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1、第二章 浩瀚的大气第一节 人类赖以生存的空气一、认识空气“大家族”1、 空气的组成气体氮气氧气稀有气体二氧化碳体积分数78%21%0.94%0.03%（1）空气的主要成分是氮气和氧气（2）上表表示的是体积分数，而非质量分数 2、空气中氧气体积分数的测定 （1）拉瓦锡在曲颈甑中用加热汞的方法测定。 原理： O2 + 2Hg 加热 HgO 装置： 现象：部分液态汞变成红色粉末，容器内空气的体积大约减少了1/5。（2）在集气瓶中用点燃红磷的方法测定 原理： P + O2 点燃 P2O5 装置： 操作要点：检查装置的气密性把导管的一端放入水中，用手紧握集气瓶外壁，如果在导管口有气泡冒出则证明气密性良好
2、。 待红磷熄灭并冷却后，才可打开弹簧夹。现象：产生黄白色火焰，冒白烟，放出大量的热。打开弹簧夹后，进入集气瓶的水的体积约占瓶子容积的 1/5。探究：液面上升小于1/5 原因：装置漏气，红磷量不足，未冷却完全能否用铁、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3、氮气的性质和用途： 物理性质：无色、无味的气体，不易溶于水，密度略比空气小。 化学性质：不活波，一般情况不支持燃烧，不供给呼吸，较难与其他物质反应，但在一定条件下，氮气可以和某些物质反应。例如：合成氨、制氮肥、生物固氮等。用途：a、制硝酸和化肥的重要原料 b、用作保护气 （
3、保存食品） c、医疗上用液氮冷冻麻醉 d、超导材料在液氮的低温环境下显示超导性能 4、稀有气体的性质和用途 稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙等气体的总称。 物理性质：都是无色、无味、难溶于水的气体。 化学性质：极不活泼，曾被称为惰性气体。但在一定条件下也能与某些物质发生化学反应。 用途： a、用作保护气（电焊）b、电光源（霓虹灯稀有气体在通电时发出不同颜色的光）c、用于激光技术d、氦气可作冷却剂e、氙气可作麻醉剂f、充热气球 二、我们需要洁净的空气 1、大气污染源：主要是烟尘和有害气体。他们主要来自矿物燃料的燃烧，石油化工工厂排放的废气及汽车排放的尾气。 有害气体包括SO2（酸雨）、NO2、CO（
4、与血红蛋白结合，导致缺氧）等。注意不包括CO2（引起温室效应） 2、防止大气污染的措施： 改善燃料结构，尽量充分燃烧液体燃料和气体燃料。 对化石燃料进行脱硫、脱氮处理，工厂的废气经过处理后再排放。 努力开发新能源，如：太阳能，风能，水能，地热能。氢能等。 大力开展植树造林活动，提高环境的自我净化能力。3、空气质量报告 空气污染指数越高，则空气质量级别数字就越大，空气污染就越严重。 空气污染指数的检测项目暂定为：SO2、NO2、CO和可吸入颗粒物等。注意没有CO2三、构成物质的微粒 1、 大部分物质是由分子构成的，如苯、水、二氧化碳。 有些物质由原子直接构成，如金属、稀有气体。电子 物质 原子
5、原子核 分子 物质原子结构式： 圆圈内为核电荷数，圈外为电子层分布2、物质是由元素组成的（1）元素是同一类原子的总称。元素在自然界中以游离态（单质）和化合态（化合物）的形式存在。 元素的种类由核电荷数（或核内质子数）决定，与中子数、核外电子数无关。 3、相对原子质量和式量（1）相对原子质量：以一种碳原子质量的1/12 为标准，其他原子的质量跟他相比所得的比值，作为这种原子的相对原子质量。（符号为Ar）（2）式量：根据相对原子质量和物质的化学式，加和而得。例题： 例1 最早通过实验测定出空气成分的科学家是 （ ） （A）法国的拉瓦锡 （B）英国的汤姆生 （C）瑞典的舍勒 （D）意大利的阿伏加德罗
6、例2 某密闭容器内盛有氧气和氮气的混合气体，采用燃烧法除去其中的氧气，且不能混入新的气体，最好采用的可燃物是 （ ） （A）硫磺 （B）红磷 (C)铁丝 (D)木炭例3 下列物质中含有氧气的是 ( ) （A）双氧水 (B)空气 (C)氯酸钾 (D)氧化汞例4 分子是构成物质的粒子之一，而构成分子的粒子之一 （ ）（A）质子 （B）电子 （C）原子 （D）中子例5 下列说法正确的是 （ ）（A）任何原子核内部都含有质子和中子 （B）分子体积比原子体积大 （C）物质都是由分子构成的 （D）原子的质量主要集中在原子核上例6 一种原子的核内有6个中子和6个质子，另一种原子的核内有7个中子和6个质子，则
