2026-2027学年上学期人教版九年级化学暑假课前预习：空气中氧气含量的测定

**基本信息** 聚焦空气中氧气含量测定实验，通过多题型系统覆盖实验要素、原理推导、误差分析及药品替换，提炼压强差分析、实验操作规范等核心方法，培养科学思维与探究能力，构建“基础-原理-应用”逻辑链条。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础填空|4模块（实验要素/原理/误差/药品替换）|实验关键要素梳理（现象/操作/作用）|实验基础→原理理解（消耗O₂→压强差→结论）| |单项选择|10道|误差分析（偏大/偏小原因）、操作规范判断|原理应用→误差归因→操作正误辨析| |判断正误|9道|易错概念辨析（烟/雾、体积/质量分数）|概念澄清→结论验证→认知纠偏| |匹配/简答/拓展|5模块|知识迁移应用（药品选择、气体性质推断）|实验原理→实际应用（气体用途/环境保护）|

暑假课前预习：空气中氧气含量的测定 一、基础填空（夯实基础，课本核心知识点填空） （一）实验基础要素 1. 测定空气中氧气含量的经典实验所用药品为________；该物质燃烧的现象是________________________，放出大量的热。 2. 红磷燃烧生成的物质是五氧化二磷，实验中观察到的白烟是________________。 3. 集气瓶底部预先加入少量水，作用①________________；②________________。 4. 点燃红磷后要迅速伸入集气瓶并塞紧橡胶塞，目的是________________________________。 5. 实验结束后，必须等到装置________________，再打开弹簧夹读取实验数据。 （二）实验原理与实验结论 1. 实验原理：红磷燃烧消耗密闭装置内的________，装置内气体减少，内部压强________；冷却至室温后，在大气压作用下，烧杯中的水流入集气瓶，进入水的体积等于消耗________的体积。 2. 实验结论：空气中氧气的________分数约为________。 3. 实验结束后瓶内剩余气体主要为氮气，可推断氮气具有的物理性质________________，化学性质________________。 （三）实验误差分析 1. 实验测得氧气含量小于空气体积的1/5，两条典型原因：________________、________________。 2. 实验测得氧气含量大于空气体积的1/5，两条典型原因：________________、________________。 （四）药品替换易错填空 1. 不能用木炭替代红磷的原因：________________________________。 2. 不能用硫粉替代红磷的原因：________________________________。 3. 不能用铁丝替代红磷的原因：________________________________。 二、单项选择题（每题只有一个正确选项，共10道） 1. 在课堂开展测定空气中氧气含量的实验时，关于红磷的用量有严格要求，下列说法中完全正确的一项是（ ） A. 取用少量红磷即可，能够节约化学药品，不影响最终实验数据 B. 红磷必须过量，目的是将密闭集气瓶内的氧气完全消耗干净，保证测量结果准确 C. 红磷铺满燃烧匙底部就足够，过量会产生大量白烟，污染空气 D. 红磷用量多少对实验没有任何影响，随意取用都可以得出正确结论 2. 实验过程中仔细观察红磷在集气瓶中的燃烧现象，下列描述符合客观事实、不存在表述错误的是（ ） A. 红磷燃烧产生大量白色烟雾，火焰呈淡蓝色，装置外壁发烫 B. 