第二章空气
第一节空气的存在
一空气有质量
提问：一切物质都具有质量，那么空气是不是也具有质量呢？﹣结论：空气是有质量的。
2、空气的用途：
用途例举：(1）供生物呼吸，植物光合作用（2）形成风、云等天气现象
(3）物质燃烧需要空气（4）气球升空、放飞风筝、降落伞降落需要空气（5)飞行、滑翔、帆船的运动需要空气（6）吸饮料、钢笔灌墨水等。
ニ大气压的存在
实验1:“覆杯实验”
做法：①在空杯子ロ放上一块硬纸片，将装置倒置过来后发现硬纸片会下落；
②如果在杯子里注满水后用硬纸片将开口封住，迅速将装置倒置过来，发现纸片并未落下。
思考：两次实验的不同之处在于前者杯子里没有水，有的是空气，而后者瓶里充满着水。
两次结果的不同之处应是源于这个原因。正是由于大气压的作用将纸片压在杯口，使得纸片无法掉落。第一次实验中由于瓶内也有空气，这样就会使内外压强相互抵消，纸片由于自身重力就会下落。这个实验充分说明了大气压的存在。
实验2:“被空气压扁的易拉罐”
做法：在空的易拉罐里注入少量的水后将此装置放于酒精灯上加热直至里面的水沸腾。然后
迅速的将酒精灯熄灭同时事先准备好的面粉团将易拉罐口堵住。马上就能看见易拉罐被压瘪了，同时伴有“劈啪”的声音。
思考；在用酒精灯对罐内的水加热的过程中，罐内的空气由于受热膨胀从而被大部分的挤出。（当罐内的水沸腾，将易拉罐从酒精灯上撤走后，罐内剩余的气体就会冷却收缩），从而使外界大气压大于罐内气体压强，于是铁罐被压扁了。这个实验也说明了大气压的存在。
三、室内空气的对流。
1．课本中的实验装置。提问：为什么蛇会跳舞？明确：热空气的流动方向是上升。
2．扩散思维：在冬天使用空调，房间里的空气是怎么流动的？
明确：空调附近的空气受热膨胀，密度减小并上升，到达房顶附近。源源不断的热空气挤着它前面的空气在房间的上部向前运动，同时地上的空气向空调处移动进行补充。这样空调不断对附近的空气加热，房间内的空气对流就形成了，房间的温度就会上升。
3．思考：夏天使用空调时，叶扇应该朝哪个方向？小贩卖海鲜，应该把冰块放在哪里？第二节空气的成分
一空气的组成
（一）空气中氧气成分的测定：1、装置图
2、实验现象： A 、红磷燃烧发出黄自色火焰，放出热量，冒出白色浓烟
B 、（过一会儿白烟消失，装置冷却到室温后打开弹簧夹）
烧杯内的水倒流入集气瓶，约占瓶子容积的1/5。
3、实验结论：说明空气不是单一的物质；氧气约占空气总体积的1/5。4、原理：表达式：磷（ P )＋氧气（ O )브燃→五氧化二磷P0)
化学方程式：4P+50﹣品2P0
5、注意事项： A 、所用的红磷必须过量，过少则氧气没有全部消耗完
B 、要等集气瓶（装置）冷却后才能打开弹簧夹，
C 、装置的气密性要好，（否则测量结果偏小）,
D 、要先夹住橡皮管，然后再点红磷（否则测量结果偏大）。
思考：可否换用木炭、硫磺等物质？如能，应怎样操作？
答：不能用木炭或蜡烛（燃烧产生了气体，瓶内体积变化小），不能用铁（铁在空气中不能
燃烧◇
6、实际在实验中测得的结果比真实值小，其原因可能是
A 红磷量不足； B 装置气密性差：
C 未冷却至室温就打开止水夹：
D 、没有预先在导管中装满水
（二）空气的主要成分（按体积分数）:
氮气（ N )78%，氧气（ O )21%（氮气比氧气约为4:1),
稀有气体0.94%，二氧化碳（ CO )0.03%，其它气体和杂质0.03%。空气的成分以氮气和氧气为主，属于混合物。
空气成分 氮气 氧气 稀有气体 二氧化碳 其他气体和杂质
体积分数 78% 21% 0.94% 0.03% 0.03%
空气成分口诀：氮七八氧二一，零点九四是稀气：零点零三有两个，二氧化碳和杂气（三）空气是一种宝贵的资源
