第2章 空气与水资源 整理与归纳课件----2025-2026学年九年级化学沪教版(2024)上册

整理与归纳 沪教版·九年级化学 第 2 章 空气与水资源 1 空气与水资源 空气的成分及用途 空气中氧气体积分数的测定 空气的组成 性质活泼的氧气 物质在空气和氧气中燃烧的对比 氧气的性质和用途 氧气的制备 水的组成和净化 知识结构 实验室制取氧气 工业制取氧气 水的净化及其综合利用 探究水的组成 催化剂和分解反应 氧化反应和化合反应 复习回顾 知识点1 空气中氧气的体积分数 实验开始前，应先检查装置的________，确保装置不漏气，实验成功进行。 气密性 实验装置 检查装置气密性：用手握住试管时，导管口有气泡冒出；松开手后过一段时间，导管中会形成_________，则说明装置的气密性良好。 原理：_____________________ 气体的热胀冷缩 一段水柱 实验现象 1.红磷逐渐_______，瓶内出现大量_______。 2. 红磷有剩余，烧杯中的水沿导管进入集气瓶内，水平面上升约______。 熄灭 白烟 实验结论 氧气约占空气总体积的______ 误差分析 实验测定氧气的体积偏小的可能原因有： ①红磷量不足，没有将氧气消耗完；②装置漏气；③装置未冷却就打开弹簧夹。 实验测定氧气的体积偏大的可能原因有： ①点燃的红磷插入瓶中后未立即塞上橡皮塞；②实验前止水夹未夹紧。 科学家通过精确的实验，证明了空气是由多种气体组成的混合物。 空气成分示意图 氮气78% 氧气21% 其他成分1% （稀有气体0.94%，还有二氧化碳、其他气体和杂质） 氮气 氧气 其他成分 0.78 0.21 0.01 1.测定空气中氧气含量的实验装置和步骤如下（已完成装置气密性检查）：①在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份；②用弹簧夹夹紧 橡胶管；③点燃燃烧匙内的红磷后，立 即伸入瓶中并把橡胶塞塞紧，观察现 象；④红磷熄灭后，立即打开弹簧夹， 观察现象。其中有错误的实验步骤是（ ） A.① B.② C.③ D.④ D 针对训练 8 2.“天宫课堂”中，航天员在水球光学实验中打入的“人造空气”与我们身边的空气成分含量基本相同，“人造空气”中体积分数最大的是（ ） A.氮气 B.氧气 C.稀有气体 D.二氧化碳 A 混合物和纯净物 知识点2 混合物：由两种或两种以上物质混合而成，其中各成分保持原有的化学性质，如：空气、食盐水、蔗糖水等。 纯净物：只由一种物质组成，如：氧气、氮气、水等。 针对训练 下列物质属于纯净物的是（ ） A.冰水共存物 C.洁净的空气 B.汽水 D.矿泉水 A 氮气和稀有气体 知识点3 物理性质 化学性质 无色、无气味，常温、常压下1体积水中约能溶解0.02体积的氮气 低温、常温条件下化学性质稳定，但在高温等条件下可参与化学反应。 氮气的性质和用途 氮气 的用途 氮气是生产氮肥的重要原料 作保护气 液氮用于医疗手术 冷冻手术 充灌在白炽灯泡里，可防止钨丝氧化，延长灯泡的使用寿命 作焊接金属时的保护气 食品包装袋中充入氮气可以防腐 使粮食处于休眠和缺氧状态，可实现良好的防虫、防霉等效果。 用“真空充氮杀虫灭菌消毒机”来处理和保护文物 化学性质稳定 稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙、氡等气体的总称。 物理性质：一般情况下都是无色无味的气体，难溶于水。 化学性质：稳定，通常条件下不与其他物质发生化学反应，曾被称为“惰性气体”。 稀有气体的性质和用途 ①氦气可用来填充电子管、气球、体温计和潜水服，也可作焊接金属的保护气； ②氖气常被用作霓虹灯的填充气，放电时能发出橘红色的光； ③氩气可用作电弧焊接的保护气等。 针对训练 小明整理了氮气和稀有气体的性质与用途的关系，其中错误的是（ ） A. 氖气放电时能发出橘红色的光，可填充霓虹灯 B. 氮气化学性质活泼，可用于医疗手术 C. 氩气通常不与其他物质发生化学反应，可用作电弧焊接的保护气 D.