九年級化學空氣、氧氣考點與煤爐中的化學反應(yīng)

九年級化學空氣、氧氣考點匯總與煤爐中的化學反應(yīng)

九年級化學空氣、氧氣考點匯總

空氣

一、空氣成分的研究史

1.18世紀70年代，瑞典科學家舍勒和英國的科學家化學家普利斯特里，分別

發(fā)現(xiàn)并制得了氧氣。

2.法國科學家拉瓦錫最早運用天平作為研究化學的工具，用定量的方法研究了

空氣的成分，第一次明確提出了“空氣是由氧氣和氮氣組成的"。其中氧氣約

占空氣總體積的1/5的結(jié)論。

二、空氣中氧氣成分的測定

1.實驗現(xiàn)象：

A.紅磷燃燒發(fā)出黃白色火焰，放出熱量，冒出白色濃煙

B.（過一會兒白煙消失，裝置冷卻到室溫后打開彈簧夾）燒杯內(nèi)的水倒流入集氣

瓶，約占瓶子容積的1/5。

2.實驗結(jié)論：說明空氣不是單一的物質(zhì)；氧氣約占空氣總體積的1/50

3.原理

4.注意事項：

A.所用的紅磷必須過量，過少則氧氣沒有全部消耗完

B.要等集氣瓶（裝置）冷卻后才能打開彈簧夾，

C.裝置的氣密性要好，（否則測量結(jié)果偏?。?，

D.要先夾住橡皮管，然后再點紅磷（否則測量結(jié)果偏大）。

E.點燃紅磷伸入瓶中要立即塞緊瓶塞（否則測量結(jié)果偏大）。

思考：

⑴可否換用木炭、硫磺、鐵等物質(zhì)？如能，應(yīng)怎樣操作？

答：不能用木炭或蠟燭（燃燒產(chǎn)生了氣體，瓶內(nèi)體積變化?。荒苡描F（鐵在空

氣中不能燃燒）

⑵可否用鎂代替紅磷?不能用鎂，因為鎂不但跟氧氣反應(yīng)而且還跟氮氣等反

應(yīng)，結(jié)果測得的不只是空氣中氧氣的體積。會遠遠大于氧氣的體積。

5..實際在實驗中測得的結(jié)果比真實值小，其原因可能是A.紅磷量不足;B.裝置

氣密性差;C.未冷卻至室溫就打開止水夾;D.沒有預先在導管中裝滿水

三、空氣的主要成分

(按體積分數(shù))：氮氣(N2)78%,氧氣(02)21%(氮氣比氧氣約為4：1),稀有氣體

0.94%,二氧化碳(C02)0.03%,其它氣體和雜質(zhì)0.03虬空氣的成分以氮氣和氧

氣為主，屬于混合物。

空氣成分口訣:氮七八氧二一，零點九四是稀氣;零點零三有兩個，二氧化碳和

雜氣

四、物質(zhì)的分類：純凈物和混合物

1.純凈物：由一種物質(zhì)組成的，“純凈”是相對的，絕對純凈的物質(zhì)是沒有

的，只要雜質(zhì)含量低，不至于對生產(chǎn)和科學研究產(chǎn)生影響的物質(zhì)就是純凈物。

2.混合物：兩種或多種物質(zhì)組成的，這些物質(zhì)相互間沒有發(fā)生化學反應(yīng)，各物

質(zhì)都保持各自的性質(zhì)。

注意：劃分純凈物、混合物的標準是根據(jù)物質(zhì)的種類來劃分的。只含一種物質(zhì)

