内容正文:
第三讲
空气
氧气
(35分)
梦教材知识分点过
体积分数:约占①
(含量最多)
氮气
用作保护气(如食品防腐、灯泡填充气、作焊接金属的保护气等)反映的性质低
(N2)
温、常温条件下化学性质②
用途
用于制硝酸和氨肥→含氨元素
医疗上利用液氮进行冷冻治疗
体积分数:约占③
氧气
用于医疗急救、潜水、动植物呼吸等
反映的性质④
(O2)用途
用于气焊、炼钢等
反映的性质
支持燃烧(即⑤
性)
体积分数:约占0.94%
空气的主
反映的性质
稀有
制作电光源(如霓虹灯等)
⑥
要成分及气体
用途作焊接保护气
反映的性质化学性质很不活泼
用途
氦气用于填充探空气球
反映的性质
密度小于空气,且化学性质很不活泼
体积分数:约占⑦
用于⑧
反映的性质
不燃烧也不支持燃烧,且密度比空气大
二氧
用于人工增雨、作制冷剂
化碳
用途
反唤的性质干冰(固态C02)易升华吸热
(C02)
制作碳酸饮料
反映的性质能溶于水且与水反应
1.空气
绿色植物⑨
的原料,作气肥
(6年
其他气体的体积分数:约占0.03%■
2考)
空气中氧气化学史:法国化学家拉瓦锡利用汞能与氧气反应,采用定量的方法研究了空气的成分
含量的测定空气中氧气含量的测定(详见本讲P28“教材实验强化练”栏目)[2024.16(3):2022.7C
颗粒(固体)污染物:可吸入颗粒物(PM1。)、细颗粒物(PM2.5)→
目前计人空气质
形成雾霾
空气质
量评价的主要污
SO2、NO2形成酸雨
量指数
染物及其危害
气体污染物C0→使人中毒
日报
03
空气的污
空气质量指数越大,空气质量指数级别越高,空气质量越差
染与防治
化石燃料的燃烧(主要来源)防治措能改变能源结构,使用@
,煤政
污染物
气等
的来源
及防治
汽车的尾气、工厂排放的废气防治错施尾气、度气处理达标后再排放
措施
植被破坏引起的沙尘防治措施
积极植树造林、种草等
露天焚烧秸秆、垃圾
防治措施
秸秆综合利用,垃圾分类回收再处理
26
物理性质:标准状况下,氧气为无色、无臭的气体,①
溶于水,密度比空气略②
;液态和
固态时都为淡蓝色
氧气的化学性质比较活泼,在一定条件下,能与很多物质发生化学反应;氧气可以支持燃烧,
具有③
性
现象:在空气中剧烈燃烧,发出④
,生成⑤
色固体,放热
镁条化学方程式:⑥
【小贴士】镁在氧气中燃烧比在空气中更剧烈
空气中:持续红热,不能燃烧
2.氧气的
现象氧气中:⑦
氧气
性质
与金属单
(2022.7A;2021.4)
铁丝
(6年
质反应
铁丝化学方程式:®
L2024.16(2)]
5考)
【小贴士】实验前,在集气瓶底部预先⑨
,目的
是四
现象:铜片表面变黑
铜片
化学方程式:@
空气中:持续红热
现象氧气中:剧烈燃烧,发出②
光,放出热量,生成能
使澄清石灰水⑧
的气体
木炭
化学
1②4
(完全燃烧)[2025.10(1)】」
氧气
化学方程式
木炭
性质
西
(不完全燃烧)
空气中:发出西
色火焰放出热量,生成有②⑧
现象
氧气中:发出⑦
色火焰
与非金属硫化学方程式:四
单质反应
【小贴士】实验前在集气中装入少量水或氢氧化钠”
硫粉
水
溶液,目的是@
现象:剧烈燃烧,产生大量的@
,放出热量(2022.5D)
磷
化学方程式:@
现象:燃烧时,发出③
色火焰,罩在火焰上方
氢气
的干燥烧杯内壁出现@
,放出热量
化学方程式:⑤
氢气
现象:燃烧时,发出⑤
色火焰,放出热量
氧化碳
化学方程式:@
与化合)甲烷
现象:燃烧时,发出⑧
色火焰,放出热量
物反应
化学方程式:四
现象:燃烧时,发出蓝色火焰,放出热量
乙醇
化学方程式:⑩
【小贴士】点燃可燃性气体前,要先检验气体的纯度
二27
氧气的实验室制取(详见P40“专题六”)[2025.16(1)(2)(4);2023.16(2):2022.16(2)(3):
2021.16(2)(3);2020.16(2)]
3.氧气的制取
工业制法:分离液态空气法制取氧气(利用液氨和液氧的④@
