浙教版科学八年级下册第三章《空气与生命》知识提纲

第1节 空气与氧气
一、空气的成分
（一）空气组成成分的探究
(1)探究空气中是否含有二氧化碳
①试剂:澄清石灰水。
②实验装置:如图所示。
③实验过程:用大针筒把空气压入澄清石灰水中。
④实验现象:澄清石灰水变浑浊，但变浑浊的速度较慢。
⑤结论:空气中含有二氧化碳但含量较少。
(2)探究空气中是否含有氧气
①实验用品:小木条。
②实验过程:取一瓶空气和一瓶氧气，将一根燃着的小木条先后插入两个集气瓶中。
③实验现象:燃着的小木条在空气中继续安静地燃烧，在氧气中燃烧更旺。
④结论:空气中含有氧气，空气中氧气的浓度较低。
(3)探究空气中是否含有水蒸气
①试剂:无水硫酸铜粉末。
②实验过程:取一烧杯，里面装上冰块，烧杯上放一个装有无水硫酸铜粉末的表面皿。
③实验现象:白色的无水硫酸铜粉末变成蓝色。
④结论:空气中含有水蒸气。
烧杯中冰块的作用是使无水硫酸铜的温度低于空气温度，从而使空气中的水分遇冷在硫酸铜表面液化，进而使无水硫酸铜变蓝。
（二）空气的组成成分
成分 体积分数
氮气 78%
氧气 21%
其他 1%
（三）空气中氧气含量的测定
(1)测定原理
在一个密闭容器中，用一种足量的易燃物质(如红磷或白磷)与容器中的氧气反应，生成一种固体，使密闭容器内压强减小。在大气压的作用下，水被压入密团容器中，被压入的水的体积，即为空气中氧气的体积。
(2)实验装置
(3)实验步骤(易燃物质以红磷为例，下同)
①先在集气瓶内加入少量水，将集气瓶内水面上的容积分成五等份并做上记号。
②连接装置，并检查装置的气密性。
③用止水夹夹紧橡皮管，点燃红磷，迅速伸入集气瓶内，塞紧橡皮塞。
④待红磷熄灭并冷却至室温后，振荡集气瓶，打开止水夹。
(4)实验现象
红磷剧烈燃烧，放出大量的热，有大量白烟产生；待集气瓶冷却后，打开止水夹，水经导管进入集气瓶，消耗的气体跟剩下的气体的体积比约为1:4。
(5)实验结论
空气中氧气的体积约占空气总体积的1/5。
(6)反应的文字表达式
磷+氧气 点燃 五氧化二磷
(7)实验注意事项
①在实验前，导管应预先注满水，否则在燃烧完毕，装置冷却后打开止水夹时，进入的水会有一部分留在导管中，使得进入集气瓶内水的体积减少，导致测量结果偏小。
②实验过程中要确保装置的气密性良好。如果气密性不好，当集气瓶内氧气耗尽时，瓶内压强减小，瓶外空气会进入集气瓶内，导致进入水的体积减少，测得氧气的体积分数偏小。
③实验过程中红磷应过量，燃烧时才能完全消耗掉瓶内空气中的氧气。如果红磷的量不足，则不能把集气瓶内空气中的氧气完全反应掉，导致测得空气中氧气的体积分数偏小。
④实验结束后 ，待装置冷却至室温后才能打开止水夹，否则会因为集气瓶内气体温度较高，气体压强较大，从烧杯进入集气瓶中的水的体积减少，导致测量结果偏小。
⑤可用来反应的物质必须是易与氧气反应而不与空气中其他气体反应，且没有气体生成的物质。不能采用硫、木炭、铁丝等物质代替红磷完成空气中氧气含量测定的实验。硫和木炭燃烧后的生成物分别为二氧化硫和二氧化碳，均为气体，这些气体的体积会弥补反应所消耗的氧气的体积，导致测量结果不准确；而铁丝在空气中难以燃烧，瓶内空气的体积几乎不会变化，因而集气瓶内的水面几乎不上升。
【能力拓展】
①绿色植物的光合作用吸收二氧化碳、放出氧气，燃料的燃烧、动植物的呼吸作用均消耗氧气、放出二氧化碳，这一系列的活动保证了空气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定。空气成分含量是按体积计算的，而且是个粗略值。
②空气是混合物，相对恒定的成分是氮气、氧气以及稀有气体，可变成分是二氧化碳和水蒸气，空气的不定成分完全因地因时而异，如雨天空气中水蒸气含量变大。另外空气中还含有极微量的氢气、臭氧、氮的氧化物、甲烷等气体，灰尘是空气中的悬浮杂质，或多或少存在于空气中。
③对空气成分的研究作出重大贡献的科学家有拉瓦锡(得出了空气是由氮气和氧气组成的，氧气约占空气体积的的结论)、舍勒和拉姆塞(发现稀有气体)。
实验结果 原因分析
测得氧气减少的体积小于1/5 导管内未事先注满水
装置漏气
红磷量不足
未冷却至室温就打开止水夹
红磷中含有燃烧时产生不溶于水的气体杂质
测得氧气减少的体积大于1/5 点燃红磷后，塞紧瓶塞太慢
实验开始时，没有夹成没夹紧止水夹
改进教材实验的弱点，使实验结果更精确，使实验更环保：
如这些装置，图①可以通过凸透镜聚光点燃集气瓶内的白磷，避免空气污染；图②～⑥都是在装置内点燃红磷或白磷，且容器有精确的刻度，能更精确测得空气中氧气的体积。(注：图⑥中，金属梯由不活泼金属丝制成，在凸起的部分放上小块白磷，依靠凸透镜聚光加热使得白磷从下到上依次燃烧，该方法相对大块白磷的优点是缓慢燃烧，能充分消耗试管内的氧气)
二、空气的利用
空气是一种重要的天然资源，在生产和生活中有着广泛的用途。
（一）氧气
(1)性质:通常情况下，氧气是一种无色、无味、性质较活泼的气体，不易溶于水。
(2)用途
①供给呼吸。常用于医疗、潜水、登山等方面。
②支持燃烧(助燃)。常用于富氧炼钢、焊接与切割金属、液氧炸药等方面。。
（二）氮气
(1)性质:通常情况下，氮气是无色、无味、性质较不活泼的气体，难溶于水；不支持燃烧，也不能供给呼吸。
(2)用途
①做保护气。灯泡中充氮气可延长使用寿命。
②做食品保鲜剂。食品包装时充氮气可以防腐、保鲜。
③做制造化肥、炸药的重要原料。
④做冷冻剂。由于液氮在汽化时吸收大量的热，因此，液氮可以做冷冻剂，医疗上常用液氮冷冻麻醉或冷藏入体细胞组织等。
（三）稀有气体
(1)稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙等气体的总称，是混合物。
(2)性质:无色、无味的气体，难溶于水，化学性质不活泼。
(3)用途:常用作保护气；做电光源(因为稀有气体通电能发出不同颜色的光)；用于激光技术；制造低温环境(氦气)；用于医疗麻醉(氙气)等。
【能力拓展】
过去人们认为稀有气体不与其他任何物质发生化学反应，把它们叫做情性气体，但是随着科学技术的发展，已经发现有些稀有气体在一定条件下也能与某些物质发生化学反应，生成其他物质。
三、氧气的性质
（一）氧气的物理性质
(1)颜色和气味:通常状况下为无色、无味的气体。
(2)密度:比空气密度略大(标准状况下氧气的密度为1.429克1升，而空气的密度为1.293克1升)。
(3)溶解性: 不易溶解于水(常温下1升水中大约能溶解30毫升的氧气，这些氧气是水生生物得以生存的必要条件之一)。
(4)氧气的三态变化:氧气 -183℃（101千帕） 淡蓝色液体 -218℃（101千帕） 蓝色雪花状固体
【说明】
(1)观察氧气的颜色时，可以在集气瓶后放上一张白纸，这样便于显示氧气是一种没有颜色的气体。
(2)闻气味的正确方法:用手轻轻地在瓶口扇动，使极少量氧气飘进鼻孔，闻一闻氧气的气味，发现氧气是一种没有气味的气体。
（二）氧气的化学性质
