第二单元空气和氧气单元总结导学案---2025-2026学年九年级化学人教版（2024）上册

第二单元 空气和氧气 单元总结导学案 一、学习目标 1. 全面掌握空气的成分、各成分性质及用途，理解空气中氧气含量的测定原理与方法。 1. 熟练掌握氧气的物理性质、化学性质、制取方法、收集检验及验满方式。 1. 准确理解化合反应、分解反应、氧化反应、缓慢氧化等概念，并能区分各类反应。 1. 学会分析实验现象、总结实验结论，提升化学实验探究与知识综合运用能力。 二、学习重难点 （一）学习重点 1. 空气中氧气含量的测定实验及空气成分。 1. 氧气的化学性质、制取方法及相关实验操作。 1. 化合反应、分解反应、氧化反应的概念与判断。 （二）学习难点 1. 空气中氧气含量测定实验误差分析及原理理解。 1. 氧气化学性质实验现象的准确描述与分析。 1. 区分化合反应、分解反应、氧化反应，明确它们之间的联系与区别。 三、知识点自主预习填空 1. 空气的成分按体积计算，大约是：氮气____，氧气____，稀有气体____，二氧化碳____，其他气体和杂质____。 1. 测定空气中氧气含量的实验中，红磷燃烧产生大量____，冷却后打开止水夹，水进入集气瓶约占其容积的____。若实验结果偏小，可能原因有____（写出一条）。 1. 氧气是一种____色____味的气体，密度比空气____，____溶于水。 1. 木炭在氧气中燃烧的现象是____；硫在氧气中燃烧发出____火焰，生成____的气体；铁丝在氧气中燃烧____，生成____色固体。 1. 实验室制取氧气的方法有加热高锰酸钾、分解____。 1. 由两种或两种以上物质生成____新物质的反应叫化合反应；由____物质生成两种或两种以上其他物质的反应叫分解反应；物质与____发生的反应属于氧化反应。 1. 催化剂在化学反应里能____其他物质的化学反应速率，本身的____和____在反应前后不变。 四、知识点讲解与要点 （一）空气的成分及相关实验 1. 空气成分：氮气约占空气体积的 78%，化学性质不活泼，可用于食品防腐、制造氮肥等；氧气约占 21%，能供给呼吸、支持燃烧；稀有气体约占 0.94%，化学性质稳定，可作保护气、用于电光源等；二氧化碳约占 0.03%，是光合作用的原料；其他气体和杂质约占 0.03% 。（常考点：空气成分的体积分数及各成分用途） 1. 空气中氧气含量的测定实验 0. 原理：利用红磷燃烧消耗氧气，使集气瓶内压强减小，外界水进入集气瓶，进入水的体积即为氧气的体积。 0. 实验现象：红磷燃烧产生大量白烟，放出热量；冷却后打开止水夹，水进入集气瓶，约占其容积的 1/5。 0. 误差分析：若实验结果偏小，可能原因有红磷量不足，未将氧气完全消耗；装置气密性不好，外界空气进入；未冷却至室温就打开止水夹，气体膨胀导致进入水的体积偏小。若结果偏大，可能是止水夹未夹紧，燃烧时气体受热膨胀逸出。（常考点、易错点：误差原因分析） 0. 经典例题 1：在测定空气中氧气含量的实验中，下列做法会导致实验结果偏小的是（ ） A. 装置气密性良好 B. 红磷足量 C. 未冷却至室温就打开止水夹 D. 选用红磷作反应物 0. 答案：C 0. 解析：装置气密性良好、红磷足量、选用红磷作反应物都有利于实验准确进行；未冷却至室温就打开止水夹，瓶内气体膨胀，压强较大，会使进入水的体积偏小，导致实验结果偏小，C 符合题意。 （二）氧气的性质 1. 物理性质：通常情况下，氧气是无色无味的气体，密度比空气略大，不易溶于水，有三态变化，在 - 183℃时变为淡蓝色液体，在 - 218℃时变为淡蓝色雪花状固体。（易错点：对 “不易溶于水” 理解错误，不是完全不溶） 1. 化学性质：氧气化学性质比较活泼，能支持燃烧，具有氧化性。木炭在氧气中剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体；硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体，放出热量；铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，生成黑色固体。（常考点：氧气与不同物质反应的现象描述，注意区分在空气和氧气中燃烧现象的差异） 0. 经典例题 2：下列关于物质在氧气中燃烧现象描述正确的是（ ） A. 木炭燃烧生成黑色固体 B. 硫燃烧发出淡蓝色火焰 C. 铁丝燃烧生成白色固体 D. 蜡烛燃烧发出白光，瓶壁有水雾 0. 答案：D 0. 