7、它们不同的是 （ ）（A）质子数 （B）原子的相对原子质量（C）核电荷数 （D）核外电子数例7 法国化学家拉瓦锡通过实验得出的结论是氧气约占空气总体积的1/5.某同学用右图装置进行验证，（燃烧物质为红磷）实验后发现气体减少的体积小于1/5，请你帮助这位同学找出两种可能造成这样结果的原因： ； 。例8 根据空气的成分填空:小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间，说明空气中含有 _ 石灰水长期露置在空气中会出现白色固体物质，说明空气中含有 夏天，盛放冰棒的杯子外壁上附有一层水珠，说明空气中含有 第二节 神奇的氧气一、 人类离不开氧气1、 氧气的物理性质：无色、无味的气体；液氧为淡蓝色的液体；密
8、度大于空气；难溶于水。 氧气的重要用途：（1）支持燃烧（助燃性，不是燃料） （2）供给呼吸 氧气的化学性质： 性质十分活泼，能与许多物质发生反应。实验现象反应表达式木炭燃烧在空气中发红光，在氧气中发白光C + O2 点燃 CO2硫燃烧在空气中放出淡蓝色火焰，在氧气中产生蓝紫色火焰，都放热，都产生刺激性气体S + O2 点燃 SO2铁丝燃烧剧烈燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体3Fe + 2O2 点燃 Fe3O4磷燃烧发光，放热，产生大量白烟4P + 5O2 点燃 2P2O5镁条燃烧发出耀眼的白光，放热，生成白色粉末2Mg + O2 点燃 2MgO2、 化合反应：由两种或两种以上的物质生成另一种
9、物质的反应。特点：多变一。氧化反应：物质与氧发生的反应叫做氧化反应。 缓慢氧化：有些氧化反应进行得很慢，甚至不易被察觉。 例如：动植物的呼吸、食物的腐败、酒和醋的酿造、农家肥料的腐熟等二、 氧气的制法1、工业制法：分离液态空气（物理变化），先分离出氮气，再分离出氧气原理：氧气和氮气的沸点不同，氮气沸点低，氧气沸点高2、实验室制法 （1）加热固体 原理1：2KClO3 /MnO2 2KCl+3O2 原理2：2KMnO4 K2MnO4+ MnO2+O2装置：操作要点：药品斜铺在试管底部，以便均匀加热。试管口略向下倾斜，防止药品的湿存水冷凝回流到试管底部，炸裂试管。加热前预热，然后用酒精灯外焰对准装
10、有药品补位加热。用排水法收集气体时，注意当气泡连续均匀地放出时再收集，否则收集到的气体不纯。当集气瓶口处有大量气泡逸出时，表示已收集满。 停止反应时，应先把导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯。防止水槽中的水倒流入热的试管，使试管炸裂。用氯酸钾制取气体是，试管口处要放一团棉花。（防止加热时，氧气流把氯酸钾粉末吹入导管，使导管堵塞。）实验前先检查装置气密性。（将导管末端置于水中，微微加热试管，若有导管口产生气泡，并且在停止加热后，导管内形成一段水柱，则气密性良好。）收集方法：排水法（氧气不易溶于水） 向上排空气法（氧气密度大于空气） 验满：用向上排空气法时，将带火星的木条放在集气瓶口，带火星的木条复燃
11、，证明已收集满。 用排水法时，当集气瓶口向外冒出大量气泡时，证明气体已经收集满。（2）分解过氧化氢溶液 原理：2H2O2 MnO2 2H2O+O2 装置： 要点：MnO2作催化剂，不需加热。（3）催化剂 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化学方应前后都没有发生变化的物质。 特点：可改变其他物质的化学反应速率催化剂具有转移性在化学反应前后，催化剂自身的质量与化学性质不变。 3、 分解反应定义：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。特点：“一变多”例题：例1 下列关于催化剂的说法错误的是 （ ）（A）化学反应前后它的质量不变 （B）化学反应前后它的化学性质不变（C）能改变其它物质的化学反应速率 （D）可增加生成物的质量例2 下列关于氧气物理性质的说法中，正确的是 ( ) （A）液态氧是一种淡蓝色液体 （B）氧气难溶于水 （C）氧气在通常状况下是一种无色气体 （D）氧气的密度略小于空气例3 下列物质在氧气中燃烧的现象，正确的是 ( )(A)硫燃烧发出淡蓝色火焰，放热，生成有刺激性气味的气体 (B)红磷在氧气中燃烧产生白雾，放出大量的热 (C
