第2单元 空气-【知识清单】2022-2023学年九年级化学同步必备单元知识清单（人教版）

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第2单元 我们周围的空气
考点 1 空气中氧气含量的测定
1.拉瓦锡研究空气成分
用定量的方法实验，第一次明确提出了“空气是由氧气和氮气组成”，其中氧气约占空气总体积的
1/5
的结论。
2.实验室测定空气中氧气含量
（1）装置图（见书 P27）
（2）实验原理
红磷在密闭空间中燃烧消耗氧气，使得密闭空间中压强减小，
打开弹簧夹后，大气压将烧杯中的水压入集气瓶中。
（压入的水的体积=被消耗的氧气的体积）
（3）实验现象 （白磷着火点：40oC 红磷着火点：240oC）
①红磷燃烧，放出热量，产生大量白烟
②装置冷却到室温后打开弹簧夹，烧杯内的水倒流入集气瓶，约占集气瓶内气体体积的
1/5
。
（补充：烟：固体的小颗粒；雾：液体的小液滴）
（4）实验结论：氧气约占空气总体积的
1/5 。
（5）反应原理:文字表达式：磷 + 氧气 五氧化二磷 符号表达式：P + O2 P2O5
（6）氧气的体积分数=（氧气的体积 被测定空气的总体积）➗ ✖️ 100%
（7）注意事项
①所用的红磷必须过量。（若红磷过少则氧气没有充分消耗,测量结果偏小）
②要等集气瓶（装置）冷却到室温后才能打开弹簧夹。
（瓶内剩余气体仍然膨胀，剩余气体体积偏大，使得进入集气瓶内的水偏少，测量结果偏小）
③装置的气密性要好。（漏气会使外面空气漏进来，测量结果偏小）
④要先夹紧橡皮管，然后再点红磷，迅速伸入集气瓶立即塞紧瓶塞。
（伸入过慢，瓶内气体受热膨胀逸出或未夹紧弹簧夹，导致燃烧时气体受热膨胀逸出，测量结果偏大）
（8）误差分析
实测<真实，可能原因：A
红磷量不足； B
装置气密性差； C
未冷却至室温就打开弹簧夹
实测>真实，可能原因：A
弹簧夹未夹或未夹紧； B
点燃红磷伸入过慢
（9）药品选择
思考：
①可否换用木炭、硫等物质？不能，因为木炭或硫燃烧会产生气体，造成瓶内气体体积变化小）。
改进：将集气瓶内的水换成氢氧化钠溶液吸收气体二氧化碳、二氧化硫。
②可否换用铁丝？答：不能，铁丝在空气中不燃烧。
③可否换用镁？答：不能，镁能与氧气、氮气、二氧化碳都发生燃烧。
小结：
药品选择：物质能在空气中燃烧且只与氧气反应，燃烧后的生成物为固体或液体（体积忽略不计）。
（10）集气瓶中水的作用：
（1）吸收有毒的五氧化二磷（固体） （2）吸热加快降温防止热的燃烧物溅落炸裂瓶底。
（11）瓶中剩余的主要气体是：氮气
（化学性质：不可燃不助燃；物理性质：难溶于水）
（12）拓展：集气瓶压强变化
燃烧开始，消耗氧气使得压强减小，但同时燃烧放出的大量热使瓶内压强增大。燃烧放热引起的压强增大大于
消耗氧气的压强减小，所以总的效果是压强增大。待燃烧结束后，剩余气体慢慢冷却，压强减小，减小到比初
始压强更小（减少的部分就是被消耗的氧气体现的压强变化）。打开弹簧夹或者打开装置后，水流入集气瓶，
瓶内压强迅速恢复到和外界大气压相同。
（13）其他的测量装置
装置改进的目的：污染更小，数据误差更小，操作更简便，现象更明显，更环保，更节约药品材料等。
点燃 点燃
考点 2 物质的简单分类
1.物质的分类：纯净物和混合物
①纯净物：由一种物质组成的。（可用化学符号表示）
②混合物：两种或多种物质组成的。这些物质相互间没有发生化学反应，各物质都保持各自的性质。
考点 3 空气成分及用途
1.空气是混合物，主要成分（按体积分数）：（氮气与氧气体积比约为 4:1）
氮气（N2）78%，氧气（O2）21%，稀有气体 0.94%，二氧化碳（CO2）0.03%，其它气体和杂质0.03%。
2.空气是宝贵的资源
氧气 氮气 稀有气体
主
要
性
质
无色、无味气体，不易溶于水，
不可燃，能支持燃烧，
能供给呼吸。
无色、无味气体，难溶于水，
不燃烧也不支持燃烧，不供给
呼吸，化学性质不活泼。
无色、无味气体，通电时能发出不同
颜色的光（物理性质），化学性质很
不活泼（不易和别的物质反应）。
用
途
①供动植物呼吸②医疗急救
③金属切割④炼钢⑤宇宙航行
①作保护气②食品充氮作防腐
剂等③用于制造低温环境或医
疗上冷冻麻醉④制硝酸和氮肥
①作保护气②制多种用途的电光源等
③氦气充气球（密度比空气小且化学
性质稳定）④氦气用于制造低温环境
考点 4 空气污染与防治
1.造成空气污染的物质：
①有害气体:一氧化碳（ CO ） 、二氧化氮（ NO 2）、二氧化硫（ SO 2）
