一、氧气与燃烧1、空气的主要成分空气是一种混合物，主要成分有：氧气，占21%；氮气，占78%；二氧化碳，占0.04%；稀有气体，占0.93%；其他气体与杂质，占0.03%。2、氮气的性质与用途（1）氮气的物理性质：无色无味；熔沸点很低。运用：医疗上可用作冷冻剂。（2）氮气的化学性质：化学性质稳定。运用：充填灯泡；用于食品的防腐、保鲜；是制造化肥、炸药的原料；3、稀有气体的性质与用途（1）稀有气体的物理性质：稀有气体都是无色无味的气体。运用：霓虹灯；激光技术或医疗麻醉；；（2）稀有气体的化学性质：化学性质极不活泼，被称做“惰性气体”。运用：焊接保护气；4、氧气的性质与用途（1）氧气的物理性质：常温下，无色无味的气体；不易溶于水；密度比空气略大；液态氧呈淡蓝色，固态氧是雪花状的淡蓝色固体。运用：排水与向上排空气法收集氧气。（2）氧气的化学性质：化学性质比较活泼；助燃性(但不能燃烧)；帮助呼吸；较强氧化性。运用：提供呼吸（如：潜水、医疗、登山等）；支持燃烧（炼钢、气焊、气割、宇航等）。（1）“烟”、“雾”的区别：“烟”：是固体小颗粒在空气中扩散产生的现象，如磷燃烧产生白烟。“雾”：是液体小液滴在空气中扩散产生的现象，如打开热水瓶的瓶塞，会看到大量的白雾（2）可否用准备燃烧木炭的集气瓶燃烧铁丝？（3）可否将燃烧匙内的硫点燃后，迅速伸入到集气瓶底部？（4）可否铁丝上的火柴一着火就立即伸入集气瓶中?（5）可否让木炭落入到集气瓶底部燃烧？（2）由于木炭燃烧产生的是气体二氧化碳，而铁丝在氧气中燃烧，反应剧烈，火星四射，放出大量的热，生成物会熔化溅落下来，瓶内若没有铺细砂或加水，瓶底会炸裂。（3）如果把燃烧物迅速伸入到瓶底部，瓶内氧气会迅速膨胀扩散到空气中，物质就不能持续燃烧。（4）在做物质燃烧实验时，一般都要先点燃，否则不能燃烧；铁丝上系着的火柴一着火就伸入集气瓶内，火柴就会消耗完瓶内氧气，使铁丝不能燃烧。（5）做燃烧实验时，燃烧物不能接触到瓶壁，否则容易造成集气瓶炸裂。5、空气中氧气含量的测定实验实验现象：红磷燃烧，冒出大量白烟，烧杯中的水倒流进集气瓶，液面上升约1/5。实验结论：①空气中氧气约占1/5，氮气约占4/5；②氮气不能燃烧，也不支持燃烧，且不溶于水。实验注意点：①装置必须密封好，不能漏气；②红磷必须过量，完全消耗掉集气瓶内的氧气；③不能用木炭、硫粉等代替红磷。6、氧气的制取（1）实验室制取氧气（2）装置气密性的检查：原理通常是想办法造成装置不同部位气体有压强差，并产生某种明显的现象。使气压增大的常见方法有：a、对容积较大的容器加热（用手、热毛巾、或微火）容器内受热气体膨胀，压强变大，现象是从导管出口（应浸没在水下）排出气泡，冷却时气体收缩，液体回流填补被排出的气体原来的位置，从而形成一段液柱；b、通过漏斗向密闭容器内加水，水占领一定空间使容器内气体压强变大。现象是使加水的漏斗颈中的水被下方的气体“托住”，形成一段稳定的液柱。①、基本方法：a、受热法：将装置只留下1个出口，并先将该出口的导管插入水中，后采用微热（手捂、热毛巾捂、酒精灯微热等），使装置内的气体膨胀。观察插入水中的导管是否有气泡。停止微热后，导管是否出现水柱。b、压水法：如启普发生器气密性检查c、吹气法（不常用，略）②、基本步骤：a、观察气体出口数目，若有多个出口，则通过关闭止水夹、分液漏斗活塞或用水封等方法，只装置只剩一个气体出口。b、采用加热法、水压法、吹气法等进行检查c、观察气泡、水柱等现象得出结论。注：若连接的仪器很多，应分段检查。