第四單元我們周?chē)目諝饪諝獾慕M成空氣的成分氮?dú)庋鯕庀∮袣怏w二氧化碳其他氣體（如水蒸氣）和雜質(zhì)體積分?jǐn)?shù)78%21%0.94%0.03%0.03%用途保護(hù)氣（食品包裝、燈泡、焊接金屬）——化學(xué)性質(zhì)不活潑；制化肥和硝酸——含氮元素液氮制造低溫環(huán)境醫(yī)療、飛行、登山、潛水等——供給呼吸；煉鋼、焊接、切割金屬等——助燃性電光源（霓虹燈、閃光燈、航標(biāo)燈）；氦氣用于制造低溫環(huán)境光合作用的原料、滅火、人工降雨（固體二氧化碳）無(wú)【知識(shí)補(bǔ)充】①空氣中的水蒸氣是金屬銹蝕的條件之一；②水蒸氣會(huì)使氫氧化鈉潮解。二、空氣中氧氣含量的測(cè)定1.實(shí)驗(yàn)原理：物質(zhì)在密閉容器中與空氣中的O2發(fā)生反應(yīng)，使密閉容器中壓強(qiáng)減小，水被壓入容器，進(jìn)入容器中水的體積約等于消耗的O2的體積。2.藥品：紅磷紅磷的替代品應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足的條件（三者必須同時(shí)滿(mǎn)足才能得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論）(1)可燃物能夠在空氣中燃燒(2)可燃物在空氣中燃燒時(shí)只能與氧氣反應(yīng)(3)可燃物燃燒時(shí)生成固體，或生成的氣體易被溶液吸收(如CO2能被NaOH溶液吸收)3.實(shí)驗(yàn)裝置4.反應(yīng)原理反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4P+5O22P2O55.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(1)紅磷燃燒，產(chǎn)生大量白煙(2)裝置冷卻后，打開(kāi)彈簧夾，水沿導(dǎo)管進(jìn)入集氣瓶中的體積約占集氣瓶中空氣體積的6.實(shí)驗(yàn)結(jié)論氧氣約占空氣總體積的誤差分析誤差原因測(cè)量結(jié)果偏小紅磷不足，氧氣不能耗盡裝置漏氣會(huì)使裝置外的空氣進(jìn)入過(guò)早打開(kāi)彈簧夾會(huì)使裝置內(nèi)氣體溫度偏高壓強(qiáng)偏大，導(dǎo)致進(jìn)入瓶中的水的體積偏小測(cè)量結(jié)果偏大彈簧夾沒(méi)夾緊，紅磷燃燒時(shí)集氣瓶?jī)?nèi)受熱氣體順著導(dǎo)管逸出深入過(guò)慢會(huì)使裝置內(nèi)的氣體受熱逸出，導(dǎo)致進(jìn)入瓶中的水的體積偏大改進(jìn)裝置及評(píng)價(jià)(1)常見(jiàn)的改進(jìn)裝置實(shí)驗(yàn)裝置的評(píng)價(jià)圖一圖二原理白磷著火點(diǎn)較低，燒杯內(nèi)為熱水，當(dāng)達(dá)到白磷著火點(diǎn)時(shí)，白磷燃燒，消耗空氣中的氧氣，可測(cè)得空氣中氧氣的含量銅在加熱條件下與氧氣反應(yīng)，消耗空氣中的氧氣，交替推拉注射器活塞，銅絲與氧氣充分反應(yīng)，可測(cè)得空氣中氧氣的含量?jī)?yōu)點(diǎn)裝置嚴(yán)密，不污染環(huán)境，且操作簡(jiǎn)單，可減小實(shí)驗(yàn)誤差裝置中的氧氣可充分反應(yīng)，減小實(shí)驗(yàn)誤差小結(jié)用壓強(qiáng)變化引起活塞推進(jìn)的過(guò)程代替用水測(cè)量，增強(qiáng)了知識(shí)和實(shí)驗(yàn)的綜合性三、空氣的污染與防治一、空氣污染物空氣污染物主要有二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、可吸入顆粒物(粒徑在10微米以下的顆粒物，稱(chēng)PM10，又稱(chēng)飄塵)和臭氧等，它們可用來(lái)表示空氣污染指數(shù)API?！