2025年中考化学一轮复习（山西专版）主题二 空气和氧气——物质的分类 归纳 控制变量课件

第一部分 物质的性质与应用 主题二 空气和氧气 ——物质的分类 归纳 控制变量 知识体系梳理 实验素养提升 高频考向探究 1 考点一 空气中的成分和用途 成分 体积分数 主要用途 氮气 _ ①制造硝酸和氮肥的重要原料;②可用作保护 气,利用其化学性质_;③医疗上可利用 液氮进行冷冻治疗 氧气 _ ①供给呼吸,可用于_等;②支持燃 烧,可用于_、气焊和_等 不活泼 医疗急救 炼钢 航空航天 返回目录 知识体系梳理 2 成分 体积分数 主要用途 稀有气体 ①用作保护气,化学性质_;②稀有气 体在通电时能发出不同颜色的光,可用于航标 灯、霓虹灯等;③液态氦可用于制造低温环境 二氧化碳 _ ①灭火(不燃烧也不支持燃烧,密度比空气的 大);②气体肥料、化工产品的原料;③固态二 氧化碳(干冰)可作制冷剂(干冰易升华吸 热) 其他气体 很不活泼 返回目录 知识体系梳理 3 考点二 空气中氧气含量的测定 [详见实验素养提升] 返回目录 知识体系梳理 4 考点三 空气污染与防治 1. 空气污染物 (1)空气污染物:目前计入空气质量评价的主要污染物为_、_、 、可吸入颗粒物、细颗粒物 和臭氧等。 (2)空气污染的危害:损害人体健康,影响作物生长,破坏生态平衡, 导致_和臭氧层破坏等。 酸雨 返回目录 知识体系梳理 5 2.污染物的来源与防治 化石燃料的燃烧<m></m> 改变能源结构,使用清洁能源 工厂排放的废气<m></m> 废气处理达标后再排放汽车尾气的排放<m></m> 安装汽车 尾气净化装置,开发有效的废气处理技术 露天焚烧秸秆、垃圾<m></m> 秸秆还田、秸秆综合利用,垃圾分类回收再处理 植被破坏引起的沙尘<m></m> 积极植树、造林、种草 返回目录 知识体系梳理 6 考点四 氧气的性质 1. 物理性质 物质 氧气 颜色、气味 _ 密度 _ 溶解性 _ 无色、无臭 比空气的略大 不易溶于水 返回目录 知识体系梳理 7 2. 化学性质(氧气与几种常见物质的反应) 图2-1 (1)木炭(图2-1) ①燃烧现象:空气中木炭红热,无烟、无焰;氧 气中剧烈燃烧,发出_光。 白 ②化学方程式:完全燃烧 _;不 完全燃烧_。 返回目录 知识体系梳理 8 图2-2 (2)硫(图2-2) ①燃烧现象:空气中发出_火焰,放出_气味 的气体;氧气中发出蓝紫色火焰,放出_气味的气体。 淡蓝色 有刺激性 有刺激性 ②化学方程式: _。 ③注意事项:做硫在氧气中燃烧的实验时,在集气瓶中加入少量的水或 溶液的目的是_。 吸收硫燃烧生成的,防止污染空气 返回目录 知识体系梳理 9 (3)磷(图2-3) 图2-3 ①燃烧现象:空气中产生大量_;氧气中剧烈燃烧,产生大量_。 ②化学方程式:_ _。 白烟 白烟 4 5 返回目录 知识体系梳理 10 图2-4 (4)铁丝(图2-4) ①燃烧现象:空气中铁丝红热,不燃烧;氧气中剧烈燃烧, _,生成_。 火星四射 黑色固体 ②化学方程式:_ _。 3 2 ③注意事项:做铁丝在氧气中燃烧的实验时,用砂纸将细铁 丝打磨光亮,目的是_;将铁丝绕成 除去表面的铁锈及污物 增大铁丝的受热面积 引燃铁丝 防止高温熔融物溅落,使集气瓶炸裂 螺旋状是为了_;铁丝下端系一根火柴的目的是 _;实验前,集气瓶中要放少量水或铺一层细沙,是为了_ _。 返回目录 知识体系梳理 11 考点五 氧气的制法 1.