红磷剧烈燃烧，生成大量白色固体小颗粒形成的白烟，同时释放大量热量 C. 红磷燃烧发出明亮蓝紫色火焰，生成无色无味的气态物质 D. 红磷缓慢燃烧，产生白雾，冷却后瓶壁出现无色液体 3. 完成空气中氧气含量测定实验后，打开弹簧夹，流入集气瓶中水的体积小于瓶内空气体积的1/5，下列操作失误中不会造成该实验误差的是（ ） A. 实验所用红磷的量不足，瓶内氧气没有被完全消耗 B. 实验装置的橡胶塞、导管接口处气密性较差，存在漏气情况 C. 燃烧结束后，装置没有冷却至室温就提前打开弹簧夹 D. 点燃红磷后，快速伸入集气瓶并立刻塞紧橡胶塞 4. 做红磷测定氧气含量实验时，实验人员会提前在集气瓶底部倒入少量清水，下列选项中不属于瓶底清水作用的是（ ） A. 吸收有毒的五氧化二磷固体，减少空气污染 B. 快速吸收燃烧释放的热量，缩短装置冷却到室温的时间 C. 防止高温熔融物掉落，炸裂玻璃集气瓶瓶底 D. 填充瓶内底部空间，增大瓶内气体压强，让水流更快进入瓶内 5. 若将测定空气中氧气含量实验中的药品红磷替换为木炭，实验结束后打开弹簧夹，进入集气瓶的水量极少，几乎看不到明显液面变化，造成该现象的根本原因是（ ） A. 木炭燃烧反应速度过于缓慢，无法在短时间内消耗瓶内氧气 B. 木炭燃烧消耗氧气的同时生成二氧化碳气体，瓶内气体总体积几乎不变，内外压强差很小 C. 木炭燃烧放出的热量太少，无法使瓶内气体发生明显膨胀 D. 木炭不具备可燃性，不能消耗密闭装置内的氧气 6. 化学实验操作规范要求，所有有气体参与的密闭装置实验，都需要提前检查气密性，针对本氧气测定实验，下列说法正确的是（ ） A. 先完整做完红磷燃烧实验，实验结束之后再检查整套装置气密性 B. 点燃红磷之前，必须完整检查集气瓶、橡胶塞、导管整体气密性 C. 装置气密性好坏不会对最终测得的氧气体积分数造成任何影响 D. 只需要单独检查瓶口橡胶塞一处密封情况，导管、止水夹无需检查 7. 按照标准规范完整完成红磷燃烧实验，冷却至室温打开弹簧夹后，烧杯中的水流入集气瓶，流入水的体积约占集气瓶内空气总体积的比例为（ ） A. 1/2 B. 1/5 C. 1/4 D. 1/3 8. 根据红磷燃烧实验的现象与冷却后瓶内剩余气体状态，可推理瓶内剩余主要气体氮气的相关性质，下列推理结论存在明显错误的是（ ） A. 实验结束后只有少量水进入瓶内，说明氮气难溶于水 B. 红磷燃烧至自动熄灭，说明氮气不能支持红磷燃烧，自身也无法燃烧 C. 氮气常温下极易与各类物质发生化学反应，化学性质活泼 D. 整套实验全程看不到氮气显现颜色、气味，说明氮气无色无味 9. 点燃燃烧匙内的红磷后，伸入集气瓶的速度过慢，没有第一时间塞紧瓶口橡胶塞，该操作失误会直接造成哪一种实验结果（ ） A. 流入集气瓶中水的体积小于空气体积的1/5 B. 流入集气瓶中水的体积大于空气体积的1/5 C. 打开弹簧夹后没有任何水从烧杯流入集气瓶 D. 集气瓶内生成的白烟快速消散，无法清晰观察实验现象 10. 红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验，能够直接证明空气属于混合物，对应的实验依据是（ ） A. 空气是无色、无味、透明的气态物质 B. 红磷只消耗空气中的氧气，瓶内还残留大量不参与反应的氮气等其他气体 C. 空气整体密度均匀，能够在密闭容器内自由流动 D. 空气广泛存在于自然环境中，是人类生存不可缺少的资源 三、判断正误题（打√或×，横线处简单改错） 1. 红磷燃烧产生的白雾是液态小液滴。（ ）________________________________ 2. 空气中氧气的质量分数约为21%。