第二单元 空气和氧气整理与提升课件--2025-2026学年九年级化学人教版上册

该初中化学第二单元复习课件系统梳理了空气组成与保护、氧气性质与制取、化学反应类型等核心内容，通过知识框架图将空气成分、红磷实验、氧气性质、制取方法及反应类型串联，构建“组成-性质-制取-应用”的逻辑网络，体现知识点内在联系。 其亮点在于以吉林雾霾实景引入培养科学态度，通过红磷实验误差分析、催化剂作用探究发展科学思维，设计分层课堂练习（如基础辨析题、实验操作题）。帮助学生巩固知识，教师可精准把握学情，提升复习针对性与效率。

null实验一。试管中盛有适量5%过氧化氢溶液。把带火星的木条伸入试管中，观察到木条没有明显的变化。实验2，用电子天平称取0.5克二氧化锰装入试管中。再向试管中加入适量5%过氧化氢溶液，观察到试管中有大量气泡生成。把带火星的木条伸入试管中，木条复燃说明有氧气生成。实验3，待上述试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液。并把带火星的木条伸入试管，观察到试管中有气泡生成，带火星的木条复燃。待试管中又没有现象发生时，再重复上述操作。观察到试管中再次有气泡生成，带火星的木条复燃。实验后，把二氧化锰洗净干燥，再冲凉，发现二氧化锰的质量仍为0.5克。 今天为大家示范的是氧气的实验室制取与性质实验。首先大家要了解本次实验所需要的实验用品，实验仪器有试管、试管架、铁架台、单孔橡胶塞、玻璃导管、胶皮管、药匙、镊子、集气瓶、酒精灯、水槽、燃烧池干、锅前。实验药品。有高锰酸钾。木炭、铁丝、氧气、澄清石灰水。其他实验用品有棉花、火柴、升降台、肺叶杆。首先，连接仪器组装装置。检查装置的气密性，将导管插入水中，双手紧握试管，可以看到导管口有。气泡冒出。松开手后，可以看到导管中形成一段水柱，说明装置不漏气。取适量高锰酸钾装入试管。装药品时，先将试管横放，把盛有高锰酸钾的药池小心的送至试管底部，然后使试管直立起来，在试管口塞一小团棉花。之后塞入带导管的橡胶塞。把试管固定在铁架台上，铁夹夹在试管的中上部，试管口略向下倾斜，随后将集气瓶中装满水。用玻璃片盖住瓶口。将盛满水的集气瓶倒立。水槽内。点燃酒精灯，用酒精灯的外焰对试管进行预热，然后将酒精灯固定位置。加热药品，用外焰对药品集中加热。通过观察，我们看到水槽中的玻璃导管口有气泡冒出，开始的气体先不收集，待冒出的气泡连续均匀时再进行收集，否则收集到的氧气不纯，混有空气。待氧气收集满后，在水中盖上毛玻璃片，将集气瓶移出水槽，这样一瓶氧气就收集好了。氧气制取结束后先把玻璃导管从水槽中移出水面，再熄灭酒精灯，停止加热。在燃烧池里放少量木炭。加热观察现象。把盛有燃着的木炭的燃烧池伸进充满氧气的集气瓶里观察现象。燃烧结束后，在集气瓶中倾倒适量澄清石灰水。振荡观察现象。点燃系在螺旋状细铁丝底端的火柴。待火柴快燃尽时，插入充满氧气的集气瓶中。观察现象。可以看到，一、加热高锰酸钾固体一会儿后，导管口有连续均匀的气泡冒出。2、木炭在空气中燃烧持续发红，放出热量。木炭在氧气中燃烧发出白光，放出热量。往集气瓶中注入澄清石灰水后，澄清石灰水变浑浊。3、铁丝在空气中只能发红发热，不能燃烧。铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，有黑色固体产生。由实验可知，高锰酸钾受热后有氧气产生，同时还生成锰酸钾和二氧化锰。实验室常用加热高锰酸钾的方法制取氧气，木炭能与氧气反应，生成能使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳，放出热量。