解析：木炭燃烧生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，不是黑色固体，A 错误；硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰，在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，B 错误；铁丝燃烧生成黑色固体，C 错误；蜡烛在氧气中燃烧发出白光，瓶壁有水雾，D 正确。 （三）氧气的制取 1. 实验室制取方法：包括加热高锰酸钾、分解过氧化氢溶液。加热高锰酸钾制取氧气时，发生装置为固体加热型，试管口要略向下倾斜，防止冷凝水倒流使试管炸裂，且加热高锰酸钾时试管口要放一团棉花防止粉末进入导管；分解过氧化氢溶液制取氧气，发生装置为固 - 液不加热型 。收集方法根据氧气性质，可用向上排空气法（密度比空气略大）和排水法（不易溶于水）。（常考点：实验装置的选择、操作步骤及注意事项） 1. 催化剂与催化作用：催化剂能改变其他物质的化学反应速率，本身质量和化学性质在反应前后不变，具有 “一变两不变” 特点。（易错点：认为催化剂只能加快反应速率，且性质都不变，忽略化学性质不变） 0. 经典例题 3：下列关于催化剂的说法正确的是（ ） A. 催化剂可以增加生成物的质量 B. 没有催化剂反应不能发生 C. 催化剂能改变化学反应速率 D. 催化剂在反应后质量减少 0. 答案：C 0. 解析：催化剂只能改变化学反应速率，不能增加生成物质量，A 错误；没有催化剂反应也能发生，只是速率可能不同，B 错误；催化剂能改变化学反应速率 ，C 正确；催化剂在反应前后质量不变，D 错误。 （四）化学反应类型 1. 化合反应：由两种或两种以上物质生成另一种新物质的反应，特点是 “多变一”，如木炭与氧气反应。（常考点：反应类型判断） 1. 分解反应：由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应，特点是 “一变多”，如实验室制取氧气的反应。（常考点：反应类型判断） 1. 氧化反应：物质与氧发生的反应，包括剧烈氧化（如燃烧）和缓慢氧化（如动植物呼吸、食物腐烂）。（易错点：对 “氧” 的理解，不仅指氧气，还包括含氧化合物中的氧，但初中主要研究与氧气反应） 0. 经典例题 4：下列反应属于化合反应的是（ ） A. 水→氢气 + 氧气 B. 甲烷 + 氧气→二氧化碳 + 水 C. 镁 + 氧气→氧化镁 D. 过氧化氢→水 + 氧气 0. 答案：C 0. 解析：A、D 是由一种物质生成多种物质，属于分解反应；B 反应物是两种，生成物也是两种，不属于化合反应；C 是由两种物质生成一种物质，属于化合反应，C 正确。 五、效果检测（判断题） 1. 空气中氮气的质量分数约为 78%。（ ） 1. 硫在空气中燃烧和在氧气中燃烧现象相同。（ ） 1. 用过氧化氢溶液制取氧气不需要加热，也不需要催化剂。（ ） 1. 化合反应一定是氧化反应。（ ） 1. 催化剂在化学反应中能加快反应速率，且本身质量和性质都不变。（ ） 六、归纳总结 1. 空气：明确空气成分及体积分数，掌握氧气含量测定实验原理、现象、误差分析，了解各成分用途。 1. 氧气：记住氧气物理性质，熟练描述氧气与多种物质反应现象，掌握氧气制取方法、装置选择、操作要点及收集检验验满方法。 1. 化学反应类型：区分化合反应 “多变一”、分解反应 “一变多”、氧化反应（与氧反应），理解它们的概念及相互关系。 七、课后作业 一、选择题 1．如图是铁丝在氧气中燃烧的实验示意图，下列有关该实验叙述正确的是 A．点燃系在细铁丝下端的火柴，立即插入盛有氧气的集气瓶中 B．观察到铁丝剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体 C．该反应的文字表达式：铁+氧气三氧化二铁 D．集气瓶底部的水不能用少量细沙代替 2．下列物质属于纯净物的是 A．葡萄酒 B．加碘食盐 C．液氧 D．食醋 3．关于空气有下列表述：①空气中氧气的体积分数；②首要污染物；③空气中氮气的体积分数；④空气质量指数；⑤空气质量级别。其中属于空气质量指数日报主要内容的是（   ） A．①③⑤ B．②④⑤ C．①②③ D．③④⑤ 4．下列各组物质中，前者属于混合物，后者属于纯净物的是 A．五氧化二磷、氧化汞 B．铁、食盐水 C．矿泉水、豆浆 D．液态空气、二氧化碳 5．1755年，布莱克通过煅烧石灰石CaCO3CaO+CO2↑第一次制得纯净的二氧化碳，该反应属于 A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应 6．