(1)氧气的化学性质比较活泼，在一定条件下可与许多物质发生化学反应，同时释放出热量。在化学反应中，氧气提供氧，是一种常用的氧化剂。
(2)一些物质与氧气发生化学反应的现象、反应表达式及注意事项如下所示:
物质(颜色、状态) 反应现象 反应表达式 注意事项
木炭(灰黑色固体) ①在空气中持续红热②在氧气中发出白光③放出热量④生成气体能使澄清石灰水变浑浊 碳+氧气 点燃 二氧化碳C O2 CO2 盛有灰黑色木炭的燃烧匙应由上而下慢慢伸入瓶中
硫(淡黄色固体) ①在空气中发出淡蓝色火焰②在氧气中发出蓝紫色火焰③放出热量④生成有刺激性气味的气体 硫+氧气 点燃 二氧化硫S O2 SO2 ①硫的用量不能过多②瓶内装少量水，目的是吸收生成的二氧化硫，防止对空气造成污染
红磷(暗红色固体) ①有浓厚的白烟②放出热量③在氧气中发出白光 磷+氧气 点燃 五氧化二磷P O2 P2O5 此反应生成的是P2O5固体小颗粒，现象应描述为白烟，而不是白雾(指小液滴)
光亮铁丝(银白色固体) 在空气中持续红热；在氧气中燃烧①剧烈燃烧 ②火星四射③放出大量的热④生成黑色固体 铁+氧气 点燃 氧化三铁Fe O2 Fe2O3 预先在瓶底留少量水或铺一层细沙的目的是防止高温熔融的溅落物炸裂集气瓶瓶底
在化学反应中原子发生了重新组合，生成物中的原子组合形式与反应物中不同
（三）氧化物
(1)定义:由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物。
(2)常见的氧化物:水(H2O)、二氧化碳(CO2)、二氧化硫(SO2)和五氧化二磷(P205)等。
(3)氧化物的一般分类:金属氧化物(另一种组成元素为金属元素的氧化物，如FeO、CuO、CaO和Al2O3等)和非金属氧化物(另一种组成元素为非金属元素的氧化物，如H2O、SiO2、CO和P2O5等)。
注意：
①含有两种元素，其中一种元素为氧元素的物质不一定都是氧化物，如在密闭容器内含有氧气和金属铜的混合物就不属于氧化物。
②含氧化合物指的是含氧元素的化合物，但不一定就是氧化物；而氧化物一定属于含氧化合物。如二氧化硫是氧化物，也是含氧化合物；氯酸钾(KClO3)是含氧化合物，含3有三种元素，但不是氧化物。
【能力拓展】
1.氧气具有帮助其他可燃物燃烧的化学性质(具有助燃性)，但氧气本身不能燃烧(不具有可燃性)。
2.铁丝燃烧实验时：将铁丝盘成螺旋状可以增大铁丝的受热面积，有利于铁丝持续燃烧。铁丝下端系一根火柴，可以利用火柴燃烧放出的热量使铁丝的温度升高，引燃铁丝。点燃火柴后，要待火柴快燃尽时，再插入充满氧气的集气瓶中，以免火柴燃烧消耗氧气过多而使现象不明显。
四、氧气的制取
（一）氧气的实验室制法
(1)过氧化氢制氧气
①药品:过氧化氢、二氧化锰。
②反应原理:过氧化氢 二氧化锰 水 + 氧气
H2O2 H2O O2
③操作步骤:
操作步骤 操作方法及注意事项
检查装置气密性 将橡皮管用弹簧夹夹住，打开分液漏斗活塞，向分液漏斗中加入一定量水后，烧瓶与漏斗形成液面差，说明装置不漏气
装入药品 将黑色的二氧化锰加入烧瓶，另将带有分液漏斗和导管的双孔橡皮塞塞紧瓶口，放置好集气瓶。最后向分液漏斗中加入过氧化氢(俗称“双氧水”)
打开活塞进行反应 将分液漏斗活塞打开，让过氧化氢溶液从分液漏斗滴入圆底烧瓶，观察现象
向上排空气法收集氧气并验满 氧气密度比空气大，因此实验室收集氧气时可采用向上排空气法。 将带火星的木条放置于集气瓶瓶口，若复燃则氧气已经收集满
收集完毕，关闭分液漏斗活塞，回收二氧化锰 待氧气收集满后，关闭分液漏斗活塞。回收分液漏斗中剩余的过氧化氢和烧瓶中的二氧化锰固体。洗涤仪器并整理实验器
(2)高锰酸钾(或氯酸钾和二氧化锰)制氧气
①药品:高锰酸钾或氯酸钾和二氧化锰。
②原理:高锰酸钾 加热 锰酸钾+二氧化锰+氧气
KMnO4 K2MnO4 MnO2 O2
氯酸钾 二氧化锰，加热 氯化钾+氧气
KClO3 KCl O2
③装置:此处是用加热固体制取气体，所以固体加热装置。
④操作步骤
操作步骤 操作方法及注意事项
检查装置气性 将导管一端浸入水中，用手紧握试管外壁，若水中导管口有气泡冒出，或者手撒离后在导管中形成一段水柱，证明装置不漏气。否则，应塞紧或更换橡皮塞
将药品装入试管 按固体药品的取用方法，取少量高锰酸钾装入试管，平铺在试管底部，管口塞一团棉花，防止高锰酸钾颗粒随氧气进入水槽、集气瓶或堵塞导管
将试管固定在铁架台上 铁夹夹在距离试管口 1/3 处，试管口要低于试管底部(防止冷凝水倒流，致使试管破裂)
点燃酒精灯加热 先使酒精灯外焰在试管下方来回移动，让试管均匀受热，然后对准试管中的药品部位加热
排水法收集氧气 集气瓶内装满水，不留空气，当导管口产生连续均匀的气泡时开始收集，瓶中水排尽出现大气泡时，瓶中氧气集满
收集完毕，导管撤离水槽 导管不离开水槽，不能熄灭酒精灯
熄灭酒精灯 当导管撤离水槽后才能熄灭酒精灯，否则水槽中的水会倒吸入试管，引起试管炸裂
用高锰酸钾制取氧气，并用排水法收集。其实验步骤可以概括为“查一装一定一点一收一离→熄”7个字，可用谐音记忆为“茶”“庄”“定”“点”“收”“利”“息”。
（二）催化剂
(1)催化剂:在化学反应里能改变反应速度，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂(工业上也称为“触媒”)。
(2)催化作用:催化剂在化学反应中所起的作用叫做催化作用。
(3)对催化剂和催化作用的理解
①能改变反应速度，这里的“改变”包括加快和减慢两种含义；不加入催化剂，并不意味着化学反应不能发生。
②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，如块状催化剂反应后变为粉末状。
③催化剂是针对具体的反应而言的，某一个反应的催化剂在另一个化学反应中可能成为反应物、生成物或毫无关联的物质。如MnO2是过氧化氢分解的催化剂，在KMnO4分解中是生成物。
④催化剂不是万能的，也不是唯一的， 在某个化学反应中，可选择不同的物质作为催化剂。
⑤催化剂只能改变化学反应的速度，不能增加或减少生成物的质量。
催化剂具有“一变"和“两不变”的特点:
①“一变”:改变其他物质的化学反应速度。
②“两不变”:a.在化学反应前后，催化剂本身质量不变；b.在化学反应前后，催化剂本身的化学性质不变。
（三）氧气的工业制法
(1)空气冷冻分离法
①原理:利用液氧的沸点( -183 ℃ )和液氮的沸点( -196 ℃ )不同，说明通过分离液态空气获得氧气。
工业制氧气过程中无新物质生成，属于物理变化。
②过程:
空气 净化 洁净的空气 多次压缩降温 液态空气 -196 ℃低温蒸发 氮气(沸点-196℃)+液氧(沸点-183℃，贮存在蓝色钢瓶中)
(2)膜分离技术制取氧气
利用膜分离技术，在一定压力下让空气通过具有富集氧气功能的薄膜，得到含氧量较高的富集氧气。
【能力拓展】
①用过氧化氢制取氧气属于放热反应，且该反应不需要加热即可进行。