木炭在氧气中燃烧比在空气中更为剧烈。铁在空气中不能燃烧，在氧气中燃烧生成四氧化三铁。实验中需要注意的是制取氧气的注意事项，一、深入试管内的导管不宜过长，流露出橡胶塞即可，否则不利于排进试管内的空气，导致收集的气体不纯，而且也不利于气体的导出。2、装入药品后，试管口要塞一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管。3、固定试管时，铁夹应夹在离试管口3分之1处，因为铁夹距试管口太近，一夹破试管口离试管口太远，不便于加热。4、试管口要略向下倾斜，防止冷凝水回流到热的试管底部使试管破裂。5、对试管加热时要先预热，然后再对准药品部位加热，防止试管因受热不均而炸裂。六用排水法收集气体时要等气泡连续均匀冒出时再开始收集，否则收集到的氧气不纯，混有空气。7、实验结束后，要先将导管撤离水槽，再熄灭酒精灯，防止水槽中的水倒流回试管，使试管因骤冷而破裂。铁丝在氧气中燃烧的注意事项，一、当火柴快燃尽时，再把铁丝伸入集气瓶中，不能过早深入，以免消耗过多的氧气。2、在集气瓶底要预先放入一些水，防止高温熔化物溅落，使集气瓶破裂。 过氧化氢分解制取氧气反应中二氧化锰的作用。在试管中加入5毫升质量分数为5%的过氧化氢溶液。把带有火星的木条插入试管观察现象，观察到木条没有复燃。向上述试管中加入少量二氧化锰，观察到试管中立刻有大量气体产生。把带有火星的木条插入试管，观察到带火星的木条复燃。待上述试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，观察到试管中又有气体产生，把带有火星的木条插入试管带，火星的木条又复燃。待试管中又没有现象发生时，再重复上述操作，观察现象，试管中再次产生气体，带火星的木条再次复燃。实验一中，带有火星的木条不能复燃，是因为过氧化氢在常温下分解缓慢，在较短时间内放出的氧气很少。在实验二中，木条复燃是因为过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰，是过氧化氢分解加速。这一反应可以表示为过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气。在实验三中，实验重复多次，每次只消耗了过氧化氢。二氧化锰本身未见明显变化。这种在化学反应里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叫做催化剂。 本实验用到的实验用品主要有，集气瓶、双孔橡胶塞、燃烧时导管。橡胶管。止水夹、烧杯、酒精灯、药匙、热水。蒸馏水。红林。检查装置的气密性，首先打开止水夹，保证装置的连通，然后把集气瓶放入。热水中，可。观察到导管口有气泡。产生。取出。集气瓶。水进入到导管中，说明装置的气密性良好。接下来我们开始实验，在集气瓶内加入少量水后，用橡胶圈把集气瓶剩余容积五等分。家住止水家。打开瓶塞。用药匙装入。红磷。点燃红磷后，迅速放入。集气瓶中。塞紧橡胶塞，红磷燃烧产生大量白烟，白烟是五氧化二磷小颗粒，易溶于水。反应停止后。冷却至室温后。打开止水夹，烧杯中的水经导管进入集气瓶。集气瓶中的水面。上升了至刻度线的5分之1处。集气瓶内水面上升约5分之1，说明空气中的氧气被消耗了，消耗的氧气约占空气体积的5分之1。 