第一节 由多种物质组成的空气
知识导学
本实验的原理是在一定量的空气中，利用过量红磷的燃烧完全消耗其中的氧气而又不产生其他气体，导致压强减小，减小的体积即为空气中氧气的体积，即上升水的体积就是氧气的体积。
本实验成功的关键： ①装置不漏气。因为若装置漏气，虽然装置内气体压强减小，但是从外界又进入一些气体，并不能使压强减小很明显，因而水并不能上升到集气瓶中。
②燃烧匙里要放入过量的红磷，目的是使红磷燃烧，尽可能消耗尽钟罩内的氧气。
③应该到温度冷却到室温时才可以观察，因为如果温度较高时，虽然气体减少，但是压强并不能减少很明显，因而也不能上升到集气瓶体积的1/5。
红磷燃烧时生成无氧化二磷固体小颗粒，因此描述为白烟。烟指的是固体小颗粒。
空气的主要成分是氮气和氧气。
该数值是体积分数，不是质量分数。
空气中各成分体积分数一般是比较固定的。
物质可以分为纯净物和混合物。
纯净物可以用化学式来表示，绝对纯净的物质是没有的，纯净物是相对而言的。
混合物中各成分保持各自的性质。
根据氮气的性质得知其用途广泛，有：
a.制硝酸和化肥的重要原料；
b.用作保护气，如焊接金属时常用氮气作保护气，灯泡中充氮气以延长使用寿命，食品包装里充氮气用来防腐；
c.医疗上用液氮治疗一些皮肤病和在液氮冷冻麻醉条件下做手术；
d.超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能。
稀有气体的用途有：
a.保护气，如焊接金属是用稀有气体来隔绝空气，灯泡中充入稀有气以使灯泡经久耐用。
b.电光源，稀有气体在通电时发出不同的光。灯管里充入氩气，通电时发出蓝紫色光；充入氦气发出粉红色光；充入氦气发出红光。
c.用于激光技术。
d.氦气可作冷却剂。
e.氙气可作麻醉剂。
当进入大气中的某些有害成分的量超过了大气的自净能力，就会对人类和生物产生不良的影响，这就是大气污染。利用压强差，使水进入，测出氧气的体积，或利用压强差，使密闭系统的活塞移动，根据活塞移动的体积测出氧气的体积。
第三节 奇妙的二氧化碳
知识导学
在学习这节课之前，需要复习氧气的实验室制法和性质。
减少大气中二氧化碳增多的措施：①改善燃料的结构：减少使用化石燃料，更多使用清洁能源。如太阳能、核能、风能、潮汐能。②增强大自然的自净能力，如大力植树造林，禁止乱砍滥伐森林等。
其密度通过倾倒二氧化碳熄灭蜡烛的实验来认识，其溶解性结合课本小实验和制汽水等生活实例理解。
干冰不是冰，而是固态二氧化碳。
不支持燃烧是相对的，指它不支持非还原性物质燃烧，却能支持一些还原性很强的（如活泼金属镁）物质燃烧。
把二氧化碳通入紫色石蕊试液中，紫色石蕊试液变成红色，不是二氧化碳的作用，而是生成的碳酸的作用。这地方比较容易出错。
碳酸不稳定容易分解。
二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊可用来检验二氧化碳的存在。
二氧化碳能参与光合作用，是自然界中消耗二氧化碳的主要方式。
药品的选用要注意：
(1)不能选用浓盐酸，因浓盐酸挥发性太强，能挥发出大量的氯化氢气体，使制得的二氧化碳不纯。
(2)不能选用硫酸，因硫酸与碳酸钙反应生成微溶性的硫酸钙沉淀包在碳酸钙的表面，会阻止反应继续进行。
(3)不能用碳酸钠、碳酸钾代替大理石或石灰石，因为它们易溶于水，反应速率大，难以收集。
确定气体发生装置应考虑的因素是反应物的状态和反应条件。据此，气体发生装置可分为以下两种类型：
一类是：固体与固体需加热制取气体的发生装置。如用高锰酸钾加热制氧气，需要的仪器有：大试管、酒精灯、铁架台、带导管的单孔塞等。
另一类是：固体与液体不需要加热制取气体的发生装置。如用过氧化氢和二氧化锰制氧气，需要的仪器可以是：大试管、铁架台、带导管的单孔塞。也可以用下列仪器：锥形瓶、长颈漏斗、带导管的双孔塞。
用排空气法收集气体时还应注意三点：
第一，所收集气体若有毒性，能用排水法就不要用排空气法，以防污染空气。
第二，导管必须伸到集气瓶底部，这样才能把集气瓶内的气体充分排净。
