九年級(jí)化學(xué) 第二單元空氣的組成知識(shí)梳理 人教新課標(biāo)版（通用）

一、空氣的組成1.空氣成分的發(fā)現(xiàn)過(guò)程1774年法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成分，第一次明確提出空氣是由氧氣和氮?dú)饨M成的，其中氧氣約占空氣總體積的1/5。2.空氣中氧氣體積的測(cè)量實(shí)驗(yàn)原理：利用過(guò)量的紅磷燃燒完全消耗其中的氧氣而又不產(chǎn)生其他氣體，導(dǎo)致壓強(qiáng)減小，減小的體積即為空氣中氧氣的體積。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：紅磷燃燒，有大量白煙生成。冷卻后，打開彈簧夾，集氣瓶?jī)?nèi)的水面上升，而且上升到集氣瓶體積的1/5。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：氧氣約占空氣體積的1/5。選擇藥品的條件是：藥品能在空氣中燃燒，燃燒時(shí)只消耗氧氣，不與空氣中的其他成分反應(yīng)。藥品在空氣中燃燒后的生成物不是氣體(若生成物為氣體，可將水換成易吸收該氣體的液體)。造成誤差的原因：實(shí)驗(yàn)結(jié)果比實(shí)際偏低：（1）紅磷量不足，瓶?jī)?nèi)氧氣沒有耗完；（2）未塞緊瓶塞，外界空氣進(jìn)入瓶?jī)?nèi)；（3）未冷卻到室溫就打開彈簧夾；（4）導(dǎo)管內(nèi)未事先注滿水。實(shí)驗(yàn)結(jié)果比實(shí)際偏高，（1）沒夾緊彈簧夾，紅磷燃燒時(shí)瓶?jī)?nèi)空氣受熱從導(dǎo)管逸出；（2）乙同學(xué)可能插入燃燒匙太慢，塞緊瓶塞之前，瓶?jī)?nèi)空氣受熱逸出。例1我們已經(jīng)知道空氣的主要成分是氮?dú)夂脱鯕?，如圖所示為測(cè)定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，圖中玻璃管里的活塞可以活動(dòng)，活塞的左端管內(nèi)有密封的空氣，活塞右端的玻璃管口跟空氣相通，試驗(yàn)開始前活塞處在刻度5 cm處。請(qǐng)按要求填空。（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，玻璃管里為什么要盛過(guò)量的紅磷？（2）可以觀察到玻璃管內(nèi)發(fā)生的現(xiàn)象是：白磷（足量）；活塞開始向移動(dòng)（填“左”或“右”）；隨著溫度的降低，最終向 移動(dòng)。（3）試驗(yàn)結(jié)束并恢復(fù)至室溫時(shí)，活塞應(yīng)停在約cm處，據(jù)此可得出的結(jié)論是。思路解析：本題中用燃燒紅磷的方法除去一定體積的空氣中的氧氣，再通過(guò)活塞移動(dòng)的情況來(lái)判定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)。這就要求：紅磷必須過(guò)量，才能把一定體積的空氣中的氧氣完全消耗掉；產(chǎn)物不能是氣體，否則無(wú)法測(cè)定實(shí)驗(yàn)結(jié)果。因此，實(shí)驗(yàn)中使用紅磷作燃燒物，且必須過(guò)量。答案：（1）紅磷過(guò)量才能將空氣中的氧氣消耗完全，測(cè)出的氧氣體積才更接近空氣中氧氣的實(shí)際體積。（2）燃燒右左（3）4空氣中氧氣的體積大約占1/53.空氣的成分空氣的成分按體積計(jì)算，大約是：氮?dú)?8%，氧氣21%，稀有氣體0.94%，二氧化碳0.03%，其他氣體和雜質(zhì)0.03%。例2下列事實(shí)說(shuō)明空氣中含有哪些成分？（1）空氣是制造氮肥的原料。（2）餅干在空氣中放置逐漸變軟。（3）蠟燭在空氣中燃燒 。（4）長(zhǎng)期放在空氣中的石灰水表面上有一層白膜。答案：（1）氮?dú)猓?）水蒸氣（3）氧氣（4）二氧化碳思路解析：此題考查了同學(xué)們對(duì)空氣各成分的掌握情況，并知道發(fā)生變化的原因是由空氣中的哪些成分引起的，使同學(xué)們能較靈活地用空氣成分的知識(shí)解決有關(guān)問(wèn)題?？諝庵泻械?dú)馑圆拍苤圃斓?；空氣中含有的水蒸氣使餅干變軟；蠟燭能燃燒是因?yàn)榭諝庵泻醒鯕?；空氣中的二氧化碳和石灰水的有效成分Ca（OH）2反應(yīng)，生成不溶于水的碳酸鈣。4.純凈物和混合物純凈物是由一種物質(zhì)組成的，如氧氣、氮?dú)?、二氧化碳等都是純凈物?