不同,属于@
变
(6年6考)
化)(2023.5B)
催化剂:在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的⑧
和④
4.催化剂与催
在反应前后都没有发生变化的物质
化作用
(6年1考)
催化作用:在化学反应中,催化剂起加快或减慢化学反应速率的作用[2022.16(3)
【小贴士】催化剂不会改变生成物的质量
多教材实验强化练
实验空气中氧气含量的测定
巩固基础
利用红磷在密闭容器中燃烧,消耗集气瓶中的
使集气瓶中压强
冷却至室温
实验原理
后,在外界大气压的作用下烧杯中的水进入集气瓶中,进入瓶内的水的体积约等于消耗的氧气的
体积
弹簧夹
实验装置
反应原理:
(写化学方程式)
红磷
现象:
及现象
水
冷却至室温后打开弹簧夹,集气瓶中的液面约上升至
处
实验结论
理论上,空气中氧气的体积约占空气总体积的
混合物中某物质含量的测定
分析混合
比较各成分
物理性质
分离待测物
测定其含量
物成分
性质差异
化学性质
去除待测物
通过剩余混合物的量计算待测物含量
思路与
以探究空气中氧气的含量为例:
方法
N2的化学性
进入瓶中水
空气(主要
选择只与空气
质
利用压强差
水进入
的体积即为
成分为N2
化学变化
中O2反应的
O2的化学性
集气瓶
消耗氧气的
和O2)
物质,消耗O2
质
体积
对接重难
例
某兴趣小组同学按照如图1装置进行实验,请回答相关问题。
弹簧夹
水羁
例题图1
28
(1)【实验操作】实验前应先检查装置的
,接下来的实验步骤依次是
(填
序号)。
①用弹簧夹夹紧乳胶管;②待红磷熄灭并冷却至室温后,打开弹簧夹,观察现象;③在集气瓶内
加入少量水,将水面上方空间分为5等份,并做好标记;④点燃燃烧匙内的红磷后,立即伸人瓶内并
把橡胶塞塞紧。
(2》实验测得氧气的体积分数小于空气总体积的,可能的原因是
(填字母)。
A.装置漏气使装置外的空气进入集气瓶
B.未冷却至室温就打开弹簧夹
C.红磷的量不足
D.点燃红磷前未关闭弹簧夹
(3)【更换试剂】实验结束后,小组同学又分别用铁丝、足量木炭、硫粉、铁粉设计了如下实验,其
中能达到实验目的的是
(填字母)。
弹簧夹
浸有饱和食
盐水的纸袋
水
NaOH
内装足量铁
水
溶液
粉、活性炭粉
A
D
(4)红磷熄灭后,集气瓶内剩余的气体主要为
(填名称)。
(5)【改进点燃方式】如图2所示,引燃红磷后,左管内液面先下降后上升,该装置的优点是
0
白磷
弹黄夹注射器
红磷
g中0
司50mL的
活塞在20mL
激光笔
试管
刻度处
图2
图3
例题图
(6)【装置创新】小组同学上网查阅资料后,了解到五氧化二磷不能随意排人空气中,否则会对空
气造成污染,于是将实验改进为如图3所示装置。实验后打开弹簧夹,可以观察到注射器活塞从原
来的20mL刻度处慢慢向左移到约
处。对比图1、图3两套装置,你认为图3装置的优点
是
(回答一点即可)。
孕真题模拟练考点
命题点刀空气的成分及用途
命题点见空气中氧气含量的测定
1.[2025陕师大附中二模]空气是人类生产活动的
2.[2024陕西16(3)]根据下面图示实验回答问题。
重要资源。下列关于空气的说法不正确的是
弹簧夹
A.空气中可分离出氧气用于医疗急救
红磷
B.稀有气体可制成多种用途的电光源
C.二氧化碳是一种大气污染物会导致温室
第2题图
效应
实验中,
(填“能”或“不能”)用细铁丝
D.将氮气充入食品包装袋中可起到防腐作用
代替红磷测定空气中氧气的含量。
29
3.创新装置[2025陕师大附中二模]利用如图装置
B.工业上分离液态空气制氧,利用的是液氧、
测定空气中氧气的含量,实验结束后,注射器
液氮的沸点不同
中的水剩余10.5mL。下列相关说法正确
C.家用制氧机有的是通过吸附空气中的氮气
的是
得到较纯的氧气,该过程氧分子未发生变化
注射器预
装20mL水
D.实验室电解水制氧气,生成氢气和氧气的质