第三，如果不知道所收集气体的密度，可计算其相对分子质量，再与空气的平均相对分子质量29比较，比29大的密度就比空气的大，比29小的密度就比空气的小。
二氧化碳的检验与验满方法不同。检验是验证这种气体是否是二氧化碳，需通入澄清的石灰水中，看是否变浑浊。而验满是将燃着的木条伸到集气瓶口，若木条熄灭，证明已收集满；否则，未满。
制取气体时，一般要先检查装置气密性；装药品时，一般先装固体药品，再装液体药品。
氧化钙俗称生石灰。
化合反应和分解反应都属于化学反应，而且属于基本反应类型。
化合反应要求多变一，分解反应要求一变多。
第二节 性质活泼的氧气
知识导学
学习氧气时注意
由于氧气的密度比空气大，所以氧气在收集时可用向上排空气法；又由于氧气不易溶于水，所以氧气可用排水法收集。
水中的生物是依靠溶解在水中的氧气生存的。
氧气在气态时是无色的，在固态和液态时是淡蓝色。
重点会描述木炭、硫、铝、磷、铁等在氧气中燃烧的实验现象，知道做实验时的注意事项，并会写有关反应的文字表达式。描述物质在氧气中燃烧的现象时，一般从四方面来描述：①物质原来的颜色；②对产生的光（火焰或火星）加以描述；③放出热量；④对生成物加以描述。
夹木炭的坩埚钳应由上而下慢慢伸入瓶中，如果很早伸入集气瓶的底部，集气瓶中的氧气被热的气体赶出来，木炭燃烧会不旺。
硫的用量不能过多，防止对空气造成污染，实验时应在通风橱中进行。
光一般指固体燃烧产生的现象，如镁条燃烧、木炭燃烧等只产生光，不产生火焰；火焰是指气体燃烧或达到沸点的固体或液体的蒸气燃烧产生的现象，如硫、酒精、气体燃烧等产生的现象。
无氧化二磷是固体，现象应描述为产生白烟。烟是指固体小颗粒，雾是指液体小液滴。
铝在空气中不燃烧，在氧气中燃烧时，把铝箔的一端固定在粗铁丝上，另一端裹一根火柴。
为了防止生成物把集气瓶炸裂，在集气瓶底部先放一些沙子，放少量凉水。
细铁丝绕成螺旋状；铁丝一端系一根火柴；集气瓶内预先装少量水或铺一层细砂。
蜡烛燃烧时盛氧气的集气瓶要干燥，可观察到水雾。
缓慢氧化是指进行很缓慢的氧化反应，也要放出热量。如果放出的热量使温度达到可燃物的着火点，就可以引起自发燃烧，也就是自燃。缓慢氧化也可以向剧烈氧化反应转化。
供给呼吸主要用于：医疗、登山、潜水、宇航。
支持燃烧主要用于氧炔焰用于焊接和切割，炼钢，作火箭助燃剂。
植物的光合作用吸收二氧化碳，放出氧气。
工业上根据氧气和氮气的沸点不同分离出氧气。
在低温条件下加压，使空气转变为液态空气，然后蒸发。由于液态氮的沸点比液态氧的沸点低，因此氮气首先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要是液态氧。
重点掌握氧气的实验室制法的反应原理和仪器装置，能够按照操作步骤制取氧气。
二氧化锰作催化剂，是反应条件之一，故写在箭头的上方。
学习催化剂时注意：
①能改变其他物质的化学反应速率，这里的“改变”包括加快或减慢两种含义。
②催化剂的化学性质在化学反应前后没有改变，但是物理性质可能改变。
③催化剂是针对具体的反应而言的，如二氧化锰在过氧化氢分解制取氧气时，能够起催化作用，是催化剂；但二氧化锰不是所有化学反应的催化剂。
④在某个化学反应中，可以选择不同的物质作为催化剂。如利用过氧化氢分解制取氧气时，既可以选择二氧化锰作为催化剂，也可以选择氧化铁、硫酸铜溶液作催化剂。
⑤催化剂并不能增加产物的质量
⑥催化剂可简单地理解为“一变二不变”。一变是指能改变其他物质的化学反应速率，这里的“改变”包括加快或减慢两种含义；二不变是指本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有改变，但是物理性质可能改变。
实验时要注意：长颈漏斗下端管口要插入液面以下；导气管伸入锥形瓶内不要太长，只要露出橡皮塞少许即可；加药品时先加固体药品再加液体药品。
收集装置的选择主要依据生成物的性质，如密度是否比空气大，是否溶于水等。
①排水集气法：适用于难溶于水或不易溶于水且不与水发生化学反应的气体。此法收集的气体较为纯净；当有大气泡从集气瓶口边缘冒出时，表明气体已收集满。