②二氧化锰在该反应中起加快过氧化氢分解的作用，但不改变过氧化氢产生氧气的总量，且二氧化锰在反应前后质量和化学性质都保持不变。
③该反应不加入二氧化锰也能够发生，只是发生反应的速度较慢。
五、氧气的制取和性质研究
（一）实验目标要求
(1)初步学会实验室制取氧气装置的装配、连接方法和气密性检查。
(2)初步学会实验室制取氧气的方法，学习用排水法收集氧气，学习粉末状固体试剂的使用方法。
(3)学习研究氧气性质的方法。
（二）实验内容详解
(1)实验器材：大试管、单孔橡皮塞、橡皮管、玻璃导管、集气瓶、水槽铁架台(带铁夹)、坩埚钳、酒精灯、玻璃片、木条、火柴、粗铁丝、木炭、铝箔、棉花、澄清石灰水、高锰酸钾。
(2)实验过程：
①检查装置的气密性：先将导管的一端浸入水中，用手紧握试管外壁。若水中导管口有气泡冒出(或手撤离后浸入水中的导管出现一段水柱，且一段时间内水柱高度不变 )，则表明装置不漏气，如果无气泡产生，导管中也无水柱生成，应重新组装并检查，直到装置气密性良好。
②加入药品：组装装置。取检查过气密性的试管，将试管横放，用纸槽盛约7克高锰酸钾粉末伸入试管底部，然后将试管竖直，让粉末状药品进入试管底部。
③装配：在试管口放一团棉花，是为了防止加热时高锰酸钾粉末随气体进入导管或水槽。用带导管的塞子塞紧试管口，铁夹夹在距离试管口1/3处，试管口略向下倾斜，目的是防止冷凝水倒流，使试管破裂。
④加热：加热时，要先使酒精灯火焰在试管下方来回移动，目的是使试管受热均匀，防止试管因受热不均匀而破裂。
⑤收集气体：集气时，当气泡连续、均匀地放出后，再把导管口伸入盛满水的集气瓶里。这是因为开始放出的气体是试管里受热膨胀的空气，不是纯净的氧气。
a.收集气体的原理和方法:氧气的密度比空气大，且不易溶于水，因此实验室收集氧气时采用向上排空气法或排水法，为了使收集的气体更纯，一般采用排水法。
b.盛放氧气的集气瓶正确放置:当集气瓶内的水全部排出后，用玻璃片盖住集气瓶口，正放在桌面上。
⑥实验结束后整理仪器的正确顺序
停止加热时，先把导管移出水面，再熄灭酒精灯，这样可以防止因水槽内的水倒流入试管而引起试管炸裂。
⑦观察收集到的气体，是一种无色的气体。
⑧木炭在氧气中燃烧的实验
用坩埚钳夹取一小块木炭，在酒精灯上灼烧至发红，然后将木炭插入集气瓶内，出现剧烈燃烧的现象，说明集气瓶中有氧气。反应完全后，向集气瓶内加入澄清石灰水，振荡后，出现澄清石灰水变浑浊的现象。反应的文字表达式为:碳+氧气点燃二氧化碳
C O2 CO2
二氧化碳+氢氧化钙 → 碳酸钙 + 水
CO2 Ca(OH)2 CaCO3 H20
⑨铝在氧气中燃烧的实验
把2厘米x 5厘米铝箔片的一端固定在粗铁丝上，另一端裏一根火柴。点燃火柴，待火柴燃烧尽时，立即把铝箔伸入留有水、充满氧气的集气瓶中，产生剧烈燃烧、发出白光、生成白色固体的现象。
反应的文字表达式为:铝+氧气 点燃 氧化铝
Al O2 Al2O3
此实验中要求集气瓶底部放少量水或铺一层细沙，是因为铝在燃烧过程中放出大量的热，生成温度很高的固体，溅落到瓶底，会使集气瓶炸裂。
六、化合反应和分解反应
（一）化合反应
(1)定义:由两种或两种以上物质生成一种物质的反应，叫做化合反应，它属于化学反应的基本类型之-。
(2)特点:反应物有多种，生成物只有一-种， 即“多变一” 。
(3)表示式: A+B+...→C
(4)举例:磷+氧气 点燃 五氧化二磷
（二）分解反应
(1)定义:由一种物质生成两种或两种以上物质反应叫做分解反应，分解反应也属于化学反应基本类型之一。
(2)特点:反应物只有一种，生成物有多种，即“一变多”。
(3)表达式:A → B+C+...
(4)举例:过氧化氢 二氧化锰 水+氧气。
【能力拓展】
①化合反应和分解反应都属于化学反应的基本反应类型，是从反应物和生成物的种类变化上分类的。
②化合反应是原子利用率最高的一种化学反应类型，所有的原料都转化到一种物质中。
第2节 氧化和燃烧
一、氧化反应
（一）定义:物质跟氧发生的反应叫做氧化反应。
（二）类型
(1)缓慢氧化:氧化反应进行得非常缓慢，甚至在短期内不易察觉，如钢铁生锈、塑料和橡胶制品的老化等。
(2)剧烈氧化:氧化反应进行得很剧烈，如硫、铁、磷等物质的燃烧。
【能力拓展】
①物质跟氧(指氧气或化合物中的氧)发生的反应，叫做氧化反应，不能将氧改为氧气，否则会将氧化反应的范围缩小。
②物质跟氧气发生的化学反应一定是氧化反应。
③在氧化反应中氧气具有氧化性(氧气能给别的物质提供氧)，具有氧化性的物质叫氧化剂。
④氧化反应不属于化学反应的基本反应类型。
二、燃烧的条件
（一）燃烧
(1)定义:可燃物质跟氧气发生的一种发光、发热、剧烈的氧化反应。
(2)可燃物的着火点：可燃物达到燃烧所需要的最低温度叫做该物质着火点，着火点是物质本身的固有属性。
（二）自燃
(1)概念:物质在缓慢氧化过程中产生的热量如果不能及时散失，就会使温度逐渐升高，达到着火点时，如果再遇上充足的氧气，物质会自发地燃烧起来。这种由缓慢氧化引起的自发燃烧叫自燃。
(2)常见的自燃:一些着火点较低的可燃物，如粮食、麦秆、煤炭擦拭机器的棉纱等，如果堆放不合理，空气不流通(缓慢氧化积累的热量不能够及时散失)，时间久了极易自燃，引发火灾。森林中长期堆积的枯枝落叶自燃后会引起森林大火。
（三）爆炸
(1)定义:如果燃烧以极快的速度在有限的空间里发生，瞬间累积大量的热，使气体体积急剧地膨胀,就会引起爆炸。
(2)由燃烧引起的爆炸是化学变化，但车胎爆炸、高压锅爆炸没有生成新的物质，是物理变化。
（四）燃烧、爆炸、缓慢氧化和自燃的比较和联系
燃烧 爆炸 缓慢氧化 自燃
条件 (1)可燃物要与氧气(或空气)接触(2)温度达到着火点 可燃物在有限空间内急剧燃烧，产生大量的气体和热量 物质在空气中缓慢地进行的氧化反应，温度在可燃物的着火点以下 可燃物因缓慢氧化而不断堆积热量，使得可燃物的温度达到或超过着火点
现象 非常剧烈,伴随着发光、发热 剧烈的燃烧，伴随着发光、发热及气体的急速膨胀,有爆炸声 不易察觉的氧化反应，通常无发光现象，但会发热 不经明火点燃的可燃物的自发燃烧
实例 木炭的燃烧;酒精的燃烧;镁带的燃烧 氢气和氧气混合后点燃爆炸矿井中的瓦斯爆炸 铁生锈;食物腐败; 人呼吸 白磷自燃
【能力拓展】
看火点不随外界条件的改变而改变，一般条件下只，能降低或升高可燃物的温度， 却不能降低臧升高可燃物的着火点。
三、灭火与火灾自救
（一）灭火原理
(1)清除可燃物或使可燃物与其他可燃物隔离;
(2)使可燃物与空气(或氧气)隔绝;
(3)降低可燃物的温度到着火点以下。
（二）灭火的方法
灭火的方法是多种多样的，生活中常见的灭火方法如下表所示:
灭火的方法 目的
(1)用水灭火 (2)吹灭蜡烛 (3)油锅失火倒入大量青菜 降低温度
(1)用灯帽盖灭酒精灯 (2)油锅失火盖上锅盖 (3)实验台上酒精灯着火用湿布盖灭或用沙子盖灭 隔绝氧气
(1)森林灭火开辟隔离带 (2)关闭煤气灶阀门 移走可燃物
①灭火时降低的是可燃物的温度而不是可燃物的着火点。
