Transcript 第 二章 空 氣 2－1 空氣的組成  空氣的成分（前四位）  氮氣 N2：78 ﹪v/v 氮：氧 體積比＝4：1  氧氣 O2：21 ﹪v/v  氬氣 Ar：0.9 ﹪ v/v  二氧化碳 CO2  惰性氣體（鈍氣） 

第 二章
空 氣
2－1 空氣的組成
 空氣的成分（前四位）
 氮氣 N2：78 ﹪v/v
氮：氧 體積比＝4：1
 氧氣 O2：21 ﹪v/v
 氬氣 Ar：0.9 ﹪ v/v
 二氧化碳 CO2
 惰性氣體（鈍氣）  反應鈍性
1.單原子分子，稀有氣體
2.類別及應用：氦 He、氖 Ne、氬 Ar……..
 氦：密度僅大於氫，代替氫（易燃）充氣球
 氖：充入霓虹燈發出紅光
 氬：焊接時，防止金屬氧化
Q 小問題 空氣組成的前三名與呼出氣體的前三名，你知道嗎？
2－1 空氣的組成
 空氣的成分列表



% v/v
（體積百分率）

2－1 空氣的組成
 『空氣是混合物』證據
1.鋼絲絨生鏽實驗
2.蠟燭燃燒實驗
◎ 原理：一個耗氧的反應，因內部氧的耗盡，
內部壓力小於外部，使得水會流入（液面上升）
3.將液態空氣升溫，氮氣比氧氣早蒸發
2－２氧
 氧的性質
1.無色、無臭、無味，比空氣重，難溶於水
2.助燃性（使燃燒劇烈，但本身不燃燒）
 氧化反應（與氧化合的反應）
1.類型：燃燒反應、生鏽反應、爆炸
2.反應式： 物質＋氧 氧化物
3.放熱反應（放出光及熱），使環境溫度上升
◎ 反應式寫法原則
 反應物在左邊  產物在右邊（＋號連接）
 箭號表反應方向
 反應條件或催化劑寫在箭號上、下方
鐵＋氧  氧化鐵
碳＋氧  二氧化碳
2－２氧
 氧化反應
4.氧化物：與氧化合的產物稱之
 金屬氧化物  氧化鎂…
 非金屬氧化物  二氧化硫…
5.氧化物若能溶於水的酸鹼性
 金屬氧化物  鹼性
 非金屬氧化物  酸性
 酸鹼性檢驗法：用石蕊試紙（有二種顏色）
 待測物先要溶於水才能檢驗
1.石蕊在酸性溶液中呈紅色
2.石蕊在鹼性溶液中呈藍色
Q 小問題
1.液體以紅色石蕊試紙檢驗不變色，所以呈酸性？
2.物體若不溶於水，如何以石蕊試紙檢驗酸鹼性？
2－２氧
 氧的助燃性及氧化物酸鹼性（EXP 2-1）
◎ 實驗流程（目視燃燒性及酸鹼性檢驗）
物體 +
氧
氧化物
+ 水
測 酸鹼性
（發出強光，灰白色氧化鎂）
鎂＋氧  氧化鎂＋水
 氫氧化鎂（鹼性，呈藍色）
（黑色氧化銅）
銅＋氧  氧化銅＋水
 不溶（無法檢測，呈中性）
（藍紫色火焰，有刺激性臭味）
硫＋氧  二氧化硫＋水  亞硫酸（酸性，呈紅色）
2－２氧
 氧的助燃性及氧化物酸鹼性圖說（EXP 2-1）
燃燒匙
線香在純氧中燃燒
鎂在純氧中燃燒
廣口瓶
硫在純氧中燃燒
石蕊試紙的使用
2－２氧
 氧的製備反應（EXP 2-1）
雙氧水
二氧化錳
氧＋水
1.二氧化錳（黑色）擔任催化劑，加速反應速率
（催化劑量不影響氧產量，無催化劑反映仍會進行）
2.欲增加氧產量，就再加多雙氧水
 氧的製備集氣法
1.排水集氣法（難溶於水氣體適用）
2.最初氣體混有空氣不收集
3.氧氣產生過快，將導管移出水面即可
4.二氧化錳可回收重複使用
2－２氧
 氧的製備圖說（EXP 2-1）
薊頭漏斗
導管
有側管錐形瓶
液面高於
漏斗底部
Q 小問題
廣口瓶
1.何以液面要高於薊頭漏斗底部？
2.氣體產生過快而從薊頭漏斗上噴出，如何處理？
2－２氧
 氧的製備圖說（EXP 2-1）
排水集氣法的儀器設置
2－3 二氧化碳
 二氧化碳的性質
1.無色、無臭、無味，略溶於水
（其水溶液【碳酸水溶液】呈現弱酸性）
2.不可燃、不助燃，比空氣重  用於滅火
3.固體的二氧化碳叫乾冰，有昇華現象
4.二氧化碳的對水溶解度
 溫度增加及壓力減小，有利溶解度減少
固
液
氣
昇華
Q 小問題 1. 汽水是酸性的？
2. 打開汽水瓶蓋，為什麼會冒出許多泡泡？
3.喝汽水會噎氣，請說明之？
2－3 二氧化碳
 二氧化碳的檢驗
 使燃燒中的線香熄滅  只知不可燃不助燃
 用澄清石灰水，能確定是否是二氧化碳
1.澄清石灰水：飽和的氫氧化鈣水溶液
2.某未知氣體通入澄清石灰水
 呈混濁  此氣體必是二氧化碳
（混濁是產生了不溶性之白色碳酸鈣沉澱）
 仍澄清  此氣體必不是二氧化碳
 酸鹼性檢驗法：用酚太指示劑（液態）
 將指示劑直接滴入待測物，觀察顏色變化
1.酚太在酸性溶液或中性溶液中呈無色
2.酚太在鹼性溶液中呈紅色
2－3 二氧化碳
 二氧化碳的澄清石灰水檢驗（EXP 2-2）
◎ 檢驗反應
氫氧化鈣 ＋ 二氧化碳  碳酸鈣  ＋ 水
（白色沉澱）
2－3 二氧化碳
 二氧化碳的中和（EXP 2-2）
◎ 實驗流程
1.準備一杯氫氧化鈉水溶液
2.滴入一滴酚太
 此時呈紅色
3.以吸管向杯中吹氣直到變
成無色
 解釋原因？
二氧化碳＋水  碳酸