吉林省初中化学教师 专用 整理与提升 人教版-化学-九年级上册 【第二单元 空气和氧气】 本章知识框架 01 空气：组成与探究 • 组成认知：明确空气是氮气、氧气等组成的混合物 • 经典实验：红磷燃烧法测定氧气含量的原理与操作 • 价值探讨：空气资源的综合利用与环境保护意义 02 氧气：性质与特性 • 物理性质：无色无味、密度略大、不易溶于水的气体 • 化学性质：具有强助燃性，能支持多种物质剧烈反应 • 现象对比：木炭、硫、铁丝在氧气中燃烧的不同现象 03 制取：实验室与工业 • 实验制备：过氧化氢分解（固液常温）、高锰酸钾加热 • 核心概念：催化剂的“一变二不变”及二氧化锰的作用 • 工业制法：利用液氧与液氮沸点差异进行分离 04 归纳：基本反应类型 • 化合反应：“多变一”的特征，如碳的燃烧反应 • 分解反应：“一变多”的特征，如双氧水分解 • 氧化反应：物质与氧发生的反应，关注反应过程与现象 新课引入：我们身边的空气 图：吉林市松花江畔雾霾天气实景拍摄 我们每天都在呼吸，却常常忽略空气的质量。当熟悉的城市天际线变得朦胧，当深呼吸不再是享受，我们是否该重新审视：空气，究竟对我们意味着什么？ 雾锁江城：不容忽视的现状 受地理环境与季节因素影响，吉林秋冬季节易出现雾霾天气。这不仅遮蔽了城市的美景，更对呼吸系统健康构成潜在威胁，让“清新空气”成为一种期盼。 守护蓝天：从了解到行动 空气保护始于认知。今天，我们将深入探究空气的奥秘，从成分到污染，从监测到防治。让我们一起思考：作为青少年，我们能为守护这片蓝天做些什么？ 01 / 模块一 空气的组成与保护 空气是生命的摇篮，也是自然循环的纽带。它不仅是我们呼吸的基础，更是地球生态平衡的关键。 本模块将带您深入探索空气的成分奥秘，了解其对环境的深远影响，以及我们应如何守护这片纯净的蓝天。 空气的成分 氮气 (N₂) 78%体积占比 氧气 (O₂) 21%体积占比 稀有气体 0.94%氦/氖/氩/氪等 二氧化碳 & 杂质 0.06%水汽/尘埃等 核心结论：空气是一种混合物，其中氮气含量最高，氧气次之，二者合计占空气体积的99%以上。这些气体维持着地球的生态平衡与生命活动。 纯净物与混合物 从微观角度看，纯净物由同种分子构成， 而混合物由多种不同分子混合而成。 纯净物 核心特征：由一种物质组成，具有固定的组成和性质，拥有专属的化学符号（化学式）。 生活实例：氧气 (O₂)、蒸馏水 (H₂O)、二氧化碳 (CO₂)、铁 (Fe)。 混合物 核心特征：由两种或多种物质混合而成，无固定组成，各成分保持原有化学性质。 生活实例：空气（氮气+氧气等）、海水（水+盐类）、白醋、澄清石灰水。 核心实验：红磷测定空气中氧气含量 实验装置组成 主要包含集气瓶、燃烧匙、橡胶塞、导管、止水夹和烧杯。装置需具备良好的气密性，防止外部空气进入影响结果。红磷放置在燃烧匙中，通过点燃使其在密闭集气瓶内充分燃烧。 01 实验核心原理 利用红磷燃烧消耗密闭容器内的氧气，生成固态的五氧化二磷，使容器内气压减小。待装置冷却至室温后，打开止水夹，烧杯中的水在外界大气压的作用下进入集气瓶，进入水的体积即为瓶内消耗的氧气体积。 02 文字表达式 红磷 + 氧气 → 五氧化二磷 现象：红磷燃烧产生大量白烟，放出热量；冷却后打开止水夹，水从导管进入集气瓶，约占瓶内空气体积的1/5。 点燃 红磷燃烧测氧气含量 红磷实验：现象与结论 图示：红磷在密闭容器中燃烧的 经典实验装置与原理 01 核心实验现象 ① 燃烧阶段：红磷剧烈燃烧，产生大量白烟，并释放大量热量。 ② 冷却阶段：打开止水夹，烧杯中的水倒吸进入集气瓶，约占瓶内空气体积的1/5。 