②向上排空气法：适用于相同状况下，密度比空气大且不与空气中任何成分反应的气体。操作时应注意将导管口伸到接近集气瓶底处，便于将集气瓶内的空气尽快地排尽。同时应在集气瓶的瓶口处盖上玻璃片，以便稳定气流。此法收集的气体较为干燥，但纯度较差，需要验满。
③向下排空气法：适用于相同状况下，密度比空气小且不与空气中任何成分反应的气体。操作时应注意将导管口伸到接近集气瓶底处，便于将集气瓶内的空气排尽。此法收集的气体较为干燥，但纯度较差，需要验满。
利用高锰酸钾制氧气时注意问题：
①试管口要略向下倾斜，防止药品中的水分受热后变成水蒸气，再冷凝成水珠倒流回试管底部，使试管炸裂。
②导气管伸入试管内不要太长，只要露出橡皮塞少许即可，这样便于气体导出。
③药品不能聚集在试管底部，应平铺在试管底部，使之均匀受热。
④铁夹应夹在距离试管口约1/3处。
⑤要用酒精灯的外焰对准药品部位加热。加热时先进行预热，即先将酒精灯在试管下方来回移动，让试管均匀受热，然后对准药品部位加热。
⑥用排水法收集氧气时，导管口有气泡冒出时，不宜立即收集。因为刚开始排出的是空气，当气泡均匀连续地冒出时，才能收集。
⑦加热高锰酸钾制取氧气时，不要忘掉在试管口处放上一团松软的棉花，以免高锰酸钾小颗粒进入导气管，堵塞导气管。
⑧实验开始前，不要忘记检查装置的气密性。
⑨实验结束时，先把导气管从水槽中取出，再移走酒精灯，防止水倒流入试管底部炸裂试管。
⑩收集满氧气的集气瓶要盖好玻璃片，正放在桌子上（因为氧气的密度比空气大）。
第四节 自然界中的水
知识导航
自然界中存在的河水、湖水、井水、海水等天然水里含有许多可溶性和不溶性杂质。
在压强为101千帕时，加热到100 ℃水就烧开了。冬天，到了0 ℃就要结冰。冰浮在水面上。
正极得氧，负极得氢。若将图中正、负极反接，左边试管得氧，右边试管得氢。
实验技巧：
水的导电能力较弱，反应较慢。电解水时在水里加入少量的硫酸或氢氧化钠溶液，能增强水的导电性。
水的电解需要通直流电，干电池就是一种直流电源。
氢气的体积是氧气体积的2倍，但质量却是氧气的1/8。
氧气的检验是利用带火星的木条，即利用氧气的助燃性；氢气的检验是利用氢气的可燃性。
水在通电的情况下，分解可以得到氢气和氧气。由于氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成。所以得出水是由氢元素和氧元素组成的，而且知道物质是可以再分的。
氢气是最轻的气体，氢意即“轻”。因此氢气可以用来填充气球，气球可以高高飘扬。
一切可燃性气体或可燃性粉尘与空气或氧气充分混合后，遇明火均可能发生爆炸。各物质都有一定的爆炸极限（能引起爆炸的浓度范围）。氢气的爆炸极限是4%～74.2%。
对于任何可燃性气体，燃烧之前都需要检验纯度。
用向下排空气法收集氢气进行二次验纯时，必须用拇指堵住试管口待一会儿，防止残留在试管内的氢气火焰引爆不纯的氢气。
利用明矾等絮凝剂，这些絮凝剂溶于水后，生成的胶状物对杂质进行吸附，使杂质沉降来达到净水的目的。
过滤是分离混合物的一种常用的方法。若两种物质混合，需进行过滤分离，则必须符合一种可溶、一种不溶。过滤时一定严格按照“一贴”“二低”“三靠”进行操作。否则，容易导致实验失败。
蒸馏操作时要注意的要点是：
①在烧瓶中加入约1/3体积的硬水，再加入少量防暴沸沸石或碎瓷片。
②蒸馏时注意保持温度缓慢上升，同时通入冷水进行冷却。
③当蒸馏烧瓶中只有少量液体或已达到规定要求时即停止蒸馏。
使用硬水对生活、生产的危害：
①用硬水洗涤衣物既浪费肥皂，又不易洗净，时间长了还会使衣物变硬。
②锅炉用硬水，易使炉内结垢，不仅浪费燃料，且易使炉内管道变形、损坏，严重者可引起爆炸。
③人们长期饮用硬水有害人体的健康。
人们在煮沸硬水的过程中，可以看到形成水垢，水垢的形成主要是因为某种原来可溶性的钙、镁化合物经过加热后，形成了不溶性的化合物。水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁。
蒸馏水是净化程度较高的水。
