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第三章
空气与生命
第1节空气与氧气
一、空气的成分
1.主要成分
氮气
78%
氧气
21%
稀有气体
0.93%
二氧化碳
0.04%
气体杂质
0.03%
2.空气的测定方法
（1）测定原理
燃烧法：红磷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的氧气的体积。
（2）实验现象
1　红磷燃烧，产生大量白烟。②冷却后打开弹簧夹，水进入集气瓶的体积约占集气瓶容积的1/5
（3）如果失败，它的原因是
①漏气②红磷量少氧气没烧完
二、空气的利用
1.氧气
供给呼吸
支持燃烧
（助燃性）
2.氮气：①无色无味
难溶于水
性质较不活泼的气体②灯泡中充氮气延长使用寿命③食品包装充氮防腐保鲜④制造化肥炸药的重要原料⑤液态氮做冷冻剂
3.稀有气体
①性质不活泼
②保护气
③霓虹灯
【小知识】烟：固体小颗粒（如白磷燃烧）
雾：小液滴（开水冒白气，棒冰冒白气）
三、氧气的性质
1.物理性质：
无色无味的气体不易溶于水③标准状况下密度比空气略大
④液态时淡蓝色，固态时蓝色
2.化学性质①化学性质比较活泼的气体②支持燃烧（助燃性）使带火星的木条复燃
3.氧气与物质的反应
1.硫在空气中燃烧产生微弱的淡蓝色火焰。
在氧气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰。反应生成一种具有刺激性气味的二氧化硫气体，并放热。【硫是一种淡黄色的固体粉末】
硫+氧气
二氧化硫
2.铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四溅，放热，生成一种黑色的固体物质
四氧化三铁
【铁丝是银白色的
实验时系上火柴
引燃
铺上细沙和水：防止溅落的熔化物炸裂瓶底】
铁+氧气
四氧化三铁
3.木炭在氧气中剧烈燃烧，发出白光，放热，
生成了一种能使澄清石灰水变白色浑浊的气体
二氧化碳
木炭+氧气
二氧化碳
4.磷在氧气中燃烧，产生大量浓的白烟
磷+氧气
五氧化二磷
【氧化物：是指有两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物】
四、氧气的制取
1.氧气的工业制法（分离空气法)
2.氧气的实验室制法
加热分解高锰酸钾制取氧气
高锰酸钾
锰酸钾
+
二氧化锰
+
氧气
加热氯酸钾制取氧气
氯酸钾
氯化钾
+氧气
分解过氧化氢溶液制取氧气
过氧化氢
水
+
氧气
3.收集氧气的方法（气体密度和溶解性）
排水法（氧气不易溶于水）
验满：将带火星的木条放到瓶口，若木条重新燃烧，证明瓶内氧气已收集满。
向上排空气法（密度比空气略大）
4.催化剂：只起改变反应速率的作用，而自身的质量和化学性质在化学反应前后都没有变化的物质。
5.实验操作
方法一：用双氧水制取氧气
步骤：（1）检查装置气密性（方法：将导管的一段浸入水中，然后双手紧捧容器外壁，如果装置不漏气，则导管口会出现气泡，移开手掌，导管里形成一段水柱）
（2）装入药品（3）将烧瓶夹到铁架台上（4）将集气瓶装满水，倒扣在水槽中（不留气泡）（5）打开分液漏斗的开关（6）收集氧气：开始冒出的气体不能立即收集（应为此时氧气不纯，派出的是空气），待冒出的气泡连续均匀，再收集
方法二：用高锰酸钾制取氧气
①加热高锰酸钾实验室，试管口要塞一团棉花，
这是为了加热时高锰酸钾粉末堵塞导管口，进入导管
②给固体加热试管口要略向下倾斜，只是为了防止冷凝水倒流引起试管破裂
③伸入试管内的导管要稍微露出橡皮塞、导管伸入试管不能太长（有利于气体的导出）
④先均匀受热，后再物质所在处加热、用酒精灯外焰加热
⑤收集完毕，先将到导管出水面，后熄灭酒精灯（防止水槽里的水倒流引起试管破裂）
五、化合反应和分解反应
1.化合反应：由两种或两种以上的物质生成一种物质的反应
A+B
AB
2.分解反应：有一种物质生成两种或两种以上的物质反应。
AB
A+B
第2节
氧化和燃烧
一、氧化反应
1.物质跟氧发生的反应叫做氧化反应，在氧化反应中，氧气具有氧化性
二、燃烧的条件
1.燃烧是指可燃物跟氧气发生的一种发光发热，剧烈的氧化反应(燃烧、爆炸、自燃）
可燃物燃烧必须同时满足两个条件：
①有助燃剂，即氧气
②达到可燃物燃烧所需要的最低温度
即着火点③可燃物
2.缓慢氧化放热但不发光（呼吸作用、橡胶、塑料老化、金属生锈、食物腐烂）
三灭火与火灾自救
1.灭火的方式：
使可燃物与空气（或氧气）隔绝，将可燃物的温度降到着火点以下，③移开可燃物
2.三种灭火器：泡沫灭火器（普通火灾），干粉灭火器（电器着火），二氧化碳灭火器（图书馆、档案室着火）
四、化学反应中能量的变化
1.化学能?热能（燃烧等氧化反应的是放热反应，需不断加热的都是吸热反应）
2.化学能?电能（蓄电池的充电与放电）
第3节
化学方程式
一、质量守恒定律
1.概念：在化学反应中,参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和.
