专题02 空气和氧气（解析版）.docx

专题02空气和氧气

专题02空气和氧气

目录

01理·思维导图：呈现教材知识结构，构建学科知识体系。

02盘·基础知识：甄选核心知识逐项分解，基础不丢分。

03究·考点命题：对中考考点命题进行细致研析和讲解，全面提升。

04辨·易混易错：点拨易混易错关键点，冲刺高分。

◆知识点一空气的成分及用途

一、空气的成分及体积分数

1．空气是混合物，主要成分（按体积分数）：氮气（N2）78%，氧气（O2）21%（氮气与氧气体积比约为4比1），稀有气体0.94%，二氧化碳（CO2）0.03%，其它气体和杂质0.03%。

空气成分口诀：氮78，氧21，0.94是稀气，两个0.03分别是CO2和杂气。

二、各成分的用途

1．氧气

性质

对应的用途

氧气

能供给呼吸

供动植物呼吸、医疗急救、登山、潜水等

能支持燃烧

炼钢、气焊、气割、航空航天

2．氮气

性质

对应的用途

氮气

与某些物质反应

制硝酸和氮肥

化学性质不活泼

作保护气：

=1\*GB3①食品充氮防腐

=2\*GB3②灯泡充氮防钨丝氧化

=3\*GB3③在氮气氛围中焊接金属防止金属氧化

液氮温度很低

用于制造低温环境：

=1\*GB3①医疗上冷冻治疗

=2\*GB3②超导材料在低温环境下显示超导性能

3．稀有气体

性质

对应的用途

稀有气体

物理

性质

无色、无味气体

通电时能发出不同颜色的光

制多种用途的电光源

如：航标灯、照明灯、闪光灯和霓虹灯

化学性质很不活泼

作保护气

氦气

=1\*GB3①氦气充气球（密度比空气小且化学性质稳定）

=2\*GB3②氦气用于制造低温环境

◆知识点二空气的污染与防治

1．空气污染物：①烟尘：可吸入颗粒物；②有毒气体：一氧化碳、二氧化氮和二氧化硫等，这三种气体都是有毒气体。③臭氧O3.

2．目前计入空气质量评价的主要污染物有：一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒物（PM2.5）、臭氧。

3．空气污染物来源：化石燃料的燃烧，工厂排放的废气，汽车排放的尾气。

4．空气污染造成的危害：损害人体健康、影响作物生长、破坏生态平衡。

5．存在的环境问题：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）。

6．防止空气污染的措施：使用清洁能源，加强空气质量监测,积极植树、种草。

注意：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。

◆知识点三空气中氧气含量的测定

一．拉瓦锡用定量的方法研究空气的成分

实验装置

实验现象

实验结论

一部分银白色的液态汞变成红色粉末，容器里空气的体积大约减少了1/5……

空气由氧气和氮气组成，

其中氧气约占空气总体积的1/5。

二、空气中氧气含量的测定

1．红磷燃烧法测定空气中氧气的含量

实验装置

实验原理

红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气，瓶内气体减少，压强减小，冷却后打开弹簧夹，烧杯内的水会被压入集气瓶，进入水的体积即为瓶内消耗氧气的体积。

实验现象

=1\*GB3①红磷燃烧，产生大量白烟，并放出热量；

=2\*GB3②冷却后打开弹簧夹，烧杯中的水被吸入集气瓶，瓶内液面上升约1/5。

实验结论

氧气约占空气总体积的1/5。

化学方程式

4P+5O2eq\o(=====,\s\up7(点燃))2P2O5

误差分析

进入水的体积小于集气瓶总体积的1/5的原因

①红磷的量不足

②装置漏气，塞子没塞紧

③红磷熄灭后未冷却至室温

④有部分水留在导管中未进入集气瓶

⑤燃烧到一定程度时，瓶内氧气含量小，红磷不能继续燃烧

进入水的体积大于集气瓶总体积的1/5的原因

①红磷点燃后伸入瓶内过慢，使装置内气体受热逸出，导致进入瓶内的水的体积偏大

②弹簧夹未夹紧，红磷燃烧时集气瓶内气体受热从导管逸出

药品选择

选择原则

①能在空气中燃烧

②只与空气中的氧气反应

③生成物最好为固体或液体(如果有气体，该气体要能被水或某溶液完全吸收)

红磷替代品的选择

①若装置不变，判断下列药品能否代替红磷进行实验，并说明原因：

铁丝：不能，因为铁丝在空气中不能燃烧

镁条：不能，因为镁能与空气中的氮气、二氧化碳反应

木炭：不能，因为木炭在空气中燃烧生成二氧化碳和一氧化碳气体，装置内压强变化不明显

②若将集气瓶中的水换为氢氧化钠溶液，则硫粉可以替代红磷进行实验

2．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。

3．测定空气中氧气含量的数字化实验

实验装置

实验步骤

将氧气传感器与数据采集器、计算机连接；

把氧气传感器插入盛有空气的容器，采集数据；

通过相关软件处理数