主题02 物质的性质与应用—空气、氧气、水、碳和碳的氧化物（期末复习知识清单）九年级化学上学期新教材人教版

该初中化学知识清单系统整合“空气、氧气、水、碳和碳的氧化物”核心内容，通过“思维导图→11大考点清单→8大易错清单”架构，搭建从物质性质、制备到应用的递进式学习支架，涵盖实验原理、化学方程式及实际应用等关键范畴。 清单以“考点-易错点”双维度呈现知识体系，如考点01详细解析红磷测氧实验的现象、结论及误差分析，易错点03明确实验室制氧的“试管口略向下倾斜”等操作要点，培养学生的化学观念和科学思维。特别设计实验现象与结论对应表、操作注意事项标注，助力学生自主梳理知识，教师可据此精准突破重难点，提升教学效率。

主题02 物质的性质与应用—空气、氧气、水、碳和碳的氧化物 思维导图→考点清单（11大考点）→易错清单（8大易错点） · 考点01 测定空气中氧气的含量 1．拉瓦锡用定量的方法研究空气的成分 实验装置 实验现象 实验结论 一部分银白色的液态汞变成 色粉末，容器里空气的体积大约减少了 …… 空气由 和 组成， 其中氧气约占空气总体积的 2．测定空气中氧气的含量 实验装置 实验原理 红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气，瓶内气体 ，压强 ，冷却后打开弹簧夹，烧杯内的水会被压入集气瓶，进入水的体积即为瓶内消耗 的体积。 实验现象 ①红磷燃烧，产生 ，并放出热量； ②冷却后打开弹簧夹，烧杯中的水 ，瓶内液面上升约 。 实验结论 氧气约占空气总体积 。 化学方程式 红磷（P）燃烧消耗氧气（O2），生成了白色的五氧化二磷（P2O5）固体 误差分析 小于1/5原因 ① ；② ； ③ 大于1/5原因 ① ；② · 考点02 空气成分的组成 1. 空气的成分和含量 空气成分 氮气（N2） 氧气（O2） 稀有气体 二氧化碳（CO2） 其他 体积分数 2. 空气是一种混合物，含有多种物质。 3. 稀有气体包括 、 、 、氪、氙和氡等，氩气是第一个被发现的稀有气体。 4. 氮气和稀有气体的性质与用途 氮气的性质与用途 性质：氮气是一种无色、 的气体， 溶于水。氮气的化学性质 ，在低温或常温下 与其他物质发生反应 用途：作 ，如充入食品袋、灯泡中用以隔绝氧气；氮气可与某些物质发生反应，制造 、炸药等；液氮常用于 ，如在机械工业中用作仪器或机件的深度冷冻剂，为超导材料的实验提供 环境 稀有气体的性质与用途 性质：稀有气体一般不与其他物质反应，因此曾被称为“ ”；一定条件下稀有气体能与某些物质发生化学反应，生成其他物 用途：常被用作 ，如焊接金属时用以隔绝空气。稀有气体在通电时能发出不同颜 色的光，可制成多种用途的 ，如氙气灯 · 考点03 空气的污染及防治 空气污染 空气中的主要污染物：① ； ②有害气体： 、碳氧化物、氮氧化物等 空气污染的危害：①严重损害 的健康；②影响作物的生长；③损坏地面设施，破坏文物古迹；④导致地球生态平衡失调等 保护大气环境 空气污染的防治：加强 ；积极 等 空气质量日报：空气质量日报的主要内容： ；空气污染指数；空气质量指数级别 · 考点04 氧气的性质 1.氧气的物理性质 （1）通常情况下，氧气是一种 色 味的气体，密度为1.429g/L比空气略 ，（因此盛满氧气的集气瓶 放在桌子上）氧气 溶于水。 （2）三态变化：氧气在-183℃时变为 色液体，在—218℃变为 固体。 2.氧气的化学性质 （1）氧气的特性是能使 复燃。 （2）与氧气的反应 反应现象 化学方程式 注意事项 在空气中 在氧气中 硫磺 产生 发出 火焰 S+O2SO2 集气瓶底部预先放些 ，生成 的气体 木炭 光 剧烈燃烧，发 光 C+O2CO2 燃烧匙应由 而 缓慢伸入集气瓶底 ，生成的气体能使澄清的石灰水变 放出热量，生成 和使石灰水 的气体 铁丝 剧烈 ， ，生成 3Fe+2O2Fe3O4 集气瓶的底部要预先放 3.化合反应与氧化反应 （1）化合反应：由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应， 。 它是四大基本反应类型之一，可以用通式简明地表示为：A+B→AB。 其特点是多种物质生成一种物质，可以简记为：“多变一”。 （2）氧化反应：物质与氧发生的反应，但它不是四大基本反应类型之一， 。 其特点是物质与氧的反应，可以简记为：“物与氧反应”。 · 考点05实验室制取氧气 1. 加热高锰酸钾制氧气 药品 高锰酸钾（ 色固体） 原理 化学方程式： 装置 发生装置：加热固体制气体（ 型装置） 收集装置：①排水法收集：依据氧气 溶于水且不与水反应。②向上排空气法收集：依据氧气的 。 