第四单元我们周围的空气 知识点总结-2025-2026学年九年级化学鲁教版（2024）上册

该初中化学单元知识清单系统梳理了第四单元核心内容，涵盖空气的组成与定量测定、氧气的性质及实验室制取等知识范畴，搭建了从基础概念认知到实验探究分析再到实际应用拓展的递进式学习架构。 清单通过实验对比（如铜粉与红磷测定氧气含量）、重难点点拨（如催化剂“一变两不变”特点）及分层练习设计，培养学生科学思维与科学探究能力。特别设置实验误差讨论、性质用途关联表等实用模块，不同基础学生可高效巩固，教师能据此优化教学活动，提升课堂实效。

第四单元 第一节 空气的组成 定量认识空气的组成 空气的成分及其体积分数(大约) 空气成分 氮气 氧气 氩气 二氧化碳 其它气体 体积分数 约78% 约21% 约0.934% 约0.038% 0.002% 法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究空气成分，得出结论：空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积的1/5。 铜粉加热测定空气中氧气的含量 药品选择：只与氧气反应，生成物不能有气体。 实验原理：铜+氧气氧化铜 注意事项：不断推拉注射器：使反应更充分反应；装置中气球的作用平衡压强。 实验现象：硬质玻璃管内红色物质逐渐变为黑色。停止加热冷却至室温注射器内气体的体积减少。 实验结论：氧气约占空气体积的1/5。 讨论：导致氧气体积分数偏小的原因？ 铜粉量不足、装置漏气、未冷却至室温就读数、加热时间不够长、加热时没推拉注射器的活塞 红磷燃烧测定空气中氧气的含量 实验原理：磷+氧气   五氧化二磷 注意事项：点燃红磷，迅速伸入瓶中，塞紧瓶塞 实验现象：红磷燃烧，产生大量的白烟，打开弹簧夹后，水进入集气瓶约1/5 实验结论：氧气约占空气体积的1/5。 讨论：导致氧气体积分数偏小的原因？ 红磷的用量不足、装置漏气、没有冷却到室温就打开止水夹 剩余气体主要是什么？能体现出它的哪些性质？ 物理性质：不溶于水 化学性质：不燃烧不支持燃烧 练习： 1．空气成分中：①氧气；②二氧化碳；③氮气；④稀有气体。按体积分数由多到少的顺序是 A．①②③④ B．③①②④ C．①③②④ D．③①④② 2．关于测定空气中氧气含量的实验(如下图），下列说法正确的是 A．实验时止水夹不用夹紧 B．将红磷换成木炭也能完成实验 C．点燃红磷后将其缓慢伸入集气瓶中，再塞紧瓶塞 D．待装置冷却至室温后，再打开止水夹 3．为测定空气中氧气的含量，某同学将教材实验进行改进，改进后的实验装置如图所示，(部分夹持装置已忽略)，实验时引燃红磷后便熄灭酒精灯。下列有关改进实验的说法正确的是 A．上述实验目的是为了测定空气中氧气质量分数 B．待红磷熄灭并冷却至室温，打开弹簧夹，注射器活塞向右移动 C．若装置漏气会导致结果偏大 D．改进后的装置能减少测量误差，且更环保 空气是一种重要的资源 分离液态空气(工业制氧气）：首先通过降温加压使空气液化，然后加热使其气化 原理：各物质沸点不同(物理变化） 用途： 氮气：工业生产硝酸和氮肥，食品防腐的保护气(化学性质稳定），液态氮气用作制冷剂； 氧气：供给呼吸(医疗急救、深海潜水），支持燃烧(钢铁冶炼，金属焊接） 稀有气体：保护气(化学性质稳定），制作多用途电光源(物理性质） 氦气可通入探空气球(物理性质：密度小，化学性质：化学性质稳定） 关注空气质量 主要污染物：二氧化硫 SO2、二氧化氮 NO2、一氧化碳 CO、臭氧O3、可吸入颗粒物、细颗粒物 点拨：空气污染指数级别越小，污染物的含量越少，空气质量越好 二氧化碳不是污染性气体，但含量过多时会引起温室效应。 练习： 1．