02 科学结论推导 实验证明：空气中氧气的体积约占空气总体积的1/5；剩余气体（主要是氮气）不支持燃烧且难溶于水。 避坑指南：现象描述易错点 ⚠️ 绝对禁止：描述现象时直接说“生成五氧化二磷”。 ✅ 正确做法：只能描述感官能观察到的内容（如发光、放热、产生烟雾等），生成物名称属于实验结论。 红磷实验误差分析（一）：进水体积 < 1/5 01 红磷的量不足 红磷的量未能将集气瓶内的氧气完全消耗，瓶内残留的氧气导致内外压强差减小，从而使最终进入的水量少于五分之一。 02 实验装置漏气 装置气密性不佳，在冷却过程中外界空气会进入瓶内，填补了部分因氧气消耗产生的压强差，导致瓶内外压力差变小，进水量不足。 03 未冷却至室温就打开弹簧夹 瓶内气体受热膨胀，此时压强偏大，内外压强差小于常温下的理论值。若此时打开弹簧夹，水压入的动力不足，导致进水量偏少。 04 导管内残留有水 实验前导管内未预先注满水，或实验结束后，有一部分水滞留在导管中未能进入集气瓶，导致实际观察到的进水量少于真实值。 红磷实验误差分析（二）：进水体积 > 1/5 原因一：点燃后伸入集气瓶过慢 点燃红磷后，若未迅速伸入集气瓶并塞紧瓶塞，瓶内空气受热急剧膨胀会逸出。这使得瓶内减少的气体总量远大于氧气的实际消耗量，冷却后压强差更大，最终导致进水量超过1/5。 原因二：弹簧夹未夹紧 若弹簧夹未夹紧乳胶管，红磷燃烧放热使瓶内压强瞬间增大，空气会从导管处被“压出”瓶外，造成气体额外流失。待装置冷却后，进入的水量自然会多于理论值的1/5。 实验拓展思考：为何不能用木炭或硫代替红磷？ 因为木炭燃烧生成二氧化碳（CO₂）气体，硫燃烧生成二氧化硫（SO₂）气体，这些气态生成物会填补消耗的氧气体积，导致反应前后集气瓶内的压强几乎没有明显变化，无法形成足够的内外压强差，因此烧杯中的水不会倒吸入集气瓶，实验无法成功。 空气的利用与保护 01 空气是宝贵的资源 氮气 (N₂) 化学性质稳定，常充入食品包装袋防腐；是制造氮肥、硝酸的核心原料，也是工业生产中重要的保护气。 稀有气体 化学性质极不活泼，可用作焊接保护气；通电时能发出五彩光芒，广泛用于制作霓虹灯、闪光灯等电光源。 02 守护蓝天，共筑清新空气 警惕隐形的“空气杀手” 主要污染物包括有害气体（二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳）和烟尘。它们不仅损害人体健康，还会引发酸雨、雾霾等环境问题。 践行绿色行动，守护呼吸 加强空气质量监测预警；优先使用太阳能、风能等清洁能源；积极参与植树造林，减少化石燃料使用，从点滴做起。 课堂练习（一） 01 空气中体积分数含量最多的气体是下列哪一项？B A. 氧气 B. 氮气 C. 二氧化碳 D. 稀有气体 02 下列常见的物质中，属于纯净物的是哪一个？C A. 洁净的空气 B. 碳酸汽水 C. 液态氧 D. 水泥砂浆 03 在测定空气中氧气含量的实验中，水进入集气瓶体积小于1/5，不可能的原因是？A A. 红磷过量 B. 装置气密性差 C. 未冷却至室温 D. 红磷量不足 02 / 模块二 氧气的性质 氧气是空气的重要组成部分，也是维持生命活动与支持燃烧的关键物质。 本模块将深入探究其物理与化学特性，揭开它在自然界循环中的核心作用。 氧气的物理性质 ▲ 低温高压下的液态氧，呈现出独特的淡蓝色，这是氧气的重要物理特征之一。 通常状态 标准状况下为无色、无味的透明气体，常温下不可见。 密度特征 密度比空气略大，这决定了可用向上排空气法收集。 水中溶解性 不易溶于水，但仍有少量溶解，这是水生生物生存的关键。 