第2章单元空气与水资源复习备课包 --2025-2026学年九年级化学沪教版上册

“唯美课堂” 初三化学导学案(第2章) 编制人：王建伟 第2章 空气与水资源 知识整理归纳 ( 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。 )知识点一 空气中氧气含量的测定及成分 实验装置和 原理 实验现象 红磷燃烧，产生大量白 烟，并放出热 量；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 反应表达式 文字表达式：________________________ 符号表达式：____________________ 误 差 分 析 小于1/5的原因 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的原因 ①_________________________________________； ②_________________________________________。 ( 教材拓展： 1.测定空气中氧气的含量的实验 ( 1) 不能用木炭 或硫 ，因为木炭燃烧消耗氧气，但产生 二氧化碳( CO 2 )气 体 或二氧化硫( S O 2 )气体， 瓶内压强 ____________ ，水 _ _____ 流入集气瓶 中 。 ( 2) 不能用镁条代替红磷测定，因为镁条和氧气 、 氮气都 能 反应。 (3)不能用细铁丝 代替红磷测定，因为 细铁丝在空气中不能燃烧。 ( 4) 实验结束后集气瓶中剩余的气体主要是氮气，能体现出它的性质是： _ _______ ___ ( 物理性质 ) 、 _____________、______________________ ( 化学性质 ) 。 2.拉瓦锡用汞加热法定量测定空气由 _ ________________ 组成， 但没有测定出空气中的其他成分。 ) 2.实验改进: (1)改进原因：①红磷燃烧产物会污染环境 ，且将燃着的红磷伸入集气瓶时，空气受热膨胀逸出，会使得测量结果偏大 。 ②集气瓶的刻度读数较粗略，且会有部分水残留在导管中，使测量结果不准确。 (2)改进思路：①点燃方式的改进：实验过程中不打开装置，使装置始终保持密 闭，如图①、②所示。②测量方式的改进：利用量筒或注 射器等测量仪器，减小实验误差，使测定结果更加精确 ，如图③。 3.空气的成分和含量（体积 分数） 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% ( 注意事项： 1.通常情况下，空气中各成分的含量保持相对稳定。 2.空气中各成分的含量指的是体积分数，而不是质量分数。 ) 4.氧气、氮气和稀有气体的性质与用途 成分 性质与用途 氧气(O2) 能___________→动植物呼吸、潜水、登山、医疗急救等 支持_________→炼钢、气焊、航空航天、化工生产等 氮气(N2) 化学性质很稳定、不活泼（化学 性质）→食品防腐、保护气 沸点低（物理 性质）→低温麻醉，超导 稀有气体(包括_______________ _________等) 通电时发出有颜色的光（物理性质）→电光源 氦气密度小 →填充气球  化学性质很不活泼 (惰性气体)→保护气 知识点二 混合物和纯净物 1. 混合物：由两种或两种以 上的物质混合而成的物质，如空气、糖水、食盐水等。混合物没有固定的组成和性质，但是组成混合物的各种成分保持着它们各自的性质。 2. 纯净物：只由一种 物质组成的物质。纯净物有固定的组成和性质，纯净物可以用化学 符号来表示。如氧气可表示为O2，二氧化碳可表示为CO2等。 知识点三 氧气的性质 1.氧气的物理性质 (1)色、味、态：通常情况下，是无色无 味的气体； (2)密度：标准状况下，密度略大 于空气(在0 ℃,1.01×10^5 Pa 下，氧气的密度为1.429 g/L，空气的密度为1.293 g/L )； (3)溶解性：氧气不易 溶于水(可用排水法收集)； (4)三态变化：降温后，氧气可以变为淡蓝 色的液体，甚至淡蓝色雪 花状的的固体。 2.氧气的化学性质 (1)木炭、蜡烛、铁丝、硫在氧气或空气中燃烧 物质 反应现象 文字、符号表达式 注意事项 在空气中 在氧气中 木炭 发 红 光 剧烈燃烧，发出白 光 燃烧匙应由 上 而下 缓慢伸入集气瓶中 _________，生成的气体能使澄清的石灰水变 浑浊 。 