实验步骤 查：组装仪器，检查 装：把药品装入试管内，平铺在试管底部，管口塞 ，用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管口 定：用铁夹夹持试管，并固定在铁架台上 点：点燃酒精灯加热（记得先 ，防止试管受热不均破裂） 收：用排水法收集氧气 移：实验完毕，先把导气管从水槽中移出水面（防止 ） 熄：熄灭酒精灯 可简记为：“茶庄定点收利息”（每个字代表一个步骤：①查②装③定④点⑤收⑥移⑦熄） 验满方法 排水法收集：当观察到集气瓶中的水排完，集气瓶口有大量气泡冒出时，证明已收集满 用向上排空气法收集：将 木条放在 ，若木条复燃，证明已收集满 放置方法 在桌子上，并盖上 2. 过氧化氢分解制取氧气 药品 过氧化氢（H2O2）溶液和二氧化锰（MnO2） 过氧化氢溶液，是一种 溶液，过氧化氢在 下可以分解放出氧气；二氧化锰是 色粉末 原理 化学方程式： 实验装置 发生装置： 装置（固体与液体反应类型，不需加热） 收集装置：排水法、向上排空气法 实验步骤 检查装置的气密性 向锥形瓶中加入 固体 塞好带有分液漏斗(或长颈漏斗)和导管的双孔橡胶塞 向分液漏斗(或长颈漏斗)中加入过氧化氢溶液 用 (或 排空气法)收集气体 3．催化剂 （1）定义：在化学反应中能 其他物质的化学反应速率，而本身的 和 在反应前后都没有发生变化的物质。 （2）特点：“一变两不变”：一变： （可以加快也可以减慢）； 两不变： （物理性质可以改变）。 4.工业制氧气法 （1）方法： （2）原理：利用 不同。 （3）具体过程：在低温下加压，使空气 ，然后 ，液态氮的沸点比液态氧的沸点 ， 先蒸发出来，剩下主要是 。 · 考点06 保护水资源 我国的水资源概括 我国淡水资源总量约为 m3，居世界第六位 我国人均水量只有2048m3，人均约为世界人均水量的 ，地域分布也不均匀 水体污染 概念：大量的污染物排入水体， 水体的自净能力使水质恶化，水体及其周围的生态平衡遭到破坏，对 、生活和生产活动等造成损失和威胁的情况 水体污染的来源：①工业污染， 、 、废气（工业“三废”）；②农业污染：化肥、 的不合理使用；③生活污染：含磷洗涤剂的大量使用、 污水的任意排放等 水体污染的防治 工业上，通过应用新技术、 减少污染物的生产，对污染水体作处理使之符合排放标准 农业上，提倡使用农家肥，合理使用化肥和 生活污水也应逐步实现集中 加强水质的 · 考点07 水的净化 常用的净水方法 沉淀：使不溶性的杂质沉降下来，并与水分层；除去 过滤：把液体与不溶于该液体的固体分开；除去 吸附：利用活性炭等具有吸附作用的物质把水中的一些 、部分可溶性杂质吸附除去；除去部分不可溶性杂质、可溶性杂质和 等 蒸馏：通过加热的方法使水变成水蒸气后冷凝成水；除去 和不溶性杂质 说明：用蒸馏法得到的水为纯净物，其他三种方法得到的水均为 过滤操作 一贴：滤纸紧贴漏斗内壁 二低：滤纸边缘低于 边缘，液面低于 边缘 三靠：烧杯嘴靠在玻璃棒的 ；玻璃棒下端轻靠三层滤纸一侧；漏斗的下端管口 硬水与软水 概念：硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水；软水是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水 鉴别方法：取样，加入等量的肥皂水，振荡。浮渣多、泡沫少的是硬水；浮渣少、泡沫多的是软水 硬水软化：（1）生活中用煮沸法降低水的硬度；（2）实验室用蒸馏的方法降低水的硬度 · 考点08 氢气与电解水 氢气的性质 物理性质：无色、无臭的气体，密度比空气 ， 溶于水 化学性质：具有可燃性。在空气中燃烧，产生 火焰，生成水；混有一定质量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸 氢气验纯 操作步骤：收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，并向下靠近火焰，移开拇指点火 结论：发出尖锐的爆鸣声，说明氢气不纯；声音很小，说明氢气较纯 水电解实验 实验现象：通电后两极上开始产生气泡。通电一段时间，两个玻璃管内收集了一些气体，与正极相连的玻璃管内的气体体积小，与负极相连玻璃管内的气体体积大，体积比约为 气体的检验 ①正极：用带火星的木条接近液面下降较少的玻璃管尖嘴处，打开活塞，发现木条 ，证明是氧气。 ②负极：用点燃的火柴接近液面下降较多的玻璃管尖嘴处，打开活塞，发现该气体能够 ，火焰呈淡蓝色，证明是氢气 实验结论：水在直流电的作用下分解生成氢气和氧气；水是由氢元素和氧元素组成的；化学反应中分子可分，原子能重组 水的组成 水是由 两种元素组成的。（宏观） 水是由水分子构成的，根据精确的实验测定，每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的，因此水的化学式为 。（微观） · 考点09 碳单质的多样性 1. 碳单质的物理性质与用途 金刚石 物理性质：是无色透明的晶体，是自然界中最 物质，耐磨性好 用途：常用于制作钻探的 ，以及 、切削、磨削的刀具等 石墨 物理性质：是一种深灰色的、有 而不透明的细鳞片状固体，质软、能 、有滑腻感 用途：可用于制作 、润滑剂、熔炼金属的坩埚（石墨坩埚）等 C60 每个C60分子是由60个碳原子构成，结构形似足球 用途：用于超导、催化、能源及医学等领域 2. 