（3）气体收集装置的类型选用原则：根据气体的溶解性或密度9、化合反应与分解反应（1）化合反应：由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应。例如：3Fe＋2O2===2Fe3O4；4P＋5O2===2P2O5（2）分解反应：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应叫做分解反应。例如：H2O2====H2O+O2↑；KMnO4====K2MnO4+MnO2+O2↑（2）化合反应的特点是“多变一”，分解反应的特点是“一变多”。10、氧化反应（1）氧化反应：物质跟氧气发生的反应属于氧化反应。（2）氧化反应包括剧烈氧化和缓慢氧化。缓慢氧化：速度缓慢、放热较少，不易觉察、没有发光但有发热的一种氧化反应，如橡胶制品的老化、金属的生锈、生物呼吸、食物的腐败、酒和醋的酿造、农家肥料的腐熟等。剧烈氧化：会发光、放热，如燃烧、爆炸；燃烧是指可燃物与空气中的氧气发生发光发热的剧烈的氧化反应。爆炸：在有限空间内激烈燃烧。如火药爆炸。11、燃烧的条件可燃物燃烧条件：①可燃物；②温度达到可燃物的着火点；③助燃剂。12、灭火或是自救方法灭火方法及原理：①隔绝空气（助燃剂）；②降低温度至着火点以下；③撤离可燃物。自救方法：①浓烟密布时，应匍匐前进，并用湿毛巾掩盖口鼻；②用湿毛巾等物品塞住门和窗缝隙；③在窗前呼救。二、二氧化碳与空气污染1、二氧化碳的性质与用途（1）二氧化碳的物理性质：在通常的状态下，二氧化碳是一种无色无味的气体，能溶于水，在相同的条件下密度比空气大。二氧化碳有固、液、气三态变化，固体二氧化碳叫干冰，常压下，在-78以上是可直接升华为气态二氧化碳，同时吸收大量的热。运用：致冷剂、人工降雨。（2）二氧化碳的化学性质：①二氧化碳一般不燃烧也不支持燃烧，不能供给呼吸。将CO2慢慢倒入烧杯中，观察现象并分析。②二氧化碳与水反应：CO2的溶解性,CO2能溶于水，增大压强会溶解得更多。向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约一半体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡。观察现象并分析。取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的小花。第一朵小花喷上稀醋酸，第二朵小花喷上水，第三朵小花直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中，第四朵小花喷上水后，再放入盛满二氧化碳的集气瓶中，观察四朵花的颜色变化。然后将第四朵小花取出小心加热，观察现象注意：CO2与水反应生成H2CO3，碳酸能使紫色石蕊试液变红色。碳酸不稳定，受热容易分解成CO2和H2O；加热碳酸时，CO2从溶液中逸出，所以红色石蕊试液又变成紫色。③CO2能使澄清石灰水变浑浊CO2+Ca（OH）2==CaCO3↓+H2O是因为CO2与Ca（OH）2反应生成了白色的碳酸钙沉淀的缘故。这个反应通常用来检验CO2。与灼热的碳反应：C+CO2===2CO⑤植物光合作用的原料之一，将二氧化碳与水合成碳水化合物（淀粉）。运用：①灭火（灭火器原理：Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑）（密度比空气大利用其物理性质，不能燃烧，也不支持燃烧利用其化学性质）②干冰升华吸热用于人工降雨、制冷剂（利用其性质）③光合作用的原料，温室肥料（利用其性质）④用二氧化碳、水、氯化钠等生产纯碱（利用其性质）3、二氧化碳的制取（1）原理：利用大理石（或石灰石）和稀盐酸反应：注意：①不用浓盐酸：避免浓盐酸挥发使制得的二氧化碳不纯；②不用稀硫酸：避免生成的CaSO4（微溶）覆盖在CaCO3表面，阻止反应进行。