氧气的实验室制法(详见实验素养提升) 2.氧气的工业制法 图2-5 【注意】 ①氧气的工业制法是物理变化,氧气的实验室制法是化学变化。 ②近年来,出现了利用膜分离技术富集空气中氧气的方法。 返回目录 知识体系梳理 12 易错辨析 (1)氧气的质量约占空气总质量的 ( ) (2)红磷在空气中燃烧产生大量的烟雾( ) (3)氧气能燃烧,常作宇宙航行中的燃料( ) (4)氮气化学性质不活泼,可用作焊接金属的保护气( ) √ (5)二氧化碳在空气中含量增多,会引起温室效应加剧,属于空气污染 物( ) 返回目录 知识体系梳理 13 (6)空气质量指数级别越高,空气的质量越好( ) (7)鱼虾可以在水中生存,则氧气易溶于水( ) (8)细铁丝伸入盛满氧气的集气瓶中火星四射( ) (9)向过氧化氢溶液中加入二氧化锰,可以增加产生氧气的质量( ) (10)用高锰酸钾制取氧气时: ①试管口略向下倾斜的原因是防止冷凝水倒流入试管底部,导致试管 炸裂( ) √ ②停止加热时,应先熄灭酒精灯,再把导管移出水面( ) ③存放一瓶氧气应瓶口朝上,盖上玻璃片( ) √ ④验证氧气是否集满,可以将带有火星的木条放在集气瓶中( ) 返回目录 知识体系梳理 14 网络构建 根据提示填空,构建氧气相关知识网络: 图2-6 C 返回目录 知识体系梳理 15 实验1 空气中氧气含量的测定 1.实验装置(如图2-7所示) 图2-7 返回目录 实验素养提升 16 2. 实验现象 (1)红磷燃烧放出热量,产生大量_。 (2)冷却至室温,打开弹簧夹,烧杯中的水进入集气瓶内,约占瓶内 液面以上容积的_。 白烟 3. 原理及结论 (1)原理:_ _。 (2)结论:氧气约占空气总体积的_。 4 5 返回目录 实验素养提升 17 4. 实验误差分析 误差 原因 测量结果 偏小 _不足,氧气不能被耗尽 装置_,会使装置外的空气进入 未冷却至室温就打开弹簧夹,会使进入集气瓶中的水的体 积偏小 测量结果 偏大 弹簧夹未夹紧,红磷燃烧时集气瓶内气体因受热而从导管 逸出,导致进入瓶中的水的体积偏大 燃烧匙伸入过慢使装置内的气体受热逸出,导致进入瓶中 的水的体积偏大 红磷的量 漏气 返回目录 实验素养提升 18 5.红磷替代品应满足的条件 (1)可燃物在空气中容易被点燃。 (2)所选试剂能与空气中的氧气反应,且不与空气中其他成分反应。 (3)生成物最好没有气体(如果有气体,该气体应能用其他试剂吸收)。 返回目录 实验素养提升 19 6. 实验装置改进及评价 (1)改进的原因 ①空气中点燃红磷,产生的五氧化二磷会污染空气; ②实验过程中,伸入点燃的红磷时需打开瓶塞且烧杯中的水沿导管进 入集气瓶中时,部分水残留在导管中,会造成实验误差; ③燃烧法消耗氧气不够彻底,使测量结果不精确。 返回目录 实验素养提升 20 (2)改进装置选例 图2-8 返回目录 实验素养提升 21 (3)改进装置评价 ①图A、B改进点火方式,利用太阳光聚焦、加热铜丝使温度达到白磷 的着火点,引燃白磷来测定空气中氧气的含量,其主要目的是_ _ _。 密闭容器,避免了因伸入点燃的红磷时打开瓶塞而造成的误差,使实验结果更准确;防止污染环境 返回目录 实验素养提升 22 ②图C改进测量方式,通过注射器活塞的移动来测定空气中氧气的含量, 其主要目的是_ _。 ③图D是将测定空气中氧气的含量设计成数字化实验,具有操作简便、 没有污染且测定数据更准确的优点。 