第二单元我们周围的空气知识点小结-2023-2024学年九年级化学人教版上册

第二单元《化学小测》答案班织座位号姓名成绩
一、知识与技能
( 一 ) 空气
1.空气的成分；按体积分数计算，大约是氯气为78%, 氧气为21%,稀有气体(混合物)为0.94%
2.二氧化碳为0.03%、其它气体和杂质为0.03%。

空气成分氮气和氧气为主，属子混合物。

3.空气是一种宝贵的自然资源
(1)氮气的用途：①作保护气(化学性质不活泼)②制取硝酸、氮肥(一定条件下能与其他物质发生反应)
(2)稀有气体的用途：①作保护气(化学性质稳定)②作有色光源宽虹灯(不同稀有气体通电发出不同色光)
4.空气污染
(1)污染源：主要是化石燃料(煤和石油等)的燃烧和工厂的废气、汽车排放的尾气等。

(2)污染物：主要是粉尘和有害气体 (SO₂、CO、氮的氧化物 NO₂等)。

(3)危害：损害人体健康、影响植物生长、破坏生态平衡、温室效应(CO₂过多引起)、酸雨(SO₂引起)、臭氧空洞
5.保护空气的措施
大量植树造林、种草、使用洁净能源(如：太阳能)、废气达标排放、加强大气监测、通过立法保护、加强宣传。

(二)氧气
1.物理性质；无色无味的气体，密度比空气的密度略大，不易溶于水。

(液态氧为淡蓝色，固态氧为淡蓝色雪花状。

)
2. 化学性质：化学性质比较活泼，能许多物质发生反应，在反应中提供氧，具有氧化性。

化学特性：支持燃烧、供给呼吸。

3. 用途：动植物呼吸、医疗急救、富氧炼钢，火箭发射，气割，气焊的助燃剂。

4. 制取：
(1)工业制取：①分离液态空气(物理变化，不是分解反应) ②富氧膜分离技术
(2)实验室制取：①加热高锰酸钾②分解过氧化氢(以二氧化钰为催化剂)③加热氯酸钾(MnO₂为催化剂)
分解过氧化氢制取氧气的优点：生成物无污染环保、无需加热可节能、操作简易、 MnO₂可回收再利用
5. 不利之处：因为氧气的存在，食品易变质腐败、金属会生锈等。

(三)物质的分类
1. 纯净物；只由一种物质组成的。

如 N₂O₂CO₂P₂Os等。

(纯净物可用化学式表示)
2. 混合物；由两种或多种物质混合而成的。

如空气、糖水、牛奶等(里面的成分各自保持原来的性质)
(四)化学反应的分类
1. 化合反应：由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应。

如：CO2 + H2O = H2CO3 (生成物只有一种)
2. 分解反应：由一种反应物生成两种或两种以上物质的反应。

如：2H₂O = 2H₂↑+ O₂↑(反应物只有一种)
3. 氧化反应：物质与氧的反应。

氧化反应可分缓慢氧化(如：金属锈蚀)和剧烈氧化(如；燃烧)
备注：化合反应、分解反应都属于基本反应类型。

(氧化反应不属于)
(五)催化剂及催化作用(影响化学反应速率的因素之一)
1. 催化剂
(1)定义：在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变
化的物质。

又叫触媒。

(2)"一变": 改变其他物质化学反应的速率。

(但不能改变生成物的质量，没有加催化剂不会使反应无法进行)
(3)"二不变":催化剂的质量和化学性质在反应前后都没有改变。

(但在反应过程中有可能改变)
(4)催化剂具有针对性：①不能讲二氧化锰是催化剂，二氧化锰是氯酸钾分解反应的催化剂。

②不同的化学反应有不同的催化剂，同一化学反应也可能有几种催化剂
2.催化作用：
催化剂在反应中所起的作用。

如；二氧化锰在过氧化氢的分解反应中起催化作用。

二、化学用语
1.物质名称与化学式
1/4
2/4 氮 气：N ₂ 氧气：O ₂ 木炭：C 硫粉：S 红磷：P 白磷：P 铁丝：Fe
水：H ₂O 二氧化碳：CO ₂ 二氧化硫：SO ₂ 五氧化二磷：P ₂O 5 四氧化三铁：Fe 3O ₄ 二氧化锰：MnO ₂ 过氧化氢：H ₂ O 2 高锰酸钾:KMnO ₄ 锰酸钾:K ₂MnO ₄ 氯酸钾:KClO ₃ 氯化钾:KCl
2.反应的化学方程式
炭燃烧： C+O2 = CO2 硫燃烧： S + O2 = SO2 磷燃烧：2P+5O 2=2P 2O 5 铁燃烧： 3Fe+2O2=Fe3O4 加热高锰酸钾：2KMnO ₄=(加热) K ₂MnO ₄ + MnO ₂+O ₂↑
过氧化氢分解：2H ₂O ₂ = 2H ₂O+O ₂↑ 加热氯酸钾：2KClO 3
2KCl+3O ₂↑
三 、化学实验与探究
(一)空气中氧气含量的测定(属于粗定量实验)
1. 测定原理：利用红磷燃烧消耗容器内的氧气，使容器内压强减小，水倒流。