空气是一种宝贵的资源。下列空气中的成分，由植物光合作用产生的是 A．二氧化碳 B．稀有气体 C．氧气 D．氮气 7．空气的成分中，按体积计算约为78%的是 A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳 8．空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气及其成分的说法错误的是 A．二氧化碳是空气污染物，也是重要的资源 B．空气成分中含量最多且可用作保护气的是氮气 C．工业上可用分离液态空气法制得氧气 D．红磷在空气中燃烧会产生大量白烟 9．在实验室用高锰酸钾分解制取并收集氧气的实验中，不需要使用的实验仪器是 A．酒精灯 B．长颈漏斗 C．试管 D．集气瓶 10．下列实验操作正确的是 A．塞紧橡胶塞 B．检查气密性 C．倾倒液体药品 D．氧气验满 11．规范的实验操作是实验成功的保证。下列实验操作正确的是 A．加热固体试剂 B．点燃酒精灯 C．用试管夹夹试管 D．处理废弃试剂 12．下列对实验现象的描述正确的是 A．木炭燃烧后生成黑色固体 B．硫在氧气中燃烧，发出淡蓝色火焰 C．细铁丝在氧气中燃烧，生成四氧化三铁 D．向5%的过氧化氢溶液中加入二氧化锰，迅速产生大量气泡 13．下列描述正确的是 A．木炭燃烧后生成黑色固体 B．硫在氧气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰，并生成有刺激性气味的气体 C．加热高锰酸钾可以制取，分离液态空气法也可以制取，两者都属于化学变化 D．铁丝在中燃烧火星四射，有黑色固体产生 14．实验室选用高锰酸钾制取氧气，加热一段时间后，试管内剩余的药品 A．只有1种 B．只有2种 C．可能有3种 D．总共有4种 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 0. 八、答案与解析 （一）自主预习填空答案 1. 78%；21%；0.94%；0.03%；0.03% 1. 白烟；1/5；红磷量不足（或装置气密性不好、未冷却至室温就打开止水夹） 1. 无；无；略大；不易 1. 剧烈燃烧，发出白光，放出热量；明亮的蓝紫色；有刺激性气味；剧烈燃烧，火星四射；黑 1. 过氧化氢溶液 1. 一种；一种；氧 1. 改变；质量；化学性质 （二）效果检测答案与解析 1. 答案：× 0. 解析：空气中氮气的体积分数约为 78%，不是质量分数，说法错误。 42. 答案：× 0. 解析：硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰，现象不同，说法错误。 43. 答案：× 0. 解析：用过氧化氢溶液制取氧气不需要加热，但需要二氧化锰作催化剂，说法错误。 44. 答案：× 0. 解析：化合反应是从反应物和生成物种类判断，氧化反应是从与氧反应判断，化合反应不一定是氧化反应，如二氧化碳和水反应生成碳酸，是化合反应但不是氧化反应，说法错误。 45. 答案：× 0. 解析：催化剂能改变化学反应速率，包括加快和减慢，且本身质量和化学性质在反应前后不变，不是性质都不变，说法错误。 （3） 课后作业答案与解析 1．B 【详解】A、铁的着火点较高，不易引燃，实验时，点燃系在螺旋状细铁丝底端的火柴，待火柴将要燃尽时，插入盛有氧气的集气瓶中，故选项说法错误； B、铁丝在氧气中燃烧观察到铁丝剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体，故选项说法正确； C、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，反应文字表达式为，故选项说法错误； D、集气瓶底部的水是为了防止熔融状态的生成物温度过高炸裂瓶底，所以可以用细沙代替，故选项说法错误。 故选B。 2．C 【详解】A、葡萄酒含有多种物质属于混合物，故选项不符合题意； B、加碘食盐含有氯化钠以及含碘元素的物质，由多种物质组成属于混合物，故选项不符合题意； C、液氧即液态氧气，是一种物质属于纯净物，选项符合题意； D、食醋含有多种物质，属于混合物，故选项不符合题意； 故选：C。 3．B 【详解】空气质量日报的主要内容是：②首要污染物、④空气污染指数、⑤空气质量级别，以及空气质量状况。故选B。 4．D 【详解】混合物由多种物质组成，纯净物只含一种物质。 