第二单元 空气和氧气（复习课件）-【上好课】2024-2025学年九年级化学上册同步精品课堂（人教版2024）

单元复习 第二单元 空气和氧气 1 第二单元 空气和氧气 空气 氧气 空气成分 测定空气中氧气含量 物理性质 化学性质 实验制法 制取氧气 工业制法 纯净物与混合物 空气的污染与防治 用途 思维导图 考点一 空气中氧气含量的测定 考点一 空气中氧气含量的测定 实验装置 实验现象 (1)红磷燃烧，__________________。 (2)装置冷却后，打开弹簧夹，水沿导管进入集气瓶中的体积约占集气瓶中空气体积的________。 产生大量白烟 氧气约占空气总体积的________。 1/5 实验结论 1/5 氮气不能支持红磷燃烧，水面不会继续上升，说明氮气不易溶于水 实验拓展 红磷 + 氧气 五氧化二磷 点燃 P O2 P2O5 点燃 + 实验原理 集气瓶中水的作用： ①吸收有毒的五氧化二磷(固体) ②吸热加快降温。 考点解析 烟 固体小颗粒在空气中扩散产生的现象，如红磷燃烧产生白烟。 考点一 空气中氧气含量的测定 “烟”“雾”“气”的区别 雾 液体小液滴在空气中扩散产生的现象。 气 物质在通常状况下以气体状态存在，一般在描述时有颜色、气味。 考点解析 考点一 空气中氧气含量的测定 试剂选择 要求：物质能在空气中燃烧且只与氧气反应，燃烧后的生成物为固体或液体(体积忽略不计)。 不能，因为木炭或蜡烛燃烧会产生气体，造成瓶内气压几乎不变。 不能，铁丝在空气中不燃烧。 不能，镁能与氧气、氮气、二氧化碳都发生反应 ①可否换用木炭、蜡烛等物质? ②可否换用铁丝? ③可否换用镁? 考点解析 考点一 空气中氧气含量的测定 误差分析 误差 原因 结果偏 _____ 红磷不足，氧气不能耗尽 装置漏气会使装置外的空气进入 未冷却至室温就打开弹簧夹会使装置内气体温度偏高，压强偏大，导致进入瓶中的水的体积偏小 结果偏 _____ 弹簧夹没夹紧，红磷燃烧时集气瓶内受热气体顺着导管逸出 伸入过慢会使装置内的气体受热逸出，导致进入瓶中的水的体积偏大 小 大 考点解析 考点一 空气中氧气含量的测定 实验装置的改进 (1)改进原因： ①实验时在容器外点燃红磷，燃烧产物会污染环境，将燃着的红磷伸入集气瓶时，空气受热膨胀逸出，会使得测量结果偏大，因此需在密闭容器中进行。 ②集气瓶的刻度读数较粗略，且会有部分水残留在导管中，使测量结果不准确。 (2)改进思路： ①点燃方式的改进：实验过程中不打开装置，使装置始终保持密闭。 考点解析 考点一 空气中氧气含量的测定 实验装置的改进 (2)改进思路： ②测量方式的改进：利用量筒或注射器等测量仪器，减小实验误差，使测定结果更加精确。 考点解析 【典例1】通过数字化仪器进行空气中氧气含量的测定，密闭容器内的氧气含量和压强变化曲线如图所示，说法不正确的是 A．数字化能为探究提供更为直观的证据 B．该实验中红磷量的多少，对该反应的准确性无影响 C．瓶内压强先升高是因为温度升高 D．压强大幅下降是因为氧气被消耗和恢复室温 【答案】B 典例精讲 授之以鱼不如授之以渔 【演练1】在拉瓦锡的经典实验中(装置如图)，不属于使用汞的优点的是 A．汞为液态，在加热的条件下只与氧气反应且生成物为固体 B．时间足够长，能将密闭装置中的氧气几乎耗尽 C．无法观察装置中气体体积的变化 D．得到的氧化汞粉末加热生成的气体体积+剩余气体体积＝原空气体积 【答案】C 及时演练 温故而知新，可以为师矣 【演练2】做空气中氧气含量测定的实验装置如图。下列有关说法正确的是 A．燃烧匙中的红磷越多，水位上升越高 B．燃烧匙中的红磷可以换成硫或木炭 C．选用红磷是因为反应可以耗尽O2，生成固态的P2O5 D．本实验可以证明空气含有N2、O2、CO2和稀有气体 【答案】C 及时演练 温故而知新，可以为师矣 【演练3】利用下图所示装置验证空气中氧气的含量。下列叙述不正确的是 A．最终量筒中液面约降至40mL刻度线处 B．白磷的作用是消耗试管中的氧气 C．白磷熄灭，试管冷却后再打开弹簧夹 D．