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第二单元 我们周围的空气 01 课题1 空气一、空气成分的发现及氧气含量的测定（★★★★★）1. 空气成分的发现
图 2-1 拉瓦锡
图 2-2 拉瓦锡研究空气成分所用的装置 （1）实验原理：①汞（Hg）+ 氧气（O2 ） △ 氧化汞（HgO）； ②氧化汞 △ 汞 + 氧气。 （2）实验结论：①空气是由氧气（O2 ）和氮气（N2 ）组成的混合物； ②氧气约占空气体积的 1/5； ③氮气的性质： 不能燃烧、不支持燃烧、不供给呼吸。
2. 空气中氧气含量的测定 （1）实验原理：利用可燃物燃烧消耗密闭容器内空气中的氧气， 使密闭容器内压强减小， 在大气压的作用下， 进入容器内水的体积即为减少氧气的体积。 （2）实验装置 ①仪器：集气瓶、燃烧匙、导管、烧杯、弹簧夹、乳胶管、橡胶塞； ②药品：红磷和水。
（3）实验步骤 ①连接装置； ②检查装置的气密性； ③在集气瓶内加入少量水后， 把集气瓶剩余容积 5 等分； ④用弹簧夹夹紧乳胶管； ⑤点燃红磷后， 立即伸入集气瓶内并把胶塞塞紧； ⑥燃烧结束，冷却至室温后，打开弹簧夹。
（4）实验现象 红磷在集气瓶内燃烧，产生黄色火焰，生成大量白烟并放出大量的热，冷却到室温后打开弹簧 夹，水经导管进入集气瓶，集气瓶中的水面上升约占剩余体积的 1/5。
（6）误差分析 ①红磷量不足； ②未冷却至室温就打开弹簧夹； ③弹簧夹未夹紧； ④点燃红磷后伸入集气瓶过慢； ⑤装置气密性不好 以上操作会使测量结果偏小的是： ①②⑤ ； （填序号， 下同） 以上操作会使测量结果偏大的是： ③④ 。 （7）实验反思 ①可燃物的选择（针对本实验中所用装置） Ⅰ 、该物质能与空气中的氧气反应且只与氧气反应 Ⅱ、该物质与氧气反应之后能产生压强差 ②集气瓶中加少量水的作用 加速冷却、吸收生成的五氧化二磷， 防止其污染空气 ； ③该装置的缺陷： 没有形成完全的密闭环境 。
3. 测定空气中氧气含量的其他方法 （1）改进装置 1 ①装置图： ②实验现象：白磷燃烧，产生黄色火焰， 生成大量白烟， 放出大量的热，活塞先向右移 动，然后再逐渐向左移到刻度 4 处。 ③实验原理：白磷＋氧气 点燃 五氧化二磷； P＋O2 点燃 P2O5
（2）改进装置 2 ①装置图： ②注意事项：实验过程中要不断缓慢地推动注射器，目的是让装置中的空气与铜粉完全反应；气球的作用是平衡气压。 ③实验原理：铜＋氧气 △ 氧化铜； Cu＋O2 △ CuO
（3）改进装置 3 ①装置图： ②原理分析：图1 利用电阻丝产生的热量引燃白磷， 图2利用铜丝导热引燃白磷。 ③装置比较：与书本中的装置比较， 下 图 所示装置操作简便，密封性好，避免了点燃红磷伸入反应容器快慢对测量结果的影响。
（4）其他改进装置 ①装置图：
②说明：原理与上面的装置类似。
二、空气的成分及混合物与纯净物（★★★★★）1. 空气的组成
注意：1. 均为体积分数。 2. 空气中各组的体积分数可以变化，但是一般情况下相对固定。 2. 混合物和纯净物 三、空气是一种宝贵的资源（★★★★☆）
四、保护空气（★★★★☆）1. 空气的污染物及其来源 （1）污染物： ①烟尘：可吸入颗粒物（PM10）； ②有害气体：二氧化硫（SO2）、一氧化碳（CO）、二氧化氮（NO2 ）等。 （2）污染源： 工厂废气、汽车尾气及化石燃料的燃烧 2. 空气污染的防治措施 （1）可吸入颗粒物：①围栏施工； ②路面洒水； ③植树造林。 （2）汽车尾气（CO）： ①改进发动机的燃烧方式，使燃料充分燃烧； ②采用催化转化装置，将有害气体转化为无害气体； ③推广使用液化石油气。 （3）工厂废气（SO2、NO2）： ①采用脱硫技术，预先对化石燃料进行处理； ②开发新能源， 减少化石燃料的燃烧； ③工厂废气经碱液吸收达标后再排放。 |
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