碳单质的化学性质 稳定性 在常温下，碳的化学性质 可燃性 在氧气供给充分的环境下，碳的燃烧是完全燃烧： （充分燃烧） 氧气供给不足时，碳的燃烧是不完全燃烧： （不充分燃烧） 还原性 在高温条件下，炽热的碳可以使二氧化碳转变为 ； 这是个吸热反应： 。 · 考点10 碳的氧化物 1. 二氧化碳的性质与用途 物理性质 通常状况下，二氧化碳是一种 的气体，但在加压、降温条件下，二氧化碳气体可转变为液体或固体。固态二氧化碳外形与冰相似，所以被称为 一般情况下，二氧化碳的密度比空气的密度 化学性质 二氧化碳不能燃烧，一般也 燃烧 二氧化碳 供给呼吸 二氧化碳与澄清石灰水中的氢氧化钙 [Ca(OH)2] 反应生成 白色沉淀。人们常用这一方法 二氧化碳气体 二氧化碳与氢氧化钙的反应化学方程式： 用途 灭火（既利用了二氧化碳的物理性质，又利用了二氧化碳的化学性质） 灭火原因：① 二氧化碳的密度比空气 ；② 一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能 。灭火器化学反应原理：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ 2. 二氧化碳对生活与环境的影响 二氧化碳导致的温室效应 全球经济发展和人口的快速增长，含碳燃料消耗激增，森林遭受破坏，大气中二氧化碳含量持续上升，产生了越来越严重的 导致温室效应的气体： 、臭氧（O3）、甲烷（CH4）、氟氯代烷等 碳达峰与碳中和 碳达峰：指在某一时间点， 的排放量不再增长而达到峰值，其后逐渐减小 碳中和：通常是指一个国家在一定时间内直接或间接产生的 或温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身产生的 或温室气体排放量，实现正负抵消，达到相对 3. 一氧化碳的性质与用途 物理性质 是 的气体，不溶于水，密度比空气的略 化学性质 可以在空气或氧气中 变成二氧化碳，火焰呈 ，放出大量的热； 化学方程式为 还原性，把金属从它们的氧化物中 出来（工业上常用来冶炼金属）。 化学方程式为 ， 。 有毒性，极易与人体血液中的 结合，使血红蛋白不能很好地与 结合，造成生物体内缺氧，而发生 现象 · 考点11 二氧化碳实验室制法 原料 大理石或石灰石、稀盐酸 反应原理 发生装置 同分解过氧化氢溶液制取氧气的发生装置（固体和液体混合，在常温下反应生成气体） 收集装置 收集气体的装置（原因：二氧化碳能溶于水，且密度比空气密度大） 检查的气密性 用长颈漏斗插入液面内的气体发生装置，紧闭导气管出口，从漏斗中加水。如果液面稳定后水面下降，则表明 ；若水面不下降，则表明 验满 把燃着的木条放在集气瓶口（不要伸入瓶内），如果火焰 ，证明二氧化碳已经收集满了 检验 把气体通入澄清的石灰水中，如果澄清的石灰水 ，就证明收集的气体是二氧化碳 净化 如果制取的二氧化碳中混有少量 和水蒸气时，可先将气体通过盛有碳酸氢钠溶液的洗气瓶（除去 ），再通过盛有浓硫酸的洗气瓶（除去 并进行干燥） · 易错点01 测量空气中氧气的含量注意事项 1. 预先在集气瓶里放少量水的目的：吸收五氧化二磷和降温。 2. 倒吸进集气瓶的水不能充满整个集气瓶的原因：空气中的其他气体不与红磷反应且不溶于水。 3. 集气瓶内剩余气体的性质： （1）物理性质：无色无味的气体，难溶于水； （2）化学性质：不能燃烧也不支持燃烧。 · 易错点02 空气成分 1. 空气中各成分含量是指“体积分数”而不是“质量分数”。 2. 稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙和氡等气体的总称，因此“稀有气体”是混合物，而“氦气”、“氖气”等是纯净物。 · 易错点03 实验室制取氧气的注意事项 1. 药品要平铺在试管底部，均匀受热。 2. 试管口要略向下倾抖，防止冷凝水倒流回试管底部，使试管炸裂。 3. 铁架台上的铁夹要夹在试管的中上部（或距离管口1/3处）。 4. 试管内的导管稍伸出橡皮塞即可，便于气体导出。 5. 集气瓶充满水后倒放入水槽中（瓶口要在水面下）。 6. 加热时要先使试管均匀受热，然后用酒精灯外焰对准药品所在部位加热。 7. 用排水法收集气体时，应注意当气泡连续均匀冒出时再收集，否则收集的气体中混有空气，当集气瓶口较大气泡冒出时，证明已收集满。 8. 停止加热时，应先把导管从水里撤出，再熄灭酒精灯。如果先熄灭酒精灯，试管内气体温度降低，压强减小，水槽中的水就会倒吸入热的试管内，使试管炸裂。 9. 用高锰酸钾制氧气时，试管口要放一小团棉花，防止加热时高锰酸钾小颗粒进入导管，不利于气体的导出。 10. 盛氧气的集气瓶应盖上玻璃片正放，因为氧气的密度大于空气的密度，正放可减少气体逸散。 · 易错点04 保护水资源 保护水资源包括两个方面：一方面要节约用水；另一方面要防止水体污染。 