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空气
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其次章 空气
【概念和规律】一、空气的存在
1、空气(air)有质量。
2、大气层会对地球上全部物体都产生大气压(atmosphere)的作用。
3、气体和液体都能形成对流。一般说来，液体或气体在受热时体积会膨胀，它们就向上运动；液体或气体受冷时体积会缩小，它们就向下运动。这样就形成了对流。
二、空气的成分
1、空气是由氮气〔nitrogen〕、氧气〔oxygen〕、二氧化碳〔carbondioxide〕、稀有气体〔noblegases〕、臭氧〔ozone〕、水蒸气以及悬浮在其中的固体杂质等物质组成的。空气中各成分按体积计算如下表：
物质名称氮气氧气稀有气体二氧化碳其他教学过程 体积百分比78%21%0.94%0.03%0.03%
氮七八，氧二一，零点九四是稀气，还有两个点零三，二氧化碳和其他；体积分数要记清，莫与质量
混一起，化学计算常用到，时刻牢记在心底。
2、稀有气体在空气中含量很少，包括氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)、氡〔Rn〕六种。它们的性质不活泼，但用途较广，如氦气可用来填充飞艇和气球；氩气等可以填充灯管，发出特别颜色的光，制成霓虹灯。
3、空气在很低的温度下或很高的压强下，会变成液态空气。由于液态氧和液态氮的沸点是不同的，因此，用液化空气的方法可分别空气中的氧气和氮气。
三、氧气
1、催化剂〔catalyst〕：在化学反响中能转变其它物质的化学反响速率，而本身的质量和化学性质都不转变的物质。工业上又叫触媒。
2、氧气
①试验室里可以利用过氧化氢制取氧气，用二氧化锰做催化剂可使这个反响的速率加快。
②氧气的主要物理性质：无色、无味的气体；不易溶于水；密度比空气略大；过氧化氢→氧气+水 条件〔催化剂〕
高锰酸钾→氧气+锰酸钾+二氧化锰〔条件：加热〕氯酸钾→氧气+氯化钾〔条件：加热、催化剂〕
二、试验操作过程与试验现象
1.氧气的制备与收集
〔1〕HO分解制备法
22
①安装试验装置如图：
HO
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MnO
2
②试验步骤：
a、检查装置气密性；
b、在蒸馏烧瓶中参加0.5-1.5gMnO,用带有分液漏斗的塞子塞住烧瓶，分液漏斗中参加HO
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〔与水各20mL稀释为质量分数15%〕；
c、用排水法收集〔氧气不溶于水〕。反响开头后，待气泡快速、均匀冒出时开头收集，此时管中空气已排尽，当集气瓶逸出第一个大气泡时表示已集满，这时用毛玻璃片盖住瓶口，移出水面，收集四瓶。
③试验现象描述：
a、翻开分液漏斗的活塞后，可以观看到有气泡快速冒出；b、同时观看到蒸馏烧瓶中消灭烟雾。
④现象分析：
a、过氧化氢与滴入蒸馏烧瓶中与二氧化锰〔催化剂〕接触，快速分解产生大量氧气和水蒸气形成了雾，从而看到水槽中气泡快速冒出；
b、蒸馏烧瓶中产生了大量气体，二氧化锰固体颗粒被气流冲起形成烟。
⑤、安全性分析
a、溶液中过氧化氢过少，反响太慢，过多则因反响猛烈而引起喷发事故；b、过氧化氢制氧气不用加热，常温下即可反响；
c、反应后的产物是氧气和水，不会污染环境，是一种比较绿色的制备
氧气的化学方法；
思考：
〔1〕试验中为什么试管口必需向下倾斜？
〔2〕〔2〕加热时应用酒精灯的 加热，由于它的 最高。
〔3〕假设操作中先移去酒精灯，停顿加热，稍等一会儿，再把导管移出水槽。你认为这样做的后果是什么？正确的操作是什么？
。
③氧气的化学性质比较活泼，铁丝、木炭、蜡烛、硫磺等物质在氧气中燃烧时比在空气中燃烧得更猛烈，说明氧气易与其它物质发生化学反响。物质与氧气反响的最常见方式是燃烧和缓慢氧化。
④要检验一瓶气体是否是氧气可实行以下的方法：取一根带火星的木条，放在集气瓶口，假设木条复燃，则说明瓶内气体是氧气。
⑤由于氧气的密度比空气略大，所以可用向上排空气法收集；由于氧气不易溶于水，所以又可用排水法收集。
3、燃烧〔combustion〕
①燃烧是一种发光、发热的猛烈的化学反响。
②燃烧需要同时满足：具有可燃物、具有助燃物、可燃物的温度到达着火点。缺少其中任何一个条件时，燃烧就会停顿。
例题一、写出以下反响的文字表达式、〔括号内写出反响的字母表达式〕、及化学反响的试验现象。
木炭在氧气中燃烧。文字表达式碳+氧气点燃
二氧化碳〔C+O点燃CO〕
2 2
试验现象：发出白光，放出大量的热，并生成一种能使澄清石灰水变混浊的气体。
硫在氧气中燃烧。文字表达式硫+氧气点燃
二氧化硫〔S+O点燃
2
SO〕
2
试验现象：发出光明的蓝紫色火焰，放出大量的热，并生成一种具有刺激性气味的气体
铁丝在氧气中燃烧。文字表达式