第二单元空气和氧气提优教学案 2026-2027学年九年级化学人教版上册

**基本信息** 初三化学第二单元（空气、氧气）提优单元卷，通过基础练习、问题研讨及强化训练，融合实验探究与实际应用，适配单元复习，培养科学探究与实践、科学思维等核心素养。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|基础练习5题|科学探究步骤、物质颜色描述、蜡烛燃烧实验|结合经典实验（如“母子火焰”）考查科学思维| |非选择题|问题研讨+强化训练7大题|空气中氧气体积分数测定、氧气燃烧现象、物质分类、装置气密性检查|实验方案改进（如乙装置测氧气体积）、跨情境应用（潜水艇制氧），突出科学探究与实践|

初三化学提优教学案 第二单元（空气、氧气） 班级________ 姓名________学号________ 一、基础练习 1、实验室有一瓶标签残缺的试剂可能是浓盐酸，有同学提出打开瓶塞观察。这属于科学探究中的（　　） A．猜想假设 B．收集证据 C．设计实验 D．得出结论 2、一些科普读物中常见下列词汇。其中的颜色不是用来描述相关物质真实颜色的是（　　） A．蓝色晶体 B．黑色粉末 C．绿色食品 D．银白色金属 3、英国化学家法拉第曾为少年儿童做过一个有趣的“母子火焰”实验，如图所示。据此实验，下列有关分析中正确的是（ ） A．子火焰中燃烧的物质是液态石蜡 B．这一现象说明蜡烛中主要成分的熔点较高 C．要使该实验成功，导管不宜过长 D．导管的一端要插入母火焰的中心部位是因为该处氧气充足 4、右图是某兴趣小组设计的一套实验装置，装置足以维持实验过程中小白鼠的生命活动。装置气密性良好。经数小时后，U形管A、B两处的液面情况是（提示：NaOH溶液能吸收二氧化碳；忽略水蒸气和温度变化对实验结果的影响）（ ） A．A处上升，B处下降 B．A、B两处都下降 C．A处下降，B处上升 D．A、B两处都不变 5、为了探究“铁丝可以在纯净的氧气中燃烧”，几个同学把一段螺旋状铁丝（可能是纯铁丝或含碳铁丝）末端系一根火柴，用坩埚钳夹住铁丝，然后将火柴在酒精灯上点燃，将铁丝由集气瓶向下慢慢伸入，如图所示，观察现象： （1）甲同学只发现铁丝红热一下后，就没有观察到其他现象，请你分析铁丝没有燃烧的可能原因（答两条）____________________________；___________________________________。 （2）为弄清铁在氧气中燃烧火星四射的原因，小华进行了如下探究。下表是他将纯镁条和不同含碳量的铁丝（镁条和铁丝直径均为0.4mm）放入氧气中燃烧时的实验现象的记录。请你分析回答： 物质 镁条 含碳0.05%的铁丝 含碳0.2%的铁丝 含碳0.6%的铁丝 燃烧时的现象 剧烈燃烧，发出耀眼白光，无火星 剧烈燃烧，极少火星 剧烈燃烧，少量火星 ①你认为表中未填的实验现象是 　 　 。 ②造成铁丝在氧气中燃烧时火星四射的主要原因是____________，产生火星的主要原因是_____。 二、问题研讨 某小组对测定空气中氧气体积分数的实验进行了如下研究： （1）选用汞、磷、铜等物质均可以完成该实验，选择反应物的依据是________（填字母）。 A. 反应物是固体 B. 在空气中反应且只消耗氧气 C. 燃烧有明显现象 D. 生成物不是气体 （2）小明提出应该在图甲的集气瓶内预先盛少量水，其在实验中起到的作用有 （填字母）。 A．加快集气瓶内气体冷却   B．熄灭红磷    C．吸收五氧化二磷 （3）用甲、乙两套装置进行实验（红磷充足、装置不漏气）。有关分析合理的是_____（填字母）。 A. 都只能在实验结束后，推得氮气是无色气体 B. 乙中的瘪气球可以防止燃烧放热使橡胶塞弹出 C. 乙比甲更节约能源 D. 甲中燃烧匙伸入集气瓶太慢，测得空气中氧气的体积分数将偏大 （4）利用乙装置实验时，先关闭弹簧夹，加热使红磷反应，待装置冷却至室温后打开弹簧夹。反应前后各数据及结论如下。 玻璃管中原有空气的 体积 注射器中气体的体积 结论 反应前 反应后 ________mL 40mL 30mL 氧气约占空气体积的五分之一 （5）乙装置检查装置气密性的方法______________________________________________________。 （6）某班同学用图甲所示装置测定空气里氧气的含量。先用弹簧夹夹住乳胶管。