1、氮气：无色、无味的气体，不溶于水，不燃烧也不支持燃烧，不能供给呼吸，化学性质
不活泼。
2、稀有气体：无色、无味的气体，通电时能发出不同颜色的光，化学性质很不活泼。
氧气 ①动植物呼吸医疗急救③金属切割④炼钢⑤宇宙航行等
氮气 ①超导实验车②化工原料③作保护气④食品充氮作防腐剂等
稀有气体 ①作保护气②制多种用途的电光源③激光技术④液氦冷冻机等
（四）空气成分的研究史
1、18世纪70年代，瑞典科学家舍勒和英国的科学家化学家普利斯特里，分别发现并制得
了氧气。
2法国科学家拉瓦锡最早运用天平作为研究化学的工具，用定量的方法研究了空气的成分，
第一次明确提出了“空气是由氧气和氮气组成的”。其中氧气约占空气总体积的1/5的结论。第三节氧气
一在实验室中获得氧气
氧气的实验室制法（化学变化）
1、双氧水（过氧化氢）制取氧气
A 、药品：过氧化氢（H202）和二气化锰（黑色粉末MnO2) B 实验原理：
MnO З
表达式：过氧化氢（H202) 水（H20)+氧气（O2)
化学方程式：2H202 2H20+02 f
注：MnO2在该反应中是催化剂，起催化作用 C 、装置：固体与液体反应，不需加热（双氧水的为一类）注意事项：
①、分液漏斗可以用长颈漏斗代替，但其下端应该伸入液面以下，防止生成的气体从长颈漏
斗中逸出：
②、导管只需略微伸入试管塞
③、气密性检查；用止水夹关闭，打开分液漏斗活塞，向漏斗中加入水，水面不持续下降，
就说明气密性良好。
④、装药品时，先装固体后装液体
⑤、该装置的优点：可以控制反应的开始与结束，可以随时添加液体。 D 、步骤：连、査、装（二氧化锰）、定、倒（过氧化氢溶液入、收
2、用高锰酸钾、氯酸钾制取氧气
A 、药品：、高锰酸钾（暗紫色固体）、氯酸钾（白色固体）与二氧化锰（黑色粉末） B 、原理：
①加热气酸钾（有少量的二氧化锰）:
表达式：氯酸钾（KCIO3)△氯化钾（ KCI )＋氧气（O2)
MnQ З
MnO
方程式：2KCIO3Д2KCl+302↑
注意：MnO2在该反应中是催化剂，起催化作用②加热高锰酸钾
表达式：高锰酸钾（KMnO4) 锰酸钾（K2MnO4)＋二氧化锰（MnO2)＋氧气（O2)
方程式：2KAne4
C 、装置：加热固体制气体（加热氯酸钾的为一类） K2Mn04+Mn02+02↑ D 、操作步骤：（连）査、装、定、点、收、离、熄。①连接装置：先下后上，从左到右的顺序。检查装置的气密性：将导管的一端浸入水槽中，用手紧握试管外壁，若水中导管口有气泡冒出，证明装置不漏气。松开手后，导管口出现一段水柱。
③装入药品：按粉末状固体取用的方法（药匙或纸槽）
④固定装置：固定试管时，试管口应略向下倾斜；铁夹应夹在试管的中上部⑤加热药品：先使试管均匀受热，后在反应物部位用酒精灯外焰由前向后加热。⑥收集气体：
a 、若用排水集气法收集气体，当气泡均匀冒出时再收集，刚排出的是空气；水排完后，应用玻璃片盖住瓶口，小心地移出水槽，正放在桌而上（密度比空气大（防止气体逸出） b 、用向上排空法。收集时导管应伸入集气瓶底部（为了排尽瓶内空气）
用排水法收集时，导管放在集气瓶口⑦先将导管移出水面
③再停止加热
E 、易错事项：
a )．试管口要略微向下倾斜：防止生成的水回流，使试管底部破裂。药品应平铺在试管底部 b )．导气管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞：有利于产生的气体排出。
c )．用高锰酸钾制取氧气时，试管口塞一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导气管，污染制取的气体和水槽中的水。