咎貏e提醒】①我國(guó)修訂的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》增加了PM2.5濃度監(jiān)測(cè)指標(biāo)。PM2.5是指大氣中粒徑在2.5微米以下的顆粒物，也稱(chēng)為可入肺顆粒物。②二氧化碳含量過(guò)高會(huì)引起溫室效應(yīng)，但不是空氣污染物。另外甲烷也會(huì)導(dǎo)致溫室效應(yīng)，作用比CO2小。二、空氣污染物的來(lái)源及防治措施1.空氣污染造成的現(xiàn)狀：PM2.5、霧霾。2.空氣污染物的來(lái)源及防治措施污染物來(lái)源防治措施粉塵、氮氧化物、一氧化碳、二氧化硫等化石燃料、垃圾、煙花爆竹、農(nóng)作物秸稈等的燃燒使用清潔能源，改變能源結(jié)構(gòu)一氧化碳、硫化氫、氮氧化物等工業(yè)廢氣工業(yè)廢氣處理達(dá)標(biāo)后排放，減少有害物質(zhì)的排放沙塵植被破壞積極植樹(shù)造林、種草等氧氣的性質(zhì)物理性質(zhì)顏色、狀態(tài)、氣味密度溶解性三態(tài)變化無(wú)色、無(wú)味、常溫下為氣體比空氣略大不易溶于水氣（無(wú)色）→液（淡藍(lán)色）→固（淡藍(lán)色）二、化學(xué)性質(zhì)氧氣的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，在一定條件下可與很多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。帶火星的木條在氧氣中能夠復(fù)燃，說(shuō)明氧氣能支持燃燒(如圖)

常見(jiàn)物質(zhì)在空氣或氧氣中的燃燒情況如下物質(zhì)反應(yīng)現(xiàn)象及化學(xué)方程式圖示木炭①在空氣中：木炭紅熱，無(wú)煙，無(wú)焰，放熱②在氧氣中：劇烈燃燒，放熱，發(fā)出白光③充分燃燒的化學(xué)方程式：C+O2CO2硫①在空氣中：發(fā)出微弱的淡藍(lán)色火焰，放熱，產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體②在氧氣中：燃燒的更旺，放熱，發(fā)出明亮的藍(lán)紫色火焰，產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體③化學(xué)方程式：S+O2=點(diǎn)燃=SO2④注意事項(xiàng)：集氣瓶中加入少量水的目的是吸收生成的SO2，防止污染空氣鐵①在空氣中加熱變紅熱，不燃②在氧氣中：劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體，放出大量的熱③化學(xué)方程式：3Fe+2O2=點(diǎn)燃=Fe3O4④注意事項(xiàng)：集氣瓶中加入少量水或鋪一層細(xì)沙的目的是防止高溫熔融物濺落，造成集氣瓶炸裂紅磷①燃燒的現(xiàn)象：在空氣和氧氣中放出熱量，產(chǎn)生大量__煙②化學(xué)方程式：4P+5O2=點(diǎn)燃=2P2O5鎂條①燃燒的現(xiàn)象：發(fā)出耀眼白光，生成白色固體，放熱②化學(xué)方程式：2Mg+O2=點(diǎn)燃=2MgOCO、H2、CH4①H2燃燒產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，CO和CH4燃燒產(chǎn)生藍(lán)色火焰；三者都放熱②化學(xué)方程式：CO燃燒：2CO+O2=點(diǎn)燃=2CO2H2燃燒：2H2+O2=點(diǎn)燃=2H2OCH4燃燒：CH4+2O2=點(diǎn)燃=CO2+2H2O無(wú)結(jié)論氧氣是一種化學(xué)性質(zhì)比較活潑的氣體，同時(shí)說(shuō)明氧氣具有助燃性Tips：【特別提醒】1.