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
气体成分
体积比%
性 质
用 途
氮气
78
化学性质稳定,在一般条件下不易与其他物质反应
电焊的保护气、食品袋中的防腐剂等
氧气
21
不易溶于水,密度比空气略大,化学性质活泼
供给呼吸,常做氧化剂
稀有气体
0.03
化学性质稳定,通电时会发出不同颜色的光
作保护气,充制霓虹灯,用于激光技术,氦气密度小,用作填充气球
二氧化碳
0.03
参与植物的光合作用
作温室气肥
(1)空气中氧气含量的测定
a、可燃物要求:足量且产物是固体:选择红磷
b、装置要求:气密性良好
c、现象:有大量白烟产生,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,未冷却完全
②能否用铁、铝代替红磷?不能 原因:铁、铝不能在空气中燃烧
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
(2)空气的污染及防治:
空气污染源:工业、交通、生活污染源
对空气造成污染的主要是有害气体(CO、SO2、氮的氧化物)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。
空气污染物
主要来源
突出的危害
气态污染物
二氧化硫
含硫燃料的燃烧
引发呼吸道疾病、造成酸雨、破坏地面设施
氮氧化物
汽车、飞机的尾气
造成酸雨、破坏高空臭氧层
一氧化碳
汽车尾气、含碳燃料的燃烧
破坏输氧功能
氟氯烃
空调机
破坏高空臭氧层
固态污染物
可吸入颗粒物
汽车尾气、建筑、生活等城市垃圾扩散
能见度降低
(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、废气除尘处理,煤炭综合利用,减少直接以煤为原料,开发新能源
(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)
6.氧气
(1)物理性质: 通常情况下,氧气是一种无色、无味的气体。不易溶于水,比空气略重,液氧是淡蓝色的。氧气的化学性质:是一种化学性质比较活泼的气体,能与许多物质发生化学反应,在反应中提供氧,具有氧化性,是常用的氧化剂特有的性质:支持燃烧,供给呼吸
(2)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C + O2 点燃 CO2
磷
产生大量白烟4P + 5O2 点燃 2P2O5
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S + O2 点燃 SO2
镁
发出耀眼的白光,放出热量,生成白色固体2Mg+O2 点燃2MgO 4Al + 3O2 点燃 2Al2O3
铝
铁
剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体(Fe3O4) 3Fe+2O2点燃Fe3O4
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
H2和O2的现象是:发出淡蓝色的火焰。CO和O2的现象是:发出蓝色的火焰。
CH4和O2的现象是:发出明亮的蓝色火焰。
*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:
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 2H2O2 MnO2 2H2O + O2↑
2KMnO4 △ K2MnO4 + MnO2 + O2↑
2KClO3MnO22KCl+3O2↑
(4)气体制取与收集装置的选择 △
发生装置:固固加热型、固液不加热型 收集装置:根据物质的密度、溶解性
(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—移—熄
b、注意点
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:均匀受热
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:防止水倒吸引起试管破裂
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 检验:用带火星的木条伸入集气瓶内
7、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)
催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。
8、常见气体的用途:
①氧气: 供呼吸 (如潜水、医疗急救、高空飞行、潜水、登山)
支持燃烧 (如燃料燃烧、炼钢、气焊、作火箭发动机的助燃剂、制液氧炸药等)
②氮气:惰性保护气(化性不活泼)、重要原料(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、电光源(通电发不同颜色的光)、激光技术
9、常见气体的检验方法
①氧气:带火星的木条 ②二氧化碳:澄清的石灰水
③氢气:将气体点燃,用干冷的烧杯罩在火焰上方;或者,先通过灼热的氧化铜,再通过无水硫酸铜
9、氧化反应:物质与氧(氧元素)发生的化学反应。
剧烈氧化:燃烧
缓慢氧化:铁生锈、人的呼吸、事物腐烂、酒的酿造
共同点:①都是氧化反应 ②都放热