《我们周围的空气》(知识清单)

第二单元我们周围的空气知识清单知识导引
知识清单
知识点1：空气
1.空气的组成
空气中的成
分氮气
(N2)
氧气
(O2)
稀有气
体
二氧化碳
(CO2)
其他气体和杂
质
体积分数78%21%0.94%0.03%0.03%
2.物质的分类：纯净物和混合物
（1）纯净物：由一种物质组成的。

如氮气、氧气、二氧化碳，都可以用化学符号表示。

（2）混合物：由两种或两种以上物质组成的。

混合物中各物质相互间没有发生化学反应，都保持各自的性质。

3.空气中氧气含量的测定
（1）实验药品：红磷、水
（2）实验装置：
红磷
（3）实验现象：①红磷燃烧，发出黄光，产生大量白烟，放热；
②冷却后打开弹簧夹，集气瓶内水面上升约1/5。

（4）实验结论：氧气约占空气体积的1/5。

（5）反应的文字表达式：磷（P ）+ 氧气（O 2）→点燃
五氧化二磷（P 2O 5） （6）注意事项：
A 、所用的红磷必须过量，如果红磷过少则氧气没有全部消耗完；
B 、要等集气瓶（装置）冷却后才能打开弹簧夹；
C 、装置的气密性要好（否则测量结果偏小）；
D 、要先夹住橡皮管，然后再点红磷（否则测量结果偏大）。

4.保护空气 《环境空气质量标准》基本检测项目 气体污染物：一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、臭氧； 固体污染物：可吸入颗粒物（PM 10）、可入肺颗粒物（PM 2.5） 污染来源 化石燃料的燃烧，工厂排放的废气及汽车排放的尾气 污染的危害
损害人体健康、影响作物生长、破坏生态平衡； 存在的环境问题：温室效应、臭氧空洞、酸雨。

污染防治措施 加强大气质量监测，改善环境状态、植树造林、使用清洁能
源等。

知识点2：稀有气体
稀有气体包括氦（He ）、氖（Ne ）、氩（Ar ）、氪（Kr ）、氙（Xe ）等，由于其化学性质很不活泼，被称作“惰性气体”。

性质
用途
无色无味的气体 通电发光 作电光源：霓虹灯、航标灯、闪光灯等
化学性质不活泼
用作保护气：灯泡、金属焊接等
氦气：化学性质不活泼，密度比空气
的小
填充飞艇、热气球等
液氦：沸点低，汽化吸热
制造低温环境
知识点3：氮气
性质
用途
无色无味的气体，密度比空气略小，不易溶于水
液氮：沸点低，汽化吸热 制造低温环境：医疗、超导材料等 化学性质不活泼
用作保护气：灯泡、食品、金属焊接等
氦气：化学性质不活泼，密度比空气的小
填充飞艇、热气球等
用于化工生产，制造硝酸、化肥
补充：氮气的工业制法——分离液态空气法。

知识点4：氧气 1.氧气的性质和用途 （1）物理性质
①色、味、态：通常情况下，是无色无味的气体； ②密度：标准状况下，密度为1.429g/L ，略大于空气。

③溶解性：氧气不易溶于水。

④三态变化：降温后，氧气可以变为淡蓝色的液体，甚至淡蓝色雪花状固体。

工业制取的液氧装入蓝色钢瓶中。

（2）氧气的化学性质与用途
性质 用途
氧化性
供给呼吸 动植物呼吸、潜水、医疗急救、航天等 支持燃烧
木柴等燃烧、航空助燃剂、炼钢、气割、气焊等
2.物质在空气和氧气中燃烧的比较 物质 空气（氧气21%）
氧气
反应的文字表达式
硫粉
燃烧放热，发出淡蓝色火焰，生成一种有刺激剧烈燃烧，放热，发出明亮的蓝紫色
硫＋氧气二氧化
点燃
性气味的气体火焰，生成一种有
刺激性气味的气体
硫
木炭
燃烧，持续红热。

生成
一种能使石灰水变浑
浊的气体
剧烈燃烧，放热，
发白光，生成一种
能使石灰水变浑浊
的气体
碳＋氧气二氧化
碳
铁丝红热
剧烈燃烧，放热，
火星四射，生成黑
色固体
铁＋氧气四氧化
三铁
实验结论：氧气具有助燃性，能够支持可燃物的燃烧，且氧气浓度越大，燃烧越剧烈。