若装置漏气则液面有可能降至30mL刻度线处 【答案】A 及时演练 温故而知新，可以为师矣 考点二 空气中各成分的用途及空气的污染与防治 考点二 空气中各成分的用途及空气的污染与防治 氮气 78% 氧气 21% 其他成分 1% 0.94% 0.03% 0.03% 稀有气体 二氧化碳 其他气体和杂质 氦气(He)、‌氖气(Ne)、‌氩气(Ar)、‌氪气(Kr)、‌氙气(Xe)、‌氡气‌(Rn)和鿫(Og) 空气的成分 空气中各成分的含量是指体积分数，如氧气约占空气的21%，是指100体积空气中氧气约占21体积，而不能理解为100份质量的空气中氧气占21份质量。 考点解析 物质的分类 混合物： 像空气这样由两种或两种以上的物质混合而成的物质叫做混合物 注意 混合物没有固定的化学符号 组成混合物的各种成分保持着它们各自的性质 考点二 空气中各成分的用途及空气的污染与防治 考点解析 考点二 空气中各成分的用途及空气的污染与防治 氮气、氧气、二氧化碳等分别只由一种物质组成，它们都是纯净物。 冰水混合物 纯净物： 纯净物可以用化学符号来表示 注意 五氧化二磷 物质的分类 考点解析 考点二 空气中各成分的用途及空气的污染与防治 空气主要成分的用途 氧气 用于潜水、航空、航天、医疗；炼钢、金属的焊接和切割以及化工生产等 用于化工原料、制冷、保护气，提供低温环境等 氮气 主要用作保护气、电光源、激光、制冷以及医疗等 稀有气体 考点解析 【典例1】空气中含量最多且常用作保护气的是 A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．稀有气体 【答案】A 典例精讲 授之以鱼不如授之以渔 【演练1】攀登珠穆朗玛峰，为保障呼吸顺畅，登山者必须随身携带的气体是 A．H2 B．O2 C．CO2 D．N2 【答案】B 【演练2】氮气通常可用作保护气，这利用氮气哪种性质 A．无色无味 B．沸点较低 C．密度比空气小 D．化学性质稳定 【演练3】下列气体中可用于气焊气割、医疗急救的是 A．氢气 B．二氧化碳 C．氨气 D．氧气 【答案】D 【答案】D 及时演练 温故而知新，可以为师矣 空气污染物主要有________、__________、二氧化氮、可吸入颗粒物(粒径在10微米以下的颗粒物，称PM10，又称飘尘)和臭氧等，它们可用空气污染指数API来表示。(二氧化碳并没有计入空气污染指数) 一氧化碳 二氧化硫 温室效应(二氧化碳含量过多引起，甲烷等也能造成) 臭氧空洞(飞机的尾气、制冷剂氟利昂的排放) 酸雨(由二氧化硫、二氧化氮引起)二氧化碳能造成温室效应加剧，但不是空气污染物 加强大气质量监测，改善环境状况，使用清洁能源，积极植树种草等。 考点二 空气中各成分的用途及空气的污染与防治 空气的污染与防治 三大环境问题 保护空气的措施 考点解析 【典例1】 我省多次出现大范围沙尘暴天气，给人们的生产生活、交通出行等造成不利影响。以下措施有利于减少沙尘暴的是 A．扩建炼铁产业 B．加大煤矿开采 C．兴建牧场养殖 D．发展光伏发电 【答案】C 典例精讲 授之以鱼不如授之以渔 考点三 氧气的性质 考点三 氧气的性质 氧气的物理性质 色味  密度  溶解性  熔点  沸点     无色无臭 大于空气 不易溶于水 -218℃ -183℃ 氧气 改变外界条件 氧气 (无色) 液氧 (淡蓝色) 固态氧 (淡蓝色) 考点解析 将带火星的木条插入集气瓶中，若带火星的木条复燃，则该气体为氧气。反之，则不是氧气。 检验氧气的方法 氧气的化学性质 注意：氧气本身是不能燃烧的 考点三 氧气的性质 考点解析 空气中 氧气中 碳与氧气 1.发红 2.放热 3.生成气体能使澄清石灰水变浑浊 1.白光 2.放热 3.生成气体能使澄清石灰水变浑浊 氧气的化学性质 考点三 氧气的性质 常用澄清石灰水来检验气体是否是二氧化碳 (2)若过快插入到瓶底，会由于受热膨胀使大量氧气逸出，造成实验现象不够明显 夹木炭的坩埚钳应由上而下缓慢伸入集气瓶中， (1)确保木炭与氧气充分反应，现象明显 考点解析 空气中 氧气中 硫与氧气 1.