②只要破坏燃烧的三个条件中的任意一个，即可达到灭火的目的。
（三）火灾自救的措施
(1)发生火灾时，要保持镇定，先了解火源的准确位置，然后拨打“119”报警求助。如果火势扩散，应尽快通知家人和邻居设法离开现场，沿途要关上门，以减低火势及烟雾蔓延的速度，同时切勿乘电梯或升降机，以免停电被困。
(2)如果你无法离开火灾现场，应用湿毛巾等物品塞住门和窗户的缝隙，以免浓烟渗人;室内浓烟密布时，应俯伏在地上爬行及用湿毛巾掩盖口鼻;打开窗户，在窗前呼救等。
【能力拓展】
①图书馆、用电器、油类等着火时，不能用水或水基型灭火器来灭火，否则会造成图书被破坏、触电等意外事故。
②电路设备或电线、线路着火时，应先切断电源，再用干粉灭火器或液态二氧化碳灭火器灭火，不能用水或水基型灭火器灭火。
③活泼金属如镁、钠等着火时，既不能用水灭火，也不能用二氧化碳灭火器灭火，因为水、二氧化碳都会与金属镁、钠发生反应，应使用干沙土来灭火。
四、化学反应中能量的变化
1.化学反应在生成新物质的同时，伴有能量的变化，而能量的变化通常表现为热量的变化，即有放热现象或吸热现象。
(1)放出热量的反应:如燃料的燃烧，生石灰与水结合成氢氧化钙，镁与盐酸反应等。
(2)吸收热量的反应:如碳与二氧化碳在高温条件下生成一一氧化碳，Ba(OH)2与NHCl反应等。
2.化学能与热能之间相互转化，与其他形式的能也能相互转化，如电池充电是电能转化为化学能;使用电池是化学能转化为电能。
3.化学反应能量变化的大小不同，有些非常细微，只有灵敏的仪器才能检测到，化学反应中能量常表现为热、光、电等。
第3节 化学方程式
一、质量守恒定律
（一）定义
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。这个规律叫做质量守恒定律。
（二）对质量守恒定律的理解
(1)适用范围:适用于化学变化而不适用于物理变化。如1克水加热后变成了1克水蒸气，这一变化前后虽然质量相等，但不能说这一变化符合质量守恒定律。
(2)这里“参加反应的”不是反应物的质量简单相加，而是真正参与了反应的那一部分的质量，不包括没有参与反应(反应剩余)的那部分的质量。
(3)该定律指的是“质量守恒”，不包括其他方面的守恒。如对反应物和生成物均是气体的反应来说，反应前后的总质量守恒，但是其体积却不一定相等。
(4)很多化学反应有气体或沉淀生成，生成的各物质的质量总和包括固、液、气三种状态物质的质量总和。
（三）质量守恒定律的实验探究
实验方案 镁条燃烧前后质量的测定 氢氧化钠与硫酸铜溶液反应前后质量的测定
反应原理 镁+氧气 点燃 氧化镁Mg O2 MgO 氢氧化钠 + 硫酸铜 → 氢氧化铜 + 硫酸钠NaOH CuSO4 Cu(OH)2 Na2SO4
实验装置
实验步骤 将锥形瓶放在天平托盘上，调节平衡。然后取下锥形实验瓶,将瓶塞上的镁在酒精灯上烧红后， 并立即塞紧瓶塞。待反应结束后，重新放在天平托盘上，观察天平是否平衡 将锥形瓶放在天平托盘上，调节平衡。然后取下锥形瓶，把滴管内的溶液滴人瓶内，使两种溶液混合。再将锥形瓶放回天平托盘上，观察天平是否平衡
实验现象 镁燃烧，发光、放热燃烧前后质量相等 反应生成蓝色沉淀，氢氧化钠和硫酸铜反应前后的质量相等
实验结论 参加反应的镁和氧气的质量总和等于反应生成的氧化镁的质量 参加反应的氢氧化钠和硫酸铜的质量总和等于反应后生成硫酸钠和氢氧化铜的质量总和
（四）对质量守恒定律的解释实质:
(1)微观角度:从原子、分子角度来看，化学反应的过程就是(反应物)分子分裂成原子，原子重新组合成(生成物)分子的过程。化学反应前后原子的种类和数目并没有改变,所以，化学反应前后物质的质量总和必然相等。
(2)宏观角度:反应前后组成物质的元素种类和元素的质量均不变。
（五）质量守恒定律的应用
(1)解释有关现象。如镁带燃烧质量增加是因为镁和空气中物质反应，生成物的质量等于镁带和空气中反应的物质的质量和。煤燃烧后质量减小，是因为煤燃烧后生成了气体，逸散到空气中。
(2)推测物质的组成。如蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，根据元素守恒，可知蜡烛中一定含有碳元素及氢元素。
(3)进行相关计算。如计算反应物或者生成物的质量，进行相对原子质量推算等。
(4)根据原子守恒，推断化学反应中的化学式。
【能力拓展】
对质量守恒定律的理解可，为“六个不变，两个一定改变，两可能改变”。
六个不变
宏观 ①反应物和生成物的总质量不变
②元素种类不变
③元素质量不变
微观 ①原子种类不变
②原子数目不变
③原子质量不变
两个一定改变：①物质种类改变②构成物质的粒子改变(变为构成生成物的微粒)
两个可能改变：①分子总数可能改变②元素的化合价可能改变
二、化学方程式的定义、读法及其意义
（一）化学方程式的定义
用化学式来表示化学反应的方程式叫做化学方程式。以C＋O2CO2来说明
（二）化学方程式的读法及其意义
意义 C＋O2CO2 读法
宏观(质的方面) 表示反应物、生成物及反应条件 ①反应物是碳和氧气，生成物是二氧化碳②反应条件是点燃 碳和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳
宏观(量的方面) 表示反应物、生成物各物质之间的质量比，各物质间质量比=相对分子质量与化学计量数的乘积比 C ＋ O2 CO2(12*1):(32*1):(44*1) 每12份质量的碳和32份质量的氧气反应，生成44份质量的二氧化碳
微观方面 表示各物质间分子或原子的个数比， 即化学式前化学计量数之比 C ＋ O2 CO21 : 1 : 1 每1个碳原子和1个氧分子反应，生成1个二氧化碳分子
三、化学方程式的书写
（一）书写化学方程式时必须遵循的原则
(1)以客观事实为依据,写出反应物和生成物。
(2)要遵守质量守恒定律，即化学方程式左、右两边各原子的种类与数目必须相等。
(3)说明反应条件和生成物的状态。
（二）书写化学反应方程式的步骤(五步)
(1)写:反应物的化学式写在式子的左边，生成物的化学式写在式子的右边，中间连一条短线。 多种反应物或生成物之间分别用“+”相连。
(2)配:在式子左、右两边的化学式前面，要配上适当的化学计量数，使式子两边每一种元素的原子总数相等，式子两边各元素的原子数配平第后，把短线改成等号。
(3)注:注明反应条件，通常写在“===”的 上方。“加热”常用“△”表示。
(4)标:生成物是沉淀的用“↓”标明，生成物是气体的用“↑”标明，写在相应化学式的后边。
(5)查:检查化学式是否正确，化学方程式是否配平，条件和生成物状态是否标注,标得是否恰当。
（三）配平化学方程式的方法
(1)最小公倍数法
配平化学方程式常用的方法是最小公倍数法(以磷在空气中燃烧为例)。
①首先找出其中出现次数较多且原子个数相差较大的原子作为配平起点，求出它们的最小公倍数，再由最小公倍数确定相关化学式的化学计量数，如P + O2 → P2O5，O2和P2O5中0的最小公倍数为2x 5=10。