2.质量守恒的原因：反应前后原子的种类、原子的个数不变
二、化学方程式
1.化学方程式的书写
3.化学方程式的意义
①表示什么物质参加反应，结果生成了什么物质②表示反应在什么条件下进行③表示各物质间原子和分子的个数比④表示反应物，生成物各物质间的质量比
4.书写下列化学方程式
（1）碳与氧气点燃生成二氧化碳
（2）硫与氧气点燃生成二氧化硫
（3）磷与氧气点燃生成五氧化二磷
（4）铁与氧气点燃生成四氧化三铁
（5）实验室用过氧化氢制氧气（二氧化锰做催化剂）
（6）实验室加热氯酸钾制氧气（二氧化锰做催化剂）
（7）实验室加热高锰酸钾值氧气
（8）水通电分解
（9）二氧化碳使澄清石灰水变浑浊
（10）硫酸铜与氢氧化钠反应
（11）二氧化碳与水反应
（12）碳酸加热分解
（13）碳酸钙与稀盐酸反应
第4节
二氧化碳
一、
二氧化碳的性质
1.
二氧化碳的物理性质
通常状态下，无色无味的气体，能溶于水，密度比空气大，加压降温无色液体、雪花状固体（干冰）
2.
二氧化碳的化学性质
⑴通常情况下，不能燃烧也不支持燃烧⑵二氧化碳不能供给呼吸；⑶二氧化碳可以跟水反应生成碳酸；－－碳酸可以使紫色石蕊试液变成红色；碳酸不稳定，见光、加热都会分解，使二氧化碳逸出。
⑷二氧化碳能跟澄清石灰水反应，生成白色沉淀。－－利用此反应检验二氧化碳。
3.二氧化碳的制取
①原料：石灰石或大理石（主要成分为碳酸钙）与稀盐酸（氯化氢气体的水溶液）
②装置：长颈漏斗
锥形瓶
③收集方法：向上排空气法（能溶于水，不能用排水法）
④验满方法：用燃烧着的木条放在集气瓶口，木条熄灭说明已满
⑤注意事项：长颈漏斗的下端管口应该伸入液面下
为了防止产生的二氧化碳气体从长颈漏斗口逸出
4.二氧化碳的应用
（1）光合作用的重要元素（2）灭火（3）干冰是制冷剂，用于保藏食物（4）干冰
人工降雨
第5节
生物的呼吸和呼吸作用
一、人体呼吸系统的结构和气体交换
1.人体呼吸系统的结构
肺
肺泡：布满毛细血管和弹性纤维（气体交换的场所）
呼吸道：鼻
咽
喉
气管
支气管
（气体进入肺的通道）
（1）肺泡的结构与气体交换的功能相适应：①肺泡壁薄
②毛细血管与肺泡壁紧紧贴在一起
（2）肺泡中的氧气通过扩散作用进入毛细血管，同时毛细血管中的二氧化碳通过扩散作用进入肺泡
2.呼吸运动：吸气与呼气
依靠膈肌和肋间肌的收缩和舒张而产生的
膈肌
胸骨
胸腔体积
胸内气压
气体
肋间外肌
吸气
收缩
向上向外
增大
减小
进入
收缩
呼气
放松
向下向内
减小
增加
出去
放松
二、呼吸作用
1.概念：呼吸作用是生物体细胞内的有机物与氧反应，最终产生二氧化碳和水及其他产物，同时把有机物中的能量释放出来，供生命活动的能量释放出来。（呼吸作用是缓慢氧化的一种）
2.呼吸作用的文字表达式
葡萄糖（有机物）+氧气
二氧化碳+水+能量
3.植物、动物和微生物都有呼吸作用，呼吸作用对于生命活动十分重要。
4.呼吸、呼吸运动、呼吸作用，三者的区别
（1）呼吸：人体与外界环境进行气体交换的整个过程。
（2）呼吸运动：吸气与呼气
（3）呼吸作用：生物体细胞内的有机物与氧反应，最终产生二氧化碳和水及其他产物，同时把有机物中的能量释放出来，供生命活动的能量释放出来。（呼吸作用是缓慢氧化的一种）
