第2单元 我们周围的空气
1、第一个对空气组成进行探究的化学家：法国拉瓦锡（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，在通常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，霓虹灯，用于激光技术。
因氦气密度小，用作填充气球
二氧化碳
0.03
参与植物的光合作用
作温室气体肥料
（1）空气中氧气含量的测定
可燃物要求：
足量、仅与氧气发生反应且产物是固体
代表物：红磷
如何将水上空间体积5等分？
取一个集气瓶，装满水并塞紧橡胶塞。取下橡胶塞，测量出集气瓶内水的体积，记为V。假定预先加入水的体积为V0，那么每次倒入 （V－VO）/5后用笔在集气瓶上做个记号即可。
现象：
①红磷在空气中燃烧，产生大量白烟，放热。
②待集气瓶冷却至室温后打开弹簧夹，烧杯中的水倒流入集气瓶，进入水的体积约占集气瓶剩余容积的1/5。
结论：空气是混合物；O2约占空气总体积的1/5，可支持燃烧；N2约占空气总体积的4/5，不支持燃烧，也不能燃烧，难溶于水
探究：
①液面上升小于1/5原因：
装置漏气；红磷量不足；未冷却至室温就打开止水夹
②液面上升大于1/5原因：
当燃烧匙放入集气瓶后没有立即塞紧瓶塞；止水夹没有夹紧
③能否用铁代替红磷？
不能。原因：铁不能在空气中燃烧
④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。（CO2不计入空气污染物）
空气污染物
主要来源
突出的危害
气态
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
汽车尾气、工厂废气
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
某些空调、冰箱
破坏高空臭氧层
固态
可吸入颗粒物
汽车尾气、建筑粉尘、
生活微小垃圾
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、O3、氟氯代烷等气体的排放）
酸雨（NO2、SO2等气体的排放）
白色污染（塑料垃圾等）
3、纯净物与混合物
纯净物：
由一种物质组成，有专门的化学符号。如：氧气O2、二氧化碳CO2
混合物：
由多种物质混合而成，没有专门的化学符号。如：海水、空气、稀有气体
4、氧气
(1)性质
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（液态氧气）是淡蓝色的。
化学性质：
支持燃烧（助燃性），能供给呼吸
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，具有氧化性，是常用的氧化剂
(2)氧气与下列物质反应现象
说明：
1.硫在氧气中燃烧时集气瓶底部水的作用：
吸收产生的二氧化硫气体，防止空气污染。（用氢氧化钠溶液效果更好）
2.细铁丝燃烧要在集气瓶底部放少量水或细砂的目的：
防止高温熔化物溅落瓶底使瓶底炸裂
3.细铁丝事先要打磨且盘成螺旋状原因：
除去细铁丝表面的杂质，避免影响铁与氧气的反应；
增大与氧气的接触面积
4.细铁丝下面系一根火柴的作用：引燃铁丝
5.为什么待火柴快燃尽时再插入集气瓶：
确保集气瓶内的氧气充分与铁丝反应。
6.这几个实验为什么都是自上而下缓慢伸入：使瓶内的氧气充分反应。
7.可燃性气体，如：氢气（H2）、一氧化碳（CO）、甲烷（CH4）在空气中燃烧现象皆为：产生淡蓝色的火焰，放出大量的热
（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：
（4）分解反应：（四大基本反应类型之一）
定义：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应（一变多）
（5）气体制取与收集装置的选择
发生装置（根据反应物的状态和反应条件确定）：
一般可分为固固加热型、固液常温型
收集装置（根据收集气体的密度、溶解性、是否与水或空气成分反应确定）
1.排水法收集气体应满足的条件：气体不溶于水且与水不反应
2.向上排空气法收集气体应满足的条件：
不与空气成分发生反应，且密度比空气大（Mr ＞29）
3.向下排空气法收集气体应满足的条件：
不与空气成分发生反应，且密度比空气小（Mr ＜29）
4.若气体的密度与空气接近（Mr 接近29时），一般不用排气法收集气体。
（O2既可以用向上排空气法，也可以用排水法收集）