②用最小公倍数分别除以含有该元素的化学式中的原子个数，其商就是该化学式的化学计量数。如P2O5中含有5个氧原子，则P2O5的化学计量数为2(分子的个数);O2中含有2个氧原子，则O2的化学计量数为5
③由己有化学计量数,确定其他化学式的化学计量数，并把短线改为等号，得出配平的化学方程式为4P +5 O2 4P2O5,然后注明“反应条件”“↑”和“↓”等，即4P +5 O2 4P2O5
(2)奇数配偶法
如配平O2+FeS2---Fe2O3+SO2 ,观察该反应，氧元素出现次数最多(3次)且在Fe2O3中个数为奇数3,因此可直接在其前面写2。根据铁的原子个数可确定FeS2,的化学计量数为4,再根据硫的原子个数确定SO2的化学计量数为8,最后根据氧原子的个数确定O2 的化学计量数为11。平后的化学方程式为11O2+4FeS2高温Fe2O3+8SO2。
(3)观察法
如配平CO+Fe2O3--Fe+CO2,观察发现此反应的特点是1个CO分子结合1个氧原子生成1个CO2分子，而1个Fe2O3分子可提供3个氧原子，需要3个CO分子与之结合生成3个CO2分子，因此CO、CO2的化学计量数均为3, Fe的化学计量数为2,把短线改为等号:3CO+Fe2O3高温2Fe+CO2。
(4)定一法
①将化学方程式中最复杂的化学式的化学计量数定为1,作为配平起点。
②根据原子个数守恒确定其他物质的化学计量数(可为分数)。
③若配平后化学计量数出现分数，则在式子两边同时乘以其分母，使化学计量数之比变成最简整数比。如配平CH3OH+O2---CO2+H2O。所给化学方程式中，CH3OH的化学式最复杂，将其化学计量数定为1,作为配平起点;通过观察，根据碳原子守恒，在CO2前配上化学计量数1,根据氢原子守恒，在H2O前配上化学计量数2,故生成物中含有氧原子数为1 x2+2x 1=4，而反应物CH3OH中含有一个氧原子，故在O2前配上化学计量数=3/2;通分化整，将化学方程式两边物质的化学计量数都乘以2,去掉O2的化学计量数的分母，化学方程式即配平完成。配平结果为CH3OH+3O2 2CO2+4H2O。
【能力拓展】
①正确区分反应条件和反应过程，如“点燃”和“燃烧”，“通电”和“电解”等，“点燃”“通电”是反应条件，“燃烧”“电解”是反应过程。
②不要混淆“点燃”与“加热”，二者表示的意义不同。
“点燃”是指在有外界热源(如酒精灯、火柴等)提供热量的条件下，使可燃物发生燃烧，一旦燃烧发生后，热源可撤掉。
“加热”是指热源始终为反应提供热量，维持反应的进行，一旦撤掉热源，反应就会停止，“加热”可用符号“△”表示，一般指温度为400 ~ 500 。
③若反应条件有两个或多个时，“△”写在“===” 下边，其他条件写在“===”上边。
四、依据化学方程式进行计算
（一）依据化学方程式进行计算的理论依据
化学方程式可以表示化学反应中反应物和生成物各物质之间的质量比，根据化学方程式的计算就是依据反应物和生成物之间的质量比进行的。
（二）依据化学方程式计算的一般步骤
根据化学方程式计算时，解题格式-般要规范化， 解题过程-定要程序化。具体计算步骤为“设→方→关→比→求→答”。
(1)设:设未知量。
一般情况下，求什么设什么。设未知数x时，x中已经包含单位。
(2)方:正确写出反应的化学方程式。
化学方程式一定要正确，并且一定要配平 ，否则会违背客观事实和质量守恒定律，导致计算结果错误。
(3)关:写出相关物质的化学计量数与相对分子质量的乘积，以及已知量、未知量。
求各物质的质量比一定要准确，不得漏掉化学计量数。把质量比写到对应的化学式的下面，再在质量比下写出已知量、未知量。化学方程式中各量都是纯净物之间的质量关系，最后解得的也是纯净物的质量，对于含有杂质的物质质量要进行换算。
(4)比:列出比例式。
比例式中数据:要带单位。
(5)求:解比例式，求未知数。
(6)答:简明地写出答案。
（三）计算中常用的关系式
(1)分解百分率=已分解的物质的质量/未分解时该物质的总质量
(2)物质的纯度=纯物质的质量/不纯物质的质量
(3)不纯物质的质量=纯物质的质量+杂质的质量。
(4)质量=密度x体积。若气体给出的是体积，则需换算为质量。
(5)单位换算:1升=1 000毫升,1毫升=1立方厘米。
第4节 二氧化碳
一、自然界中的二氧化碳
1.二氧化碳气体是由大量CO2分子构成的，每个二氧化碳分子由1个碳原子和2个氧原子构成。
2.CO2对人体健康的影响
CO2本身没有毒性，但CO2不能供给呼吸，在空气中的含量约占0.04%，当空气中CO2含量超过正常含量时才会对人体产生危害。
二、二氧化碳的性质
（一）物理性质
在通常状态下，二氧化碳是一种无色、无味的气体，能溶于水，密度比空气大。二氧化碳在一定条件下有固、液、气三态变化。固体二氧化碳叫干冰，干冰易升华，常压下，在-78 C以上可直接升华为气态二氧化碳，同时吸收大量的热。
（二）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。
(2)二氧化碳与水反应生成碳酸:CO2+H2O == H2CO3 (碳酸能使紫色石蕊试液变红)
碳酸不稳定，受热易分解: H2CO3 △ CO2↑+H2O
(3)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊:
CO2+Ca(OH)2 = CaCO3↓+ H2O [ CaCO3 (碳酸钙)是难溶于水的白色固体，这一反应常用来检验二氧化碳]
三、二氧化碳的实验室制法
(1)药品：大理石(或石灰石)与稀盐酸。一般不用其他药品代替的原因：①不用Na2CO3代替大理石，是因为Na2CO3与盐酸反应速率太快，不便于控制；②不用浓盐酸，是因为浓盐酸易挥发出HCl气体，使CO2不纯；③不用H2SO4代替盐酸，是因为H2SO4与CaCO3反应生成微溶的CaSO4会覆盖在大理石的表面，阻止反应的继续进行。
(2)原理：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2 ↑。
(3)制取装置如图所示：
(4)收集：CO2密度比空气大、能溶于水且与水反应生成碳酸，一般只用向上排空气法收集CO2气体。收集气体时，导气管应伸到集气瓶底部以排尽集气瓶中的空气，使收集到的气体纯度较高。
(5)操作步骤：①按要求连接好仪器；②检查装置的气密性；③向反应器中装入大理石；④向长颈漏斗中注入稀盐酸；⑤收集气体；⑥验满。
注意：①长颈漏斗末端必须伸到液面以下(液封),否则生成的气体会从长颈漏斗口逸出。②发生装置中导管伸入锥形瓶或试管内无需太长，更不能伸到液面以下，否则不利于气体排出。③收集装置中的导管伸入集气瓶时，末端必须伸到接近集气瓶底，便于排净集气瓶内的空气。
四、制取气体的一般思路和方法
（一）制取气体的一般思路
(1)反应原理，(2)反应装置,(3)气体验证。
（二）对实验室制取气体的装置分析