1. 所谓节约用水，就是要提高水的利用效益．使用新技术、改革工艺和改变习惯可以减少大量农业和生活用水。 2. 预防和治理水污染，保护和改善水质。工业上，加强对水质的监测，通过应用新技术、新工艺减少污染物的产生，同时对污染的水体作处理使之符合排放标准；农业上，提倡使用农家肥，合理施用化肥和农药；生活上，少用、甚至不用含磷的洗衣粉或洗涤剂等，生活污水也应该逐步实现集中处理和排放。 · 易错点05 过滤 1.过滤：①适用范围：用于分离难溶性固体与液体（或可溶性固体）。②操作要点：“一贴二低三靠” “一贴”：滤纸紧贴漏斗的内壁； “二低”：（1）滤纸的边缘低于漏斗口；（2）漏斗内的液面低于滤纸的边缘。 “三靠”：（1）漏斗下端的管口紧靠烧杯内壁；（2）用玻璃棒引流时，玻璃棒下端轻靠在三层滤纸的一边。用玻璃棒引流时，烧杯尖嘴紧靠玻璃棒中部。 2. 蒸馏：利用混合物中各组分的沸点不同将其分离，从而将水中所有杂质除云，净化程度最的物理变化。 · 易错点06 电解水的微观理解 当水分子分解时，生成了氧原子和氢原子，2个氢原子结合成1个氢分子，很多氢分子聚集成氢气；2个氧原子结合成1个氧分子，很多氧分子聚集成氧气。 · 易错点7 二氧化碳与一氧化碳性质异同 1. 二氧化碳密度比空气大，能溶于水； 一氧化碳密度略小于空气，难溶于水。 2. 二氧化碳无毒，不能燃烧，也不能支持燃烧，还不能供给呼吸（它是一种窒息性气体）；一氧化碳有毒，有可燃性，可用作燃料。 · 知识点归纳08 二氧化碳的实验探究 1. 二氧化碳的物理性质及对应的探究实验： （1）无色无味，常温常压下为气体。一般情况下，二氧化碳的密度比空气的密度 。 （2）二氧化碳的物理性质实验 【实验操作】如图（1），将CO2气体慢慢倒入杯中。 【实验现象】蜡烛自下而上依次熄灭。 【实验分析】二氧化碳气体沿烧杯内壁流下，先聚集在底部， 然后逐渐上升，把杯内的空气自下而上排出。 【实验结论】① 一般情况下，二氧化碳既不能 ，也不能支持 ； ② 一般情况下，二氧化碳的密度比空气的密度 。 （1） （2） （3）二氧化碳能溶于水实验。 【实验操作】如图（2）向一个收集满二氧化碳气体质地较软的塑料瓶中加入约1/3体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡。 【实验现象】瓶体变瘪。 【实验分析】二氧化碳溶于水时，使瓶内的气体体积减小，因而压强减小，外界大气压把瓶子压瘪了。 【实验结论】二氧化碳 溶于水。 2. 二氧化碳的化学性质 （1）一般情况下，二氧化碳既 燃烧，也 支持燃烧。 （2）二氧化碳不能供给呼吸。（注意：二氧化碳没有毒性） （3）二氧化碳能与水反应生成碳酸实验 【实验操作】取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花。第一朵纸花喷上稀醋酸，第二朵纸花喷上水，第三朵纸花直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中，第四朵纸花喷上水之后，再放入盛满二氧化碳的集气瓶中，观察四朵纸花的颜色变化。然后将第四朵纸花取出，小心烘烤，观察现象。 【实验现象】① 第一朵小花变红；② 第二朵小花不变色； ③ 第三朵小花不变色； ④ 第四朵小花变红； ⑤ 第四朵小花被烘烤后由红色变成紫色。 【实验分析】① 醋酸能使紫色小花变红，说明酸（溶液）可以使紫色石蕊变 ；② 水 使紫色石蕊变红；③ 二氧化碳 使紫色石蕊变红；④ 二氧化碳与水反应生成 ，碳酸能使紫色石蕊变 ；⑤ 说明碳酸被分解了。 【化学方程式】CO2+H2O=H2CO3和H2CO3=H2O+CO2↑ （4）二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊： 学科网（北京）股份有限公司8 / 13 学科网（北京）股份有限公司 $ 主题02 物质的性质与应用—空气、氧气、水、碳和碳的氧化物 思维导图→考点清单（*大考点）→易错清单（*大易错点） 第二单元 空气和氧气 · 考点01 测定空气中氧气的含量 1．拉瓦锡用定量的方法研究空气的成分 实验装置 实验现象 实验结论 一部分银白色的液态汞变成红色粉末，容器里空气的体积大约减少了1/5…… 空气由氧气和氮气组成， 其中氧气约占空气总体积的1/5 2．测定空气中氧气的含量 实验装置 实验原理 红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气，瓶内气体减少，压强减小，冷却后打开弹簧夹，烧杯内的水会被压入集气瓶，进入水的体积即为瓶内消耗氧气的体积。 实验现象 ①红磷燃烧，产生大量白烟，并放出热量； ②冷却后打开弹簧夹，烧杯中的水被吸入集气瓶，瓶内液面上升约1/5。 实验结论 氧气约占空气总体积的1/5。 