氦气密度小，化学性质稳定，可用来填充气球 B 物质 燃烧时出现的现象 反应的文字表达式 在空气中 在氧气中 碳 石蜡 铁 剧烈燃烧,发出白光,放出大量热 燃烧、持续红热,放热 剧烈燃烧,火星四射,放出大量热,生成黑色固体 发出黄白色的火焰，放出热量 只发生红热现象,不燃烧 物质在氧气和空气中燃烧的对比 知识点4 铁+氧气 四氧化三铁 点燃 碳+氧气 二氧化碳 点燃 燃烧时火焰明亮，发出白光，放出热量 石蜡+氧气 二氧化碳+水 点燃 针对训练 下列物质在氧气中燃烧，火星四射，放出热量，有黑色固体生成的是（ ） A. 镁 B. 木炭 C. 铁丝 D. 红磷 C 凡是物质与氧发生的反应称为氧化反应。 氧化反应和化合反应 知识点5 碳＋氧气 二氧化碳 点燃 铁＋氧气 四氧化三铁 点燃 石蜡＋氧气 二氧化碳＋水 点燃 剧烈氧化 缓慢氧化 特点 反应比较剧烈 反应比较缓慢，甚至不易被察觉 实例 蜡烛、酒精等物质的燃烧 呼吸作用、金属器皿的锈蚀、食物腐败等 共同点 都是氧化反应，都放出热量 区别 条件不同，现象不同，反应的剧烈程度不同，单位时间内放出的热量不同 氧化反应的类型 由两种或两种以上物质生成一种新物质的化学反应，称为化合反应。 碳＋氧气 二氧化碳 点燃 铁＋氧气 四氧化三铁 点燃 形式： A＋B＋… AB 特点： 多变一 化合反应 氧化反应 区别 类型 是四大基本反应之一 不属于基本反应类型 特点 多变一 有氧参加 分类依据 反应物和生成物的种类变化 是否有氧参加反应 联系 化合反应与氧化反应的比较 化合反应与氧化反应的分类依据不同,所以两者没有必然的联系。化合反应不一定是氧化反应,氧化反应也不一定是化合反应 下列化学变化属于化合反应的是（ ） A. B. C. D. 石蜡＋氧气 二氧化碳 + 水 点燃 硫＋氧气 二氧化硫 点燃 碳酸氢铵 氨气 + 水 + 二氧化碳 加热 二氧化碳 + 氢氧化钙 碳酸钙 + 水 针对训练 B 工业制氧 知识点6 分离液态空气法 洁净空气 低温 液态空气 升温 氮气 氧气 沸点低-196℃ 沸点较高-183℃ 步骤： 原理： 利用氮气和氧气的沸点不同 物理变化 其他工业制氧的方法：气体膜分离制氧、分子筛制氧 空气 除尘净化 除去二氧化 碳和水蒸气 工业上用________________制氧气，在低温加压的情况下，使空气转变为液态，由于液氧和液氮的沸点不同，______首先从液态空气中分离出来。利用这种方法制取的氧气属于_________(填“纯净物”或“混合物”)。 针对训练 分离液态空气法 氮气 混合物 实验室制氧气 知识点7 实验装置 过氧化氢 水 + 氧气 二氧化锰 H2O2 H2O O2 实验原理 过氧化氢制氧气 催化剂 在化学反应中能增大化学反应速率，但本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生变化的物质称为该反应的催化剂。 特点 一“变” 两“不变” 本身的质量不变 本身的化学性质不变 增大化学反应速率 氧气的检验方法： 将带火星的木条伸入集气瓶中，如果木条复燃，证明制取的气体是氧气。 收集氧气验满的方法： ①排水法：当集气瓶瓶口有气泡冒出时，证明氧气已收集满。 ②向上排空气法：将带火星的木条放在集气瓶瓶口，若木条复燃，证明氧气已收集满。 高锰酸钾制氧气 实验装置 实验原理 高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气 加热 KMnO4 K2MnO4 MnO2 O2 实验步骤： ①查：检查装置气密性 ②装：装试剂 ③定：固定实验仪器 ④点：点燃酒精灯 ⑤收：收集气体 ⑥离：撤离导管 ⑦熄：熄灭酒精灯 氯酸钾制氧气 实验装置 实验原理 氯酸钾 氯化钾 + 氧气 二氧化锰 KClO3 O2 加热 KCl 形式： X A + B + … 二氧化锰 过氧化氢 水 + 氧气 高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气 加热 氯酸钾 氯化钾 + 氧气 二氧化锰 加热 由一种物质生成两种或两种以上新物质的化学反应，称为分解反应。 