三态转化 降温加压可变成淡蓝色液体，继续降温可形成淡蓝色雪花状固体。 🧠 速记口诀 “无臭无味难溶水，密度略大空气辈；降温加压变蓝液，固氧也是淡蓝态。” 氧气的化学性质：助燃性 氧气是一种化学性质比较活泼的气体，在点燃或加热条件下能与许多物质发生氧化反应。它的核心特性是具有助燃性，能使可燃物燃烧得更加剧烈。 特别注意：氧气本身不具有可燃性，它不能作为燃料燃烧，只是作为助燃剂支持其他物质的燃烧过程。 🔥 燃烧现象 比在空气中燃烧更旺，发出白光，放出大量热量，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊。 ⚗️ 文字表达式 碳 + 氧气 → 二氧化碳 木炭在氧气中燃烧的实验现象非常明显，发出的白光比在空气中燃烧时的红光要耀眼得多，这直观地体现了氧气的助燃作用。 点燃 硫在氧气中燃烧 ▲ 硫在氧气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰 01 实验现象 在空气中燃烧呈微弱淡蓝色火焰；在氧气中燃烧更剧烈，发出明亮的蓝紫色火焰，同时放出热量，并生成一种有刺激性气味的气体。 02 文字表达式 硫 + 氧气 → 二氧化硫 03 绿色化学 · 关键操作 集气瓶底部需预先放入少量水（或NaOH溶液），目的是吸收有毒的二氧化硫气体，防止其逸散污染空气，这是绿色化学实验的重要体现。 点燃 铁丝在氧气中燃烧 实验现象实拍： 铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量热 01 实验现象 空气中只发红，不燃烧；在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，生成黑色固体（四氧化三铁）。 02 反应文字表达式 铁 + 氧气 → 四氧化三铁 增大受热面积 将铁丝绕成螺旋状，能有效增加铁丝与氧气的接触面积，使反应更充分、更剧烈。 火柴引燃铁丝 在铁丝末端系一根火柴，待火柴快燃尽时伸入集气瓶，利用火柴燃烧的高温引燃铁丝。 防止瓶底炸裂 集气瓶底部预先放少量水或细沙，防止高温熔融物溅落炸裂瓶底，确保实验安全。 点燃 物质燃烧现象对比 01 木炭 (C) 在空气中：保持红热，无烟无焰，放出热量。 在氧气中：剧烈燃烧，发出白光，放出大量热。 02 硫 (S) 在空气中：发出微弱的淡蓝色火焰，放热，生成刺激性气味气体。 在氧气中：发出明亮的蓝紫色火焰，放热，生成刺激性气味气体。 03 铁丝 (Fe) 在空气中：只发生红热现象，不能燃烧。 在氧气中：剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，生成黑色固体。 实验结论：物质在氧气中燃烧的剧烈程度远高于在空气中。这说明氧气的浓度越高，可燃物的燃烧就越剧烈，充分体现了氧气具有强烈的助燃性。 氧化反应与化合反应 01 氧化反应 定义：物质与氧发生的化学反应，特征是元素化合价升高。 分类：① 剧烈氧化（如：燃烧、爆炸）；② 缓慢氧化（不易察觉，如：动植物呼吸、食物腐烂、铁生锈）。 02 化合反应 定义：由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应。 特征：“多变一”（表达式：A + B → AB）。 实例：碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁。 