(氧气减少的体积—进入水的体积)
2. 实验成功的前提：
(1)药品要求： ①足量 (防止集气瓶内的氧气没有被完全消耗，测量结果会偏小), ② 能在空气中燃烧只消耗氧气，(防止不能在空气中燃烧消耗氧气。

如：不能用铁丝)
③ 并不生成气体。

(防止产物是气体不能产生压强差，如：不能用木炭、硫、蜡烛)
(2)装置要求：气密性良好 (防止装置漏气不能产生压强盖，或造成实验误差)
(3)操作要求：等装置冷却后打开止水夹((防止造成实验误差)
3. 实验现象：
(1)红磷燃烧时有大量白烟生成，放热。

(发生的反应：
(2)冷却后打开止水央，烧杯中的水进入集气瓶，集气瓶内液面上升约占瓶内空气体积的1/5。

4. 实验结论：氧气约占空气总体积的1/5。

(另可得结论：①氧气支持燃烧；②氮气约占空气体积的4/5,不可燃、不助燃，不溶于水，不与水反应。

③ 空气是混合物；④红磷能与氧气反应但不与氮气反应)
(二)探究氧气性质
园 满 互 机 4 风气 木炭在氯气中燃烧 硫在氧气中燃烧 铁丝在氧气中燃烧
1.木炭燃烧实验 【现象】木炭在空气中燃烧时持续红热，在氧气中剧烈燃烧，并发出白光放热、生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。

【注意】木炭应该由上向下缓慢仲进盛有氧气的集气瓶，防止瓶内氧气受热膨胀逸散含量降低，影响木炭燃烧。

2.硫燃烧实验
【现象】硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，在氧气中剧烈燃烧发出蓝紫色火焰，放热，生成一种有刺激性气味的气体。

【注意】在集气瓶中加入少量的水(或氢氧化钠溶液), 可 以吸收有毒的二氧化硫，防止造成空气污染。

3.细铁丝在氧气中燃烧的实验
【现象】铁在氧气中剧烈燃烧， 火星四射，放热，生成黑色固体。

(空气中氧气含量不足以使铁丝燃烧)
【注意】(1)将细铁丝盘成螺旋状，是为了增大细铁丝与氧气的接触面积。

(2)把细铁丝绕在火柴上，是为了引燃细铁丝，使细铁丝的温度达到着火点。

(3)待火柴快燃尽时才缓慢插入盛有氧气的集气瓶中，是为了防止火柴燃烧时消耗氧气，保证有 充足的
氧气与细铁丝反应。

(4)由上向下缓慢伸进盛有氧气的集气瓶中是为了防止细铁丝燃烧时放热使氧气从集气瓶口逸出，保证
有充足的氧气与细铁丝反应。

(5)集气瓶里要预先装少量水或在铺上一薄层细沙，是为了防止灼热的熔化物掉落炸裂集气瓶底。

(6)如果没有出现“火星四射”可能的原因有；铁丝表面生傍、集气瓶内乳气含量不足、铁丝没有被引燃。

4. 实验结论：氧气化学性质比较活泼，能与炭、硫、铁反应，具有助燃性。

氧气含量越高，反应越剧烈。

(三)常见的气体制取装置
1.制取气体的发生装置
(1)加热固体制备气体的发生装置--固体加热装置(见上图A)
①适用范围：反应物都是固体，且反应需要加热。

②气密性的检查方法：将导气管的出口浸没在水中，双手紧握试管。

如果导管口冒出气泡，说明装置气密性良好。

③加热时的注意事项：
I 试管口要略向下倾斜，防止冷凝水倒流使热的试管底部炸裂。

Ⅱ试管内导管应稍露出胶塞即可。

如果太长，不利于气体排出。

Ⅲ停止反应时，应先把导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯，防止水槽中的水倒吸入热的试管中，使试管炸裂。

(2)固液混合在常温下反应制备气体的发生装置--—固液不加热装置(见上图B、C、D、E)
①适用范围：反应物中有固体和液体，反应不需要加热。

②装置C、E 气密性的检查方法：在导管出口处套上橡皮塞，用弹黄夹夫紧橡皮塞，从长颈漏斗中加适量水。

如果液面稳定后长颈漏斗内水面不下降，则表明装置气密性良好。

③B 、C、D、E 四种装置的特点(优点)。

装置B的特点：装置简单，易操作。

(适用于制取少量的气体；容易造成气体泄漏，增加药品不太方便)。

装置C的特点：便于随时添加药品。

装置D的特点：可以控制反应速率。

(通过分液漏斗的开关控制液体药品的加入速度)
装置E 的特点：可以控制反应的发生和停止。

(希望停止反应时，用弹簧央央住橡皮管。

这时由于试管内的
气压大于外界大气压，试管内的液面会下降)
④备注：
I 如果使用长颈漏斗，注意其下端管口应插入液面以下，形成液封，防止生成的气体从长颂漏斗逸出。