避免了导管中残留的水造成的误差,使实验结果更准确;防止污染环境 返回目录 实验素养提升 23 基础训练 图2-9 例1 图2-9所示的是测定空气中氧气含量的装置, 装置气密性良好,在集气瓶内加入少量水,将水 面上方空间分为5等份。用弹簧夹夹紧乳胶管,点 燃红磷后,迅速伸入瓶中并把橡胶塞塞紧;待燃 烧停止并冷却至室温后,打开弹簧夹。 (1)红磷燃烧的化学方程式为_。 返回目录 实验素养提升 24 (2)打开弹簧夹后,烧杯中的水能够进入集气瓶中的原因是_ _ _。 红磷燃烧将集气瓶内氧气消耗掉,使瓶内压强减小,在大气压的作用下,水被压入集气瓶 (3)实验结束,进入集气瓶中水的体积小于瓶内液面以上空间的 ,可 能的一种原因是_。 红磷量不足(合理即可) 图2-9 返回目录 实验素养提升 25 变形拓展 图2-10 学习小组利用如图2-10甲装置,测得集气瓶内 气压变化情况如图乙所示。下列判断正确的是 ( ) A A. 点时红磷开始燃烧 B. 点时红磷燃烧结束 C. 点时集气瓶中已经没有气体 D. 点时打开止水夹 返回目录 实验素养提升 26 实验2 氧气的实验室制法 1. 两种实验室制法的比较 反应原理 _ _ _ _ 发生装置 _ 固体加热型装置 _ 固液常温型装置 2 2 返回目录 实验素养提升 27 选择依据 反应物状态和反应条件 操作步骤 查、装、定、点、收、 离、熄 查、装、定、收 反应类型 分解反应 收集方法 排水法或向上排空气法 验满方法 用向上排空气法收集时,将带有火星的木条放在_ _,若木条复燃,证明氧气已经收集满;用排水法收集 时,集气瓶口有大气泡冒出时,说明已集满 检验方法 将带有火星的木条_,若木条复燃,证明是 氧气 集气瓶瓶口 伸入集气瓶中 返回目录 实验素养提升 28 2. 催化剂的概念 在化学反应里能改变其他物质的_速率,而本身的_和 _在反应前后都没有发生变化(即“一变,两不变”)的物质叫 作催化剂。如用过氧化氢制取氧气的过程中,二氧化锰是催化剂。 化学反应 质量 化学性质 返回目录 实验素养提升 29 3. 实验室制取氧气的操作要点 (1)实验开始前一定要先检查装置的_。 (2)用制取 时应注意:试管口应_倾斜,防止冷凝水 流至热的试管底部,造成试管炸裂。 (3)用制取 时,试管口要放一团_,防止加热时试管内 的粉末状物质进入导管。 (4)停止加热时要先_,再_,目的是防 止水倒吸造成试管炸裂。 气密性 略向下 棉花 把导管移出水面 熄灭酒精灯 返回目录 实验素养提升 30 (5)用制取 时应注意:长颈漏斗下端管口必须伸入_ (分液漏斗无此要求)。 液面以下 (6)用排水法收集氧气时,开始收集的最佳时间为导管口有气泡 _冒出;集满后应在水面下将集气瓶用玻璃片盖住,移出水 面后,_(填“正”或“倒”)放在桌面上。 连续均匀 正 返回目录 实验素养提升 31 基础训练 例2 为做好实验室制取氧气的实验活动和评价,某班级师生讨论并确 定如下评价标准。 评价标准 1.是否根据实验条件选择实验方案,并进行可行性论证 2.是否积极参与实验操作活动,并善于与同学合作 3.是否规范取用试剂,节约试剂,保持实验台整洁 4.是否客观准确记录实验现象,并交流实验成果 5.是否体验到实验探究活动的乐趣 你是某小组成员,参与完成下列实验活动。 返回目录 实验素养提升 32 (1)选择实验方案。实验室可提供两种制取氧气的方案。 A.加热高锰酸钾 B.