的就屬于純凈物，含有幾種物質(zhì)的就屬于混合物

五、空氣是一種寶貴的資源

1.氮氣：無色、無味的氣體，不溶于水，不燃燒也不支持燃燒，不能供給呼

吸，化學性質(zhì)不活潑。

2.稀有氣體：無色、無味的氣體，通電時能發(fā)出不同顏色的光，化學性質(zhì)很不

活潑。

六、空氣的污染及防治

1.造成空氣污染的物質(zhì)：有害氣體(一氧化碳(C0)、二氧化氮(N02)、二氧化硫

(S02))和煙塵。

2.污染來源：空氣中的有害物質(zhì)來自化石燃料的燃燒，石油化工廠排放的廢氣

及汽車排放的尾氣。

3.被污染的空氣帶來的危害：損害人體健康、影響作物生長、破壞生態(tài)平衡。

存在的環(huán)境問題：溫室效應(yīng)(二氧化碳含量過多引起)、臭氧空洞(飛機的尾氣、

氟里昂的排放)、酸雨(由二氧化硫、二氧化氮引起)。

4.防止空氣污染的措施：加強大氣質(zhì)量監(jiān)測，改善環(huán)境狀態(tài)、植樹造林、使用清

潔能源。

5.目前空氣污染指數(shù)包括：一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入顆粒物、

臭氧。

七、未來化學將朝著“綠色化學”一一“綠色消毀”和“綠色生產(chǎn)”的方向發(fā)

展。核心是利用化學原理從源頭消除污染。

特點：①充分利用資源和能源，原料無毒無害②減少向環(huán)境排放廢物③原料中

的原子全部被消納，實現(xiàn)零排放（在化合反應(yīng)中體現(xiàn)）④生產(chǎn)出環(huán)境友好產(chǎn)品。

氧氣

一、氧氣的物理性質(zhì)

1.色、味、態(tài)：通常情況下，是無色無味的氣體；

2.密度：標準狀況下，密度為1.429g/L,略大于空氣。（可用向上排空法）

3.溶解性：氧氣不易溶于水。（可用排水法收集）

4.三態(tài)變化：降溫后，氧氣可以變?yōu)榈{色的液體，甚至淡藍色雪花狀固體。

二、氧氣的化學性質(zhì)

（一）與非金屬（碳、硫、磷）的反應(yīng)

1.木炭（黑色固體）燃燒

實驗現(xiàn)象：在氧氣中：劇烈燃燒，發(fā)出白光，放出熱量，生成一種無色無味氣

體，該氣體能使澄清石灰水變渾濁。

做木炭燃燒實驗時，燃燒匙應(yīng)慢慢從瓶口向瓶底伸入（充分利用瓶內(nèi)的氧氣）。

2.硫粉（淡黃色）燃燒：

實驗現(xiàn)象：在空氣中：發(fā)出微弱的淡藍色火焰;放出熱量、生成一種帶有刺激性

氣味的氣體。

在氧氣中：發(fā)出明亮的藍紫色的火焰，放出熱量、生成一種帶有刺激性氣味的

氣體。

實驗時，要在瓶底裝少量水）吸收二氧化硫，防止污染空氣）。

3.紅磷（暗紅色固體）的燃燒

實驗現(xiàn)象：在空氣中：發(fā)出黃白色火焰，放出熱量，生成大量白煙

在氧氣中：劇烈燃燒，發(fā)出白光，放出熱量，生成大量的白煙

注意：五氧化二磷（P205）是固體，不是氣體

（二）與金屬（鎂、鐵）的反應(yīng)

1.鎂帶（銀白色固體）在空氣中燃燒

實驗現(xiàn)象：劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，放出熱量，生成白色粉末狀固體。

2鐵絲（銀白色固體）在氧氣中燃燒

實驗現(xiàn)象：劇烈燃燒，火星四射，放出熱量，生成一種黑色固體。

注意：集氣瓶底部鋪少量的細沙或加少量的水，防止生成的固體物質(zhì)濺落瓶

底，致使集氣瓶炸裂。鐵絲在空氣中不能燃燒

（三）與某些化合物（蠟燭、甲烷）的反應(yīng)一一產(chǎn)物均為：二氧化碳和水

實驗現(xiàn)象：比空氣中燃燒劇烈，發(fā)出白光，集氣瓶內(nèi)壁出現(xiàn)水珠，有使澄清石

灰水變渾濁的無色無味氣體產(chǎn)生。

空氣中燃燒情況：燃燒產(chǎn)生黃色火焰，放熱，稍有黑煙。

（四）其他物質(zhì)與氧氣的反應(yīng)