鹼性
酸性
◎ 中和反應
碳酸＋氫氧化鈉  碳酸鈉＋水
2－3 二氧化碳
 二氧化碳的製備反應（EXP 2-2）
稀鹽酸＋碳酸鈣  二氧化碳＋氯化鈣＋水
◎ 實驗中，常使用大理石（主成分：碳酸鈣 ）
 二氧化碳的製備集氣法
1.排水集氣法（難溶於水氣體適用）
（但二氧化碳略溶，收集後水槽的水將呈弱酸性）
2.最初氣體混有空氣不收集
3.氣體產生過快，將導管移出水面即可
4.儀器設置與氧製備法相同
2－3 二氧化碳
 二氧化碳的製備圖說（與氧製備比較）（EXP 2-2）
稀鹽酸
（雙氧水）
大理石
（二氧化錳）
Q 小問題
在從薊頭漏斗的添加，可否添加的順序上下顛倒？
2－3 二氧化碳
 氣體收集法：先判斷對水溶解度、再判斷比空氣輕重
氫、氧、氮
氯化氫、氯
向下排氣法
氨
向上排氣法
排水集氣法
2－２氧、 2－3 二氧化碳
 說明示例（EXP 2-1、 EXP 2-2 ）
A 木炭
B 酒精
C 硫粉
D 鎂帶
1.燃燒時火焰呈藍紫色的是【
】；發生強烈白光的是【 】
2.燃燒後加入澄清石灰水搖盪後形成白色混濁的是【 】
3.燃燒後發現瓶壁有液滴的是【
】
4.B瓶燃燒的產物是【
】
5.燃燒後的產物加水後，呈酸性的是【
】
6.燃燒後的產物加水後，滴入酚太後，呈現紅色的是【
】
7.燃燒後的產物加水後，使藍色石蕊試紙變色的是【
】
2－4 空氣污染
 空氣污染指標（PSI）：
PSI 100 以上  表示『空氣品質不良』
 氧的循環
氧經燃燒與呼吸產生二氧化碳，二氧化碳和水
經由植物的光合作用產生葡萄糖和氧，氧與二
氧化碳應維持平衡  空氣污染破壞了平衡
 污染的來源：石油及煤的燃燒
 氮氧化物  交通工具
 硫氧化物  發電廠（燃煤）
 碳氧化物  工業
酸雨
2－4 空氣污染
 溫室效應
 二氧化碳濃度提高，造成地球溫度升高
 因二氧化碳濃度增加，阻止
了太陽照射在地表的輻射熱的
散出，使地球溫度不斷升高。