点燃红磷，伸入瓶中并塞上瓶塞。待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察广口瓶内水面变化情况。实验完毕，甲同学的广口瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的1/5，乙同学的广口瓶内水面上升明显大于瓶内空气体积的1/5．下列对这两种现象解释合理的是 。 ①甲同学可能使用红磷的量不足，瓶内氧气没有消耗完 ②甲同学可能未塞紧瓶塞，红磷熄灭冷却时外界空气进入瓶内 ③乙同学可能没夹紧弹簧夹，红磷燃烧时瓶内部分空气受热从导管逸出 ④乙同学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 （7） 【查阅资料】活性脱氧剂铁粉可以常温与氧气反应，且能消耗氧气致氧气浓度到0.01%以下。于是，他们对空气中氧气的含量测定进行再探究。使用如图（5）装置进行实验。 【实验过程】 步骤1：在注射器中放入足量活性脱氧剂铁粉（体积为2mL），封闭。 步骤2：打开弹簧夹，将活塞向右拉至22mL处，关闭弹簧夹。 步骤3：不断轻轻晃动注射器，至活塞位置不再发生变化。 【数据处理】反应后充分冷却，注射器活塞停留在　 　 mL处。（固体体积变化忽略不计）上述实验测定过程至少需要重复两次，其目的是　 　 。 【实验评价】与燃烧红磷法相比，脱氧剂法测定空气中氧气含量的优点是　 　 。 【实验拓展】小李和小张同学又利用装置进行镁条在空气中燃烧的实验如图（6），写出镁在空气中燃烧的化学方程式：　 　 ，燃烧停止，充分冷却后打开止水夹，进入集气瓶中水的体积约占集气瓶容积的70%。根据空气的组成可推出减少的气体中除了氧气，一定还有　 。 （8） 另有小组同学改进了教材中的实验，设计出了如图1所示的实验装置。实验步骤如下： A.如图所示，连接仪器，检查装置的气密性，发现装置的气密性良好。 B.在集气瓶里装进适量a体积的水，燃烧匙里放一块白磷（白磷燃烧所需要的最低温度是40℃），并在酒精灯上把玻璃棒下端加热，按图示装置把集气瓶中的空气密封起来，把长导管的另一端放入盛有足量水的烧杯中。（注：集气瓶内的长导管已伸到了瓶底） C.用力把预先加热过的玻璃棒按下与白磷接触，观察到白磷立即着火燃烧，　 　 （填实验现象），同时放出大量的热。 D.待白磷燃烧熄灭并完全冷却至室温后，量出集气瓶中水的体积是b，整个集气瓶的体积是c。 E.根据a、b、c三个数据，计算出空气中氧气的体积分数。 根据以上信息，回答下列问题。 ①集气瓶中白磷燃烧的化学方程式是 　 　。 ②在白磷开始燃烧到最后熄灭的过程中集气瓶内水面的变化情况是 　 　。 ③若实验非常成功，请写出a、b、c三个数据应满足的一个等式______________________________。 ④集气瓶内a体积的水的作用是____________________________、____________________________。 （9）为保证潜水艇长时间在水中，潜水艇里要配备氧气再生装置，下列几种制取氧气的方法：①分解过氧化氢制取氧气；②水通电制取氧气；③氧化汞加热制取氧气；④过氧化钠+二氧化碳→碳酸钠+氧气。你认为最适合在潜水艇里制取氧气的方法是　 　。 【拓展】测定用排空气法收集到的集气瓶中二氧化碳的体积分数。如图3将注射器内的10mL的氢氧化钠（NaOH）溶液全部注入集气瓶（体积为125mL）内，轻轻地振荡集气瓶，打开弹簧夹，量筒内的水沿导管流入集气瓶。实验结束后，量筒中剩余水的体积为35mL（氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳气体）。 【实验结果】这瓶气体中二氧化碳的体积分数为 　 　 %。仅利用图4所示装置，在不添加任何试剂的前提下，也能测得集气瓶中二氧化碳的体积分数。为达到实验目的，简单的操作方法是________。 三、强化训练 1、净化一方水土，守护母亲河流。下列做法不利于我市串场河湿地生态修复的是（　　） A．保护滩涂湿地 B．强化污水处理 C．施用大量农药 D．推进造林绿化 2、为了测定能使带火星的木条复燃时氧气的最低含量是多少，课外活动小组的同学们进行了实验探究。他们设计的实验方案是先将氧气和空气按不同的体积比收集在集气瓶里，收集气体的装置如图所示。