（2）实验装置及操作步骤①发生装置：选用和双氧水制氧气相同的发生装置（如右图）②步骤：a.检查装置气密性；b.装入大理石，塞紧橡皮塞；c.从长颈漏斗加入稀盐酸至浸没长颈漏斗下管口；d.收集气体，并验满。（3）收集方法：向上排空气法（导管口尽量伸到瓶底）注意：不能用排水法收集的原因：二氧化碳能溶于水。（4）验证方法：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：将燃着的木条凑近集气瓶，若木条熄灭，证明已集满二氧化碳气体。（5）工业上制取二氧化碳的方法：高温煅烧石灰石生成生石灰和二氧化碳4、温室效应与臭氧层（1）温室效应由于煤、石油、天然气等矿物燃料的大量使用，再加上森林面积因乱砍滥伐而急剧减少，使大气中二氧化碳的含量增加较快。①原因：过多的CO2、O3、CH4、氟氯代烷等②措施：a、减少使用煤、石油、天然气等化石燃料b、开发新能源如、太阳能、风能、地热等清洁能源。c、大力植树造林、严禁乱砍滥伐森林。③温室效应的利弊温室效应是保证地球上的气温适于动植物生存的必要条件，适宜的温室效应对于人类和各种生物来说是非常有益的。但温室效应可使大气温度过高，引起气候反常，给人类带来灾难。（2）臭氧层臭氧能杀死细菌和病毒，臭氧层可以把太阳辐射中的致命的紫外线转化为热，从而阻止了高能紫外线直接射到地面上危害生命。5、空气污染（1）空气质量指数①主要内容包括：”空气质量指数”、“空气质量状况”、“首要污染物”等。②目前计入空气质量指数的项目为：SO2、CO、NO2、O3、可吸入颗粒物（PM10、PM2.5）。（2）防治空气污染的方法：控制污染源，减少废气的排放，提倡使用无污染能源，加强空气质量预报，改善环境状况，积极植树造林等。（3）空气污染的主要来源：煤、石油燃烧排放的废气和烟尘、工业废气、汽车尾气等。三、化学反应方程式及其计算（2）质量守恒定律的微观解释：化学反应的实质是分子的破裂和原子的重新组合。在化学反应中，由于只是发生了原子间的重新组合，原子的种类和数目并没有发生变化，原子的质量也没有发生变化，所以，反应前后各物质的质量总和必然相等。（3）质量守恒定律的应用①解释常见化学现象中的质量关系，如：铁生锈质量增加，木炭燃烧成灰质量减少等。②利用质量守恒定律，根据化学方程式确定物质的化学式；③利用质量守恒定律，根据化学方程式确定物质的相对分子质量；④熟练进行化学方程式的配平；根据题中所给的信息，利用质量守恒定律写出未学过的化学反应方程式；根据化学方程式求某元素质量；⑤利用质量守恒定律，根据化学方程式求反应中某物质的质量；⑥结合化学方程式中各物质的质量比，判断某反应物是否全部参加了反应……1.质量守恒定律内容的剖析（1）前提条件：化学反应中。（2）研究对象：所有参加反应和生成的物质。（不论状态：气体、液体、固体）（3）研究内容：质量关系。（不是体积、物质类别等）（4）研究范围：质量总和。2.参加化学反应的，所给予物质不一定都参加反应，若反应物有剩余，剩余的物质没有参加反应。所以必须强调“参加化学反应”，而且质量守恒定律只能用于解释化学变化。3.质量总和“是参加化学反应的物质的质量总和和反应后生成的物质的质量总和”。