淡蓝色火焰2.放热3.生成有刺激性气味气体 1.蓝紫色火焰　2.放热3.生成有刺激性气味体 氧气的化学性质 考点三 氧气的性质 吸收燃烧产生的二氧化硫，减少污染空气 防止集气瓶中氧气逸散 集气瓶内预先加入少量水，目的：_____________________________________ 盛有硫的燃烧匙由上而下缓慢伸入集气瓶中：_____________________。 考点解析 空气中 氧气中 铁与氧气 1.红光2.放热 1.剧烈燃烧，火星四射2.放出大量热3.生成黑色固体 氧气的化学性质 考点三 氧气的性质 除锈 引燃铁丝 增大受热面积，利于铁丝持续燃烧 防止熔融物溅落瓶底，使瓶底炸裂 铁丝使用前为什么需要用砂纸打磨? 问题1 铁丝末端应系一根火柴，目的是什么? 问题2 实验中为什么将铁丝应绕成螺旋状? 问题3 集气瓶中要预先加入少量水或在瓶底铺一层细沙目的是什么? 问题4 以免火柴燃烧消耗过多氧气，是现象不明显 待火柴快燃尽时再把铁丝伸入集气瓶，目的是什么? 问题3 考点解析 加热、高温、点燃是反应条件。一般认为加热不超过500 ℃，通常用酒精灯作热源。温度需要在700 ℃以上的实验，实验室通常用酒精喷灯作热源。点燃的目的是使可燃物达到着火点。燃烧是发热、发光的剧烈反应的现象，不是条件。 光 一般指沸点高的固体燃烧产生的现象，如铁丝燃烧、木炭燃烧等只产生光而不产生火焰。 “光”“火焰”的区别 火焰 气体燃烧或沸点低的固体或液体的蒸气燃烧产生的现象，如硫、酒精、气体燃烧等产生的火焰 考点三 氧气的性质 加热、高温、点燃与燃烧的区别 考点解析 氧化反应和化合反应 考点三 氧气的性质 剧烈氧化(如燃烧、爆炸等) 缓慢氧化(如动植物的呼吸、食物的腐烂、醋的酿造、农家肥料的腐熟、铁的生锈等) 分类： 氧气在氧化反应中提供氧，具有氧化性 化合 反应 基本反应 类型之一 特点： 关系： 氧化 反应 化合 反应 表达式： 特点： 多变一 A+B+···→X 由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应 氧化反应 一般指的是物质与氧气发生的反应 非基本反应类型 共同点：反应都会放热 考点解析 【典例1】实验现象的正确描述与记录是学好化学的关键之一。下列实验现象描述正确的是 A．木炭在氧气中燃烧，发出红光 B．铁丝在空气中燃烧，火星四射 C．红磷在氧气中燃烧，产生大量的白雾 D．镁条在空气中燃烧，发出耀眼的白光 【答案】 D 典例精讲 授之以鱼不如授之以渔 【演练1】如图是一种简易便携式制氧器，结合实验室制取氧气的有关知识，请你分析，下列说法中错误的是 A．该制氧器中的反应仓相当于实验室制取氧气的发生装置 B．该装置不能判断氧气排出的快慢 C．排出的氧气可用于给病人输氧，这利用了氧气可以供给呼吸的化学性质 D．加湿过滤仓能使氧气湿润，说明氧气具有不易溶于水的物理性质 【答案】 B 及时演练 温故而知新，可以为师矣 考点四 制取氧气 加热 高锰酸钾 KMnO4 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 K2MnO4 O2 MnO2 加热高锰酸钾 (KMnO4) 分解过氧化氢 (H2O2 ) 过氧化氢 水 + 氧气 二氧化锰 H2O2 H2O O2 实验室制取氧气的原理 分解反应 由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。(“一变多”) 考点解析 考点四 制取氧气 实验室制取气体装置 发生装置 (考虑反应物状态和反应条件) 收集装置 (气体的密度和溶解度)         固体加热型 (反应物是固体 反应需要加热) 固液常温型 (反应物是固体和 液体，反应不加热) 排水集气法 (适合溶解性小，不与水反应的气体) 向上排空气法(适合密度大于空气的气体) 向下排空气法 (适合密度小于 空气的气体) 适合高锰酸钾制氧气 适合过氧化氢制氧气 气体从短管进集气瓶，水从长管排出 气体从长管进集气瓶，空气从短管排出 气体从短管进集气瓶，空气从长管排出 考点解析 考点四 制取氧气 验满和检验氧气 验满 检验 考点解析 工业制取氧气 考点四 制取氧气 1.