两者的关系：交叉关系 物质与氧气发生的化合反应，同时也属于氧化反应。但并非所有氧化反应都是化合反应（如蜡烛燃烧生成两种物质），也并非所有化合反应都涉及氧化（如二氧化碳与水反应生成碳酸）。 课堂练习（二） 01. 氧气性质辨析 下列关于氧气性质的描述，错误的是（ ） A. 氧气具有可燃性 B. 氧气不易溶于水 C. 密度比空气略大 D. 液态氧呈淡蓝色 解析：氧气能支持燃烧（助燃性），但本身不具有可燃性，具有可燃性的是氢气、木炭等物质。 02. 铁丝燃烧现象 铁丝在氧气中燃烧的主要现象是（ ） A. 发出白光 B. 大量白烟 C. 火星四射 D. 蓝紫色火焰 解析：铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，并生成黑色固体（四氧化三铁）。 03. 缓慢氧化判断 下列变化属于缓慢氧化的是（ ） A. 木炭燃烧 B. 食物腐败 C. 蜡烛燃烧 D. 铁丝燃烧 解析：缓慢氧化是进行得很慢、不易被察觉的氧化反应。食物腐败符合这一特征，其余均为剧烈的氧化反应（燃烧）。 03 / 模块三 氧气的制取 深入解析氧气的实验室制备与工业制取核心原理，系统掌握发生装置、收集方法及操作规范。 通过实验探究与原理分析，建立“性质决定制备方法”的化学思维模型。 实验室制氧气：两种常用方法 01 过氧化氢分解法 无需加热，操作简便且安全，属于固液常温型反应。二氧化锰在此反应中作为催化剂，可循环使用。 实验药品：5%过氧化氢溶液 (H₂O₂)、二氧化锰 (MnO₂) 反应原理： 装置要点：固液不加热型（分液漏斗/长颈漏斗 + 锥形瓶） 02 高锰酸钾加热分解法 需加热，反应速率适中，生成的氧气纯度较高。属于固体加热型反应，是实验室制取氧气的经典方法。 实验药品：高锰酸钾 (KMnO₄) 紫黑色固体粉末 反应原理： 装置要点：固体加热型（试管口略向下，需塞棉花防堵塞） 过氧化氢 水 + 氧气 二氧化锰 高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 加热 探究二氧化锰在过氧化氢制取氧气中作用的实验 氧气的实验室制取与性质实验 过氧化氢分解制取氧气的反应中二氧化锰的作用 催化剂：一变两不变 图示：黑色二氧化锰粉末 (MnO₂) 在过氧化氢分解反应中，二氧化锰 (MnO₂) 作为核心催化剂，扮演着调控化学反应节奏的关键角色。 01 一变 · 改速率 改变其他物质的化学反应速率（可加快亦可减慢），这是催化剂最核心的作用特征。 02 质量不变 反应前后，催化剂本身的质量不发生任何改变，既不会被消耗，也不会凭空增加。 03 化学性质不变 反应结束后，催化剂的化学性质保持原样，仍可继续催化其他反应（如回收再利用）。 ⚠️ 避坑指南：催化剂只改速率，不改产量！它不是反应物也不是生成物。注意区分“化学性质”与“物理性质”，反应后物理性质（如颗粒大小）可能改变。 高锰酸钾制氧气装置要点 高锰酸钾为黑紫色棱形结晶，是实验室加热制氧的常用氧化剂，反应过程中需严格遵守装置规范。 01. 管口略向下倾斜 防止加热产生的冷凝水回流至热试管底部，避免试管因冷热不均而炸裂，这是实验安全的核心要求。 02. 管口放置棉花团 在试管口放一团蓬松棉花，阻挡粉末被气流带入导管，防止导管堵塞或水槽中的水被染色，确保气体纯净。 03. 铁夹夹中上部 铁夹应夹在距试管口约1/3处，确保试管固定稳固，同时为试管受热膨胀和气体流动留出充足空间。 04. 导管微露橡皮塞 导管只需稍露出橡皮塞（约0.5cm）。