（ ）________________________________ 3. 未冷却至室温打开弹簧夹，进水量会小于1/5。（ ）________________________ 4. 铁丝可以在空气中燃烧，因此能替换红磷做实验。（ ）____________________ 5. 木炭燃烧生成气体，不适合测定氧气含量。（ ）________________________ 6. 装置漏气会使测得氧气含量偏大。（ ）________________________________ 7. 液氮汽化过程吸收大量热量，可用于低温冷冻。（ ）__________________________ 8. 测定空气中氧气含量实验，进入水体积小于1/5一定是红磷不足。（ ）____________ 9. 红磷燃烧实验中的白烟是五氧化二磷固体小颗粒。（ ）____________________________ 四、序号匹配填空题 现有物质：①红磷 ②木炭 ③铁丝 ④硫粉，请选用对应物质序号填空。 （1）能用于测定空气中氧气含量的药品是________。 （2）在空气环境中无法被点燃燃烧的是________。 （3）燃烧生成二氧化碳气体的是________。 （4）燃烧生成二氧化硫气体的是________。 五、简答题填空 1. 氮气能够用来作食品保护气，两条核心原因分别是________________________、________________________。 2. 稀有气体可以制作霓虹灯，原理是________________________________。 3. 写出两条治理工业废气、保护空气的措施：________、________。 4. 测定空气中氧气含量实验，集气瓶底部预留少量水的两个作用：________、________。 六、拓展连线匹配题 左侧操作/物质，右侧对应实验结果/用途，用直线相连 红磷不足 进水体积大于1/5 瓶塞塞放过慢 进水体积小于1/5 装置漏气 进水体积小于1/5 未冷却开弹簧夹 进水体积大于1/5 氧气 制作霓虹灯、航标灯 氮气 供给呼吸、炼钢、气焊 稀有气体 食品防腐、液氮低温制冷 集气瓶底水 消耗装置内氧气 红磷 吸收白烟、冷却瓶内气体   标准答案与详细解析 一、基础填空答案 （一）实验基础要素 1. 红磷；产生大量白烟，放出大量热 解析：红磷燃烧标志性现象为白烟，不存在白雾。 2. 五氧化二磷固体小颗粒 解析：烟代表固体小颗粒，雾代表液体小液滴，二者不能混淆。 3. 吸收有毒的五氧化二磷；冷却高温集气瓶，防止瓶底炸裂 解析：生成物有毒，高温熔融固体容易炸裂玻璃容器。 4. 防止瓶内热空气受热逸出，造成测量结果偏大 解析：空气受热膨胀会从瓶口跑出，最终进水体积偏大。 5. 冷却至室温 解析：温度高气体膨胀，瓶内压强偏大，流入水偏少。 （二）实验原理与实验结论 1. 氧气；减小；氧气 解析：消耗氧气，瓶内气体总量减少，内部压强低于外界大气压。 2. 体积；21% 解析：描述空气各成分含量统一使用体积分数，不可写质量分数。 3. 难溶于水；不能燃烧、不支持燃烧 解析：剩余氮气没有参与红磷燃烧，且仅有少量水进入集气瓶。 （三）实验误差分析 1. 红磷用量不足；装置气密性不好（合理即可） 解析：氧气未耗尽、装置漏气都会让进水体积小于1/5。 2. 点燃红磷后伸入瓶内速度太慢；实验前弹簧夹未夹紧胶皮管（合理即可） 解析：瓶内热空气大量逸出，气体损耗变多，进水体积大于1/5。 （四）药品替换易错填空 1. 木炭燃烧生成二氧化碳气体，瓶内压强几乎不变，无法形成明显压强差 2. 