文字表达式 红磷（P）燃烧消耗氧气（O2），生成了白色的五氧化二磷（P2O5）固体 4P+5O22P2O5 误差分析 小于1/5原因 ①装置漏气；②红磷量不足； ③未冷却到室温就打开弹簧夹 大于1/5原因 ①弹簧没有夹紧；②插入燃烧匙太慢 · 考点02 空气成分的组成 1. 空气的成分和含量 空气成分 氮气（N2） 氧气（O2） 稀有气体 二氧化碳（CO2） 其他 体积分数 78% 21% 0.94% 0.03% 0.03% 2. 空气是一种混合物，含有多种物质。 3. 稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙和氡等，氩气是第一个被发现的稀有气体。 4. 氮气和稀有气体的性质与用途 氮气的性质与用途 性质：氮气是一种无色、 无气味 的气体， 难 溶于水。氮气的化学性质 不活泼 ，在低温或常温下难 与其他物质发生反应 用途：作 保护气 ，如充入食品袋、灯泡中用以隔绝氧气；氮气可与某些物质发生反应，制造 氮肥 、炸药等；液氮常用于 制冷 ，如在机械工业中用作仪器或机件的深度冷冻剂，为超导材料的实验提供 低温 环境 稀有气体的性质与用途 性质：稀有气体一般不与其他物质反应，因此曾被称为“ 惰性气体 ”；一定条件下稀有气体能与某些物质发生化学反应，生成其他物 用途：常被用作 保护气 ，如焊接金属时用以隔绝空气。稀有气体在通电时能发出不同颜 色的光，可制成多种用途的 电光源 ，如氙气灯 · 考点03 空气的污染及防治 空气污染 空气中的主要污染物：①可吸入颗粒物； ②有害气体： 二氧化硫 、碳氧化物、氮氧化物等 空气污染的危害：①严重损害 人体 的健康；②影响作物的生长；③损坏地面设施，破坏文物古迹；④导致地球生态平衡失调等 保护大气环境 空气污染的防治：加强 大气质量监测 ；积极 植树造林 等 空气质量日报：空气质量日报的主要内容：首要污染物；空气污染指数；空气质量指数级别 · 考点04 氧气的性质 1.氧气的物理性质 （1）通常情况下，氧气是一种 无 色 无 味的气体，密度为1.429g/L比空气略 大 ，（因此盛满氧气的集气瓶 倒 放在桌子上）氧气 不易 溶于水。 （2）三态变化：氧气在-183℃时变为 淡蓝 色液体，在—218℃变为 淡蓝色雪花状 固体。 2.氧气的化学性质 （1）氧气的特性是能使 带火星的木条 复燃。 （2）与氧气的反应 反应现象 化学方程式 注意事项 在空气中 在氧气中 硫磺 产生 淡蓝色火焰 发出明亮的蓝紫色 火焰 S+O2SO2 集气瓶底部预先放些 水或氢氧化钠溶液 放热 ，生成有刺激性气味 的气体 木炭 发 红 光 剧烈燃烧，发 白 光 C+O2CO2 燃烧匙应由 上 而下 缓慢伸入集气瓶底 放热 ，生成的气体能使澄清的石灰水变 浑浊 放出热量，生成 白雾 和使石灰水 浑浊 的气体 铁丝 在空气中烧的红热 剧烈燃烧 ，火星四射 ，生成 黑色固体 3Fe+2O2Fe3O4 集气瓶的底部要预先放 铺沙或加水 3.化合反应与氧化反应 （1）化合反应：由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应，反应有多种，而生成物只有一种的反应。 它是四大基本反应类型之一，可以用通式简明地表示为：A+B→AB。 其特点是多种物质生成一种物质，可以简记为：“多变一”。 （2）氧化反应：物质与氧发生的反应，但它不是四大基本反应类型之一，反应物有氧气参与的反应 。 其特点是物质与氧的反应，可以简记为：“物与氧反应”。 · 考点05实验室制取氧气 1. 加热高锰酸钾制氧气 药品 高锰酸钾（暗紫色固体） 原理 文字表达式：高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气加热 符号表达式： KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑△ 装置 发生装置：加热固体制气体（固体加热型装置） 收集装置：①排水法收集：依据氧气不易溶于水且不与水反应。②向上排空气法收集：依据氧气的密度比空气略大。 实验步骤 查：组装仪器，检查装置的气密性 装：把药品装入试管内，平铺在试管底部，管口塞一小团棉花，用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管口 定：用铁夹夹持试管，并固定在铁架台上 点：点燃酒精灯加热（记得先预热，防止试管受热不均破裂） 收：用排水法收集氧气 移：实验完毕，先把导气管从水槽中移出水面（防止水倒吸回热的试管，使试管炸裂） 熄：熄灭酒精灯 可简记为：“茶庄定点收利息”（每个字代表一个步骤：①查②装③定④点⑤收⑥移⑦熄） 验满方法 排水法收集：当观察到集气瓶中的水排完，集气瓶口有大量气泡冒出时，证明已收集满 用向上排空气法收集：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已收集满 放置方法 正放在桌子上，并盖上毛玻璃片 2. 