收集气体的方法是：在100mL集气瓶里装满水，塞紧橡胶塞并关闭弹簧夹b，打开弹簧夹a通入氧气，把瓶里的水排入量筒，当量筒内的水达到设定的体积后立即关闭弹簧夹a，然后打开弹簧夹b通入空气，把瓶里的水全部排入量筒。若要收集一瓶含氧气的体积分数约为60%的气体，则通入氧气的体积和通入空气的体积约为（ ） A．50mL和50mL B．60mL和40mL C．40mL和60mL D．20mL和80mL 3、下列物质中，属于混合物的有__________，（填序号，以下填化学式）属于纯净物的有__________，属于单质的有__________，属于化合物的有__________，属于氧化物的有__________。 ①镁粉 ②水银 ③二氧化硫气体 ④工业制法获得的氧气 ⑤5%的过氧化氢溶液 ⑥高锰酸钾完全分解后留下的固体 ⑦汽车尾气 ⑧液态空气 ⑨结有少量冰的水 4、某同学为测定空气里氧气的含量，设计了如图所示的实验装置。该同学在“金属梯”的每一步的凹处放置一颗用滤纸吸干水后的白磷（在空气中达到40℃就会自燃），用放大镜会聚6V手电筒光于靠近水面的一步“金属梯”处的白磷上。请回答下列问题： （1）白磷燃烧的现象_________________，试管中液面的变化的现象是______________________。 （2）“金属梯”的每一步上都放置一小颗白磷与只靠近水面的一步“金属梯”处放一大颗白磷相比，优点是___________________________________。 5、某学校科学兴趣小组在研究“带火星木条复燃与氧气体积分数的关系”的课题中，采取了以下实验步骤： ①取5只250毫升集气瓶，向5只集气瓶中分别装入25毫升、50毫升、75毫升、100毫升、125毫升的水，并用毛玻璃片盖住，依次编号为1、2、3、4、5。 ②用分解过氧化氢（H2O2）的方法制取氧气，通过排水法将上述1～5号瓶中的水排去。 ③将带火星的木条依次插入1～5号瓶中，把观察到的现象和计算数据，填入下表。 集气瓶标号 1 2 3 4 5 集气瓶中氧气的体积分数 28.9% 36.8% 44.7% 52.6% 60.5% 带火星木条的状况 微亮 亮 很亮 复燃 复燃 试回答下列问题： （1）根据上述实验，下列说法中正确的是（ ） A．只有在纯氧中才能使带火星的木条复燃 B．集气瓶中氧气的体积分数≥52.6%时，带火星的木条一定能复燃 C．只要有氧气存在就可使带火星的木条复燃 （2）上述实验表明：物质燃烧的剧烈程度与________________________________________，请你再举一例________________________________________________________________________。 6、检查装置气密性是重要的实验环节。对于不同的装置，检查气密性的方法不同。结合如图回答问题： （1）简述检查A装置气密性的方法_______________________________________________________。 （2）B装置中，先关闭弹簧夹，然后将左边的容器上下移动，两端液面始终相平，则说明装置 　 　 （填“漏气”或“不漏气”）。 （3）C装置中，先关闭弹簧夹，然后往长颈漏斗加一定量的水，若观察到_______________现象，则装置的气密性良好。 （4）D装置中，向右拉动注射器活塞，若观察到_______________现象，则装置不漏气。 7、氧气的用途之一是进行气焊和气割。它们的原理相似，都是利用了乙炔（C2H2）和氧气（O2）的反应。在进行气焊时，控制氧气的用量使得乙炔不充分燃烧，生成的一氧化碳（CO）和氢气（H2），一氧化碳（CO）和氢气（H2）具有还原性，这种火焰使得焊接的金属件及焊条熔化时不至于被氧化而改变成分，焊缝也不致被氧化而沾污，以便金属焊条熔化后，填满缝隙，使两块金属熔接在一起。气割时利用氧炔焰加热时使用过量的氧气，（氧炔焰的温度可达3000度左右，）吹掉熔化的金属和氧化物，在工作物上形成一条割缝，从而把金属切割。 阅读上述内容，回答下列问题。 （1）气割时反应的化学方程式为 　 　，气焊后生成物的元素种类为　 。 （2）气焊和气割的不同点是 　 　。 （3）如果是把铁制品进行焊接，如果氧气过量会形成一种黑色氧化物，该反应的化学方程式为 　 。 （4）乙炔与氧气反应时属于 　 　 反应。（填“吸热”或“放热”） 4 学科网（北京）股份有限公司 $