蜡烛 产生 黄色 火焰 火焰明亮，发出 白 光 验证蜡烛燃烧产生水必须使用干燥 的烧杯 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 (见表下) 硫 在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰 在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰 要在瓶底装少量水：目的是吸收二氧化 硫，防止污染空气 热 量，生成有刺激性气味的气体 【细铁丝在氧气中燃烧的注意事项】①铁丝若生锈，必须用砂纸 进行打磨处理；②细铁丝盘成螺旋状，增大铁丝的受热面积 及其与 氧气的接触面积；③瓶底预先加少量水(或铺少量沙子)，防止反应产生的高温固体溅 落瓶底，使集气瓶炸裂；④铁丝的末端系上火柴梗， 目的是引燃铁 丝；⑤当火柴梗快燃尽时再把铁丝伸入集气瓶中，以免火柴梗燃烧 消耗过多。 ( 【 教材拓展 】 1.氧气是一种化学性质 _ __________ 的气体，在一定条件下能跟许多物质发生化学反应，同时 放出 热量，生成新物质。 2.物质在空气中燃烧与在氧气中燃烧现象不同，说明了氧气的浓度越 _____ _ ，反应越 _ _______ ，现象越明显。 3.氧气的特性：氧气能使带火星的木条复燃。利用这一性质可以检验氧气的存在。 ) 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___________， 它是四大反应基本类型之一。可以用通式简明的表示为：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，反应物有氧气的反应一定是 氧化反应。其特点是物质与氧的反应，但是不一定都要有氧气参加反应。 知识点四 氧气的工业制取与实验室制取 1.工业制法 (1)分离液态空气法 原理：利用液态氧和液态氮 的沸点不同。 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。（工业制取出来的氧气一般解压保存在蓝 色钢瓶中） (2)膜分离技术 原理：利用不同种类的气体分子在通过特定薄膜时渗透速率不同的性质，属于物理 变化。 (3)分子筛制氧机 原理：利用分子筛特殊的_______能力和解吸技术，加压时吸附空气中的氮气、二氧化碳气体，将未被吸收的氧气收集起来，经过净化处理后即成为高纯度的氧气。（属于________变化） 2.实验室制法 (1)反应原理： ①过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气文字表达式为___________________________ 符号表达式为___________________________ ②加热高锰酸钾制氧气文字表达式为____________________________________________ 符号表达式为____________________________________________ ③加热氯酸钾和二氧化锰的固体混合物制氧气文字表达式：________________________________ 符号表达式：________________________________ (2)发生装置和收集装置 ( A B C D E F G H I ) ①A、B、C装置：固液常温型，用于过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气 其中，B装置的优点是______________________，C装置的优点是________________________ B装置中的长颈漏斗下端管口必须伸入____________，防止______________________________ ②D装置(试管口有棉花团)：固固加热型，用于加热高锰酸钾制取氧气 试管口放棉花团的作用是______________________________________________。 ③E装置(试管口没有棉花团)：固固加热型，用于加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气 ④F装置：排水法收集氧气，因为氧气__________________________________。 ⑤G装置：向上排空气法收集氧气，因为氧气________________________________________。 收集较纯净的氧气一般用_________法，收集较干燥的氧气一般用_______________法。 ⑥H装置：氧气从_____(填“a”或“b”)管通入。 ⑦I装置：氧气从_____(填“a”或“b”)管通入。 (3)加热高锰酸钾制取氧气并用排水法收集氧气的实验步骤：查、装、定、点、收、移、熄 (先查后装防_______，先移后熄防________，先预热后集中加热) 用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气时药品的加入顺序：先固体后液体。 (4)氧气的检验和验满 ①检验：将__________________伸入集气瓶中，若____________，则气体是氧气。 ②验满： I.向上排空气法收集：将__________________放在集气瓶口，若____________，则氧气已满。 II.排水法收集：观察到集气瓶口有__________________________________，则氧气已满。 III.用上图H装置收集氧气：将________________放在_____管口，若__________，则氧气已满。 (5)注意事项 ①用排水法收集氧气时，要等到导气管口有___________气泡放出才可以收集。 ②检验氧气和用向上排空气法收集氧气的验满都是用带火星的木条，不同的是：检验氧气时带火星的木条要_________________；验满氧气时带火星的木条要_____________________。 ③用排水法收集氧气，发现氧气不纯，可能原因是：______________________________________、 ____________________________________________。 知识点五 催化剂及催化作用 1.催化剂概念：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 量在反应前后不 变的物质 2.催化剂的特点 (1)“一变，两不变”，即能改变化学反应的速率( )，本身的 和 不变。 (2)“ ”，即催化剂针对某个化学反应来说，才有意义。例如，不能笼统地说：二氧化锰是催化剂，或者催化剂是二氧化锰等；而应该表达为：二氧化锰是过氧化氢(或氯酸钾)分解的催化剂。 (3)“ ”，即某个化学反应的催化剂可能有多种。例如，在过氧化氢分解的反应中，二氧化锰、红砖粉末、土豆片、沸石、硫酸铜溶液等都可作催化剂。 而催化作用是指催化剂在化学反应中所起作用(即能改变化学反应的速率）。它包括加快和减慢化学反应的速率两种情况. 3.证明某物质是催化剂 (1)证明是否改变反应速率：相同条件下，加或者不加药品对比实验。 (2)证明质量____是否改变：实验前称量一次，实验后分离出来再称量一次。 (3)证明化学性质是否改变：将分离出来的物质再进行实验的操作，观察是否还能改变反应速率。 (4)实验探究：二氧化锰在过氧化氢制取氧气反应中的作用 实验内容 向不再产生气体的盛有双氧水和二氧化锰的锥形瓶中，再滴加适量的双氧水； 将实验后的二氧化锰粉末干燥并称量 实验现象 有大量气 泡冒出；实验前后二氧化锰质量相等 实验分析 二氧化锰能加快过氧化氢的分解，反应前后二氧化锰的质量和化学性质没有改变，说明二氧化锰未实际参与该反应，而是作为催化剂起催化作用 ( 注意事项： 1.易错点 ( 1) 催化剂不能改变生成物的质量。 ( 2) 催化剂不是反应物也不是生成物（写在反应条件上）。 ( 3) 一种催化剂只针对某一反应，不同的反应，催化剂可能相同，某一反应的催化剂可能不只一种。 2.影响某反应的反应速率的因素：反应物浓度、反应温度、反应物接触面积、是否有催化剂、 催化剂种类、催化剂质量等。 ) 知识点六 水的组成的探究 1.电解水实验 (1)装置：水电解器 (2)现象：观察到电极上均有___ __产生；与电源正极相连的玻璃管内液面下降 较_____，与电源负极相连的玻璃管内液面下降较_____；a、b两玻璃管中产生 气体体积比约为_________。 (3)检验：a中气体点燃火焰呈_______色，证明是氢气； b中气体能使_______________________，证明是氧气。 (4)电解水的文字表达式为：______________________ 符号表达式为：______________________ (5)电解水实验可以说明，水是由_______________________组成的。 (6)若实验中氢气与氧气的体积比往往大于2∶1，可能的原因是______________________________、 ______________________________________。 【易错提醒】 ①做水的电解实验时，要在水中加入少量氢氧化钠(NaOH)溶液，其目的是__________________。 ②所用电源为直流电源，若用交流电会有爆炸危险。电解过程中，_____能转化为________能。 2.