空气是一种宝贵的自然资源，下列说法不正确的是 A．食品包装袋中充入氮气可以防腐 B．稀有气体可作焊接金属的保护气 C．空气中各成分含量固定不变 D．化工生产行业中，氮气是生产氮肥的重要原料 2．下列有关物质性质及用途的说法不合理的是 A．由于氮气化学性质不活泼，可用作保护气 B．由于氧气具有可燃性，可用于气焊、气割 C．由于氦气密度小，性质稳定，可用于填充探空气球 D．由于稀有气体通电能发出不同颜色光，可制成霓虹灯 3．性质决定用途。下列用途主要利用了物质化学性质的是 ①氧气用于炼钢； ②液氮用于冷冻治疗； ③稀有气体作保护气； ④澄清石灰水用于检验二氧化碳； ⑤稀有气体制霓虹灯 A．①③④ B．②④⑤ C．③④⑤ D．①②⑤ 4．我国城市及周围地区的环境中，造成空气污染的主要气体污染物是 A．二氧化硫、一氧化碳、氢气 B．二氧化硫、二氧化氮、二氧化碳 C．二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳 D．二氧化氮、一氧化碳、氦气 5．空气是人类生产生活的重要资源，下列关于空气及其成分的说法正确的是 A．氧气约占空气总质量的78% B．常见的空气污染物有氮气、二氧化硫、二氧化氮等 C．空气中的氮气和稀有气体都可用作保护气 D．拉瓦锡通过实验得出了空气由氧气、氮气、稀有气体组成的结论 6．下列关于空气的说法正确的是 A．空气是纯净物 B．空气中氧气的质量分数约为21% C．空气是重要的自然资源 D．空气中的二氧化碳会导致酸雨 7．下列说法中正确的是 A．空气中含有氧气，因此空气可直接用于医疗急救 B．氮气约占空气质量的78% C．空气中稀有气体所占比例虽小但用途广泛 D．臭氧层破坏与空气污染无关 二、填空与简答 将“氧气、二氧化碳、水蒸气、氮气、氖气”五种气体选填在下面的空格中(用化学式填空)。 (1)可用于医疗急救病人的是 (2)空气中含量最高的气体是 (3)能使澄清石灰水变浑浊的是 (4)使放置在空气中的饼干变软的是 第二节 氧气的性质 氧气的物理性质 常温常压下，氧气是无色无味的气体，密度比空气略大，不易溶于水。 点拨：如何比较气体和空气密度的大小？ 计算气体的相对分子质量，然后和29(空气的相对分子质量)比较 空气不易溶于水，但水中仍然溶有少量的氧气(鱼能在水中生活） 氧气的化学性质 氧气的化学性质比较活泼，能与很多物质发生反应。 实验现象 文字表达式 木炭在氧气中燃烧 剧烈燃烧，发出白光，生成使澄清石灰水变浑浊的气体 铁在氧气中燃烧 剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 硫在氧气中燃烧 产生蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体 磷在氧气中燃烧 剧烈燃烧，产生大量白烟 铜在氧气中加热 红色固体变黑 点拨： 1、木炭与氧气反应：木炭在空气中燃烧的现象？ 发红发热 2、铁丝与氧气反应：(1)铁丝在空气中燃烧的现象？ 不能燃烧，发红发热 (2)火柴的作用？ 引燃铁丝。 (3)将铁丝绕成螺旋状？ 增大铁丝与氧气接触面积。 (4)待火柴即将燃尽时再将铁丝伸入氧气瓶中？防止火柴燃烧消耗过多氧气而使铁丝不能顺利燃烧。 (5)预先在集气瓶中装少量水或在瓶底铺一薄层细沙？ 防止生成物物溅落炸裂集气瓶底。 3、硫粉与氧气反应：(1)硫粉在空气中燃烧的现象？ 产生淡蓝色火焰，生成有刺激性气味的气体 (2)预先在集气瓶中装少量水？ 吸收有毒物质，防止污染环境（尾气处理） 4、木炭等在空气中燃烧与在氧气中燃烧剧烈程度明显不同，原因是什么？ 单位体积内的氧分子数目越多（氧气浓度越大），反应就越剧烈。 