如：镁在氧气中燃烧生成氧化镁，参加反应的镁的质量和参加反应的氧气的质量的和等于反应后生成的氧化镁的质量。2、化学反应方程式用化学式来表示化学反应的式子，叫做化学方程式。（1）化学反应方程式表示的意义以C＋O2====CO2为例：①宏观意义：表示什么物质参加了反应，结果生成了什么物质；反应是在什么条件下进行。即在点燃的条件下，氧气和碳反应，生成二氧化碳。②质量意义：表示了各物质之间的质量关系，即反应物和生成物之间的质量比：如12份质量的碳与32份质量的氧气完全反应生成44份质量的二氧化碳。③微观意义：表示各物质间原子和分子的数量比。1个碳原子和一个氧分子反应得到1个二氧化碳分子。（2）化学反应方程式的书写①“写”：根据实验事实，短线左边写反应物的化学式，右边写生成物的化学式，不止一种物质的用加号连接。KMnO4→K2MnO4+MnO2+O2②“配”：调整化学式前边的化学计量数，使短线左右两边同种原子的数目相等。2KMnO4→K2MnO4+MnO2+O2③“注”：注明反应条件、气体放出符号“↑”和沉淀符号“↓”。2KMnO4→K2MnO4+MnO2+O2↑④“改”：配平后必须把短线改为等号。2KMnO4===K2MnO4+MnO2+O2↑⑤“查”：一查化学式；二查配平（等号两边各种原子的总数是否相等）；三查条件；四查生成物的状态。⑥化学方程式的配平化学方程式的配平是指根据质量守恒定律，在化学式前面配上适当的化学计量数，使式子左、右两边同种原子的数目相等。常用的配平方法有最小公倍数法、奇数配偶数法、观察法、归一法等。左反应、右生成；化学式、须正确；系数平、原子等；等号连、条件清；生成气体和沉淀，上下箭头来标明。（1）必须以客观事实为依据，不能凭空臆造事实上不存在的物质和化学反应。（2）要遵守质量守恒定律。这一原则要求书写化学方程式时一定要配平，使反应前后的各种原子的个数相等。四、呼吸作用与光合作用1、人体的呼吸（1）呼吸：人体与外界环境进行交换的整个过程。呼吸的第一个环节是肺与外界的气体交换，又称为肺的通气。（2）呼吸系统的器官组成及其作用人体呼吸系统由呼吸道和肺组成，其中肺是气体交换的器官，呼吸道是气体进出肺的通道。（3）呼吸运动人在不停地进行呼吸，每呼吸一次包括吸气和呼气各一次。吸气和呼气又叫肺的通气（肺的换气），是由呼吸运动实现的。呼吸运动是指胸廓有规律地缩小和扩大。①吸气具体过程：肋间外肌、膈肌收缩→肋骨和胸骨向上、向外移动→胸腔的体积增大→肺扩张，肺内气压下降，小于外界大气压→外界空气进入肺泡②呼气具体过程：肋间外肌、膈肌舒张→肋骨和胸骨向下、向内移动→胸腔的体积减小→肺收缩，肺内气压升高，大于外界大气压→肺泡内气体排出（5）肺泡内的气体交换①实质：肺泡内的气体交换，是指肺泡与血液之间的气体交换。②原理：气体的扩散作用，一种气体总是从浓度高的地方向浓度低的地方扩散，直到平衡为止。③肺泡具有适于气体交换的结构特点：a)数量多：大约有8亿个，使肺呈海绵状；b)有弹性：肺泡壁外有弹性纤维，使肺具有弹性；c)面积大：肺泡的总面积达平方米，远远大于全身皮肤面积；d)非常薄：肺泡壁只由一层上皮细胞构成；e)外面有毛细血管网：有利于气体交换。总之，肺泡是高效的气体交换器官。④运输：氧气进入血液后以氧合血红蛋白的形式通过血液循环运输，最终氧气到达组织细胞，供给组织细胞利用。⑤结果：血液成分静脉血（二氧化碳浓度高，氧气浓度低，颜色暗红）转变为动脉血（二氧化碳浓度低，氧气浓度高，颜色鲜红）。
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