；旌衔锸怯蓛煞N或多種物質(zhì)混合而成的，如空氣是由氮?dú)?、氧氣、稀有氣體、二氧化碳等多種成分組成的，這些物質(zhì)相互間沒有發(fā)生反應(yīng)，各物質(zhì)都保持各自的性質(zhì)。例3下列物質(zhì)屬于純凈物的是 （）A.加碘食鹽B.礦泉水C.空氣D.酒精思路解析：純凈物中只含一種物質(zhì)，加碘鹽是在食鹽中加入碘化鉀，故它是混合物；礦泉水中含有礦物質(zhì)，是混合物；空氣中含有多種礦物質(zhì)；酒精是乙醇的俗名，其中只含一種物質(zhì)是純凈物。答案：D二、空氣是一種寶貴的資源三、保護(hù)空氣1.空氣中的主要污染物。主要是有害氣體和煙塵兩類。有害氣體有：一氧化碳、一氧化氮、二氧化硫、二氧化氮等。2.空氣污染的危害。被污染的大氣嚴(yán)重?fù)p害人體健康，影響作物生長(zhǎng)，破壞生態(tài)平衡。全球氣溫變暖、臭氧層破壞和酸雨等也都與空氣污染有關(guān)。3.防治空氣污染的措施：加強(qiáng)大氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)；研制和開發(fā)潔凈能源；采用化學(xué)方法處理工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的有害氣體；在汽車上安裝尾氣凈化裝置；積極植樹造林、種草。例4有五種物質(zhì)：汽車尾氣形成的煙霧；石油化工廠排出的廢氣；人體呼出的二氧化碳?xì)怏w；植物光合作用放出的氣體；煤燃燒產(chǎn)生的煙塵。其中能使空氣嚴(yán)重污染，并對(duì)人類造成很大危害的是 （ ） A. B.C.D.思路解析：造成空氣污染的氣體有SO2、NO2、CO等氣體，排出的氣體中分別含有上述氣體中的一種或幾種。答案：A四、氧氣的性質(zhì)1.物理性質(zhì)通常狀況下，無(wú)色、無(wú)味、密度為1.429/L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），不易溶于水2.化學(xué)性質(zhì)：氧化性氧氣是一種化學(xué)性質(zhì)比較活潑的氣體，在化學(xué)反應(yīng)中能給其他物質(zhì)提供氧（元素）例5下列有關(guān)氧氣實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述正確的是 （）A.硫在空氣中燃燒產(chǎn)生藍(lán)紫色火焰 B.磷在氧氣中燃燒產(chǎn)生白色煙霧C.碳在氧氣中燃燒發(fā)出白光 D.碳在氧氣中燃燒生成二氧化碳思路解析：硫在空氣中和在氧氣中燃燒的火焰顏色是不同的，在空氣中呈淡藍(lán)色，在氧氣中呈藍(lán)紫色。磷在氧氣中燃燒產(chǎn)生白煙，因?yàn)樯晌镂逖趸资前咨腆w?！疤荚谘鯕庵腥紵啥趸肌辈皇菍?duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述。答案：C3.氧氣的用途（1）供給呼吸，如潛水 （2）支持燃燒，如煉鋼4.化合、分解、氧化反應(yīng)的概念化合反應(yīng)：多變一（多種物質(zhì)生成一種物質(zhì)），是基本反應(yīng)類型分解反應(yīng)：一變多（一種物質(zhì)生成多種物質(zhì)），是基本反應(yīng)類型氧化反應(yīng)：物質(zhì)與氧發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。氧指的是氧元素（如O2中的O,CuO中的O）,物質(zhì)與氧氣發(fā)生的反應(yīng)是氧化反應(yīng)。化合反應(yīng)和氧化反應(yīng)的區(qū)別及聯(lián)系區(qū)別：氧化反應(yīng)一定有氧參加反應(yīng)，但生成物不一定是一種；化合反應(yīng)的生成物一定是一種，但不一定有氧參加反應(yīng)。聯(lián)系：有氧參加的化合反應(yīng)是氧化反應(yīng)；氧化反應(yīng)的產(chǎn)物只有一種是化合反應(yīng)。五、氧氣的制取1實(shí)驗(yàn)室制取實(shí)驗(yàn)原理2H2O2 MnO22H2O + O2；2KMnO4   K2MnO4  + MnO2 + O2；2KClO3MnO22KCl+3O22.催化劑和催化作用（1）催化劑：在化學(xué)反應(yīng)里能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)。（2）催化作用：催化劑在化學(xué)反應(yīng)中所起的作用。例6.