自然界中的氧循环（氧元素的循环） 产生氧气的途径：植物的光合作用。 消耗氧气的途径：人、动物、植物的呼吸；燃料的燃烧；物质的缓慢氧化。 自然界中，氧气和含氧物质的互相转化，维持了相对恒定的大气含氧量。 氧化物：由两种元素组成的化合物，其中一种元素是氧元素（二中有氧） 氧化反应：物质与氧气发生的化学反应属于氧化反应。 点拨：氧化反应不是化学反应基本类型，氧化反应都是放热的，燃烧是剧烈氧化反应。 缓慢氧化：物质与氧气发生的缓慢的，不易察觉的氧化反应，例如动植物呼吸、食物的腐烂、酿酒酿醋、农家肥的腐熟、铁生锈、塑料老化等。 练习： 1.下列说法正确的是 A.氧气约占空气总质量分数的21% B.用燃烧测定空气中氧气含量，不可用铁丝替代红磷 C.鱼能在水中生活，证明氧气易溶于水 D.氧气的化学性质比较活泼，具有可燃性 2.下列对实验现象的描述正确的是 A.木炭在空气中燃烧，生成黑色固体 B.红磷在空气中燃烧，产生大量白雾 C.硫在氧气中燃烧，发出蓝紫色火焰 D.木炭在氧气中燃烧，发出白光，生成二氧化碳 3.下列化学反应中，是氧化反应而不是化合反应的是 A.氢气+氧气水 B.一氧化碳+氧气二氧化碳 C.碳酸→水+二氧化碳 D.石蜡+氧气二氧化碳+水 4.下列不属于缓慢氧化的是 A．动植物呼吸 B．铁生锈 C．食物腐烂 D．氢气燃烧 5.下列说法不正确的是 A．氧气能支持可燃物燃烧 B．只由一种元素组成的纯净物一定是单质 C．氧化反应一定是化合反应 D．化合物中各元素的正负化合价之和为零 二、填空与简答 6．化学科学十分重视实证和理性思维。在课堂学习中，通过选用典型物质进行实验，来探究物质的有关性质。如图所示是探究氧气化学性质的实验，请回答： (1)实验一：图③的实验目的是 。 (2)实验二：图⑤中水的作用是 ，该反应的符号表达式为 。 (3)比较归纳：①导致上述细铁丝、木炭和硫在空气中和氧气中燃烧的实验现象不同的原因是 。 ②从反应角度分析，以上三个反应的相同点是 (写一点即可)。 7．以下是初中教材中的几个实验，请回答问题。 (1)实验一中硫在空气中和氧气中燃烧现象的差异，硫在空气燃烧的现象是 ，集气瓶中装水的作用是 。 (2)实验二中铁丝在氧气中燃烧，点燃前将铁丝绕成螺旋状，其目的是 ，螺旋状细铁丝下端系一根火柴的作用是 。火柴 (填“快燃尽”或“刚点燃”)时伸入集气瓶中。实验时，铁点燃后应 (填“缓慢”或“快速”)伸入集气瓶中。 集气瓶中加水的作用是 ，如果实验时没有加水，这样操作可能导致的后果是 。 (3)实验三：木炭在氧气中燃烧，实验现象为 ，文字表达式为 。 (4)实验四中，将盛有红磷的燃烧匙在酒精灯上点燃，迅速伸入集气瓶中，可以观察到红磷燃烧，该反应的文字表达式为 。实验室测定空气中氧气的体积分数，正确选择药品是实验成功的关键，本实验中对药品的选择合理的是 。 A．可以用铁代替红磷实验   　 B．红磷要足量    　C．产物不能为气体 (5)从反应角度分析，以上四个反应的相同点是_______(填序号)。 A．都是分解反应 B．都放出热量 C．产物常温下都是固体 D．都是化合反应 第三节 氧气的实验室制取 工业制氧气：分离液态空气法。 实验室制氧气：二氧化锰催化过氧化氢、加热高锰酸钾或氯酸钾来（选择药品的依据：必须含有氧元素） 过氧化氢制氧气 高锰酸钾制氧气 氯酸钾制氧气 反应原理 选择装置：发生装置（依据：反应物状态、反应条件） 收集装置（气体密度、溶解性） 检验：将带火星的木条放到集气瓶内，木条复燃，则为氧气 验满：将带火星的木条放到集气瓶内，木条复燃，则收集满了 点拨： 1.