过氧化氢分解制取氧气 药品 过氧化氢（H2O2）溶液和二氧化锰（MnO2） 过氧化氢溶液，是一种无色溶液，过氧化氢在常温 下可以分解放出氧气；二氧化锰是黑 色粉末 原理 化学方程式：2H2O22H2O + O2↑ 实验装置 发生装置：固液不加热型装置（固体与液体反应类型，不需加热） 收集装置：排水法、向上排空气法 实验步骤 检查装置的气密性 向锥形瓶中加入二氧化锰固体 塞好带有分液漏斗(或长颈漏斗)和导管的双孔橡胶塞 向分液漏斗(或长颈漏斗)中加入过氧化氢溶液 用排水法(或向上排空气法)收集气体 3．催化剂 （1）定义：在化学反应中能 改变 其他物质的化学反应速率，而本身的 质量 和 化学性质 在反应前后都没有发生变化的物质。 （2）特点：“一变两不变”：一变： 其他物质的化学反应速率（可以加快也可以减慢）； 两不变： 本身的质量和化学性质 （物理性质可以改变）。 4.工业制氧气法 （1）方法：分离液态空气法 （2）原理：利用液态氧和液态氮的沸点不同。 （3）具体过程：在低温下加压，使空气液化，然后升温，液态氮的沸点比液态氧的沸点低，氮气先蒸发出来，剩下主要是液氧。 · 考点06 保护水资源 我国的水资源概括 我国淡水资源总量约为 2.8×1012 m3，居世界第六位 我国人均水量只有2048m3，人均约为世界人均水量的 四分之一 ，地域分布也不均匀 水体污染 概念：大量的污染物排入水体， 超过 水体的自净能力使水质恶化，水体及其周围的生态平衡遭到破坏，对 人类健康 、生活和生产活动等造成损失和威胁的情况 水体污染的来源：①工业污染，废水 、 废渣 、废气（工业“三废”）；②农业污染：化肥、 农药 的不合理使用；③生活污染：含磷洗涤剂的大量使用、 生活 污水的任意排放等 水体污染的防治 工业上，通过应用新技术、新工艺 减少污染物的生产，对污染水体作处理使之符合排放标准 农业上，提倡使用农家肥，合理使用化肥和 农药 生活污水也应逐步实现集中 处理和排放 加强水质的 质量监测 · 考点07 水的净化 常用的净水方法 沉淀：使不溶性的杂质沉降下来，并与水分层；除去 不溶性杂质 过滤：把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 、部分可溶性杂质吸附除去；除去部分不可溶性杂质、可溶性杂质和 臭味 等 蒸馏：通过加热的方法使水变成水蒸气后冷凝成水；除去 可溶性杂质 和不溶性杂质 说明：用蒸馏法得到的水为纯净物，其他三种方法得到的水均为 混合物 过滤操作 一贴：滤纸紧贴漏斗内壁 二低：滤纸边缘低于 漏斗口 边缘，液面低于 滤纸 边缘 三靠：烧杯嘴靠在玻璃棒的 中下部 ；玻璃棒下端轻靠三层滤纸一侧；漏斗的下端管口 紧靠烧杯内壁 硬水与软水 概念：硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水；软水是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水 鉴别方法：取样，加入等量的肥皂水，振荡。浮渣多、泡沫少的是硬水；浮渣少、泡沫多的是软水 硬水软化：（1）生活中用煮沸法降低水的硬度；（2）实验室用蒸馏的方法降低水的硬度 · 考点08 氢气与电解水 氢气的性质 物理性质：无色、无臭的气体，密度比空气 小 ， 难 溶于水 化学性质：具有可燃性。在空气中燃烧，产生 淡蓝色 火焰，生成水；混有一定质量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸 氢气验纯 操作步骤：收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，并向下靠近火焰，移开拇指点火 结论：发出尖锐的爆鸣声，说明氢气不纯；声音很小，说明氢气较纯 水电解实验 实验现象：通电后两极上开始产生气泡。通电一段时间，两个玻璃管内收集了一些气体，与正极相连的玻璃管内的气体体积小，与负极相连玻璃管内的气体体积大，体积比约为 1∶2 气体的检验 ①正极：用带火星的木条接近液面下降较少的玻璃管尖嘴处，打开活塞，发现木条 复燃 ，证明是氧气。 ②负极：用点燃的火柴接近液面下降较多的玻璃管尖嘴处，打开活塞，发现该气体能够 燃烧 ，火焰呈淡蓝色，证明是氢气 实验结论：水在直流电的作用下分解生成氢气和氧气；水是由氢元素和氧元素组成的；化学反应中分子可分，原子能重组 水的组成 水是由 氢、氧 两种元素组成的。（宏观） 水是由水分子构成的，根据精确的实验测定，每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的，因此水的化学式为 H2O 。（微观） · 考点09 碳单质的多样性 1. 碳单质的物理性质与用途 金刚石 物理性质：是无色透明的晶体，是自然界中最 坚硬的 物质，耐磨性好 用途：常用于制作钻探的 钻头 ，以及 切割 、切削、磨削的刀具等 石墨 物理性质：是一种深灰色的、有 金属光泽 而不透明的细鳞片状固体，质软、能 导电 、有滑腻感 用途：可用于制作 电极 、润滑剂、熔炼金属的坩埚（石墨坩埚）等 C60 每个C60分子是由60个碳原子构成，结构形似足球 用途：用于超导、催化、能源及医学等领域 2. 