氢气燃烧 (1)实验内容 实验操作 实验现象 实验分析 在空气中点燃纯净的氢气 氢气安静燃烧，产生淡蓝色火焰 氢气具有可 燃性 在火焰上方罩一个干而冷的烧杯 烧杯内部会出现小液 滴，触摸烧杯外壁感觉到发 烫 燃烧放热 ，生成水 结 论 水是由____________________________组成的 (2)实验原理：文字表达式______________________________ _________反应 符号表达式______________________________ (3)注意事项：不纯的氢气(混有一定量空气或氧气)遇明火可能 会爆 炸，氢气的爆炸极限的体积分数为4%～74.2% 因此点燃前必须验 纯【收集一试管氢气，用拇指堵住， 移近火焰移开拇指点火，若发出尖锐的爆鸣声，，表明氢气 不纯（此时点燃较危险）；若声音 很小，则表明氢气较纯】 知识点七 水的净化 1.净水的常用方法 (1)沉淀： ①静置沉淀，让水中的不溶 性固体颗粒下沉到底部； ②吸附沉淀，加入絮凝 剂(明矾、三氯化铁等)，溶于水生成胶状物吸附悬浮杂质，使之沉降。 (2)过滤：不溶于液体的固体物质与液体分离(过滤是物 理变化)。 ①适用范围：用于分离难溶性固体与液体或者不溶性固体与可溶性固体 ②仪器和用品：玻璃仪器(烧 杯、玻璃 棒、漏 斗)、 铁架台(带铁圈)、用品(滤 纸) ③操作注意事项： 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 。 ④过滤后，如果滤液仍然浑浊，可能原因有: A.承接滤液的； B.倾倒液体时液面高于 滤纸边缘； C.滤纸 破损。 ⑤过滤后仍然浑浊的处理方法：清洗仪器，更换滤纸，重新过滤。 (3)吸附：除去水中的难溶性杂质、吸附色素和 异味等可溶性杂质。（吸附是_______变化） 常用的吸附剂活性 炭：①特点：有疏松多孔的结构，具有吸附性性，属于_______性质。 ②用途：净水器利用活性炭吸附除去水中的颜色和异味，达到净水的目的；在防毒面具中用来除去某些有 毒气体；在工业上可用来脱 色、净化溶液等。 (4)蒸馏： ①概述：蒸馏是根据液态混合物中各成分的沸 点不同进行分离的一种方法。（蒸馏是物 理变化） ②适用范围：蒸馏适用于分离和提纯液态混合物，或除去混在液体中的杂质，如实验室采用蒸馏的方法制取蒸馏水(是纯净 物) ( 各物质的顺序不能颠倒，这样可以提高水的净化效果。 ) ( 进水口在下方的原因是： __________________________________________ ) ( 【 教材拓展 】 1.简易净水器 2 . 用蒸馏法得到的水为纯净物，其他三种方法得到的水 均为 __ _______ ) ( 进水口在下方的原因是： __________________________________________ ) 2. 自来水的生产 (1)净化过程：取水→沉淀→过滤→吸附→消毒杀菌→配水 (2)硬水与软水：硬水是含有较多含钙、镁离子的可溶 性物质的水； 软水是不含或含少量钙 、镁离子的水。 (3)鉴别方法：加入肥皂水，浮渣较多、泡沫较少的是硬水，泡沫较多、浮渣较少的是软水。 (4)硬水软化的方法： ①实验室——蒸馏 ； ②生活中——煮沸 ； ③通过离子交换树脂(一种人工合成的多孔性的新型高分子材料，能够与水中的阴阳离子交换，起到净化水的作用。利用离子交换树脂还可以获得去离子水)，水中的钙、 离子被树脂交换除去，成为软水。离子交换法常用于处理硬水和海水。 (5)长期使用硬水的坏处： ①影响洗涤剂的使用效率； ②长期饮用硬水对身体健康不 利； ③锅炉容易结成水 垢，浪费燃料 ，还易使管道变形甚至引起锅炉爆炸 。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2章 空气与水资源 知识整理归纳 知识点一 空气中氧气含量的测定及成分 实验装置和 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 红磷燃烧，产生 ，并放出 ； 后打开弹簧夹，烧杯中的水被吸入集气瓶，瓶内液面上升约____ 实验结论 氧气约占空气总体积的_____ 反应表达式 文字表达式：_______________________ 符号表达式：________________ 误差分析 小于1/5的原因 ①__________；②___________； ③___________________________________ 大于1/5的原因 ①_______________________________ ②________________________________________ 减少 减小 氧气 大量的白烟 热量 冷却 1/5 1/5 磷 + 氧气 五氧化二磷 P + O2 P2O5 装置漏气 红磷量不足 没有冷却到室温就打开弹簧夹进行读数 红磷点燃后没有迅速伸入集气瓶中 红磷在集气瓶燃烧过程中，弹簧夹没有夹紧 教材拓展： 1.