A、五氧化二磷和氧化汞均为单一物质组成，均属纯净物，不符合题意； B、铁为单一物质组成，属纯净物；食盐水是NaCl与水的混合物。前者纯净物，后者混合物，不符合题意； C、矿泉水含矿物质、水等，是混合物；豆浆含蛋白质、水等，也是混合物，两者均不满足纯净物条件，不符合题意； D、液态空气含氧气、氮气等，是混合物；二氧化碳为单一物质组成，属纯净物。符合题意。 故选D。 5．B 【详解】，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，故选：B。 6．C 【详解】A、二氧化碳是植物光合作用的原料，植物通过光合作用吸收二氧化碳，而不是产生二氧化碳，A 选项错误； B、稀有气体在空气中含量相对稳定，其来源与植物光合作用没有关系，B 选项错误； C、植物光合作用的过程是在叶绿体里，利用光能，将二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并且释放出氧气，所以氧气是植物光合作用产生的，C 选项正确； D、氮气在空气中含量最多，它的产生和植物光合作用无关，D 选项错误。 故选C。 7．A 【详解】空气中按体积分数计算氮气约占78％，氧气约占21％，稀有气体等其它成分约1％。 故选A。 8．A 【详解】A、二氧化碳未被列为空气污染物（主要污染物包括SO2、NO2等），但确实是重要资源，选项错误。 B、空气中氮气含量最高（约占体积的78%），且化学性质稳定可作保护气，选项正确。 C、工业制氧通过分离液态空气法（利用沸点差异）制得氧气，正选项确。 D、红磷燃烧生成P2O5固体，产生白烟，选项正确。 故选A。 9．B 【详解】A、实验室用高锰酸钾分解制取氧气，反应条件是加热，酒精灯用于提供加热条件，是需要的仪器，A 不符合题意； B、长颈漏斗一般用于固-液不加热型反应装置中添加液体试剂。高锰酸钾制取氧气是固体加热型反应，不需要用长颈漏斗添加试剂，B 符合题意； C、试管可作为高锰酸钾受热分解的反应容器，是该实验需要的仪器，C 不符合题意； D、集气瓶用于收集产生的氧气，是收集氧气时必需的仪器，D 不符合题意。 故选B。 10．B 【详解】A、塞橡胶塞时，不能将试管放在桌面上，用力塞上橡胶塞，该选项操作不正确； B、检查该装置气密性时，先把导管放在水中，再用手紧握试管，若有气泡冒出，说明装置气密性良好，该选项操作正确； C、倾倒液体时，试管倾斜，试剂瓶紧挨试管口，标签向手心，瓶塞倒放，该选项操作不正确； D、氧气验满时，带火星的木条应该放在集气瓶口，不能伸入集气瓶中，该选项操作不正确。 故选：B。 11．B 【详解】A、加热固体时，试管口应略向下倾斜，该选项操作不正确； B、酒精灯可用火柴点燃，该选项操作正确； C、夹取试管时，应从试管底部套上取下，该选项操作不正确； D、废液不能直接倒入水池中，该选项操作不正确。 故选B。 12．D 【详解】A、木炭燃烧生成二氧化碳气体，完全燃烧后没有黑色固体生成，该选项错误； B、硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，在空气中燃烧才是发出淡蓝色火焰，该选项错误； C、细铁丝在氧气中燃烧，生成四氧化三铁是实验结论，不是实验现象，实验现象应描述为剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体，该选项错误； D、二氧化锰对过氧化氢分解有催化作用，向 5% 的过氧化氢溶液中加入二氧化锰，能加快反应速率，迅速产生大量氧气气泡，该选项正确。 故选D。 13．D 【详解】A、木炭在空气或氧气中燃烧，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，故选项A不正确； B、硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，并生成有刺激性气味的气体，故选项B错误； C、加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，液化空气制取O2利用的是分离液态空气的方法，分别属于化学变化、物理变化，故选项C错误； D、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放热，有黑色固体产生，故选项D正确； 故选D。 14．C 【详解】高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，若充分加热，剩余药品有2种，若高锰酸钾有剩余，则剩余药品有3种，故选C。 $$