催化剂：在化学反应中能改变其他物质的反应速率，但本身的化学性质和质量在反应前后没有发生变化的物质（特点：一变两不变）  催化剂不能决定反应是否进行 二氧化锰并不是所有反应的催化剂 催化剂不能改变生成物的质量 催化剂可以加快也可以减缓反应速率 某一反应的催化剂可能不只一种 不是所有反应都需要催化剂 2.组装好仪器，要先检查装置气密性，再添加药品 3.添加药品时要先加固体，再加液体 4.排水法收集氧气时，要等有连续均匀的大气泡冒出，再收集 5.用高锰酸钾制取氧气时，实验结束时要先撤导管，再熄灭酒精灯（防止水倒吸，使试管炸裂） 6.收集的氧气要正放在桌面上 练习 1．实验室用高锰酸钾制取氧气时有如下操作：①点燃酒精灯加热，②检查装置的气密性，③装药品，④用排水法收集气体，⑤从水槽中取出导气管，⑥熄灭酒精灯，⑦固定装置。其中操作顺序正确的是 A．⑦③①②④⑥⑤ B．①⑦③②⑤④⑥ C．②③⑦⑤①④⑥ D．②③⑦①④⑤⑥ 2．某小组用加热高锰酸钾制氧气，实验结束试管出现炸裂现象，以下原因不正确的是 A．试管口向下倾斜了 B．用酒精灯加热时没有预热 C．试管口没有塞棉花 D．熄灭酒精灯后未撤离导管 3．下列关于催化剂的说法正确的是 A．催化剂在化学反应后质量和性质不变 B．一个化学反应的催化剂只有一种催化剂 C．使用催化剂能增加生成物的质量 D．催化剂能改变化学反应速率 4．下列关于氧气的说法不科学的是 A．常用带火星的木条来检验空气中的氧气 B．排水集气法收集到的氧气，集气瓶也要正放在桌面上 C．工业上将空气液化后再进行分离来制取氧气 D．过氧化氢分解可用硫酸铜作催化剂 5．实验室制取氧气的方法：①加热高锰酸钾固体；②过氧化氢溶液分解，有关制取装置如下图所示。回答问题。 (1)下列有关高锰酸钾性质的描述，属于化学性质的是___________(填序号)。 A．紫黑色固体 B．受热易分解 C．易溶于水 (2)若用方法①制取氧气应选用的发生装置是 (填序号)，反应的文字表达式为： ，反应的基本类型为 反应。试管口应略往下倾斜的原因是 ，试管口放一团棉花目的是 。 (3)方法②制取氧气应选用的发生装置是 ，符号表达式为 ，可用实验室收集纯净氧气的装置是 (从“C、D、E”中选)。 (4)若用排水法收集氧气，开始收集氧气的最佳时刻是 ；若用排空气法收集氧气已满的检验方法是 。 (5)用加热氯化铵和熟石灰的固体混合物制取氨气可选发生装置为 (填序号)。 6．根据如图装置回答问题。 (1)请写出A装置中仪器a、b的名称： 、 。 (2)用过氧化氢和二氧化锰为原料取氧气，把a换成 ，可以控制反应速度。 (3)若用C装置收集到的氧气不纯，可能的原因是 。 (4)已知氢气密度比空气小，难溶于水，使用F装置收集时气体从端 进入，若F装满水，则气体从 端进入。 7．关于催化剂的研究是一项重要的课题，某小组开展了“探究催化剂的奥秘”项目化学习。 【查阅资料】硫酸铜也可以作为过氧化氢分解的催化剂。 【实验探究】 (2)甲同学按如下方案进行实验。 实验步骤 实验现象 步骤①木条不复燃；步骤②产生气泡，溶液变蓝色；步骤③ 。 实验结论 硫酸铜能作过氧化氢分解的催化剂，用文字表示该反应为： 。 (3)用倾倒法将5%的过氧化氢溶液装入试管的简要操作：将瓶塞倒放， 。 【评价改进】 (4)大家认为甲同学的实验结论不严谨。若要确定该实验结论正确，还需证明硫酸铜的 在反应前后都没有发生改变。 【继续探究】乙同学补做以下实验，进而确认了甲同学的实验结论。 (5)将烧杯B中的溶液蒸干得到白色固体，再称其质量为 g，然后将固体加入5%的过氧化氢溶液中，仍然可以加速过氧化氢的分解。 【拓展延伸】 (6)比较硫酸铜和二氧化锰对过氧化氢制氧气的催化效果，实验过程中不需要控制的条件是_____(填字母)。 A．溶液的起始温度 B．催化剂的质量 C．溶液的浓度 D．反应起始时间 学科网（北京）股份有限公司 $