测定空气中氧气的含量的实验 (1)不能用木炭或硫，因为它们燃烧消耗氧气，但产生二氧化 碳(CO2)气体或二氧化硫(SO2)气体，瓶内压强__________， 水_____流入集气瓶中。 (2)不能用镁条代替红磷测定，因为镁条和氧气、氮气都能反 应。 (3)不能用细铁丝代替红磷测定，因为细铁丝在空气中不能燃 烧。 (4)实验结束后集气瓶中剩余的气体主要是氮气，能体现出它 的性质是：________(物理性质)、________、____________ (化学性质)。 2.拉瓦锡用汞加热法定量测定空气由___________组成，但没有 测定出空气中的其他成分。 几乎不变 不能 难溶于水 不能燃烧 不能支持燃烧 氮气和氧气 2.实验改进: (1)改进原因：①红磷燃烧产物会 ，且将燃着的红磷 伸入集气瓶时，空气受热膨胀逸出，会使得测量结果_____ ②集气瓶的刻度读数较粗略，且会有部分水残留在导管中， 使测量结果不准确。 (2)改进思路：①点燃方式的改进：实验过程中不打开装置， 使装置始终保持 ，如图①、②所示。②测量方式的改 进：利用 等测量仪器，减小实验误差，使 测定结果更加精确，如图③。 污染环境 偏大 密闭 量筒、注射器 3.空气的成分和含量（ 分数） 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 注意事项： 1.通常情况下，空气中各成分的含量保持相对稳定。 2.空气中各成分的含量指的是体积分数，而不是质量分数。 体积 78% 21% 0.94% 0.03% 0.03% 4.氧气、氮气和稀有气体的性质与用途 成分 性质与用途 氧气(O2) 能___________→动植物呼吸、潜水、登山、医疗急救等 能支持______→炼钢、气焊、航空航天、化工生产等 氮气(N2) 化学性质很稳定、不活泼(_____性质)→食品防腐、________ 沸点低（_____性质）→低温麻醉，____ 稀有气体(包括_____ __________ 等) 通电时发出有颜色的光（物理性质）→________ 氦气密度____→填充气球  化学性质很_______(惰性气体)→保护气 供给呼吸 燃烧 化学 保护气 物理 超导 电光源 小 不活泼 氦气、 氖气、 氩气 知识点二 混合物和纯净物 1.混合物：由 的物质混合而成的物质。 如空气、糖水、食盐水等。混合物没有固定的组成和性质， 但是组成混合物的各种成分保持着它们各自的性质。 2. 纯净物：只由 组成的物质。纯净物有固定的组成和 性质，纯净物可以用 来表示。如氧气可表示为O2， 二氧化碳可表示为CO2等。 两种或两种以上 一种物质 化学式 【效果检测】 1.各种各样的气体在生产、生活中有着重要的作用。下列“气” 不是纯净物的是 A．氦气 B．氢气 C．氮气 D．空气 2.下列属于纯净物的是 A．矿泉水 B．液态氮 C．加碘盐 D．不锈钢 D B 知识点三 氧气的性质 1.氧气的物理性质 (1)色、味、态：通常情况下，是 的气体 (2)密度：标准状况下，密度略 于空气(在0 ℃，1.01×105 Pa 下，氧气的密度为1.429 g/L，空气的密度为1.293 g/L )； (3)溶解性：氧气 溶于水(可用排水法收集)； (4)三态变化：降温后，氧气可以变为 的液体，甚至变成 的固体。 无色无味 不易 淡蓝色 淡蓝色雪花状 大 2.氧气的化学性质 (1)木炭、蜡烛、铁丝、硫在氧气或空气中燃烧 物质 反应现象 文字、符号表达式 注意事项 在空气中 在氧气中 木炭 发____光 剧烈燃烧，发出 光 燃烧匙应由 而 缓慢伸入集气瓶中 _____，生成的气体能使澄清的石灰水变____ 蜡烛 产生____火焰 火焰明亮，发出 光 验证蜡烛燃烧产生水必须使用 的烧杯 放出热量，生成______ 和使石灰水 的气体 红 白 放热 浑浊 碳+氧气 二氧化碳 C + O2 CO2 上 下 黄色 白 小水珠 变浑浊 干冷 石蜡 + 氧气 水+ 二氧化碳 物质 反应现象 文字、符号表达式 注意事项 在空气中 在氧气中 铁丝 ___________________ 剧烈 ， ，生成_____ _____ 硫 在空气中燃烧发出微弱的_______ 火焰 在氧气中燃烧发出明亮的___ _____火焰 要在瓶底装少量水：目的是___ ___________________________ _____，生成_________ _____的气体 持续红热， 不能燃烧 燃烧 火星四射 黑色 固体 铁+氧气 四氧化三铁 Fe + O2 Fe3O4 淡蓝色 蓝 紫色 放热 有刺激性 气味 硫+氧气 二氧化硫 S + O2 SO2 吸 收SO2，防 止SO2污染 空气 【细铁丝在氧气中燃烧的注意事项】 ①铁丝若生锈，必须用 进行打磨处理； ②细铁丝盘成螺旋状，增大_____________________________ ____________； ③瓶底预先加少量水(或铺少量沙子)，防止________________ ； ④铁丝的末端系上火柴梗， 目的是__________； ⑤当火柴梗快燃尽时再把铁丝伸入集气瓶中，以免_________ _______________________________。 