注意事项：
（1）在做硫粉的燃烧实验时，在集气瓶瓶底放少量的水，为了吸收二氧化硫以防污染空气；
（2）在做铁丝的燃烧实验时，在集气瓶底要先放少量水或细沙，是防止熔融的生成物溅入集气瓶瓶底，使集气瓶炸裂。

3.氧气的工业制法
（1）分离液态空气法——物理变化
原理：利用液态氧和液态氮的沸点不同。

（2）膜分离技术——物理变化
原理：利用膜分离技术富集空气中的氧气。

4.氧气的实验室制法
（1）实验室用高锰酸钾制氧气
①实验原理：高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气（高锰酸钾为一种暗紫色固体）
点燃
点燃
②实验装置：发生装置：固体加热型、收集装置：排水法
③实验步骤：“茶庄定点收利息”
查：组装仪器，检查装置的气密性；
装：将药品装入试管内，使之平铺在试管的底部，管口塞一小团棉花，用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管口；
定：用铁夹夹持试管，并固定在铁架台上；
点：点燃酒精灯进行加热（记得预热）；
收：用排水法收集氧气（等气泡连续均匀放出时再开始收集）；
移：实验完毕，先把导气管从水槽中移出水面（防止水倒吸回热的试管，使试管炸裂）；
熄：熄灭酒精灯，停止加热。

④注意事项：
a) 试管口要略向下倾斜：防止生成的水回流，使试管底部破裂。

药品应平铺在试管底部。

b) 导管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞：有利于产生的气体排出。

c) 用高锰酸钾制取氧气时，试管口塞一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导气管，污染制取的气体和水槽中的水。

d) 排气法收集气体时，导气管要伸入接近集气瓶底部：有利于集气瓶内空气排出，使收集的气体更纯。

e) 实验结束后，先将导气管移出水面,然后熄灭酒精灯：防止水槽中的水倒流，炸裂试管。

F) 检验：用带火星的木条伸入集气瓶内，发现木条复燃，说明是氧气；
⑤氧气的收集方法和验满方法
氧气收集装置对应氧气性优点验满方法
的收集方法
质
排水法
①不易溶于
水 ②不与水反应
较纯净
当集气瓶中的水排
完，集气瓶口有大量气泡冒出，证明已收集满。

向上排空气法
①密度比空
气大 ②不与空气成分反应
较干燥
将带火星的木条放
在集气瓶口，若木条复燃，证明已收集满。

①实验原理：过氧化氢水＋氧气（过氧化氢溶液为液态，二氧化锰为
黑色固体）
②实验装置：
发生装置：固液常温型，由反应物的状态和反应条件决定。

收集装置：排水法或向上排空气法。

补充：本实验中二氧化锰为催化剂。

③注意事项：
a) 第一组装置中使用分液漏斗，其下端应该伸入液面以下，防止生成的气体从长颈漏斗中逸出；
b) 导管只需略微伸入试管塞； c) 装药品时，先装固体后装液体；
d) 第二组装置的优点：使用分液漏斗可以控制反应的开始与结束，可以随时添加液体。

（3）实验室用氯酸钾和二氧化锰制氧气
①实验原理：氯酸钾氯化钾+ 氧气（氯酸钾为固体）
②实验装置：
发生装置：固固加热型，由反应物的状态和反应条件决定。

收集装置：排水法或向上排空气法。

补充：本实验中二氧化锰为催化剂。

5.催化剂
（1）催化剂：在化学反应中能改变其他物质的反应速率（加快或变慢），但本身的化学性质和质量在反应前后不变的物质。

（2）催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用。

（3）注意事项：
①催化剂不能改变生成物的质量；
②催化剂不是反应物也不是生成物；
③一种催化剂只针对某一反应，不同的反应，催化剂可能不同；
④某一反应的催化剂可能不只一种。

6.化学反应类型
（1）化合反应：由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应。

（简称“多变一”）
（2）分解反应：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。

（简称：“一变多”）
补充：化合反应和分解反应属于基本反应类型。

（3）氧化反应：物质与氧发生的化学反应。

（4）注意事项：
①氧化反应定义中的“氧”而不只是限于“氧气”，有氧气参加的反应一定属于
氧化反应；
②氧化反应不一定是化合反应（石蜡的燃烧生成了水和二氧化碳两种物质），化合反应不一定是氧化反应（氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙）。