可燃物在氧氣中燃燒比在空氣中劇烈的原因：空氣中的氧氣含量相對(duì)較少。如鐵絲在空氣中紅熱，但是在氧氣中可以劇烈燃燒、火星四射。2.氧氣可作助燃劑，但不具有可燃性，故不能作“燃料”。3.“煙”和“霧”的區(qū)別：“煙”為固體小顆粒，如紅磷在空氣中燃燒產(chǎn)生大量白煙；“霧”為液態(tài)小液滴，如打開(kāi)濃鹽酸的瓶塞，能觀察到白霧。4.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：通過(guò)視覺(jué)、嗅覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等感覺(jué)器官感知到的，不能描述生成物的名稱(chēng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)論指根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得到的結(jié)論。氧氣的制取一、工業(yè)制取分離液態(tài)空氣法：先將空氣加壓降溫變成液態(tài)，然后再加熱，由于液氮的沸點(diǎn)比氧氣的沸點(diǎn)低，氮?dú)馐紫葟囊簯B(tài)空氣中蒸發(fā)出來(lái)，留下的就是液態(tài)氧氣，此過(guò)程屬于物理變化。二、實(shí)驗(yàn)室制取1.反應(yīng)原理和發(fā)生裝置(1)發(fā)生裝置的選擇(依據(jù)：反應(yīng)條件和反應(yīng)物的狀態(tài))反應(yīng)原理（化學(xué)方程式）發(fā)生裝置①②發(fā)生裝置的要點(diǎn)Ⅰ.固固加熱型：①檢查裝置氣密性的方法：將導(dǎo)管放入盛有水的燒杯中，用手捂住試管外壁，觀察導(dǎo)管口是否有氣泡產(chǎn)生②試管口應(yīng)略向下傾斜。解讀：防止生成的水或冷凝的水蒸氣回流，使試管炸裂。③導(dǎo)管不能伸入試管太長(zhǎng)。解讀：便于生成的氣體能順利導(dǎo)出。④用高錳酸鉀制取氧氣時(shí)，在試管口加一小團(tuán)棉花。解讀：以防高錳酸鉀粉末隨氧氣流進(jìn)入導(dǎo)氣管堵塞導(dǎo)氣管，若用排水法收集，會(huì)使水槽中的水變紅。Ⅱ.固液常溫型：裝置的優(yōu)點(diǎn)：a裝置：簡(jiǎn)單；b裝置：便于添加液體藥品；c裝置：可以控制反應(yīng)速率；d裝置：可以控制反應(yīng)的發(fā)生與停止收集裝置的選擇(依據(jù)：氣體的溶解性和密度)排水法①收集的最佳時(shí)間：當(dāng)導(dǎo)管口有連續(xù)、均勻的氣泡冒出時(shí)開(kāi)始收集。解讀：排盡了裝置中的空氣，收集的氧氣較純凈。②操作方法：將裝滿(mǎn)水的集氣瓶倒放入水槽中。③O2收集滿(mǎn)的現(xiàn)象為集氣瓶瓶口有大氣泡產(chǎn)生④用排水法收集氧氣結(jié)束時(shí)，先從水槽中撤出導(dǎo)管后再熄滅酒精燈。解讀：防止水倒吸造成試管炸裂。⑤待氧氣收集滿(mǎn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)蓋上玻璃片，小心地將集氣瓶移出水面，正放在桌面上向上排空氣法導(dǎo)管伸入集氣瓶底部。解讀：氧氣比空氣的密度略大，將導(dǎo)管伸入集氣瓶底部，便于排盡集氣瓶中的空氣。收集的氧氣較干燥向下排空氣法導(dǎo)管伸入集氣瓶底部。解讀：氫氣比空氣的密度小，將導(dǎo)管伸入集氣瓶底部，便于排盡集氣瓶中的空氣。收集的氫氣較干燥驗(yàn)滿(mǎn)與檢驗(yàn)驗(yàn)滿(mǎn)方法將帶火星的木條放在集氣瓶瓶口，若木條立即復(fù)燃，則氧氣已集滿(mǎn)檢驗(yàn)方法將帶火星的木條伸入集氣瓶中，若木條復(fù)燃，則為氧氣多功能瓶的使用功能裝置進(jìn)出口