实验室制取气体的装置包括发生装置和收集装置。发生装置主要由反应物的状态和反应条件决定，收集装置主要考虑生成气体的物理性质(溶解性、密度大小)。
(1)发生装置
①固体+固体→气体，如用高锰酸钾或氯酸钾和二氧化锰加热制氧气，如图A所示。装置特点是试管口略向下倾斜，以免水倒流引起试管炸裂，铁夹夹在距试管口1/3处;导气管不能伸入试管中太长，否则不利于气体排出。
②液体+固体→气体，如用过氧化氢溶液制氧气，如图B所示。装置特点是长颈漏斗末端必须伸人液体内，以免生成的气体从长颈漏斗逸出。
(2)收集装置
①排空气法:密度与空气密度相差较大，且不与空气中任何一一种成分反应的气体均可用排空气法收集。
②排水法:凡不易溶于水、不与水发生反应的气体均可用排水法，如收集H2、O2等气体，如图E所示。
发生装置 收集装置
A:固体与固体反应，需加热 B:固体与液体反应，不用加热 C:密度比空气小，且不与空气中的物质反应 D:密度比空气大，且不与空气中的物质反应 E:难溶于水，不与水反应
第5节 生物呼吸和呼吸作用
一、人体呼吸系统的结构和气体交换
（一）呼吸
人体与外界环境进行气体交换的整个过程称为呼吸。通过呼吸，外界环境中的氧气就可以进入组织细胞。在呼吸过程中，肺与外界环境的气体交换是由呼吸系统完成的。
（二）呼吸系统的组成及各器官的作用
(1)人体的呼吸系统的组成
如图所示，人体呼吸系统由呼吸道和肺组成，其中肺是进行气体交换的器官，是呼吸系统最重要的部分。呼吸道是气体进出肺的通道。呼吸道由鼻、咽、喉、气管、支气管组成。
呼吸道对吸入的气体具有一定的处理功能:外界环境中的空气经过呼吸道到达肺，呼吸道对吸入的气体具有过滤、温暖和湿润的作用。
(2)各器官的功能
①鼻:鼻由鼻孔和鼻腔组成。鼻孔与外界相通;鼻腔内具有鼻黏膜和鼻毛。
a 鼻毛可以阻挡吸入的气体中的灰尘等，对吸入的气体起到过滤作用。
b 鼻黏膜可以分泌黏液，黏液可以粘住吸入的灰尘细菌等异物，还能湿润吸入的空气，对吸入的气体起到清洁作用。
c 鼻黏膜内分布着丰富的毛细血管，可以温暖吸入的寒冷气体，对吸入的气体起到温暖作用。
d 鼻腔内还有嗅细胞，可以感受气味的刺激。
②咽:前后略扁的管道，是空气和食物的共同通道。
③喉:位于咽的下方，由软骨做支架，可以保持气体畅通。喉还和人的发声有关。
④气管:由C形软骨环做支架的环状结构，可以保证气流畅通。
⑤支气管:由气管的分支形成，分为左右支气管，分别进入左、右两肺，在肺内形成树状分枝，最后形成肺泡管，每一肺泡管附有很多肺泡。
在气管和支气管管壁上覆盖着有纤毛的黏膜，其能分泌黏液，粘住空气里的灰尘和细菌。黏膜上的纤毛不停地向喉部方向摆动，把黏液及其粘住的细菌、灰尘等逐渐推向喉头，并经咳嗽咳出体外，这就是痰。
⑥肺:位于胸腔内，左、右各一。主要由左、右支气管的树状分枝以及肺泡管末端的肺泡组成，是进行气体交换的器官。肺泡的外面布满毛细血管和弹性纤维，有利于气体交换和使肺具有良好的弹性。
（三）膈的升降与呼吸
(1)锥形罩内气球的变化
锥形罩模拟胸腔壁，玻璃管模拟气管和支气管，气球模拟肺，橡皮膜模拟膈肌。
当橡皮膜向下拉时，锥形罩内的容积增大，气压降低，低于大气压强，外界的空气通过玻璃管进入气球，气球鼓起，模拟人体吸气的过程。
当橡皮膜向上推时，锥形罩内的容积减小，气压升高，高于大气压强，球内的气体通过玻璃管排出，气球缩小，模拟人体呼气的过程。
(2)膈的升降与呼吸
当横膈膜的肌肉收缩时，横膈膜的顶端下降，胸腔体积增大，位于胸腔内的肺扩张，肺内气压降低，低于大气压强，外界的空气通过呼吸道进入肺，人体完成吸气过程。
当横膈膜的肌肉舒张时，横膈膜的顶端上升，恢复拱形,胸腔体积减小，位于胸腔内的肺回缩，恢复原来的体积，肺内气压升高，高于大气压强，肺内的气体通过呼吸道排出体外，人体完成呼吸过程。
（四）肺与外界的气体交换
肺与外界的气体交换又称为肺的通气，是通过人体的吸气和呼气完成的。
(1)吸气具体过程
肋间外肌、膈肌收缩 → 肋骨向上、向外移升，横膈膜顶部下降 → 胸腔的体积增大 → 肺扩张，肺内气压减小，小于大气压强 → 外界空气进入肺泡。
(2)呼气具体过程
肋间外肌、膈肌舒张 → 肋骨向下、向内回落，横膈膜顶部上升 → 胸腔的体积减小 → 肺回缩，肺内气压增大，大于大气压强 → 肺泡内气体排出体外。
(3)肺内气压与大气压强的关系
吸气时，肺内气压小于大气压强。呼气时，肺内气压大于大气压强。
肺内气压和大气压强所形成的差是推动气体进出肺的动力。在吸气结束尚未呼气的一瞬间， 肺内气压等于大气压强。
（五）肺泡内的气体交换
肺泡内的气体交换是指肺泡与肺泡周围毛细血管内的血液之间的气体交换。
(1)吸入的空气和呼出的气体成分比较
人体吸入的是空气。人体呼出的气体和吸入的空气相比，氧气由约占21%变为约占16%，二氧化碳由约占0.04%变为约占4%。呼出的气体与吸入的空气的主要差别是氧气的含量减少了， 而二氧化碳的含量增多了，同时水汽明显增多。呼出的气体和吸入的空气成分发生变化的主要原因是空气进入呼吸系统后，在肺泡内进行了气体交换。
(2)原理:气体的扩散作用，即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)过程:通过肺与外界的气体交换，进入肺泡内的空气中含氧气较多，肺泡内的氧气通过扩散作用，透过肺泡壁和毛细血管壁进入肺泡周围毛细血管内的血液中;同时，血液中含有较多的二氧化碳，通过扩散作用，二氧化碳透过毛细血管壁和肺泡壁进入肺泡。
【能力拓展】
肺泡具有适于气体交换的结构特点
①数量多:肺泡数量非常多，使肺呈海绵状。
②有弹性:肺泡壁外有弹性纤维,使肺具有弹性。
③面积大:肺泡的总面积很大。
④非常薄:肺泡壁和毛细血管壁都只由一层扁平，上皮细胞构成。
⑤肺泡外面有丰富的毛细血管:有利于气体交换。
二、呼吸作用
（一）人体的生命活动需要能量
汽车的行驶需要汽油燃烧提供能量。人体进行的各种各样的生命活动也需要消耗能量，人体生命活动所需的能量是通过细胞的呼吸作用提供的。
（二）呼吸作用
(1)概念:人体细胞内的有机物发生氧化反应，最终生成二氧化碳和水或其他产物，同时把有机物中的能量释放出来，满足生命活动的需要，这个过程称为呼吸作用。呼吸作用是人体内的一种缓慢进行的氧化反应。
(2)呼吸作用的反应过程
糖类是人体最主要的供能物质，当为人体供能的有机物为葡萄糖时，人体细胞内氧化反应的过程可以表示为:
C6H12O6 O2 CO2 H2O
(3)实质:分解有机物，释放能量。
(4)意义:为生命活动提供能量。呼吸作用在活细胞内进行，呼吸作用一旦停止，生命活动就将结束。
（三）人体内氧气的获得和二氧化碳的排出
人体通过呼吸从外界获得氧气，氧气进入血液后，通过血液循环运送到全身各处的组织细胞，供组织细胞进行呼吸作用来分解有机物产生二氧化碳，放出能量。通过呼吸再将产生的二氧化碳排出体外。
（四）人体的呼吸是一个连续的过程