Ⅱ固体药品通过瓶口加入，液体药品通过漏斗加入。

Ⅲ装置B使用单孔橡皮塞，装置C 、D 、E使用双孔橡皮塞。

2. 气体收集装置
(1)排水法收集气体的装置:
①适用范围：收集的等体不品溶成石淀于水，目不与水反应。

(知氧气、氧气，一贡化碳
②注意事项：
I 集气瓶要装满水，不能留有气泡，否则收集到的气体不纯。

Ⅱ应当等到气泡连续均匀地放出后，导管口伸入集气瓶口开始收集气体，否则收集到的气体不纯。

Ⅲ如果瓶口出现气泡，说明气体收集满。

IV如果需要较干垛的气体，请不要使用排水法。

V 收集完毕后，如果气体密度比空气大，集气瓶口应该朝上放置；如果收气体密度小，瓶口应该朝下倒放。

(2)向上排空气法收集气体的装置(见图G)
①适用范围：气体密度大于空气(相对分子质量大于29),且不与空气中的成分反应。

(如氧气、二氧化碳】
②注意事项：1导管伸入集气瓶底，以利于排净空气。

Ⅱ密度和空气接近的气体，不宜用排空气法收集。

(如：氮气、一氧化碳)
(3)向下排空气法收集气体的装置(见图H)
适用范围：气体密度小干空气(相对分子质量小于29),。

(如氩气、氦气、甲烷)
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3. 一套多用途的装置(见图1)
(1)收集气休：①收集密度大于空气的气体：长管进气短管出空气；
②收集密度小于空气的气体：短管进气长管出空气；
③装置装满水，短管进气，长管出水，就是排水法收集气体。

(2)干燥气体：装置中装入浓硫酸则可用来吸收气体中的水蒸气。

(3)净化气体：装置中装入氢氧化钠溶液，可除去混合气体中的二氧化碳、二氧化硫或氯化氢等气体杂质。

(四)氧气的实验室制取
1. 分解过氧化氢的方法制取氧气
(1)反应原理：2H₂O₂MmO2、2H₂O+O₂+
(2)药品：5%过氧化氢溶液(无色液体)、催化剂二氧化锰(黑色粉末)
(3)装置选择
浓硫酸
①发生装置：固液不加热装置(由于反应物是固体和液体，反应不需要加热)
②收集装置：排水法收集装置(由于氧气不易溶于水，且不与水发生化学反应)
向上排空气法收集装置(由于氧气的密度比空气大，且不与空气中的成分发生化学反应) 备注：若用过氧化氧制取于燥的氧气，需增加于燥装置(如上最右图)
(4)实验步骤：①检查装置的气密性②向锥形瓶中加入二氧化锰固体③塞好带有分液漏斗和导管的双孔塞
④向分液漏斗内加入过氧化氩溶液⑤收集气体
(5)验满：①用排水法收集时：如果集气瓶口有气泡出现，说明气体收集满了。

②用向上排空气法收集：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明氧气收集满了。

(6)检验：将带火星的木条伸入到集气瓶内，如果带火星的木条复燃，说明是氧气。

(7)注意：不能用加热过氧化氢溶液的方法制取氧气!因为加热过氧化氢溶液时，分解产生的氧气和水蒸气
一起逸出，水蒸气的干扰会使带火星的木条不能复燃。

(8)用过氧化氢制取氧气的优点：操作简便、环保节能、二氧化锰可回收再利用
2. 加热高锰酸钾的方法制取氧气
(1)反应原理：2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂+
(2)药品：高锰酸钾(暗紫色或紫黑色固体)
(3)装置选择
①发生装置：固体加热装置(由于反应物是固体，反应需要加热)
②收集装置：排水法收集装置或向上排空气法收集装置
(4)实验步骤：(茶庄定点收利息)
①查；检查装置的气密性。

(防止加热时高锰酸钾粉末进入导管)
②装：将高锰酸钾装入干燥的试管，并在试管口放一团棉花，并用带导管的橡皮塞塞紧试管。

③定：将试管口略向下倾斜并固定在铁架台上。

(防止冷凝水倒流使热的试管底部炸裂。

)
④点：点燃酒精灯，先使试管均匀预热后，再使酒精灯固定在试管底部加热。

(防止试管破裂)
⑤收：用排水法收集装置进行收集氧气。

(具体注意事项见(三)2(1)以防收集的氧气不纯)
⑥移：先把导管移出水槽。

⑦熄：后熄灭酒精灯。

(防止水槽中的水倒吸入热的试管中，使试管炸型。

)
3. 加热氯酸钾的方法制取氧气
(1)反应原理： 2 KCIO: MnO2. 2KC1+3 O,T
(2)药品：氯酸钾(白色固体)、催化剂二氧化锰(黑色粉末)
(3)装置选择、实验步骤：与高锰酸钾制取氧气相同(但试管口无雷加棉花)
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