水
”m中抖
八弹簧夹
量比为2:1
、试管容
8.[2024陕西16(2)门根据下面图示实验回答问题。
生石灰
积50mL
放在细沙
细铁丝
上的白磷
氧气
第3题图
逆
A.白磷燃烧产生大量白雾
第8题图
B.该实验中只涉及一个化学反应
实验中,发生反应的化学方程式是
C.该实验测得空气中氧气的含量偏低
D.白磷熄灭后立即打开弹簧夹进行读数
0
命题点③空气的污染与防治
9.[2025陕西16]如图甲是实验室制取氧气的实
4.[2025榆林模拟]学校组织的跨学科实践活
验装置,乙是某学习小组设计的自制简易供
动—一微型空气质量“检测站”的组装与使用,
氧器。
监测空气中的主要污染物,下列不需要列入监
过氧化氢
测项目的是
溶液
A.二氧化碳
B.PM2.s
二氧化锰年强
甲
C.二氧化硫
D.二氧化氮
5.[2025安康模拟]空气是我们赖以生存的宝贵资
过氧化氢
冒塑料吸管
源。下列做法不利于保护空气的是
溶液
吸氧口
A.节日燃放爆竹
二氧化锰
料
B.使用清洁能源
乙
C.积极植树造林
D.加强空气质量监测
第9题图
命题点④氧气的制取及性质
(1)写出标有字母a的仪器的名称:
6.[2021陕西4]下列物质在氧气中燃烧时,生成
(2)甲、乙中制取氧气的化学反应方程式是
黑色固体的是
(
A.木炭
B.红磷
(3)甲中实验时长颈漏斗必须伸入液面以下的
C.铁丝
D.镁带
目的是
7.[2023陕西5]氧气是维持生命的重要物质。下
列说法不正确的是
(
(4)乙中为了便于观察氧气的流速以增加吸氧
A.自然界绿色植物的光合作用产生氧气,同时
的安全性,塑料吸管需要伸入液体X中,X应
消耗大气中的二氧化碳
该是
30
孕全国试题拓视野
1.[2024广西]潜水员水下作业时需要携带氧气
B.白炽灯工作时将电能转化为光能
瓶,这是因为氧气
C.灯泡内填充氮气是因为其化学性质稳定
A.无色无味
B.密度比空气大
D.白炽灯工作时,红磷能消耗残留氧气
C.能支持燃烧
D.能供给呼吸
5.用如图所示装置(气密性良好)测定空气中氧
一材多题过氧化氢(H2O2)在二氧化锰催化
气的含量,加热铁丝一段时间后,白磷燃烧,玻
下分解产生氧气,该原理可用于实验室制氧气。
璃管中的液面上升。下列说法不合理的是
氧气化学性质活泼,能与许多物质反应,如铁丝
()
在氧气中燃烧,火星四射,生成黑色固体。回答
铁丝
玻璃
23题。
2.[2025苏州]下列有关铁丝在氧气中燃烧反应
的叙述不正确的是
一水
A.放出热量
第5题图
B.生成FeO4
A利用了铁的导热性点燃白磷,提高了实验的
C.反应前后固体质量相等
准确性
D.参加反应的铁与生成物中铁元素质量相等
B.白磷燃烧产生大量白烟,消耗了氧气
3.[2025苏州门实验室用30mL8%的过氧化氢溶
C,玻璃管中液面从实验开始持续上升至约“刻
液和二氧化锰制氧气,并进行铁丝燃烧实验。
度1”处
下列实验操作不规范的是
D.实验能推断出燃烧的条件之一是温度达到
可燃物的着火点
6.[2025长春改编]回答“氧气的实验室制取”实验
过氧化氢
溶液
中的相关问题。
A.检查气密性
B.取用液体
细
铁
氧气
水
图1
带
活水
C.收集氧气
D.铁丝燃烧
光滑面
4.[2025苏州改编]白炽灯泡的结构如图,通电后
露砂面
钨丝在高温下发光。生产时灯泡内可能会混
入少量氧气。下列说法不正确的是
乳胶管
玻璃片
玻璃导管集气瓶
图2
钨丝
红磷
金属丝
第6题图
玻璃程
氮气
(1)仪器a的名称是
(2)实验室用加热高锰酸钾的方法制取O2。
第4题图
①该反应的化学方程式为
A钨丝的熔点低
31
②用该方法制取O2的发生装置应选择图1中
②BC段曲线下降幅度明显超过AB段,体现
的装置
(填字母)。
氧气的性质是
(3)将图2中的仪器组装成收集装置,与选择
③图4中D点氧气的体积分数约为
%
的发生装置相连,制取氧气。实验完成后,老
打开瓶盖
数据采集器