人体的呼吸作用离不开呼吸系统，呼吸作用需要的氧气和产生的二氧化碳，需要通过呼吸系统获得和排出。人体呼吸系统通过吸气从空气中获得氧气，然后氧气通过肺泡内的气体交换进入血液，氧气在血液中运输，到达组织细胞周围的毛细血管，扩散进入组织细胞进行呼吸作用。如果没有氧气，那么这一氧化反应就无法进行。同时，组织细胞通过呼吸作用产生的二氧化碳扩散进入血液后，经过血液的运输到达肺部，通过肺泡内的气体交换进入肺泡，最后通过呼气排出体外。
三、物的呼吸作用
（一）证明动物需要呼吸
(1)提出问题:动物体内也在进行呼吸作用吗 动物吸入和呼出的气体成分有没有变化呢
(2)方法步骤
①按照教材第105页图3-71安装好装置，装置中的碱石灰用来吸收二氧化碳气体，两装置中的碱石灰的量应该相等。
②试管B的设置有对照的作用。
③观察并记录:实验开始时，观察A、B两个装置中的红色水滴与橡皮塞的距离;10分钟后，观察两装置中红色水滴与橡皮塞的距离。将观察结果填入记录表中。
(3)实验现象
开始时，A、B两试管中红色水滴与橡皮塞的距离基本相同，实验大约10分钟后，可以观察到A试管中红色水滴向左移动了一段距离，而B试管中红色水滴没有移动。
(4)分析实验现象，得出结论
A试管中红色水滴向左移动的原因是动物也要进行呼吸作用，消耗氧气，而产生的二氧化碳被碱石灰吸收，试管内气压减小。
实验证明:动物也要进行呼吸作用，吸入氧气，呼出二氧化碳。
（二）动物的呼吸作用
和人一样，动物也要不断地从外界环境中摄取营养物质，营养物质在体内氧化，释放其中含有的能量，供给动物进行各项生命活动。因此，动物也在不停地进行呼吸作用，利用氧气分解有机物，获取生命活动所需要的能量，同时产生二氧化碳和水等物质。
四、植物的呼吸作用
（一）探究植物是否能进行呼吸作用
(1)实验步骤
①根据教材第106页图3-72安装好实验装置。装置中的石灰水的量应该相等。
②将装置放在温暖的地方，几天后观察实验现象。
(2)实验现象：几天后,A试管中的石灰水浑浊 ,B试管中的石灰水没有发生变化。
(3)分析现象，得出结论
A、B试管形成了一组对照实验， 变量是种子是否有生命力。A试管中的石灰水变浑浊,说明萌发的种子能进行呼吸作用产生二氧化碳，二氧化碳使石灰水变浑浊。
（二）探究植物的其他器官能否进行呼吸作用
(1)实验步骤
①把数棵新鲜菠菜装入黑色塑料袋中，用绳子扎紧袋口，不使外界空气进入，在暗处放置一个晚上。
（使用黑色塑料袋并放在暗处，是为了防止植物进行光合作用。）
②松开塑料袋口，插人一根导管，让塑料袋中的空气通人澄清石灰水中，观察石灰水的变化。
③另取一大口塑料瓶，装人适量菠菜，盖紧瓶盖，在暗处放置一个晚上，然后打开瓶盖，将点燃的蜡烛放人瓶内，观察火焰的变化。
④再取一些新鲜的菠菜用开水烫2~ 3分钟，重复上述①~③步骤，观察实验现象。
(2)实验现象
将黑色塑料袋内的气体导人澄清石灰水后，澄清石灰水变浑浊;将点燃的蜡烛放人大口塑料瓶内，燃烧的蜡烛熄灭;换成用开水烫过的菠菜，重复①~③步骤，澄清石灰水没有发生变化，点燃的蜡烛继续燃烧。
(3)分析现象，得出结论
新鲜的菠菜和用开水烫过的菠菜形成对照，澄清的石灰水变浑浊，说明菠菜进行呼吸作用产生了二氧化碳，点燃的蜡烛熄灭说明菠菜的呼吸作用消耗了氧气。由此得出结论:活的植物体在生活过程中能进行呼吸作用，吸收氧气，并产生二氧化碳。
（三）植物的呼吸作用
以上实验表明，植物的种子、叶等器官都能进行呼吸作用，呼吸作用过程中，也要利用氧气，分解细胞中的有机物，同时将产生的氧化碳排出体外。
（四）植物的呼吸作用与动物的呼吸作用的区别
与大部分动物不一样，植物没有明显的呼吸器官，没有明显的呼气和吸气过程，但植物和空气之间也会通过打散作用进行气体交换。植物的各个部分---根、茎、叶、花、果实、种子的每一个活细胞每时每刻都在进行呼吸作用。
（五）呼吸作用是生物的共同特征
人、动物、植物在生活过程中都要不断地进行呼吸作用。研究证明，微生物等其他生物也进行呼吸作用。生物通过呼吸作用，为生命活动提供所需的能量，因此，呼吸作用是生物的共同特征，对于生物的生命活动来说具有十分重要的意义。
【能力拓展】
有氧呼吸和无氧呼吸
①有氧呼吸是指细胞在氧气的参与下，通过酶的催化作用，把有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量的过程。有氧呼吸是高等动植物进行呼吸作用的主要形式，通常所说的呼吸作用就是指有氧呼吸。
②无氧呼吸一般是指在无氧条件下，通过酶的催化作用，细胞把糖类等有机物分解为不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。
第6节 光合作用
一、光合作用的原理
（一）光合作用的概念
光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并释放氧气的过程。
（二）光合作用的反应式
（三）光合作用的过程
光合作用主要发生在叶肉细胞的叶绿体中，它产生的葡萄糖经转化后形成了淀粉。光合作用所需要的二氧化碳大部分是从空气中吸收的，水则主要是从土壤中吸收，然后运输到叶片。叶绿体内含有的叶绿素等色素，能吸收阳光。
（四）光合作用过程中的重要转化
光合作用的过程十分复杂，它包括许多化学反应，但主要包含以下两方面的变化:
(1)物质转化:把简单的无机物(水、二氧化碳)转化为复杂的有机物(如葡萄糖等),并放出氧气。
(2)能量转化:把太阳能(光能)转化为化学能(储存在有机物中)。
（五）光合作用的意义
绿色植物通过光合作用制造的有机物不仅满足了自身生长、发育、繁殖的需要，还为其他生物提供了基本的食物来源。光合作用是生物界食物的来源、氧气的来源、能量的来源，是地球上几乎所有生物生存、繁荣和发展的根本保障。
二、光合作用的条件和产物
（一）验证植物进行光合作用的方法
植物的叶是进行光合作用的主要器官，光合作用所产生的淀粉储存在叶中。想知道植物是否进行了光合作用，我们可以取叶片进行淀粉测试。如果检测到淀粉的存在，那么就说明植物进行了光合作用。
（二）验证植物进行光合作用制造淀粉
(1)实验过程
①暗处理、遮光:把盆栽的银边天竺葵放在黑暗的地方一昼夜。第2天，用2张大小相等的铝箔在叶片绿色部分的相同位置从上下两面盖严，并用大头针固定，然后放到阳光下照射。
②照光:4小时后，去掉铝箔，将叶片摘下。
③脱色:把叶片放到盛有酒精的小烧杯中,水浴加热，使叶片中的叶绿素溶解在酒精中，加热过程中观察到叶片由绿色慢慢变为黄白色，同时酒精变为绿色。
④漂洗、滴加碘液:到叶片褪成黄白色时，取出叶片并用清水洗净后，在叶片上滴加碘液。几分钟后，用清水冲掉叶片上的碘液，可观察到被铝箔盖严的部分不变蓝色，叶片的银边部分也不变蓝色，而未覆盖的绿色部分变为蓝色。
(2)分析
①叶片部分用铝箔盖严，其余部分未盖铝箔，此处的变量是光照。叶片的见光部分遇到碘液变成了蓝色，而覆盖铝箔处未变蓝色，这说明叶片的见光部分产生淀粉。这也说明光合作用需要光。
②活动中使用了银边天竺葵，此处想要控制的变量是叶绿体。叶片的绿色部分(有光照的部分)变蓝，而白色(银边)部分没有变蓝，这说明光合作用需要叶绿体。
(3)结论