催化分解过氧化氢 你所选方案对应反应的化学方程式为 _ _。 经小组讨论后决定选用A方案。 (或) 返回目录 实验素养提升 33 (2)进行实验活动。小组同学分工协作完成如下任务: ①同学甲负责选择组装制取气体装置的仪器。她选择了铁架台、带有 导管的橡胶塞、水槽、试管,还应根据图2-11所提供的仪器,选择 _、_。(填仪器名称) 图2-11 酒精灯 集气瓶 返回目录 实验素养提升 34 ②同学乙负责取用试剂。他先检查装置气密性,再用纸槽小心地把高锰 酸钾粉末送至试管_(填“中部”或“底部”)后直立试管,抽出纸槽。 ③同学丙负责组装仪器。他按“从下到上、从左到右”的顺序组装制取装 置,固定试管时注意到试管口应略_。 ④你负责排水法收集氧气。开始收集的时机是_ _。收集到两瓶气体,水槽中的水变红色。 ⑤实验结束,待试管冷却,将残余物倒入指定容器,用_ (填仪器名称)洗涤试管;整理实验台,报告老师后离开实验室。 底部 向下倾斜 导管口气泡连续均匀地冒出时 试管刷 返回目录 实验素养提升 35 (3)评价与反思。小组同学都认为体验到了实验活动的乐趣,但因实 验过程存在不足,同意本次活动表现评价为“有待改进”。针对存在的不 足,你提出的一条实验改进意见是_ _。 装入试剂后,在试管口放一团棉花(合理即可) 返回目录 实验素养提升 36 变形拓展 [2023广安改编] 如图2-12是实验室制取气体常用的发生装置和收集装置。 图2-12 (1)图中仪器甲的名称是_。 水槽 返回目录 实验素养提升 37 (2)若实验室用高锰酸钾制氧气,应在装置A的试管口_。 放一小团棉花 (3)若实验室用装置B、C组合制取氧气,其反应的化学方程式为 _。若用装置D收集氧气,验满时,应将带有 火星的木条置于装置D的_(填“”或“ ”)处。 图2-12 返回目录 实验素养提升 38 考向一 空气中的成分和用途 1. [2024滨州] 下列关于空气的说法错误的是( ) A A.空气中氮气的质量分数为 B.稀有气体可用于制造电光源 C.氧气能供给生物呼吸 D.植树造林可以改善空气质量 2. [2024广州] 空气是人类生产活动的重要资源。下列关于空气的说法 不正确的是( ) B A.空气是工业制取氧气的廉价、易得的原料 B.人呼吸空气时呼出的气体中只含有二氧化碳 C.将氮气充入食品包装袋中可起到防腐作用 D.倡导“低碳”生活有利于减少温室气体的排放 返回目录 高频考向探究 39 考向二 防治空气污染措施 3. [2023重庆A] 2023年世界地球日主题是“众生的地球”,旨在提高公 众环保意识。下列做法与该理念不相符的是( ) D A.垃圾分类处理 B.污水处理排放 C.合理开采矿石 D.随意焚烧塑料 返回目录 高频考向探究 40 考向三 氧气的性质 4. 基础母题化学是以实验为基础的自然科学,化学所取得的丰硕成果 与实验的重要作用是分不开的。请根据图2-13所示实验回答问题。 图2-13 返回目录 高频考向探究 41 (1)实验一、三中都要在集气瓶中放少量的水。实验一中水的作用是 _,由此推测二氧化硫具有的物理性质之一是 _;实验三中水的作用是_ _。 吸收,防止污染空气 二氧化硫能溶于水(或易溶于水) 防止高温熔融物溅落,使瓶底炸裂 图2-13 返回目录 高频考向探究 42 (2)实验二:木炭在氧气中燃烧后,验证产物的方法是_ _ _。 向集气瓶内倒入少量澄清石灰水,振荡,石灰水变浑浊,说明木炭燃烧生成二氧化碳 图2-13 返回目录 高频考向探究 43 (3)实验三:铁丝在氧气中剧烈燃烧。