硫粉燃烧生成二氧化硫气体，瓶内压强几乎不变，无法形成明显压强差 3. 铁丝在空气中无法燃烧，不能消耗瓶内氧气 二、单项选择题答案+解析 1. B 解析：实验依靠红磷消耗氧气形成压强差，只有红磷过量才能耗尽瓶内全部氧气；用量不足会导致测得氧气体积小于1/5。 2. B 解析：烟代表固体小颗粒，雾代表液体小液滴；红磷燃烧产物五氧化二磷是白色固体，现象只能描述为白烟，无淡蓝色、蓝紫色火焰。 3. D 解析：快速塞紧瓶塞能够减少瓶内空气逸出，是规范操作，不会造成进水体积偏小；A、B、C三项均会导致测得氧气含量偏小。 4. D 解析：瓶底清水无法增大瓶内压强，A、B、C均为预留清水的作用。 5. B 解析：木炭燃烧生成气态二氧化碳，填补消耗氧气的体积，装置内外几乎没有压强差，烧杯中水无法大量流入集气瓶。 6. B 解析：气密性检查必须在实验前完成，整套装置所有密封部位都需要检查；漏气会使外界空气进入，测量结果偏小。 7. B 解析：空气中氧气的体积分数约21%，实验简化结论为氧气约占空气体积1/5。 8. C 解析：氮气常温下化学性质稳定，不易和其他物质反应，该选项描述错误。 9. B 解析：红磷燃烧放热，瓶内空气受热膨胀，缓慢塞瓶塞会让大量热空气从瓶口逸出，瓶内气体减少量偏大，冷却后流入的水更多。 10. B 解析：混合物由多种不同物质组成，实验证明空气中含有氧气、氮气等多种物质，因此空气属于混合物。 三、判断正误题答案+改错+解析 1. ×；红磷燃烧只产生白烟，白烟是固体小颗粒，不会出现白雾 解析：区分烟、雾是本实验高频易错点。 2. ×；空气中氧气的体积分数约为21%，不是质量分数 解析：空气成分含量标准表述为体积分数。 3. √；无改错 解析：高温气体膨胀，瓶内压强偏大，流入水体积不足1/5。 4. ×；铁丝只能在纯氧中燃烧，在空气中无法点燃，不能替换红磷 解析：空气中氧气浓度过低，达不到铁丝燃烧条件。 5. √；无改错 解析：木炭燃烧生成气体，装置压强几乎不变，不适用于本实验。 6. ×；装置漏气，外界空气进入瓶内，测得氧气含量偏小 解析：漏气会抵消压强差，进水量偏小。 7. √；无改错 解析：液氮汽化吸收大量热量，可制造低温环境用于冷冻治疗。 8. ×；进水体积小于1/5的原因有多种，不只是红磷不足，还有装置漏气、未冷却开弹簧夹等 解析：题干表述过于绝对，存在多处诱因。 9. √；无改错 解析：白烟是反应生成的五氧化二磷固体小颗粒分散在空气中形成。 四、序号匹配填空题答案 （1）① （2）③ （3）② （4）④ 解析：①红磷燃烧生成固体，适合本实验；③铁丝空气中不燃烧；②木炭燃烧生成二氧化碳；④硫粉燃烧生成二氧化硫。 五、简答题填空标准答案 1. 氮气化学性质不活泼，不易与食品发生反应；氮气无毒、成本低廉易得 解析：食品防腐选用氮气两大核心条件：性质稳定、安全廉价。 2. 稀有气体通电时能够发出各种不同颜色的有色光 解析：该变化无新物质生成，属于稀有气体独有的物理性质。 3. 工业生产加装废气净化装置；减少化石燃料的燃烧（合理即可） 解析：分别从废气末端处理、减少污染源两个角度作答。 4. 吸收有毒的五氧化二磷；快速冷却高温集气瓶，防止瓶底炸裂 解析：集气瓶底部水的双重作用，兼顾环保与实验安全。 六、拓展连线匹配标准答案 红磷不足 —— 进水体积小于1/5 瓶塞塞放过慢 —— 进水体积大于1/5 装置漏气 —— 进水体积小于1/5 未冷却开弹簧夹 —— 进水体积小于1/5 氧气 —— 供给呼吸、炼钢、气焊 氮气 —— 食品防腐、液氮低温制冷 稀有气体 —— 制作霓虹灯、航标灯 集气瓶底水 —— 吸收白烟、冷却瓶内气体 红磷 —— 消耗装置内氧气 1 学科网（北京）股份有限公司 $