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第二单元《我们周围的空气》知识点
1、第一个对空气组成进行探究的化学家:拉瓦锡(第一个用天平进行定量分析)。
2、空气的成分和组成
空气成分
O2
N2
CO2
稀有气体
其它气体和杂质
体积分数
21%
78%
0.03%
0.94%
0.03%
(1)空气中氧气含量的测定
a、可燃物要求:足量;只与氧气反应;产物是固体或液体。
b、装置要求:气密性良好
c、现象:可燃物选择红磷时,现象是:
红磷剧烈燃烧,有大量白烟产生,放出大量的热。
广口瓶内液面上升约1/5体积
d、结论:空气是混合物; O2约占1/5,可支持燃烧;
N2约占4/5,不支持燃烧,也不能燃烧,难溶于水
e、探究:① 液面上升小于1/5原因:装置漏气,红磷量不足,未冷却到室温。
② 能否用铁、铝代替红磷?不能
原因:铁、铝不能在空气中燃烧。
③能否用碳、硫代替红磷?不能 。
原因:产物是气体,不能产生压强差,生成的气体弥补了消耗掉了氧气的体积
(2)空气的污染及防治:对空气造成污染的主要污染物有害气体(CO、SO2、NO2)和烟尘等
目前计入空气污染指数的项目为CO、SO2、NO2、O3和可吸入颗粒物等。
(3)空气污染的危害、保护:
危害:严重损害人体健康,影响作物生长,破坏生态平衡。全球气候变暖,臭氧层破坏和酸雨等。
保护:加强大气质量监测,改善环境状况,使用清洁能源,工厂的废气经处理过后才能排放,积极植树、造林、种草等。
(4)目前环境污染问题:
臭氧层破坏(氟里昂、氮的氧化物等)
温室效应(CO2、CH4等)
酸雨(NO2、SO2等)
白色污染(塑料垃圾等)
3、氮气的性质
物理性质:通常状况下,氮气是无色无味的气体,难溶于水。
熔点:-209.9℃ 沸点:-195.8℃
化学性质:氮气的化学性质不活泼,比较稳定。不能供给呼吸,一般不支持燃烧。
4、常见气体的用途:
① 氧气: 供给呼吸 (如动植物的呼吸、潜水、医疗急救等)
支持燃烧 (如燃料的燃烧、炼钢、气焊、化工生产、宇宙航行等)
② 氮气:用作保护气(化学性质不活泼)、
重要化工原料(硝酸、化肥)、
液氮冷冻。
③ 稀有气体(He、Ne、Ar、Kr、Xe等的总称):
保护气(化学性质不活泼)、
电光源(通电发不同颜色的光)、激光技术等
5、氧气
(1) 氧气的物理性质:
a、通常状况下,是无色无味的气体。
b、在标准状况下,氧气的密度(1.429g/L)比空气的密度(1.293 g/L)略大。
c、氧气不易溶于水。
d、在压强为101kPa时,氧气在-183℃ 时变为淡蓝色液体,
在-218℃ 时变成淡蓝色雪花状固体。
(2) 氧气的化学性质:
特有的性质:化学性质比较活泼,能与多种物质发生化学反应,能供给呼吸,支持燃烧。
氧气与下列物质反应现象
物质
现象
碳
在空气中保持红热,在氧气中发出白光,产生使澄清石灰水变浑浊的气体,放出大量的热。
磷
红磷剧烈燃烧,产生大量白烟,放出大量的热。
硫
在空气中发出微弱的淡蓝色火焰,而在氧气中发出明亮的蓝紫色火焰,产生有刺激性气味的气体,放出大量的热。
镁
发出耀眼的白光,生成白色固体,放出热量。
铁
铁丝在空气中不燃烧,在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体(Fe3O4),放出大量的热。
石蜡
在氧气中燃烧发出白光,瓶壁上有水珠生成,产生使澄清石灰水变浑浊的气体,放出大量的热。
*铁、铝燃烧要在集气瓶底部放少量水或细砂的目的:防止溅落的高温熔化物炸裂瓶底
*铁、铝在空气中不可燃烧。
(3)氧气的制备:
M nO 2
工业制氧气——分离液态空气法(原理:氮气和氧气的沸点不同 物理变化)
实验室制氧气原理 H2O2 H2O + O2
M nO 2
化学变化 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2
KClO3 KCl + O2
(4)气体制取与收集装置的选择
发生装置:依据是反应物的状态和反应条件。
固固加热型:A
固液不加热型:B
收集装置:根据物质的密度、溶解性
排水法:C
向上排空气法:D
向下排空气法:E
E
(5)制取氧气的操作步骤和注意点(以高锰酸钾制取氧气并用排水法收集为例)
a、步骤:查—装—定—点—收—离—熄
b、注意事项:
①试管口略向下倾斜:防止冷凝水倒流引起试管破裂。
②药品平铺在试管的底部,均匀预热。
③铁夹夹在离管口约1/3处。
④导管应稍露出橡皮塞:便于气体排出。
⑤试管口应放一团棉花:防止高锰酸钾粉末进入导管。
⑥排水法收集时,待气泡均匀连续冒出时再收集(刚开始排出的是试管中的空气)。
⑦实验结束时,先移导管再熄灭酒精灯:防止水倒吸入热的试管中使试管炸裂。
⑧用排空气法收集气体时,导管伸到集气瓶底部。
(6)氧气的验满:用带火星的木条放在集气瓶口,观察木条是否复燃。
检验:用带火星的木条伸入集气瓶内,观察木条是否复燃。
6、催化剂(触媒):在化学反应中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。(一变两不变)。
催化作用:催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。
7、常见气体的检验方法
①氧气:用带火星的木条,观察是否复燃。
②二氧化碳:用澄清的石灰水,观察是否变浑浊。
8、氧化反应:物质与氧发生的反应。
氧气在氧化反应中提供氧,具有氧化性。
剧烈氧化:燃烧是比较剧烈的发光、放热的氧化反应
缓慢氧化:有些氧化反应进行的很慢,甚至不容易被察觉,这种氧化叫做缓慢氧化。
如动植物的呼吸、食物的腐烂、酒和醋的酿造、农家肥料得腐熟、钢铁生锈等
9、化学基本反应类型:
化合反应:由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应叫做化合反应。(多变一)
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叫做分解反应。(一变多)
10、混合物:由两种或多种物质混合而成的物质。
组成混合物的各种成分之间没有发生化学反应,它们各自保持着原来的性质。
纯净物:只由一种物质组成的物质。
可以用专门的化学符号来表示。
第一二单元常见的化学反应:
点燃
点燃
Mg + O2 MgO Fe + O2 Fe3O4
点燃
点燃
S+ O2 SO2 P + O2 P2O5
点燃
C + O2 CO2 Hg + O2 HgO
点燃
HgO Hg + O2 石蜡 + O2 CO2 + H2O
M nO 2
H2O2 H2O + O2
KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2
M nO 2
KClO3 KCl + O2
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