第6节
光合作用
1.光合作用的原理
1.概念：绿色植物在阳光的作用下，利用二氧化碳和水等物质制造有机物质，并释放氧气。
2.文字表达式：
二氧化碳+水
有机物（主要是淀粉）和氧气
3.光合作用与呼吸作用的区别与联系
光合作用
呼吸作用
场所
叶绿体
活细胞
条件
光
酶
物质转化
无机物转化为有机物
有机物转化为无机物
能量转化
光能转化为化学能
化学能转化为其它形式能
两者联系
光合作用为呼吸作用提供物质与能量；呼吸作用也为光合作用提供物质与能量
4.光合作用的意义：（1）是一切生物和人类的物质来源（2）是一切生物和人类所需的能量来源（3）是一切生物和人类获得氧气的一个来源
第7节
自然界中氧循化和碳循环
一、
自然界中的氧循环
消耗氧气的途径：
1.动、植物的呼吸作用，吸收氧气放出二氧化碳。
2.动植物死后的尸体被微生物分解破坏，最后被氧气氧化变成水和二氧化碳。
3.矿物燃料如煤、石油和天然气燃烧时消耗氧气放出二氧化碳和水。
产生氧气的途径：
植物的光合作用
2、
自然界中的碳循环
产生二氧化碳的途径：
1.动、植物的呼吸作用，吸收氧气放出二氧化碳。
2.动植物死后的尸体被微生物分解破坏，最后被氧气氧化变成水和二氧化碳。
3.矿物燃料如煤、石油和天然气燃烧时消耗氧气放出二氧化碳和水。
消耗二氧化碳的途径：
植物的光合作用
3、
温室效应
1.概念：大气中二氧化碳具有与温室玻璃相似的作用，对地球起着保温作用，这种作用称为温室效应。
2.温室效应产生原因：（1）化石燃料的大量燃烧（2）对森林的乱砍滥伐
3.温室效应的利弊：（1）有利：适度温室效应保证地球上的气温恒定（2）有害：（1）海平面上升（2）疾病传播（3）破坏食物、淡水资源
第8节空气污染和保护
一、
空气污染
造成空气污染的因素：人为因素和自然因素，以人为因素为主。
二、如何防治空气污染
1.减少污染物排放
2.合理规划工业区与非工业区
3.加大植树造林力度
三、空气质量指数
1.目前计入空气质量指数的污染物有：二氧化硫、二氧化氮、颗粒物、臭氧和一氧化碳
2.空气质量指数范围：0——500，分成六个级别，指数越大，污染越严重
四、全球性大气环境问题
1.酸雨：
①ph小于5.6的酸性降水，称为酸雨（天然降水成弱酸性。因为空气中含有少量的CO2。）
②形成原因：空气中存在氮氧化物和二氧化硫
③
主要危害物：硝酸与硫酸
2.保护臭氧层
（1）臭氧主要集中在距地面20-30千米处的大气平流层里，称为臭氧层。
（2）臭氧有很强的氧化性，不稳定
（3）作用：阻挡和削弱紫外线，对生物有保护作用
（4）破坏：氯氟烃等物质的破坏作用
（5）物理性质：蓝色，带有腥臭气味的气体
占主要成分
相对固定成分
其他气体
可变成分
点燃
点燃
点燃
点燃
加热
二氧化锰
加热
二氧化锰
以客观事实为依据
遵守质量守恒定律
说明反应物的条件和生成物的状态
原则：
酶
光
叶绿体
图2-50
充满CO2瓶内，加入水振荡后，瓶子会被压扁
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