d )．排气法收集气体时，导气管要伸入接近集气瓶底部：有利于集气瓶内空气排出，使收集的气体更纯。
e )．实验结束后，先将导气管移出水面，然后熄灭酒精灯：防止水槽中的水倒流，炸裂试管。 F 、收集方法：
排水法（不易溶于水）
向上排空法（密度比空气大） G 、检验、验满
检验：用带火星的木条伸入集气瓶内，发现木条复燃，说明是氧气；验满：用带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已满。
3催化剂：
概念：在化学反应中能改变其他物质的反应速率（加快或变慢），但本身的化学性质和质量在反应前后没有发生变化的物质。
特点：两不变（质量、化学性质入、一改变（反应速率）
注意：①催化剂不能改变生成物的质量，不能决定反应的进行②催化剂不是反应物、又不是生成物
③催化剂仅针对某一反应，并不是所有反应的催化剂④某一反应的催化剂可能不只一种
3、二氧化锰在一些反应中不只作催化剂，催化剂不一定就只有二氧化锰。（在过氧化氢溶液制取氧气中，催化剂可以用硫酸铜溶液、氧化铁、氧化铜、红砖粉末）。在氯酸钾制取氧气中，二氧化锰的质量和化学性质不变，但质量分嫩变大。ニ氧气的性质
一、氧气的物理性质
1、色、味、态：通常情况下，是无色无味的气体；
2、密度：标准状况下，密度为1.429g/，略大于空气。（可用向上排空法）3、溶解性：氧气不易溶于水。（可用排水法收集）,
4、三态变化：降温后，氧气可以变为淡蓝色的液体，甚至淡蓝色雪花状固体。二、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
实验现象：在氧气中：剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成一种无色无味气体，该
气体能使澄清石灰水变浑浊。
点燃
文字表达式：碳（ C )＋氮气（O2) 二氧化碳（co2)
化学方程式 C +O2一 =C02
做木炭燃烧实验时，燃烧匙应慢慢从瓶口向瓶底伸入（充分利用瓶内的氧气）。2、硫粉（淡黄色）燃烧：
实验现象：在空气中：发出微弱的淡蓝色火焰；放出热量、生成一种带有刺激性气味的
气体。
在氧气中：发出明亮的蓝紫色的火焰，放出热量、生成一种带有刺激性气味的气体。
点燃
文字表达式硫（ S )+氢气（O2) 二氧化硫（so2)
化学方程式 S +02= =S02
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）的燃烧
实验现象：在空气中：发出黄白色火焰，放出热量，生成大量白烟
在氧气中：剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成大量的白烟
点燃
文字表达式：磷（ P )+氧气（O2) 五氧化二磷（P205)
化学方程式：4P+5e品脸2P205
注意：五氧化二磷（P205）是固体，不是气体（二）与金属（镁、铁）的反应
1、镁带（银白色固体）在氧气中燃烧
实验现象：剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出热量，生成白色粉末状固体。
点燃
文字表达式；镁（ Mg )+氰气（O2) 氧化镁（ MgO )
化学方程式：2Mg+02-2MgO
2铁丝（银白色固体）在氧气中燃烧
实验现象：剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成一种黑色固体。
点燃
文字表达式：铁（ Fe )+氧气（O2) 四氧化三铁（Fe304)化学方程式： JPe +202 FeJ04