方法：一般采用分离液态空气法。 2.原理：利用液态氮和液态氧的沸点不同，属于物理变化。 3.储存：为了便于储存、运输和使用，通常把氧气加压后储存在蓝色的钢瓶中。 空气 液态 空气 (低温) (加压 ) (升温) 氮气 氧气 -196 ℃ 沸点 沸点 -183 ℃ DLHX (后) (先) 考点解析 【典例1】某同学用高锰酸钾制取氧气，使用如图所示装置。下列说法正确的是 A．试管口略向上倾斜，利于管口冷凝水回流 B．导管伸入试管较长，便于气体导出 C．氧气的密度比空气小，用向下排空气法收集 D．试管口应该放一团棉花，避免粉尘随气流进入导管 【答案】D 典例精讲 授之以鱼不如授之以渔 【演练1】某同学进行氧气的制备实验，操作如下：①按照自上而下、从左到右的顺序安装实验装置，并检查装置的气密性；②先向锥形瓶中加入约0.1g 二氧化锰，然后向分液漏斗中加入约15mL过氧化氢溶液，并将盛满水的集气瓶倒扣于水槽中；③打开分液漏斗活塞，将过氧化氢迅速加入锥形瓶中，立即收集气体，集满后用玻璃片在水面下盖住瓶口，移出水面，正放在实验台上。上述实验中存在的错误有几处？ A．1 B．2 C．3 D．4 【答案】B 及时演练 温故而知新，可以为师矣 在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身质量和化学性质在化学反应前后都没有发生变化的物质。 2. 作用 催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用 1. 定义 考点四 制取氧气 催化剂 3. 催化剂的特点 改变:可以是加快、也可以是减慢 不能增大或减少生成物的质量 能改变其他物质的反应速率 一 变 两 不 变 自身的质量和化学性质不变在反应前后都没有发生变化 考点解析 反应物浓度、反应温度、反应物接触面积、是否有催化剂、催化剂种类、催化剂质量等。 ①改变反应速率：设计对比实验，观察加入该物质前后化学反应速率是否改变。 考点四 制取氧气 验证某物质是否为某反应的催化剂实验的设计思路 ②反应前后质量不变：称量该物质在反应前后的质量是否发生变化。 ③化学性质不变：一般进行重复实验，观察重新加入反应物的现象和原来的现象是否相同。 拓展：影响化学反应速率的因素 考点解析 【典例1】下列关于催化剂的说法中，正确的是 A．使用催化剂可以增加生成物的量 B．加入催化剂反应速率一定加快 C．不使用催化剂物质就不能发生化学反应 D．使用催化剂能改变化学反应速率 【答案】D 典例精讲 授之以鱼不如授之以渔 【演练1】下列关于MnO2的说法正确的是 A．如果不加MnO2，过氧化氢不会分解 B．只有MnO2能做过氧化氢分解的催化剂 C．如果不加MnO2，过氧化氢分解的速率很慢，产生的氧气质量不变 D．MnO2可以做所有化学反应的催化剂 【答案】C 及时演练 温故而知新，可以为师矣 【演练2】实验室常用氯酸钾固体制取氧气，现对一定量的氯酸钾和二氧化锰混合物进行加热，加热过程中涉及到的相关量随反应时间变化的图像错误的是 A． B． C． D． 【答案】A 及时演练 温故而知新，可以为师矣 【演练3】4．分别加热等质量的两种样品，固体质量随温度变化的曲线如下图所示。样品1反应前后各物质的质量如下表。分离出样品1反应后的固体乙，与24.0g甲混合并加热，固体质量变化曲线与样品1的相同。下列说法错误的是 物质 甲 乙 丙 丁 反应前质量/g 24.0 2.0 0 0 反应后质量/g 0 2.0 x 1.9 A．该反应是分解反应 B．x=22.1 C．该条件下丙可能是固体，丁可能是气体 D．乙为催化剂或杂质 【答案】D 及时演练 温故而知新，可以为师矣 46 $$