特点： 一变多 分解反应与化合反应的比较 分解反应 化合反应 定义 一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应 由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应 特点 一变多 多变一 联系 两者是并列关系，互不从属，也无交集；都属于化学反应的基本类型 针对训练 1.实验室用下列装置制取氧气，根据要求回答下列问题： （1）组装好A装置后，先向分液漏斗中加入水，然后将导管末端浸入水中，并打开分液漏斗的活塞，观察导管口是否有连续的气泡冒出，该操作的目的是_______________________。 （2）分液漏斗中应放入的物质是________________，锥形瓶中应放入的物质是___________。 检查装置的气密性 过氧化氢溶液 二氧化锰 （3）写出用该方法制取氧气反应的文字表达式：_________________________________要收集一瓶较纯净的氧气，最好选择收集装置______（填序号）；收集满氧气的集气瓶应______（填“正”或“倒”）放在桌面上。 D 正 过氧化氢 水 + 氧气 二氧化锰 2. 2022年诺贝尔化学奖授予对“点击化学和生物正交化学”的发展作出贡献的科学家。铜催化叠氮化物-炔烃环加成反应被称为点击化学“王冠上的明珠”。下列关于催化剂的说法中正确的是（ ） A. 催化剂能增加生成物的质量 B. 反应后催化剂的质量比反应前减小 C. 催化剂能增大化学反应速率 D. 催化剂的性质在反应前后不改变 C 探究水的组成 知识点8 实验装置 水的电解 实验现象 现象 与电源正极相连 与电源负极相连 电极附近 玻璃管内 电极附近 玻璃管内 比较两个玻璃管内现象的差异 产生气泡 产生气泡 液面下降 液面下降 与正极相连的玻璃管内液面下降较慢，与负极相连的玻璃管内液面下降较快，下降高度约为正极的2倍 实验结论 水在通电的条件下能发生分解反应，生成氢气和氧气。 文字表达式：水 氢气＋氧气 通电 H2O H2 O2 氢气的燃烧 文字表达式：氢气＋氧气 水 点燃 实验现象 实验结论 产生淡蓝色火焰，杯壁有水雾生成，烧杯壁发烫。 氢气能在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰，放出热量，生成水。 注意：混有一定量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸，因此点燃氢气前一定要检验其纯度。 点燃氢气时，声音很小说明气体较纯，发出尖锐爆鸣声说明气体不纯。 电解水实验 氢气的燃烧实验 水的组成 结论 H2＋O2 H2O 点燃 结论 H2O H2＋O2 通电 水是由氢元素和氧元素组成的 针对训练 用如图所示装置进行电解水实验，有以 下描述：①向水中加入少量的氢氧化钠， 能增强溶液的导电性；②甲、乙两试管 内收集到的气体的体积比约为2∶1； ③甲试管内生成的气体能燃烧；④乙试 管内生成的气体具有可燃性。其中正确的是（ ） A.①②③④ B.①②④ C.②③④ D.①②③ D 水的净化 知识点9 自来水的生产过程： 常用净水方法归纳： 净水 方法 原理 作用 净化程度 过滤 将液体与不溶于该液体的固体分开 除去不溶性杂质 吸附 利用活性炭等具有吸附作用的物质把水中的一些不溶性杂质滤去，同时可以吸附除去部分可溶性杂质 除去不溶性杂质、部分可溶性杂质（如色素、异味等） 蒸馏 通过加热的方法使水变成水蒸气，再冷凝成水 除去不溶性杂质和可溶性杂质 低 高 净化程度 过滤实验装置及注意事项： 一贴： 二低： 三靠： 滤纸紧贴漏斗 滤纸边缘低于漏斗边缘 液面低于滤纸边缘 烧杯紧靠玻璃棒 玻璃棒紧靠三层滤纸 漏斗下端紧靠烧杯内壁 蒸馏实验装置及注意事项： 针对训练 由河水生产自来水的过程及部分处理过程如下。有关说法不正确的是（ ） A. 河水和自来水都是混合物 B. 通过过滤能够除去水中的不溶性物质 C. 吸附过程中主要利用活性炭除去水中的颜色和异味 D. 自来水的生产过程还有消毒和蒸馏等过程 D 课堂小结 通过本节课的学习，你有什么收获？ $$