第二单元空气和氧气基础知识梳理--2026-2027学年九年级化学人教版上册

该初中化学第二单元知识清单系统梳理了“空气与氧气”核心内容，涵盖空气组成测定、氧气性质与制备、空气污染防治等知识范畴，搭建从基础概念认知到实验操作技能再到实际应用分析的递进式学习支架。 清单通过“实验步骤分解+误差分析”“跨学科实践”等设计构建完整知识体系，如测定空气中氧气含量实验的误差分析（甲同学水面上升小于1/5的原因）培养科学思维，“思考拓展”模块（能否用木炭代替红磷）强化科学探究与实践。设置“物质性质-用途”关联表（氮气化学性质不活泼作保护气）落实化学观念，不同学生可通过分层问题高效学习，教师可利用实验改进案例（分液漏斗控制反应速率）设计教学活动。

第二单元基础知识梳理 课题1 我们周围的空气 1．法国化学家______通过实验得出空气是由______和______组成的，其中______约占空气总体积的 1/5 的结论。 2．测定空气中氧气的含量 步骤：①在集气瓶内加入少量水，把水面以上分为5等份，做好标记，②连接装置并检查气密性，③用弹簧夹夹住乳胶管。④点燃红磷，伸入瓶中并立即塞上瓶塞。⑤待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察集气瓶内水面变化情况。 现象：红磷燃烧______；冷却后，打开弹簧夹，水______，进入水的体积约占瓶中气体的______。 结论：空气中氧气体积约占空气体积的______。 剩余的五分之四主要是______气，氮气不能______，也不能______，______溶于水。空气不是单一的物质。 反应原理：表达式______ 误差分析：实验完毕，甲同学的集气瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的1/5______，乙同学的集气瓶内水面上升明显大于瓶内空气体积的1/5______。 ①可能使用红磷的量不足，瓶内氧气没有消耗完 ②可能未塞紧瓶塞，装置漏气，红磷熄灭冷却时外界空气进入瓶内 ③可能没夹紧弹簧夹，红磷燃烧时瓶内部分空气受热从导管逸出 ④可能插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前，瓶内部分空气受热逸出 ⑤可能没有冷却到室温，就打开弹簧夹。 思考： 【资料】：木炭与氧气反应生成二氧化碳（气体），硫与氧气反应生成二氧化硫（气体），镁和氧气反应生成氧化镁（固体），镁和氮气反应生成氮化镁（固体） 根据上述反应信息，分析： ①能否用木炭、硫磺代替红磷，为什么？______ ②能否用镁条代替红磷，为什么？______ ③能否用铁丝代替红磷，为什么？______ ④选择什么类型的物质才能比较准确的测出空气中氧气含量？______ 物质能在空气中燃烧，只消耗氧气，生成物质是固体，密闭容器中气体压强减小，水进入集气瓶，进入水的体积就是消耗氧气的体积。 3．空气主要是由______和______组成的，按体积分数计算各约占______%和______%，稀有气体占______%，二氧化碳占______%。稀有气体包括______、______、______、氪、氙、氡。 4．纯净物由______组成，如______ 等。混合物由______组成，如______等。 5．空气是一种宝贵的自然资源 成分 主要用途 氮气 ②________________——常用作保护气 液氮汽化吸热——可用作制冷剂（制造低温环境）或冷冻麻醉，超导材料在液氮的低温环境中能显示超导性能 氧气 供给呼吸——如用于医疗急救、潜水等； 支持燃烧——如用于气焊、气割、炼钢、化工生产、航空航天等 稀有气体 在通电时可发出不同颜色的光（该过程为物理变化）——可制成④________，如霓虹灯； 氦气密度小、性质稳定——常用于填充探空气球 二氧化碳 植物⑤________的原料之一——可用作气体肥料； 密度比空气的大，不燃烧也不支持燃烧——可用于⑥________； 固态二氧化碳（俗称⑦________）升华吸热——可用作⑧________，如用于人工增雨 6．空气污染及其防治 （1）空气质量指数越大，空气质量指数级别________，空气质量状况________。 （2）目前计入空气质量评价的主要污染物 ①气体污染物：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、臭氧，其中________________会形成酸雨。 (注意不包含二氧化碳） ②固体污染物：可吸入颗粒物、细颗粒物(PM2.5)——形成雾霾。 （3）目前，人们正在采取多种措施防治空气污染。例如，________；________；________；采用化学等方法处理工业生产中产生的有害气体；在汽车上安装尾气净化装置，将有害气体转化为无害气体等。 课题2氧气 1.氧气的物理性质 (1) 通常状况下，氧气是一种 ____色、____味的____体。 (2) 氧气的密度比空气____。 (3) 氧气____溶于水。 (4) 在加压、降温条件下，氧气可以变为____色的液体，继续降温可变成淡蓝色雪花状固体。 储存：液态氧气加压贮存在____色钢瓶中。 2.氧气的化学性质 氧气具有____性，____（填 “可以” 或 “不可以”）作燃料。 硫的燃烧 (1) 现象： 空气中：发出____火焰，放热，生成有____气味的气体； 氧气中：发出____火焰，放热，生成有刺激性气味的气体。 (2) 文字表达式：____________。 (3) 集气瓶底部预先放少量水的作用：____________。 木炭（碳）的燃烧 (1) 现象： 空气中：发红、放热； 氧气中：发出____，放热，生成能使澄清石灰水____的气体。 (2) 文字表达式：____________。 铁丝的燃烧 (1) 现象：铁丝在空气中____；在氧气中剧烈燃烧，____，放出大量热，生成一种_____色固体。 (2) 文字表达式：____________。 (3) 集气瓶底部放少量水（或细沙）的作用：____________。 (4) 实验注意：铁丝绕成螺旋状目的：____；铁丝前端系一根火柴的作用：____。 3.化合反应、氧化反应 (1) 化合反应：由____种或____种以上物质生成____种物质的反应，特点：____。 (2) 氧化反应：物质与____发生的反应。 剧烈氧化：例如____； 缓慢氧化：进行得很慢，不容易被察觉，举例：____、____、____。 课题3 制取氧气 1．工业上制取氧气 工业上制取氧气的方法叫______，原理：先降温将空气转化为液态，利用液氮和液氧的______不同，进行分离（液态氮的沸点比液态氧的低，因此氮气先分离出来）。此过程属______变化（填“物理”或“化学”）。工业生产的氧气，一般加压储存在蓝色钢瓶中、瓶上写黑色字。 2．氧气的实验室制取 (1)反应原理 ①高锰酸钾制取氧气：___________。 ②过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气：___________。 (2)实验装置 ①发生装置 选用试剂 选择依据 发生装置 装置特点 原因分析 反应物状态 发生条件 高锰酸钾 固体 加热 试管口略向下倾斜 ___________ 试管口放一团棉花 ___________ 过氧化氢和二氧化锰 固体和液体 常温(不需要加热) 长颈漏斗下端口伸入液面以下 ___________ ②收集装置 选择依据(氧气的性质) 收集方法 收集装置 装置特点 原因分析 氧气___________溶于水且不和水反应 排水法(较纯净) 导管不要伸入集气瓶太长 ___________ 氧气密度比空气___________且不与空气成分反应 向上排空气法 (较干燥) 导管应伸到集气瓶底部 ___________ (3)实验步骤 实验室用高锰酸钾制取氧气大致可分为下列步骤：①点燃酒精灯，加热试管；②连接仪器，检查装置的气密性；③将高锰酸钾装入试管，塞入一小团棉花，用带导管的橡胶塞塞紧试管，并把试管固定在铁架台上；④用排水法收集氧气；⑤熄灭酒精灯；⑥将导管从水槽中取出。 ①正确的操作顺序为___________。 ②收集氧气的最佳时机为：当导管口有___________时开始收集(目的是___________)。 ③实验结束时，应先撤离导管，再熄灭酒精灯的原因是___________。 (4)检验与验满 检验 验满 将___________伸入集气瓶___________，若木条___________，说明为氧气 将___________靠近集气瓶___________，若木条___________，证明氧气已收集满 集气瓶瓶口一侧有较大气泡放出 实验改进 (5)装置对比改进 同学们在使用图1中A装置制取氧气时，发现锥形瓶内反应较剧烈，此时可将长颈漏斗更换为分液漏斗(如B装置)，改进过后B装置的优点是___________，你还可以选择什么仪器：___________(填一种)。 跨学科实践——制作简易制氧装置 3．常见的收集装置 类型 排水法 向上排空气法 向下排空气法 装置图 __________ __________ 适用范围 收集__________溶于水且不与水反应的气体，如氢气、氧气、甲烷等 收集密度比空气__________且不与空气成分反应的气体，如氧气、二氧化碳等 收集密度比空气__________且不与空气成分反应的气体，如氢气、甲烷等 优缺点 收集的气体纯度高，但不干燥 收集的气体较干燥，但纯度不高 注意事项 a．用排水法收集气体时，集气瓶应装满水，当导管口有连续均匀的气泡冒出时方可收集，收集时导管只需伸到集气瓶瓶口即可； b．用排空气法收集气体时，导管应伸入集气瓶底部，便于排尽集气瓶内空气； c．当使用固固加热型发生装置和排水法收集装置制取气体时，实验结束后，应先__________，再__________，目的是防止______________________________。 4．催化剂和催化作用 定义:在化学反应里能_______其他物质的化学反应速率，而本身的_______和_______在化学反应前后都没有发生变化的物质叫催化剂。催化剂在化学反应中所起的作用叫_______。 注意: ①催化剂能改变化学反应速率，包括加快和减慢。 ②催化剂只能改变化学反应的速率，不能改变生成物的质量。 ③催化剂是针对具体反应而言，不能单独说某种物质是催化剂。 ④同一个化学反应，可能有多种不同的催化剂。 5． 分解反应 分解反应是指由_______种物质生成_______其它物质的反应。反应规律：AB→A＋B（“一分多”） 参考答案 课题1 1． 拉瓦锡 氧气 氮气 氧气 2． 产生大量的白烟，放出热量 进入集气瓶中 1/5 1/5 氮 燃烧 支持燃烧 难 磷+氧气五氧化二磷 ①②⑤ ④③ 不能，木炭、硫磺与氧气反应生成气体，瓶内的气压不降低 镁条既能与氧气反应也能与氮气反应 铁丝在空气中不能燃烧 物质能在空气中燃烧，只消耗氧气，生成物质是固体 3． 氧气 氮气 21 78 0.94 0.03 氦 氖 氩 【详解】空气主要是由氧气和氮气组成的，按体积分数计算各约占21%和78%，稀有气体占0.94%，二氧化碳占0.03%。稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙、氡。 4． 一种物质 氧气 两种或两种以上物质 空气 5． 化学性质不活泼 电光源 光合作用 灭火 干冰 制冷剂 【详解】空气按体积分数计算，氮气约占78%、氧气约占21%，是占比最高的两种成分； 氮气常温下很难和其他物质反应，化学性质稳定，因此可作保护气； 稀有气体通电时会发出不同颜色的光，该性质可用于制作霓虹灯等电光源； 二氧化碳是植物光合作用的原料，可作气肥；本身不燃烧也不支持燃烧、密度大于空气，可覆盖在可燃物表面隔绝氧气灭火；固态二氧化碳俗称干冰，升华时吸收大量热，可作制冷剂，用于人工增雨、食品冷藏等场景。 6．（1） 越高 越差 （2）二氧化硫、二氧化氮 （3） 制定环保法规 建立空气质量监测系统 研制和开发清洁能源 课题2 1. 无；无；气 略大 不易 淡蓝；蓝 2. 助燃；不可以 淡蓝色；刺激性；蓝紫色；；吸收二氧化硫，防止污染空气 白光；变浑浊； 不能燃烧；火星四射；黑；；防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底；增大受热面积；引燃铁丝 3. 两；两；一；多变一 氧气；物质的燃烧；铁生锈；食物腐烂；动植物呼吸 课题3 1． 分离液态空气 沸点 物理 2．