注意事项：1铁丝不能生锈；2．铁丝要盘成螺状，以增大铁丝受热面积；3．下端系火柴引然，婴等火柴将要熄灭【燃尽】时再伸入氧气中；4．集气瓶底部铺少量的细沙或加少量的水，防止生成的卤体物质测落瓶底，致使集气瓶炸裂。【防止溅落的高温熔融物炸裂瓶底】。
铁丝在空气中不能燃烧【红热现象】
（三）与某些化合物（婧烛、甲烷）的反应一﹣产物均为；二氧化碳和水
史验风象：比空气中燃烧剧烈，发出自光，集气瓶内壁出现水珠，有使澄清石灰水变浑
浊的无色无味气体产生。
点燃
文字表达式：石婧＋氧气（O2) 二氧化碳（co2)＋水（H20)
空气中燃烧情况：燃烧产生黄色火焰，放热，稍有黑烟。（四）其他物质与氧气的反应
某些物质在一些条件下，与氧气发生缓慢的氧化反应，成为缓慢氧化。缓慢氧化也放热。如：动放物新陈代谢，金属的锈蚀，食物的腐烂、酒醋的酿造、农家肥的腐熟等等。
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，称为氧化反应。氧气便是常见的氧化剂；具有氧化性。
2、物质在纯氧气中燃烧程度比空气中燃烧要剧烈。说明物质燃烧程度，与氧气的浓度大小
成正比：
3、物质燃烧时有的有火焰，有的会发光，有的会冒烟。一般来说，气体燃烧会有火焰产生，
固体直接燃烧，产生光或者火星。生成物有固体，一般都会产生烟，即固体小颗粒；4、物质与氧气反应不一定是燃烧现象，如缓慢氧化。
三、氧气的用途
(1)、供给呼吸：医疗上急救病人，登山、潜水、航空、宇航提供呼吸；(2)、支持燃烧：炼钢、气焊与气接、液氧炸弹、火箭助燃剂
四燃烧和灭火（一）燃烧
1、概念：可燃物与空气中氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应。2、条件：(1）可燃物
(2）氧气（或空气）
(3）温度达到着火点（三者缺一不可，否则不能燃烧）
如右图所示： 启瞒 红刷
A 、薄铜片上的白磷燃烧而红磷不燃烧，说明了燃烧需要温度达到着火点；
B 、薄铜片的白磷燃烧而水中的白磷不燃烧，说明了燃烧需要氧
热水
白磷的着火点低，应贮存在装有水的试剂瓶中 白所
3、燃烧与缓慢氧化的比较
相同点：都是氧化反应、都放热；
不同点：前者发光、反应剧烈，后者不发光、反应缓慢（二）灭火的原理和方法
1、燃烧的条件决定着灭火的原理，只要破坏燃烧的任何一个条件，就可以达到灭火的目的2、灭火的原理：(1）消除可燃物（2）隔绝氧气（或空气）(3）降温到着火点以下。
3、泡沫灭火器：扑灭木材、棉布等燃烧引起的失火。
干粉灭火器：扑灭一般的失火外，还可以扑灭电器、油、气等燃烧引起的失火。液态二氧化碳灭火器：扑灭图书、档案、贵重设备、精密仪器等处的失火
4、泡沫灭火器的反应原理，利用碳酸钠与浓盐酸迅速反应产生大量的二氧化碳来灭火化学反应方程式： NajCO +2HCI-2NaCl+H0HCOf
（三）爆炸
概念 发生条件 防范措施
燃烧
可燃物与氧气发生的一种发
可燃物；与空气或氧
可燃物与其他物品
光、发热的剧烈的氧化反应 气接触；温度达到着 隔离；与空气隔离：
火点 降低温度至着火点
可燃物在有限的空间内发生急
以下
爆炸
剧燃烧，短时间内积聚大量的
热，使气体体积迅速膨胀而引 剧烈燃烧：有限空第四节二氧化碳
一、二氧化碳的性质
1、物理性质：无色，无味的气体，密度比空气大，能溶于水，高压低温下可得固体……干冰2、化学性质：
I ）一般情况下不能燃烧也不支持燃烧，不能供给呼吸
2）与水反应生成碱酸： co ,+H0-H, Co 生成的碳酸能使紫色的石蕊试液变红，
碳酸不稳定，易分解 HCo = H , O + Cot