砂纸 铁丝的受热面积 (或铁丝与氧气 的接触面积) 反应产生的高温固 体溅落瓶底，使集气瓶炸裂 引燃铁丝 火柴梗燃 烧消耗过多的氧气，使现象不明显 【教材拓展】 1.氧气是一种化学性质________的气体，在一定条件下能跟 许多物质发生化学反应，同时_____热量，生成新物质。 2.物质在空气中燃烧与在氧气中燃烧现象不同，说明了氧气 的浓度越_____，反应越_____，现象越明显。 3.氧气的特性：氧气能使带火星的木条复燃。利用这一性质 可以检验氧气的存在。 比较活泼 放出 高 剧烈 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_______________，它是四大 反应基本类型之一。可以用通式简明的表示为： 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，反应物有氧气的反应一定是氧化反应。其特点 是物质与氧的反应，但是不一定都要有氧气参加反应。 只有一种的反应 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 知识点四 氧气的工业制取与实验室制取 1.工业制法 (1)分离液态空气法 原理：利用 不同。 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 。(工业制取出来的氧气一般加压保存在 色钢瓶中) (2)膜分离技术 原理：利用不同种类的气体分子在通过特定薄膜时渗透速率 不同的性质，属于 变化 (3)分子筛制氧机 原理：利用分子筛特殊的_____能力和解吸技术，加压时吸附 空气中的氮气、二氧化碳气体，将未被吸收的氧气收集起来， 经过净化处理后即成为高纯度的氧气。（属于_____变化） 液态氧气和液态氮气的沸点 液化 升温 低 氮气 液氧 蓝 物理 吸附 物理 2.实验室制法 (1)反应原理： ①过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气 文字表达式为___________________________ 符号表达式为___________________________ ②加热高锰酸钾制氧气 文字表达式为______________________________________ 符号表达式为______________________________________ ③加热氯酸钾和二氧化锰的固体混合物制氧气 文字表达式：________________________________ 符号表达式：________________________________ 过氧化氢 水 + 氧气 H2O2 H2O + O2 高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2 氯酸钾 氯化钾 + 氧气 KClO3 KCl + O2 MnO2 MnO2 △ (2)发生装置和收集装置 A B C D E F G H I ①A、B、C装置：固液常温型，用于过氧化氢溶液和二氧化锰 混合制取氧气。其中，B装置的优点是_________________， C装置的优点是___________________；B装置中的长颈漏斗 下端管口必须伸入_________，防止_____________________ ________。 ②D装置(试管口有棉花团)：固固加热型，用于加热高锰酸钾 制取氧气，试管口放棉花团的作用是_________________。 ③E装置(试管口没有棉花团)：固固加热型，用于加热氯酸钾 和二氧化锰的混合物制取氧气 可以随时添加液体 可以控制反应速率 液面以下 反应生成的气体从长颈 漏斗逸出 防止固体进入导管 A B C D E F G H I ④F装置：排水法收集氧气，因为氧气______________________ ⑤G装置：向上排空气法收集氧气，因为氧气______________ ________________。 收集较纯净的氧气一般用_____法， 收集较干燥的氧气一般用____________法。 ⑥H装置：氧气从_____(填“a”或“b”)管通入。 ⑦I装置：氧气从_____(填“a”或“b”)管通入。 