过长会增加气体阻力，影响导出速率；过短则易因装置内压强变化导致漏气，影响实验效果。 05. 外焰充分加热 利用酒精灯外焰（温度最高区域）对准药品部位加热，保证反应所需的高温条件，使制氧反应持续、平稳地进行，提高实验效率。 高锰酸钾制氧气操作步骤 谐音记忆：查 → 装 → 定 → 点 → 收 → 离 → 熄 （茶庄定点收利息） 01 查 检查装置气密性，双手紧握试管，观察导管口是否有气泡冒出，确保装置不漏气。 02 装 将高锰酸钾粉末平铺在试管底部，试管口放一团棉花，塞紧橡皮塞。 03 定 铁夹夹在试管中上部，试管口略向下倾斜，防止冷凝水回流炸裂试管。 04 点 点燃酒精灯，先使火焰在试管下方来回移动均匀预热，再集中加热药品。 05 收 用排水法收集。待导管口有连续、均匀的气泡冒出时再收集，保证气体纯度。 06 离 收集完毕后，必须先将导管撤离水槽。这是保障实验安全的核心操作。 07 熄 最后熄灭酒精灯，停止加热。若先熄灭酒精灯，会导致水槽中的水倒吸。 安全警示：“离”和“熄”的顺序绝对不能颠倒！若先熄灭酒精灯，试管内温度降低，压强减小，水槽中的水会倒吸入热的试管，引起试管炸裂。 气体发生装置的选择 💡选择依据：判断装置类型的核心在于明确反应物的状态（固/液/气）和反应条件（是否需要加热），这是实验装置设计的根本逻辑。 01 固液不加热型 适用特征：固体与液体作为反应物，反应在常温下即可自发进行，无需酒精灯加热。 📌 典型案例：过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气；大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳。 02 固体加热型 适用特征：反应物为固体（或固体混合物），且反应需要持续加热（酒精灯）才能发生。 📌 典型案例：高锰酸钾受热分解制取氧气；氯酸钾与二氧化锰共热制取氧气。 💡 速记口诀：固液常温选简易，固固加热需网底；状态条件定装置，安全规范要牢记。 气体收集装置的选择 选择依据：主要取决于气体的密度以及气体在水中的溶解性，这是实验成功的关键。 01 排水集气法 适用条件：不易溶于水，且不与水发生化学反应。 核心优势：收集的气体纯度极高，不含空气杂质。 常见应用：氧气、氢气的收集。 注意：若气体极易溶于水（如氨气），则不可使用此方法。 02 向上排空气法 适用条件：气体密度比空气大（相对分子质量>29）。 核心优势：操作便捷，收集的气体较为干燥。 常见应用：氧气、二氧化碳的收集。 技巧：导气管需伸入集气瓶底部，以彻底排尽瓶内空气。 氧气的检验与验满 实验现象： 带火星的木条迅速复燃，发出耀眼白光 01 检验：确认气体“身份” 目的：证明瓶内气体为氧气。 方法：将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，即可证明该气体是氧气。 02 验满：确认收集是否“已满” 目的：证明氧气已收集满。 ① 排水法：集气瓶口有大气泡冒出时，说明已满； ② 排空气法：将带火星的木条放在集气瓶口，若复燃则证明已满。 核心区别：检验需将木条伸入瓶内，验满只需将木条放在瓶口。 工业制氧：分离液态空气法 图示为工业制氧的核心设备——空分塔。它利用精密的温度控制系统，在塔内实现氧气和氮气的高效分离，是现代规模化制氧的关键设施。 核心原理：沸点差异分离 利用空气中氮气（-196℃）与氧气（-183℃）的沸点不同，通过低温液化与分步蒸发的方式，实现两种气体的物理分离。 