3）能使澄清的石灰水变浑浊； cO ,+ Ca ( OH ): CaCo + H , O 用于检验二氧化碳：这也
是久置装石灰水的试剂瓶壁有一层白膜的原因。要除去这白膜，用稀盐酸。其原理是 CacO +2HC!--CaC6+ H , O + Cot
4）与灼热的碳反应： C +C0.--2Co（吸热反应，既是化合反应又是氧化还原反应，
co 是氧化剂， C 是还原剂）
3、用讼：①灭火（灭火器原理： NayCO ;+2HCI-2NaCI+HOHCo1）既利用其物理性质（密
度比空气大），又利用其化学性质（不能燃烧，也不支持燃烧）②干冰用于人工降雨、制冷剂（利用干冰升华时要吸收大量的热）
③温室肥料 ①做碳酸型饮料（利用二氧化碳能溶于水）
4、二氧化碳对环境的影响：
(0过多排放引起温室效应。
①造成温室效应的原因：人类消耗的能源急剧增加，森林遭到破坏
②减轻温室效应的措施：减少化石燃料的燃烧；植树造林；使用清洁能源(2、原理：用石灰石和稀盐酸反应： CaCOy +21ICI CaCl + HOCoI
3、装置图
装置的注意事项：
(1）若用长颈漏斗来注入盐酸，长颈漏斗下端必须伸入液面以下
(2）若用试管来装药品，固定试管时，试管口竖直向上，试管底部与铁架台面接触。4、气体收集方法：向上排空气法（密度比空气大，能溶于水）
5、检验方法：将制得的气体通入澄清的石灰水，如能浑浊，则是二氧化碳。
验满方法：用点燃的木条，放在集气瓶口，木条熄灭。证明已集满二氧化碳气体。6、二氧化碳的工业制法；
煅烧石灰石： CaC0, =Ca0+ CO .↑
生石灰和水反应可得熟石灰： CaO +H0Ca( OH :第五节保护大气圈
一大气圈的作用
大气分层包括：对流层、平流层、中间层、电离层、收逸层
地球上没有大气圆（无空气）地球上将会怎样？
重点了解对流层、平流层中的臭氧层的作用。
对流层的作用：集中了大气中几乎所有的水蒸气和二氧化碳，能形成云雾雨雪，并保持地表
的温暖。
臭氧层的作用：臭氧可吸收大部分太阳紫外线。
人类使用含氟氯烃（氟利昂的化学物质使臭氧层遭到破坏出现臭氧空洞。因此应禁止生产和使用含氟氯烃的致冷剂、洗洁剂等
二、温室效应：
温室效应：由于温室气体浓度增加，导致地球表面温度上升，使全球变暖的现象。1利：保证地球上的气温恒定，适宜生物生存，是人类赖以生存的必要条件。
2弊：由于现代工业不断发展，煤、石油、天然气的大量消耗，森林的大幅度减少，使大
气中的二氧化碳不断增加，温室效应加剧，使全球气温变暖，这样会影响气候和农
作物的收成，加剧土地荒漠化，引起冰川融化和海平面上升，引发水灾和淹没城市。
3防治措施：减少使用煤、石油、天然气等化石燃料，大力植树造林。【发散思考】
温室效应的危害：1影响气候、农作物的收成；
2气温升高遭成水蒸气加快，加剧土地的荒漠化：
3气温升高引起冰川融化，使海平面上升引发水灾淹没城市等。
怎样控制温度气体量：
1从产生源头：减少煤、石油等会碳燃料的燃烧，诚少CO2等温室气体排放；2从清除的办法；植物造林，增加植物对CO2的吸收等。
三、臭氧层空洞
提间：紫外线有什么危害？臭红层有什么作用？使学生意识到臭氧层的重要性，
话题：1982年南极上空发现首个臭氧空洞，至1992奥氧空洞仍在扩大，并插入一些有关臭氧空洞的录象和图片，使学生清晰知道臭氧空洞（臭氧层臭氧浓度明显减少）和引起臭氧空洞形成的原因（人类活动排放了化学物质氟氯烃、氤氧化物等）。
拓展性活动（上网査阅等）:(1除了南极臭氧空洞外，是否还有其它的臭氧空洞存在或出现？(2）氟氲烃等物质在臭氧转化过程中起了什么
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