某些物質(zhì)在一些條件下，與氧氣發(fā)生緩慢的氧化反應(yīng)，成為緩慢氧化。緩慢氧

化也放熱。

如：動植物新陳代謝，金屬的銹蝕，食物的腐爛、酒醋的釀造、農(nóng)家肥的腐熟

等等。

總結(jié)：

1.氧氣是一種化學性質(zhì)比較活潑的氣體，在一定的條件下，能與許多物質(zhì)發(fā)生

反應(yīng)并放出大量的熱。在這些反應(yīng)中，氧氣提供氧，稱為氧化反應(yīng)。氧氣便是

常見的氧化劑;具有氧化性。

2.物質(zhì)在純氧氣中燃燒程度比空氣中燃燒要劇烈。說明物質(zhì)燃燒程度，與氧氣

的濃度大小成正比；

3.物質(zhì)燃燒時有的有火焰，有的會發(fā)光，有的會冒煙。一般來說，氣體燃燒會

有火焰產(chǎn)生，固體直接燃燒，產(chǎn)生光或者火星。生成物有固體，一般都會產(chǎn)生

煙，即固體小顆粒；

4.物質(zhì)與氧氣反應(yīng)不一定是燃燒現(xiàn)象，如緩慢氧化。

三、氧氣的用途

⑴供給呼吸：醫(yī)療上急救病人，登山、潛水、航空、宇航提供呼吸；

⑵支持燃燒：煉鋼、氣焊與氣接、液氧炸彈、火箭助燃劑

實驗室制取氧氣

一、工業(yè)制法（分離液態(tài)空氣法）

原理：利用液態(tài)氧和液態(tài)氮的沸點不同。一一物理變化（蒸儲）

（1）具體過程

⑵注意：該過程是物理變化

二、氧氣的實驗室制法（化學變化）

1.雙氧水（過氧化氫）制取氧氣

A.藥品：過氧化氫（H202）和二氧化鎰（黑色粉末Mn02）

B.實驗原理：

注：Mn02在該反應(yīng)中是催化劑，起催化作用

C.裝置：固體與液體反應(yīng)，不需加熱（雙氧水的為一類）

注意事項：

①分液漏斗可以用長頸漏斗代替，但其下端應(yīng)該伸入液面以下，防止生成的氣

體從長頸漏斗中逸出；

②導管只需略微伸入試管塞

③氣密性檢查：用止水夾關(guān)閉，打開分液漏斗活塞，向漏斗中加入水，水面不

持續(xù)下降，就說明氣密性良好。

④裝藥品時，先裝固體后裝液體

⑤該裝置的優(yōu)點：可以控制反應(yīng)的開始與結(jié)束，可以隨時添加液體。

D步驟：連、查、裝（二氧化鎰）、定、侄1（過氧化氫溶液）、收

2.用高鎰酸鉀、氯酸鉀制取氧氣

A.藥品：、高鎰酸鉀（暗紫色固體）、氯酸鉀（白色固體）與二氧化鎰（黑色粉末）

B.原理：

①加熱氯酸鉀（有少量的二氧化鎰）：

注意：Mn02在該反應(yīng)中是催化劑，起催化作用

②加熱高鎰酸鉀：

C.裝置：加熱固體制氣體（加熱氯酸鉀的為一類）

D.操作步驟：（連）查、裝、定、點、收、離、熄。

①連接裝置：先下后上，從左到右的順序。

②檢查裝置的氣密性：將導管的一端浸入水槽中，用手緊握試管外壁，若水

中導管口有氣泡冒出，證明裝置不漏氣。松開手后，導管口出現(xiàn)一段水柱。

③裝入藥品：按粉末狀固體取用的方法（藥匙或紙槽）

④固定裝置：固定試管時，試管口應(yīng)略向下傾斜;鐵夾應(yīng)夾在試管的中上部

⑤加熱藥品：先使試管均勻受熱，后在反應(yīng)物部位用酒精燈外焰由前向后加

熱。

⑥收集氣體：

a.若用排水集氣法收集氣體，當氣泡均勻冒出時再收集，剛排出的是空氣;水排

完后，應(yīng)用玻璃片蓋住瓶口，小心地移出水槽，正放在桌面上（密度比空氣

大）（防止氣體逸出）

b.用向上排空法。收集時導管應(yīng)伸入集氣瓶底部（為了排盡瓶內(nèi)空氣）

用排水法收集時，導管放在集氣瓶口

⑦先將導管移出水面

⑧再停止加熱

E.易錯事項：