下列關(guān)于催化劑的敘述正確的是 （）A.能加快物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率的是催化劑，減慢化學(xué)反應(yīng)速率的不是催化劑B.加入二氧化錳可以使過(guò)氧化氫產(chǎn)生更多的氧氣C.催化劑在催化過(guò)程中所有的性質(zhì)不變D.同一個(gè)反應(yīng)可以選用不同的催化劑思路解析：根據(jù)催化劑的定義可知：“改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率”，“改變”既包括“加快”，也包括“減慢”之意，故A選項(xiàng)不對(duì)；在化學(xué)反應(yīng)中，催化劑只能“改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率”，而對(duì)生成物的質(zhì)量多少?zèng)]有關(guān)系，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；“二不變”是指催化劑在化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程中，質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變，而不是“性質(zhì)”不變，因?yàn)槲锢硇再|(zhì)可能改變，所以C選項(xiàng)不正確；同一個(gè)反應(yīng)可以選用不同的催化劑，分解過(guò)氧化氫時(shí)還可以選用氧化鐵、硫酸銅溶液作催化劑。答案：D3.制取裝置發(fā)生裝置：固固加熱型、固液不加熱型（見表一）收集裝置：根據(jù)物質(zhì)的密度、溶解性步驟（見表二），由于氧氣不易溶于水且不和水反應(yīng)，故要制取較純凈的氣體，需采用排水法收集。又由于氧氣的密度比空氣的平均密度大，故要制取較干燥的氣體時(shí)，需采用向上排空氣排空氣法。實(shí)驗(yàn)步驟：查、裝、定、點(diǎn)、收、離、熄（茶莊定點(diǎn)收利息）注意事項(xiàng)：（1）點(diǎn)試管口略向下傾斜：防止冷凝水倒流引起試管破裂（2）藥品平鋪在試管的底部：均勻受熱（3）鐵夾夾在離管口約1/3處（4）導(dǎo)管應(yīng)稍露出橡皮塞：便于氣體排出（5）試管口應(yīng)放一團(tuán)棉花：防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管（6）排水法收集時(shí)，待氣泡均勻連續(xù)冒出時(shí)再收集（剛開始排出的是空氣）（7）實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，先移導(dǎo)管再熄滅酒精燈：防止水倒吸引起試管破裂（8）用排空氣法收集氣體時(shí)，導(dǎo)管伸到集氣瓶底部，以便使集氣瓶中空氣排盡，收集到較純凈的氧氣.檢驗(yàn)方法：將帶火星的木條伸入集氣瓶中，如果_帶火星的木條復(fù)燃，說(shuō)明該瓶?jī)?nèi)的氣體是氧氣。驗(yàn)滿方法：用排水法收集時(shí)，當(dāng)氣泡從導(dǎo)管口連續(xù)均勻冒出時(shí)，說(shuō)明該瓶?jī)?nèi)的氣體已滿。 用向上排空氣法收集時(shí)，將帶火星的木條放在處，如果木條復(fù)燃，說(shuō)明該瓶?jī)?nèi)的氣體已滿。2. 工業(yè)制氧氣分離液態(tài)空氣法（原理:氮?dú)夂脱鯕獾姆悬c(diǎn)不同 物理變化）下列是中學(xué)化學(xué)常見的實(shí)驗(yàn)裝置。（1）請(qǐng)寫出有標(biāo)號(hào)儀器的名稱：_；_。（2）在常溫下，用亞硫酸鈉固體和稀硫酸制取二氧化硫氣體，應(yīng)選用的發(fā)生裝置是_；由于二氧化硫是易溶于水、密度比空氣大的有毒氣體，所以應(yīng)用_裝置進(jìn)行收集，以便將尾氣吸收處理，避免造成大氣污染。解析：（2）根據(jù)題目所給信息，制取二氧化硫所需藥品為固體和液體，且反應(yīng)不需要加熱，故可采用“固液不加熱型”裝置（即B裝置）；因二氧化硫易溶于水，不能用排水法收集，其密度比空氣大，應(yīng)用向上排空氣法收集，但又不能泄漏污染大氣，故應(yīng)用E裝置。答案：（1）酒精燈 長(zhǎng)頸漏斗 （2）B E綠色通道:選擇制取氣體的發(fā)生裝置時(shí)，要注意考慮藥品的狀態(tài)以及反應(yīng)的條件；選擇收集氣體的裝置時(shí)，要注意氣體的水溶性和密度。