①叶片绿色部分的见光部分产生了淀粉，说明光合作用需要光。
②光合作用的产物是淀粉。
③叶片的绿色部分产生了淀粉，银边部分未产生淀粉，说明光合作用需要叶绿体。
（三）验证光合作用产生氧气
(1)实验过程
①在一只烧杯中放人清水，将金鱼藻(或其他水生绿色植物)放于水中，将漏斗盖在金鱼藻上。
②在漏斗上面罩上盛满清水的试管。
③将整个装置放在阳光下。过一会儿，可以看到有气泡产生。这些气泡中的气体会收集在试管中。当试管中充满气体时，用大拇指在水中盖住试管口,将试管取出。
④将点燃的卫生香放人试管，可以看到带火星的卫生香立即猛烈地燃烧起来。这是由于氧气具有助燃性。
(2)结论:金鱼藻在光下产生了氧气。
（四）光合作用的产物和条件
(1)绿叶在光下制造有机物的实验中，叶片未遮光部分产生了淀粉，说明淀粉等有机物是光合作用的产物;叶片遮光部分和天竺葵的银边部分没有淀粉产生，说明光合作用需要光和叶绿体。
(2)金鱼藻在光下产生的气体能使带火星的卫生香猛烈地燃烧起来，这说明光合作用的另-产物是氧气。
【能力拓展】
1.先将银边天竺葵放在黑暗的地方一昼夜，目的是把叶片中原有的淀粉运走或消耗掉，避免原来存在的淀粉对实验结果造成影响。
2.叶绿素可以溶解在酒精中，因此，可利用酒精脱去叶片中的叶绿素，以免影响观察的效果。
3.酒精是易燃物，直接加热容易发生危险，而且也易造成酒精的过量蒸发。因此，要水浴加热。
三、光合作用的原料
（一）植物光合作用需要二氧化碳吗
(1)设计实验
①此项探究要证明光合作用需要二氧化碳，因此，改变因素是二氧化碳，最后观察植物有无淀粉生成。
②为了证明植物进行光合作用需要二氧化碳，就要以二氧化碳为变量设计对照实验。可以选取两个透明的塑料袋，一个装人少量氢氧化钠溶液，另-一个装人等量清水，分别套在叶片上。
③为了防止植物吸收空气中的二氧化碳， 应将塑料袋口扎紧，用胶带密封，内有氢氧化钠溶液.吸收塑料袋内的二氧化碳，这样植物就不会吸收空气中的二氧化碳了。
④为了证明植物进行光合作用需要二氧化碳，可将两组叶片进行淀粉检测实验，若装清水的塑料袋内的叶片能变蓝色，而装氢氧化钠溶液的塑料袋内的叶片不变蓝色，则说明光合作用需要二氧化碳。
(2)实验过程
①选择一株生长健康的天竺葵，放在黑暗的地方一昼夜(使叶片中原有的淀粉运走或耗尽)。
②在植物上选定两片叶子，按确定的方案控制变量，然后放到阳光下照射4小时。
③将两片叶子摘下，酒精脱色、漂洗、滴加碘液，观察是否有淀粉生成。
④记录观察到的实验现象。
(3)结果分析
①观察到的实验现象:装有清水的塑料袋内的叶片变蓝;装有氢氧化钠溶液的塑料袋内的叶片不变蓝。
②分析原因:氢氧化钠溶液吸收了塑料袋内的二氧化碳，植物不能进行光合作用生成淀粉。
③结论:光合作用需要二氧化碳。
(4)表达与交流
和同学交流实验结论。如果你的实验无法证明植物光合作用需要二氧化碳，请仔细分析原因，并和同学讨论应采取什么样的改进措施。
（二）光合作用的原料
实验证明，植物进行光合作用需要二氧化碳，二氧化碳是植物光合作用的原料。科学研究还证明，水也是植物光合作用的原料。
四、呼吸作用与光合作用的区别和联系
光合作用 呼吸作用
原料 二氧化碳和水 有机物和氧气
场所 叶绿体 活细胞
条件 光 有光和无光均可以
产物 有机物和氧气 二氧化碳和水[
物质变化 无机物→有机物 有机物→无机物
能量变化 光能→化学能(贮存能量) 化学能→其他形式的能量(释放能量)
相互关系 既互相矛盾又互相依赖。光合作用为呼吸作用提供了有机物和氧气，呼吸作用为光合作用提供了能量和部分原料CO2
第7节 自然界中的氧循环和碳循环
一、自然界中的氧循环
氧循环是指大自然中氧气的含量会随着生物的呼吸作用和物质的燃烧等减少，但又会随植物的光合作用而增加，这样周而复始地进行循环，使大气中氧气的含量保持相对恒定的过程。
二、自然界中的碳循环
碳循环：①CO2光合作用→有机物→植物呼吸作用→CO2
②CO2光合作用→有机物→动物呼吸作用―→体内氧化→CO2
③CO2光合作用→有机物→动植物残体→微生物的分解作用→CO2
④CO2光合作用→有机物→动植物残体→地下漫长反应→煤、石油、天然气→CO2
三、二氧化碳对环境的影响
(1)温室效应：大气中的CO2气体能像温室的玻璃或塑料薄膜那样，使地面吸收的太阳光的热量不易散失，从而使全球变暖。适度的“温室效应”能保证地球上的气温恒定，适于动植物生存。
(2)其他能产生温室效应的气体有：水蒸气(H2O)、臭氧(O3)、氧化亚氮(N2O)、甲烷(CH4)、氢氟碳化物类、全氟碳化物及六氟化硫等。
(3)温室效应加剧的危害：导致两极的冰川融化，使海平面上升，淹没部分沿海城市，使土地沙漠化、农业减产等。
(4)缓解措施：①减少CO2的排放，如减少使用__煤、石油、天然气__等化石燃料的燃烧，更多地利用太阳能、风能、地热能等清洁能源；②增加CO2的消耗，如大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林等。
第8节 空气污染与保护
一、空气污染源与主要污染物
（一）空气污染源
化石燃料的燃烧，如汽车排出的尾气；工业废气和烟尘；火山爆发产生的粉尘和气体等。
【注意】二氧化碳不是污染物。
（二）影响因素
造成空气污染的有自然因素和人为因素，一般以后者为主。
主要污染物：CO、氮氧化物、SO2、可吸入颗粒物等。
①汽车尾气：主要有害成分一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物以及碳烟等，为主要的空气污染源之一。
②可吸入颗粒物：粒径在10微米以下的颗粒物，是各大城市的首要污染物。。
二、环境问题与防治
（1）防治措施：减少污染物排放量、合理规划工业区和非工业区、植树造林等。
（2）空气质量指数：指一种评价大气环境质量状况简单而直观的指标。目前计入空气质量指数的污染物有：SO2、NO2、颗粒物、O3和CO等。分为6个级别，指数越大，表征颜色越深，空气污染状况越严重。
（3）全球性大气环境问题：温室效应、臭氧空洞、酸雨等。
(1)酸雨
①pH小于5.6的酸性降水，称为酸雨(天然降水呈弱酸性性，因为空气中含有少量的CO2)。
②形成的原因：雨、雪等在形成和降落过程中，吸收并溶解了空气中氮氧化物和二氧化硫等物质。
③主要危害物：硝酸与硫酸。
(2)臭氧(O3)：一种蓝色的、带有腥臭味的气体。离地面22～25千米处臭氧浓度达到最高，这一层大气称为臭氧层。
①作用：吸收大部分紫外线，保护生物。
②破坏：破坏臭氧层的主要物质为氯氟烃，氟利昂是其中一种。
③臭氧空洞：地球南北极上空臭氧层中的臭氧浓度明显下降，出现臭氧薄层。
【能力拓展】
为了确定溶液中氢离子的浓度，化学家提出了pH的概念,pH越小，表示溶液中氢离子浓度越大。
臭氧在不同位置的利弊：高空臭氧层是保护层。近地低空臭氧是一种污染物。低空臭氧含量的增加可以引起光化学烟雾，危害森林、作物、建筑物等，臭氧还会直接引起人的机体失调和中毒。
浙教版科学八年级下册第三章《空气与生命》知识提纲