(1) 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 过氧化氢氧气+水 (2) 防止冷凝水回流到热的试管底部，使试管破裂 防止高锰酸钾粉末进入导管 形成液封，防止产生的氧气从长颈漏斗口逸出 不易 便于将集气瓶内的水排尽 大 排尽集气瓶内的空气，使收集到的氧气较纯净 (3) ②③①④⑥⑤ 连续、均匀的气泡冒出 排尽装置内的空气，使收集到的氧气较纯净 防止水槽中的水倒吸进入热的试管，使试管破裂 (4) 带火星的木条 内 复燃 带火星的木条 口 复燃 (5) 可以控制反应速率，得到平稳的氧气流 注射器 (6) bc 在反应仓增加注射器，控制液体的滴加速率 反应物选择含有氧元素的物质或考虑实验过程对环境的影响；实验所需仪器的规格、性能；实验试剂的浓度、用量等 【详解】（1）①高锰酸钾制取氧气： 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气； ②过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气：过氧化氢氧气+水； （2）高锰酸钾固体加热制氧气：反应物状态为固体，反应条件是加热，所以发生装置为“固固加热型”； 试管口略向下倾斜的原因是防止加热时产生的冷凝水回流到热的试管底部，使试管炸裂； 试管口放一团棉花的原因是防止加热时高锰酸钾粉末随氧气流进入导管； 过氧化氢和高锰酸钾制氧气：反应物状态为固体和液体，反应条件是常温(不需要加热)，所以发生装置为“固液常温（不加热）型”。 长颈漏斗下端口伸入液面以下的原因是形成液封，防止生成的气体从长颈漏斗逸出； 氧气不易溶于水且不与水反应，所以可以用排水法收集，此时收集到的氧气较纯净； 氧气的密度比空气大且不与空气成分反应，所以也可以用向上排空气法收集； 排水法收集氧气时导管的放置：导管不要伸入集气瓶太长，便于将集气瓶内的水排尽，收集到更纯净的氧气。 （3）实验室加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤是连(连接仪器、组装实验装置)→查(检查装置的气密性)→装(装入固体药品：注意用高锰酸钾时，在试管口放一团棉花)→定(用铁架台固定仪器装置)→点(用火柴点燃酒精灯，给试管加热)→收(收集氧气)→移(把导管移出水面)→熄(熄灭酒精灯)，正确的操作顺序为②③①④⑥⑤； 用排水法收集氧气时，刚开始加热时，试管内的空气受热膨胀会先从导管口逸出，此时排出的气体主要是空气，不是纯净的氧气。当导管口有连续、均匀气泡冒出时，说明此时排出的气体是高锰酸钾分解产生的氧气，此时开始收集可以得到较纯净的氧气； 如果先熄灭酒精灯，试管内的温度会降低，压强减小，水槽中的水会在大气压的作用下倒吸入热的试管中，使试管因骤冷而炸裂。因此，实验结束时，应先撤离导管，再熄灭酒精灯； （4）氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃。因此，检验氧气时，将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，说明该气体是氧气； 当用向上排空气法收集氧气时，氧气会从集气瓶底部逐渐充满整个集气瓶，当氧气收集满时，会从瓶口逸出。所以验满氧气时，将带火星的木条靠近集气瓶瓶口，若木条复燃，证明氧气已收集满； （5）分液漏斗可通过控制活塞来调节液体的滴加速度，从而控制反应速率，得到平稳的氧气流； 注射器能通过推拉活塞控制液体的滴加量和滴加速度，进而控制反应速率； 3． 水槽 集气瓶 难/不易 大 小 将导管从水中取出 熄灭酒精灯 水槽中的水倒吸进试管中，使试管炸裂 排水法适用于收集难（或不易）溶于水且不与水反应的气体；向上排空气法适用于收集密度比空气大且不与空气成分反应的气体；向下排空气法适用于收集密度比空气小且不与空气成分反应的气体。 c. 当使用固固加热型发生装置和排水法收集装置制取气体时，实验结束后，应先将导管从水中取出，再熄灭酒精灯，目的是防止水槽中的水倒吸进试管中，使试管炸裂。 4． 改变 质量 化学性质 催化作用 5． 一 两种及以上 学科网（北京）股份有限公司 $