②可吸入颗粒物 : 如烟尘等
2.污染来源：化石燃料的燃烧，工厂排放的废气，汽车排放的尾气。
3.污染危害：损害人体健康、影响作物生长、破坏生态平衡。
4.环境问题：温室效应（二氧化碳含量过多引起，其他如甲烷等也能造成）
臭氧空洞（飞机的尾气、制冷剂氟里昂的排放）、
酸雨（由二氧化硫、二氧化氮引起）
重点： 二氧化碳能造成温室效应加剧，但不是空气污染物和有害气体
5.防止空气污染的措施：加强大气质量监测,改善环境状态、植树造林、使用清洁能源。
6.目前空气污染指数包括：一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物、臭氧。
7.未来化学将朝着“绿色化学”“绿色消毁”和“绿色生产”的方向发展。
“绿色化学”的核心是利用化学原理从源头消除污染。
特点：①充分利用资源和能源，原料无毒无害 ②减少向环境排放废物
③原料中的原子全部被消纳，实现零排放 ④生产出环境友好产品。
考点 5 氧气的物理性质
1.氧气的物理性质
①色、味、态：
通常情况下，是无色无味的气体，降温后，氧气变为淡蓝色的液体，继续降温呈淡蓝色雪花状。
②密度：标准状况下，密度略大于空气（可用向上排空法收集）
③溶解性：氧气不易溶于水（可用排水法收集）
考点 6 氧气的检验和鉴别
1.氧气的化学性质很活泼
具有助燃性（支持燃烧）和氧化性
①检验氧气：用带火星的木条伸到集气瓶中，若复燃则是氧气。
注意：氧气浓度较低时带火星的木条不复燃，浓度较高时复燃，能复燃说明氧气浓度较高不能说是纯氧气。
拓展：物质的鉴别
思路：利用物质性质差异，逻辑顺序是实验操作→观察现象→得到结论，现象与结论一一对应。
实例：鉴别氧气、空气、二氧化碳、氮气最简单的方法：
先分别伸入燃着的木条，燃烧更旺的是氧气，正常燃烧的是空气，熄灭的是氮气和二氧化碳；分别向小木条熄
灭的两种气体中倒入澄清石灰水，振荡，若澄清石灰水变浑浊的是二氧化碳，无明显变化则是氮气。
注意：有空气和氧气的鉴别，用燃着的木条，不用带火星的木条。
考点 7 氧气的化学性质
（一）与非金属（碳、硫、磷）的反应
1.木炭（黑色固体）燃烧
现象：空气中红热；氧气中剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成无色无味的气体能使澄清石灰水变浑浊。
文字表达式：碳 +
氧气 二氧化碳
符号表达式：C + O2CO2
2.硫粉（淡黄色）燃烧
现象：空气中发出微弱的淡蓝色火焰；氧气中发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生成一种有刺激性气味的气
体。
文字表达式：硫 +
氧气 二氧化硫 符号表达式 ：S + O2 SO2
注意事项：实验时，要在瓶底装少量水（吸收二氧化硫，防止污染空气）。
3.红磷（暗红色固体）燃烧
现象：氧气中剧烈燃烧，放出热量，生成大量的白烟
文字表达式：磷 +
氧气 五氧化二磷 符号表达式： P + O2 P2O5
注意：五氧化二磷（P2O5）是固体，不是气体
（二）与金属（铁）的反应
1.铁丝（银白色固体）燃烧
现象：空气中红热，不燃烧；氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成一种黑色固体。
文字表达式：铁 +
氧气 四氧化三铁 符号表达式：Fe + O2 Fe3O4
注意事项：集气瓶底部铺少量的细沙或加少量的水，防止高温生成物溅落瓶底炸裂。
（三）与其他物质的反应
某些物质在一些条件下，与氧气发生缓慢的氧化反应，称为缓慢氧化。缓慢氧化也放热。
如：动植物新陈代谢，金属的锈蚀，食物的腐烂，酒醋的酿造，农家肥的腐熟等等。
（四）总结
1.氧气是一种化学性质比较活泼的气体，在一定的条件下，能与许多物质发生反应并放出大量的热。
在这些反应中，氧气提供氧，具有氧化性。
2.物质在氧气中燃烧程度比空气中剧烈，说明物质燃烧程度，与氧气的浓度大小成正比；
3.物质燃烧时的现象
一般气体燃烧会产生火焰；固体直接燃烧产生光或者火星；生成物有固体时，一般都会产生烟。
考点 8 氧气的工业制法
1.分离液态空气法
原理：利用液态氧气和液态氮气的沸点不同。——是物理变化
过程:
2.膜分离技术（物理变化）
考点 9 氧气的实验室制法
1.过氧化氢溶液（俗称“双氧水”）
点燃
点燃
点燃
点燃
点燃
点燃
点燃
点燃
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