碳单质的化学性质 稳定性 在常温下，碳的化学性质 不活泼 可燃性 在氧气供给充分的环境下，碳的燃烧是完全燃烧： C+O2CO2 （充分燃烧） 氧气供给不足时，碳的燃烧是不完全燃烧： 2C+O22CO （不充分燃烧） 还原性 在高温条件下，炽热的碳可以使二氧化碳转变为 一氧化碳 ；这是个吸热反应：C+CO22CO 。 · 考点10 碳的氧化物 1. 二氧化碳的性质与用途 物理性质 通常状况下，二氧化碳是一种 无色、无味 的气体，但在加压、降温条件下，二氧化碳气体可转变为液体或固体。固态二氧化碳外形与冰相似，所以被称为 “干冰” 一般情况下，二氧化碳的密度比空气的密度 大 化学性质 二氧化碳不能燃烧，一般也 不支持 燃烧 二氧化碳 不能 供给呼吸 二氧化碳与澄清石灰水中的氢氧化钙 [Ca(OH)2] 反应生成 碳酸钙（CaCO3） 白色沉淀。人们常用这一方法 检验 二氧化碳气体 二氧化碳与氢氧化钙的反应化学方程式： CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 用途 灭火（既利用了二氧化碳的物理性质，又利用了二氧化碳的化学性质） 灭火原因：① 二氧化碳的密度比空气 大 ；② 一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能 支持燃烧 。灭火器化学反应原理：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ 2. 二氧化碳对生活与环境的影响 二氧化碳导致的温室效应 全球经济发展和人口的快速增长，含碳燃料消耗激增，森林遭受破坏，大气中二氧化碳含量持续上升，产生了越来越严重的 温室效应 导致温室效应的气体：二氧化碳 、臭氧（O3）、甲烷（CH4）、氟氯代烷等 碳达峰与碳中和 碳达峰：指在某一时间点，二氧化碳 的排放量不再增长而达到峰值，其后逐渐减小 碳中和：通常是指一个国家在一定时间内直接或间接产生的 二氧化碳 或温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身产生的 二氧化碳 或温室气体排放量，实现正负抵消，达到相对 “零排放” 3. 一氧化碳的性质与用途 物理性质 是 无色无味 的气体，不溶于水，密度比空气的略 小 化学性质 可以在空气或氧气中 燃烧 变成二氧化碳，火焰呈 蓝色 ，放出大量的热； 化学方程式为 2CO+O22CO2 还原性，把金属从它们的氧化物中 还原 出来（工业上常用来冶炼金属）。 化学方程式为 CO+CuOCu+CO2 ， Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 。 有毒性，极易与人体血液中的 血红蛋白 结合，使血红蛋白不能很好地与 氧气 结合，造成生物体内缺氧，而发生 中毒 现象 · 考点11 二氧化碳实验室制法 原料 大理石或石灰石、稀盐酸 反应原理 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 发生装置 同分解过氧化氢溶液制取氧气的发生装置（固体和液体混合，在常温下反应生成气体） 收集装置 向上排空气法 收集气体的装置（原因：二氧化碳能溶于水，且密度比空气密度大） 检查的气密性 用长颈漏斗插入液面内的气体发生装置，紧闭导气管出口，从漏斗中加水。如果液面稳定后水面下降，则表明 漏气 ；若水面不下降，则表明 不漏气 验满 把燃着的木条放在集气瓶口（不要伸入瓶内），如果火焰 熄灭 ，证明二氧化碳已经收集满了 检验 把气体通入澄清的石灰水中，如果澄清的石灰水 变浑浊 ，就证明收集的气体是二氧化碳 净化 如果制取的二氧化碳中混有少量 氯化氢气体 和水蒸气时，可先将气体通过盛有碳酸氢钠溶液的洗气瓶（除去 氯化氢 ），再通过盛有浓硫酸的洗气瓶（除去 水蒸气 并进行干燥） · 易错点01 测量空气中氧气的含量注意事项 1. 预先在集气瓶里放少量水的目的：吸收五氧化二磷和降温。 2. 倒吸进集气瓶的水不能充满整个集气瓶的原因：空气中的其他气体不与红磷反应且不溶于水。 3. 集气瓶内剩余气体的性质： （1）物理性质：无色无味的气体，难溶于水； （2）化学性质：不能燃烧也不支持燃烧。 · 易错点02 空气成分 1. 空气中各成分含量是指“体积分数”而不是“质量分数”。 2. 稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙和氡等气体的总称，因此“稀有气体”是混合物，而“氦气”、“氖气”等是纯净物。 · 易错点03 实验室制取氧气的注意事项 1. 药品要平铺在试管底部，均匀受热。 2. 试管口要略向下倾抖，防止冷凝水倒流回试管底部，使试管炸裂。 3. 铁架台上的铁夹要夹在试管的中上部（或距离管口1/3处）。 