实验时,铁丝下端系火柴的目 的是_;该反应的化学方程式为 _。 提升铁丝温度,引燃铁丝 (4)从反应角度分析,以上三个反应的共同点是_(填字母)。 BD A.都是分解反应 B.都放出热量 C.产物在常温下都是固体 D.都是化合反应 图2-13 返回目录 高频考向探究 44 5. 用图2-14中 所示装置研究氧气的性质,数据如图 所示。 图2-14 (1)木炭在氧气中充分燃烧的化学方程式为_。 返回目录 高频考向探究 45 (2)结合图 分析,能证明木炭燃烧时氧气参与反应的依据是_ _。 氧气浓度减小 (3)下列说法正确的是_。 AC A.反应后往集气瓶里倒入适量澄清石灰水,振荡,澄清石灰水变浑浊 B.反应后集气瓶中没有氧气 C.反应后集气瓶中含有氮气 图2-14 返回目录 高频考向探究 46 考向四 催化剂的实验探究 6. 基础母题[2024山西] 探究“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的 作用”。 (1)实验方法:①向图2-15 试管中加入 的过氧化氢溶液,把带有火星的木条伸入 试管,观察现象。②向图 试管内加入少量二 氧化锰,把带有火星的木条伸入试管,观察现 象。③待试管中没有现象发生时,重复进行① 的实验操作,观察现象。 图2-15 返回目录 高频考向探究 47 图2-15 (2)实验原理:图 中发生反应的化学方程式 为_。 (3)实验现象:图 中带有火星的木条不复燃; 图 中的现象为_。 带有火星的木条复燃 (4)实验结论:二氧化锰可使过氧化氢分解 的速率_。 加快 返回目录 高频考向探究 48 问题与思考(1)研究表明,二氧化锰是该反应的催化剂,它在反应前 后的化学性质有无变化?_。 无变化 (2)常温下,图 试管内也产生了氧气,但带有火星的木条不能复燃的 原因可能是什么? _ _。 常温下,过氧化氢分解缓慢,在较短时间内产生氧气的量很少,不足以使带有火星的木条复燃(合理即可) 图2-15 返回目录 高频考向探究 49 7. [2024重庆A改编] 在医疗急救、化工生产等领域都有重要应用。 (1)从元素守恒角度看,下列物质不能用于制取氧气的是_ (填字母)。 AC A. B. C. (2)某探究小组进行了“催化剂等因素对过氧化氢分解的影响”的系列 探究,该小组分别取不同的催化剂,再加入溶质质量分数为 的过 氧化氢溶液 ,进行了如下实验: 返回目录 高频考向探究 50 序号 催化剂 温度 实验现象 甲 粉末 常温 持续产生气泡,速率适中,气流平稳 乙 红砖粉末 持续产生气泡,速率适中,气流平稳 丙 红砖小颗粒 常温 缓慢,有少量气泡逸出 丁 块状红砖 常温 十分缓慢,几乎看不到气泡 ① 粉末与红砖粉末对过氧化氢溶液分解具有相同的催化效果,你 认为此结论是否科学?_(填“是”或“否”)。理由是_ _。 否 实验温度不同,没有控制变量 ②能说明催化剂的催化效果与其形态有关的实验组合是_ (填实验序号)。 丙、丁 返回目录 高频考向探究 51 ③在一定温度下,另取红砖小颗粒,向其中加入 的过氧化氢溶液 ,继续实验,发现产生气泡的速率明显比实验丙快。请分析可能 的原因:_ _(至少写两 条)。 在其他条件相同时,红砖小颗粒更多,催化效果更好;过氧化氢溶液浓度更高,反应更快(或温度更高,反应更快) 返回目录 高频考向探究 52 $$