⑴試管口要略微向下傾斜：防止生成的水回流，使試管底部破裂。藥品應(yīng)平鋪

在試管底部

⑵導氣管伸入發(fā)生裝置內(nèi)要稍露出橡皮塞：有利于產(chǎn)生的氣體排出。

⑶用高鎰酸鉀制取氧氣時，試管口塞一團棉花：防止高鎰酸鉀粉末進入導氣

管，污染制取的氣體和水槽中的水。

⑷排氣法收集氣體時，導氣管要伸入接近集氣瓶底部：有利于集氣瓶內(nèi)空氣排

出，使收集的氣體更純。

（5）實驗結(jié)束后，先將導氣管移出水面，然后熄滅酒精燈：防止水槽中的水倒

流，炸裂試管。

F、收集方法：

①排水法（不易溶于水）

②向上排空法（密度比空氣大）

G、檢驗、驗滿

檢驗：用帶火星的木條伸入集氣瓶內(nèi)，發(fā)現(xiàn)木條復燃，說明是氧氣；

驗滿：用帶火星的木條放在集氣瓶口，若木條復燃，證明已滿。

三、催化劑

1.概念：在化學反應(yīng)中能改變其他物質(zhì)的反應(yīng)速率（加快或變慢），但本身的化

學性質(zhì)和質(zhì)量在反應(yīng)前后沒有發(fā)生變化的物質(zhì)。

2.特點：兩不變（質(zhì)量、化學性質(zhì)）、一改變（反應(yīng)速率）

注意：①催化劑不能改變生成物的質(zhì)量，不能決定反應(yīng)的進行

②催化劑不是反應(yīng)物、又不是生成物

③催化劑僅針對某一反應(yīng)，并不是所有反應(yīng)的催化劑

④某一反應(yīng)的催化劑可能不只一種

3.二氧化鎰在一些反應(yīng)中不只作催化劑，催化劑不一定就只有二氧化鎰。（在過

氧化氫溶液制取氧氣中，催化劑可以用硫酸銅溶液、氧化鐵、氧化銅、紅磚粉

末）。在氯酸鉀制取氧氣中，二氧化鎰的質(zhì)量和化學性質(zhì)不變，但質(zhì)量分數(shù)變

大。

煤爐中的化學反應(yīng)

煤爐是我們常見的生活中用品，常常用它來做飯、炒菜、取暖等，其實，煤爐

中還藏著不少的化學知識呢。不信你看：

一、煤爐中的化學物質(zhì)

煤的主要成分是碳，同時還含有少量的氫、硫、氮、氧等元素，煤是由多種有

機物和無機物組成的復雜混合物。在煤爐中，由于各種反應(yīng)的發(fā)生，常常還有

C02、CO、S02、N02、H2等物質(zhì)生成。

二、煤爐中的化學原理

現(xiàn)在的煤爐，幾乎都使用蜂窩煤作燃料。向煤粉中加入適量的石灰，再加入適

量的黏土作為黏合劑，將煤粉做成多孔的蜂窩狀即得到蜂窩煤。之所以要做成

多孔的蜂窩狀就是要使煤在燃燒時，能使空氣流通順暢，增加煤與氧氣的接觸

面積，使煤燃燒更充分，放出的熱更多。向煤粉中加入適量的石灰是為了除去

煤炭中含有的雜質(zhì)如硫燃燒而生成的S02,減少煤燃燒時產(chǎn)生的刺激性氣味氣

體，減輕污染。

我們在生爐火時，常常是將木材放在下層，再將蜂窩煤放在木材的上面，先引

燃木材，利用木材引燃蜂窩煤。這是因為煤的著火點比較高(280C),火柴火焰

的溫度雖然高于煤的著火點，但是燃燒時間短，產(chǎn)生熱量少，所以我們先將著

火點較低的木材點燃，利用木材燃燒產(chǎn)生的熱量，使溫度達到煤的著火點，這

樣煤才會燃燒。

通常煤爐的結(jié)構(gòu)上有三個凸起的支架，可別小看了它們，我們在使用爐火進行

烹飪的時候，如果沒有它們，做熟飯菜的時間就比較長，而有支架時很快就做

好了，因為爐火的外焰溫度最高，支架使得廚具正好處爐火外焰上。

冬天我們用煤爐取暖時，特別時在晚上封爐火時，一定要注意煤爐排氣通暢，

因為煤炭在氧氣不充足的情況下，燃燒會生成較多的CO,CO有劇毒，因此要注

意防止煤氣