工艺流程：三步循环法 ① 净化空气并加压降温至液态；② 升温蒸发，沸点较低的氮气率先逸出；③ 剩余的淡蓝色液体即为高浓度液态氧，经压缩储存。 变化本质：物理变化 整个过程仅改变物质的状态（气→液→气），无新物质生成，属于物理变化，这使其具备低成本、大规模生产的优势。 分离液态空气 课堂练习（三） 01 实验室用高锰酸钾制氧气，不需要用到的仪器是（C ） A. 酒精灯 • B. 试管 • C. 长颈漏斗 • D. 水槽 02 检验氧气的最简便方法是（C ） A. 观察颜色 • B. 闻气味 • C. 带火星木条伸入瓶中 • D. 倒入澄清石灰水 03 工业上制取大量氧气的方法是（B ） A. 加热高锰酸钾 • B. 分离液态空气 • C. 加热氯酸钾 • D. 分解过氧化氢 04 / 模块四 化学反应类型 深入解析化合、分解、置换与复分解反应的本质特征， 构建化学反应的分类体系，掌握物质变化的核心规律。 化合反应与分解反应 01 化合反应 定义：由两种或两种以上的物质相互作用，生成另一种物质的化学反应。 特征：“多变一”，反应通式为A + B → AB 实例：碳在氧气中充分燃烧生成二氧化碳 C + O₂ → CO₂ 02 分解反应 定义：由一种物质生成两种或两种以上其他物质的化学反应，是化合反应的逆过程。 特征：“一变多”，反应通式为AB → A + B 实例：过氧化氢在二氧化锰催化下分解 点燃 过氧化氢 水 + 氧气 二氧化锰 氧化反应 基本定义 物质与氧发生的化学反应。其核心是反应物中必须含有“氧”元素，既可以是氧气单质，也可以是含氧化合物。 判断依据 是否有“氧”的参与是判定氧化反应的关键。这一分类角度与反应的剧烈程度、反应前后物质种类的多少无关。 剧烈氧化：爆发式能量释放 反应速率极快，瞬间释放大量能量，常伴随明显的发光、发热现象。典型实例：木材燃烧、镁条在空气中燃烧、火药爆炸等。 缓慢氧化：温和的能量积累 反应速率缓慢，不易被肉眼察觉，不发光但持续放热。典型实例：动植物的呼吸作用、铁的生锈、食物的腐烂、酒的酿造等。 核心认知：交叉关系— 氧化反应是从“是否有氧参与”的角度分类；化合/分解反应是从“物质种类变化形式”分类。二者为交叉关系，例如：铁燃烧既是氧化反应也是化合反应，而蜡烛燃烧是氧化反应但不是化合反应。 课堂小结：知识网络 01 空气体系 ▍核心组成 氮气占78%（体积分数），氧气占21%，是人类生存的基础保障。 ▍经典实验 红磷燃烧法测定氧气体积，利用压强差原理，需注意装置气密性。 ▍环境守护 关注有害气体（如SO₂、NO₂）与可吸入颗粒物，坚持绿色发展。 02 氧气探究 ▍性质与制取 支持燃烧（助燃性）；实验室可通过固液常温或加热固体制取。 ▍收集与验满 排水法（纯净）或向上排空气法（干燥）；利用带火星木条检验。 ▍工业应用 利用液氮与液氧沸点不同分离液态空气，属于物理变化过程。 03 反应规律 ▍基本类型 化合反应（多变一）与分解反应（一变多）是物质转化的基础形式。 ▍氧化反应 物质与氧发生的反应，包括剧烈氧化（如燃烧）与缓慢氧化（如呼吸）。 ▍能量变化 化学反应常伴随能量变化，如燃烧放热、光合作用储能等。 💡 总结：掌握空气与氧气的核心性质是开启化学世界的钥匙，理解反应规律是探究物质变化的基础。 感谢 愿每一次的知识梳理，都化作探索科学的底气；愿你保持好奇，在发现的旅程中步履不停。 2026 春季学期 · 科学素养提升课 Lavf60.16.100 Lavf57.62.100 Lavf60.16.100 Lavf60.16.100 $