不易溶于水且不与水反应 密度比空气大 且不与空气反应 排水 向上排空气 a b (3)加热高锰酸钾制取氧气并用排水法收集氧气的实验步骤： 查、装、定、点、收、移、熄 (先查后装防______，先移 后熄防______，先预热后集中加热) 用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气时药品的加入顺 序：先固体后液体。 (4)氧气的检验和验满 ①检验：将_____________伸入集气瓶中，若___________， 则气体是氧气。 ②验满： I.向上排空气法收集：将_______________放在集气瓶口， 若____________，则氧气已满。 II.排水法收集：观察到集气瓶口有____________________， 则氧气已满。 漏气 倒吸 带火星的木条 木条复燃 带火星的木条 木条复燃 大气泡向外冒出时 III.用上图H装置收集氧气：将_____________放在____管口， 若__________，则氧气已满。 (5)注意事项 ①用排水法收集氧气时，要等到导气管口有_________气泡 放出才可以收集。 ②检验氧气和用向上排空气法收集氧气的验满都是用带火星 的木条，不同的是：检验氧气时带火星的木条要________ ___；验满氧气时带火星的木条要______________。 ③用排水法收集氧气，发现氧气不纯，可能原因是： _______________________、 ____________________________________________。 带火星的木条 b 木条复燃 连续均匀 伸入气体 中 放在集气瓶口 集气瓶中没有预先装满水 没有等到导气管口气泡连续均匀放出就开始收集 知识点五 催化剂及催化作用 1.催化剂概念：在化学反应中能 其他物质的 ， 但 和 在反应前后 的物质。 2.催化剂的特点 (1)“一变，两不变”，即能改变化学反应的速率( )， 本身的 和 不变。 (2)“ ”，即催化剂针对某个化学反应来说，才有意义。 例如不能笼统地说：二氧化锰是催化剂，或者催化剂是二氧 化锰等；而应该表达为：二氧化锰是过氧化氢(或氯酸钾)分 解的催化剂。 (3)“ ”，即某个化学反应的催化剂可能有多种。例如， 在过氧化氢分解的反应中，二氧化锰、红砖粉末、土豆片、 改变 反应速率 本身的质量 化学性质 不变 加快或减慢 质量 化学性质 针对性 多样性 沸石、硫酸铜溶液等都可作催化剂。 而催化作用是指催化 剂在化学反应中所起作用(即能改变化学反应的速率)。 它包括加快和减慢化学反应的速率两种情况. 3.证明某物质是催化剂 (1)_______________________：相同条件下，加或者不加药品 对比实验。 (2)__________________________：实验前称量一次，实验后分 离出来再称量一次。 (3)______________________________：将分离出来的物质再进 行实验的操作，观察是否还能改变反应速率。 (同时满足即为催化剂) 证明是否改变反应速率 证明反应前后质量是否改变 证明反应前后化学性质是否改变 (4)实验探究：二氧化锰在过氧化氢制取氧气反应中的作用 实验 内容 向不再产生气体的盛有双氧水和二氧化锰的锥形瓶中，再滴加适量的双氧水； 将实验后的二氧化锰粉末干燥并称量 实验 现象 有大量 冒出；实验前后二氧化锰质量_______ 实验 分析 二氧化锰能加快过氧化氢的分解，反应前后二氧化锰的质量和化学性质没有改变，说明二氧化锰未实际参与该反应，而是作为催化剂起__________ 气泡 相等 催化作用 注意事项： 1.易错点 (1)催化剂不能改变生成物的质量。 (2)催化剂不是反应物也不是生成物（写在反应条件上）。 (3)一种催化剂只针对某一反应，不同的反应，催化剂可能相 同，某一反应的催化剂可能不只一种。 2.影响某反应的反应速率的因素：反应物浓度、反应温度、 反应物接触面积、是否有催化剂、催化剂种类、催化剂质 量等。 知识点六 水的组成的探究 1.电解水实验 (1)装置：水电解器 (2)现象：观察到电极上均有______产生；与电源正极相连的 玻璃管内液面下降较____，与电源负极相连的玻璃管内液面 下降较_____；a、b两玻璃管中产生气体体积比约为_____。 (3)检验：a中气体点燃火焰呈______色，证明是氢气； b中气体能使___________________，证明是氧气。 (4)电解水的文字表达式为：__________________ 符号表达式为：________________ 气泡 慢 快 中间长颈漏斗中液面上升 2∶1 淡蓝 带火星的木条复燃 水 氢气 + 氧气 H2O H2 + O2 通电 通电 (5)电解水实验可以说明，水是由_______________组成的。 (6)若实验中氢气与氧气的体积比往往大于2∶1，可能的原因是 ___________________、___________________________。 【易错提醒】 ①做水的电解实验时，要在水中加入少量氢氧化钠(NaOH)溶 液，其目的是________________。 ②所用电源为直流电源，若用交流电会有爆炸危险。电解过 程中，_____能转化为_____能。 氢元素和氧元素 氧气比氢气易溶于水 电极氧化时消耗了少量的氧气 增强水的导电性 电 化学 不能加入氯化钠，如果加氯化钠，就变成电解食盐水，发生 的反应是：氯化钠 +水→氢氧化钠+氢气+氯气 2.氢气燃烧 (1)实验内容 实验操作 实验现象 实验分析 在空气中点燃纯净的氢气 氢气安静燃烧，产生_______火焰 氢气具有 性 在火焰上方罩一个干而冷的烧杯 烧杯内部会出现 ，触摸烧杯外壁感觉到_______ 燃烧 ，生成_____ 结 论 水是由_______________组成的 淡蓝色 可燃 小液滴 放热 水 发烫 氢元素和氧元素 (2)实验原理： 文字表达式____________________ _____反应 符号表达式__________________ 氢气 + 氧气 水 化合 H2 + O2 H2O (3)注意事项：不纯的氢气(混有一定量空气或氧气)遇明火可能 会 ，氢气的爆炸极限的体积分数为4%～74.2% 因此点燃氢气前必须__________________ 【收集一试管氢气，用拇指堵住，移近火焰移开拇指点火， 若发出______________，表明氢气不纯(此时点燃较危险)； 若 ，则表明氢气较纯】 爆炸 先检验氢气的纯度 尖锐的爆鸣声 声音很小 知识点七 水的净化 1.净水的常用方法 (1)沉淀： ①静置沉淀，让水中的 固体颗粒下沉到底部； ②吸附沉淀，加入 (明矾、三氯化铁等)，溶于水生成 胶状物吸附悬浮杂质，使之沉降。 (2)过滤：不溶于液体的固体物质与液体分离(过滤是 变化) ①适用范围：用于____________________________________ _____________。 ②仪器和用品：玻璃仪器( 、 、 )、 铁架台 (带铁圈)、用品( ) 不溶性 絮凝剂 物理 分离难溶性固体与液体或者不溶性固体 与可溶性固体 漏斗 烧杯 玻璃棒 滤纸 ③操作注意事项： 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 。 ④过滤后，如果滤液仍然浑浊，可能原因有: A._________； B.___________________； C._____________________。 ⑤过滤后仍然浑浊的处理方法：___________________。 漏斗口 滤纸 中下部 紧靠烧杯内壁 滤纸破损 液面高于滤纸边缘 承接滤液的烧杯不干净 查找原因，重新过滤 (3)吸附：除去水中的难溶性杂质、吸附 等可溶性 杂质。(吸附是______变化) 常用的吸附剂 ：①特点：有 的结构，具有 性，属于_______性质。②用途：净水器利用活性炭 吸附除去水中的颜色和异味，达到净水的目的；在防毒面 具中用来除去某些 气体；在工业上可用来 、净 化溶液等。 (4)蒸馏： ①概述：蒸馏是根据液态混合物中各成分的 不同进行 分离的一种方法。（蒸馏是 变化） ②适用范围：蒸馏适用于分离和提纯液态混合物，或除去混 在液体中的杂质，如实验室采用蒸馏的方法制取蒸馏水 (是 物) 色素和异味 物理 活性炭 疏松多孔 吸附 物理 有毒 脱色 沸点 物理 纯净 【教材拓展】 1.简易净水器 2.用蒸馏法得到的水为纯净物，其他三种方法得到的水均为 _______。 各物质的顺序不能颠倒，这样可以提高水的净化效果。 进水口在下方的原因是：__________ ______________________________ 减慢水的流速，使 净水更彻底 不易堵塞； 混合物 2. 自来水的生产 (1)净化过程：取水→沉淀→过滤→吸附→消毒杀菌→配水 (2)硬水与软水： 硬水是 的水； 软水是 的水。 (3)鉴别方法：加入肥皂水， 的是硬水， 的是软水。 (4)硬水软化的方法： ①实验室—— ； ②生活中—— ； 含较多可溶性钙、镁离子的物质 不含或含少量可溶性钙、镁离子的物质 泡沫较少、浮渣较多 泡沫较多、浮渣较少 煮沸 蒸馏 ③通过离子交换树脂(一种人工合成的多孔性的新型高分子材 料，能够与水中的阴阳离子交换，起到净化水的作用。利 用离子交换树脂还可以获得去离子水)，水中的__________ 被树脂交换除去，成为软水。离子交换法常用于处理硬水 和海水。 (5)长期使用硬水的坏处： ①影响洗涤剂的使用效率； ②长期饮用硬水对 ； ③锅炉容易结成 ，浪费 ，还易使管道变形甚至 引起 。 钙、镁离子 身体健康不利 水垢 燃料 锅炉爆炸 $