4. 试管内的导管稍伸出橡皮塞即可，便于气体导出。 5. 集气瓶充满水后倒放入水槽中（瓶口要在水面下）。 6. 加热时要先使试管均匀受热，然后用酒精灯外焰对准药品所在部位加热。 7. 用排水法收集气体时，应注意当气泡连续均匀冒出时再收集，否则收集的气体中混有空气，当集气瓶口较大气泡冒出时，证明已收集满。 8. 停止加热时，应先把导管从水里撤出，再熄灭酒精灯。如果先熄灭酒精灯，试管内气体温度降低，压强减小，水槽中的水就会倒吸入热的试管内，使试管炸裂。 9. 用高锰酸钾制氧气时，试管口要放一小团棉花，防止加热时高锰酸钾小颗粒进入导管，不利于气体的导出。 10. 盛氧气的集气瓶应盖上玻璃片正放，因为氧气的密度大于空气的密度，正放可减少气体逸散。 · 易错点04 保护水资源 保护水资源包括两个方面：一方面要节约用水；另一方面要防止水体污染。 1. 所谓节约用水，就是要提高水的利用效益．使用新技术、改革工艺和改变习惯可以减少大量农业和生活用水。 2. 预防和治理水污染，保护和改善水质。工业上，加强对水质的监测，通过应用新技术、新工艺减少污染物的产生，同时对污染的水体作处理使之符合排放标准；农业上，提倡使用农家肥，合理施用化肥和农药；生活上，少用、甚至不用含磷的洗衣粉或洗涤剂等，生活污水也应该逐步实现集中处理和排放。 · 易错点05 过滤 1.过滤：①适用范围：用于分离难溶性固体与液体（或可溶性固体）。②操作要点：“一贴二低三靠” “一贴”：滤纸紧贴漏斗的内壁； “二低”：（1）滤纸的边缘低于漏斗口；（2）漏斗内的液面低于滤纸的边缘。 “三靠”：（1）漏斗下端的管口紧靠烧杯内壁；（2）用玻璃棒引流时，玻璃棒下端轻靠在三层滤纸的一边。用玻璃棒引流时，烧杯尖嘴紧靠玻璃棒中部。 2. 蒸馏：利用混合物中各组分的沸点不同将其分离，从而将水中所有杂质除云，净化程度最的物理变化。 · 易错点06 电解水的微观理解 当水分子分解时，生成了氧原子和氢原子，2个氢原子结合成1个氢分子，很多氢分子聚集成氢气；2个氧原子结合成1个氧分子，很多氧分子聚集成氧气。 · 易错点7 二氧化碳与一氧化碳性质异同 1. 二氧化碳密度比空气大，能溶于水； 一氧化碳密度略小于空气，难溶于水。 2. 二氧化碳无毒，不能燃烧，也不能支持燃烧，还不能供给呼吸（它是一种窒息性气体）；一氧化碳有毒，有可燃性，可用作燃料。 · 知识点归纳08 二氧化碳的实验探究 1. 二氧化碳的物理性质及对应的探究实验： （1）无色无味，常温常压下为气体。一般情况下，二氧化碳的密度比空气的密度 大 。 （2）二氧化碳的物理性质实验 【实验操作】如图（1），将CO2气体慢慢倒入杯中。 【实验现象】蜡烛自下而上依次熄灭。 【实验分析】二氧化碳气体沿烧杯内壁流下，先聚集在底部， 然后逐渐上升，把杯内的空气自下而上排出。 【实验结论】① 一般情况下，二氧化碳既不能 燃烧 ，也不能支持 燃烧 ； ② 一般情况下，二氧化碳的密度比空气的密度 大 。 （1） （2） （3）二氧化碳能溶于水实验。 【实验操作】如图（2）向一个收集满二氧化碳气体质地较软的塑料瓶中加入约1/3体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡。 【实验现象】瓶体变瘪。 【实验分析】二氧化碳溶于水时，使瓶内的气体体积减小，因而压强减小，外界大气压把瓶子压瘪了。 【实验结论】二氧化碳 能 溶于水。 2. 二氧化碳的化学性质 （1）一般情况下，二氧化碳既 不能 燃烧，也 不能 支持燃烧。 （2）二氧化碳不能供给呼吸。（注意：二氧化碳没有毒性） （3）二氧化碳能与水反应生成碳酸实验 【实验操作】取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花。第一朵纸花喷上稀醋酸，第二朵纸花喷上水，第三朵纸花直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中，第四朵纸花喷上水之后，再放入盛满二氧化碳的集气瓶中，观察四朵纸花的颜色变化。然后将第四朵纸花取出，小心烘烤，观察现象。 【实验现象】① 第一朵小花变红；② 第二朵小花不变色； ③ 第三朵小花不变色； ④ 第四朵小花变红； ⑤ 第四朵小花被烘烤后由红色变成紫色。 【实验分析】① 醋酸能使紫色小花变红，说明酸（溶液）可以使紫色石蕊变 红 ；② 水 不能 使紫色石蕊变红；③ 二氧化碳 不能 使紫色石蕊变红；④ 二氧化碳与水反应生成 碳酸 ，碳酸能使紫色石蕊变 红 ；⑤ 说明碳酸被分解了。 【化学方程式】CO2+H2O=H2CO3和H2CO3=H2O+CO2↑ （4）二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊： CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 学科网（北京）股份有限公司8 / 13 学科网（北京）股份有限公司 $