师对“组装收集装置”和“收集气体”的过程进
氧气浓度
传感器
行点评,上述两个过程中的一些错误操作,可
能会影响收集到氧气的浓度,例如“未验满就
氧气浓度
传感器
停止收集”。请再写出两点可能导致收集到氧
四
数据采集器
气的浓度偏低的错误操作:
打开瓶盖,开始记录数据
180s后将塑料瓶倒置
图3
4氧气体积分数%
100A
B
(4)为验证氧气的某些物理性质,小组同学收
801
60
集一塑料瓶干燥的氧气,进行图3所示实验
0
20
测得氧气体积分数随时间变化曲线如图4
0180300
500时间/s
图4
所示。
第6题图
①从微观角度分析AB段曲线下降的原因是
跨学科实践活动
微型空气质量“检测站”的组装与使用
某兴趣活动小组在老师的带领下对微型空气质量“检测站”开展了一系列实践活动。
任务一:认识空气质量检测的意义
(1)空气质量指数可以定量描述空气质量状况,分为六级,对应空气质量的六个级别,其数值
(填“越大”或“越小”),说明空气污染越严重。
(2)PM2.5是指大气中粒径小于等于2.5μm的颗粒物。下列行为不会增加空气中PM2.5的是
(填字母)。
A.燃煤发电
B.汽车尾气排放
C.太阳能发电
任务二:认识微型空气质量“检测站”
微型空气质量检测系统用于实时、准确检测室外空气污染物,其结构如图所示。
(3)微型空气质量“检测站”利用太阳能板供能的优点是
太阳能板
气象参数传感器
工业上利用碳在高温条件下还原二氧化硅,得到粗
污染物传感器模组
硅(S)和一氧化碳,该反应的化学方程式为
将制得的粗硅经一系列处理得到高纯硅,可用于制造太阳能板。
电
无线传输模块
控
(4)污染物传感器中用到了半导体材料二氧化锡(SO2),能对CO、
报警器
NO2等多种有害气体有较好的检测效果。SnO2中Sn的化合价为
32
跨学科实践活动:
基于特定需求设计和制作简易供氧器
[2025河北]供氧自救器可用于生产生活中遇到有害气体时应急自救,某兴趣小组探究并自制了
供氧自救器。
活动一:探究供氧自救器
【分析原理】为防止人体吸入有害气体,使用自救器时夹住鼻子,只用嘴呼吸,使气体在“气囊→
人体→CO2清洁罐→气囊”间形成循环(如图1所示)。
单向阀
(→表示气体流向
口具
b
注液口
制
吸入气体
人体
呼出气体
二氧化锰
氢氧化钙
(使用口具)
(块状)
室
(球状)
氧气
气囊
清洁后的呼出气体
C0,清洁罐
多孔隔板七
瓶
甲
丙
图1
图2
【交流讨论】
(1)用氧气瓶为人体提供氧气,是因为氧气能供给
(2)氧气经压缩储存于氧气瓶中,从微观角度分析,氧气可被压缩是因为
(3)CO2清洁罐中填充有C○2吸收剂。小组同学讨论后认为:氢氧化钠和氢氧化钙均可吸收
CO2,理由是
资料显示:氢氧化钠比氢氧化钙价格高,
且具有强烈的腐蚀性。故实际选用氢氧化钙作CO2吸收剂。
活动二:自制简易供氧自救器
小组同学利用化学方法提供氧气,制作简易供氧自救器。
【回忆旧知】(4)获取氧气的化学方法:
一是加热高锰酸钾,反应的化学方程式为
二是混合过氧化氢溶液和二氧化锰,反应的化学方程式为2HO2
Mm022H,0+02↑。
小组同学经讨论选择了第二种方法。
【设计制作】参照图1所示原理,利用透明塑料板、导管等材料,设计并制作了如图2所示的简易
供氧自救器(鼻夹、排气阀等未画出)。
【分析讨论】使用时,打开开关a、b,从注液口加入适量过氧化氢溶液,自救器开始工作。
(5)工作时,乙中水的作用是
(写一条即可)。
(6)关闭开关a可使制氧室中的反应基本停止,其原理是
【实践应用】小组同学试用了自制的简易供氧自救器,效果很好。
【反思拓展】(7)供氧自器需要科学维护,应定期检查
(写一条
即可)。
请完成《分层作业》(P7~P8)中的习题
》》
33教材实验强化练
巩固基础
氧气减小4P+50,点燃2P,O,剧烈燃烧,产生大量白
烟,放出热量刻度1五分之一稳定活泼
对接重难
例(1)气密性③①④②(2)ABC(3)CD(4)氮气
(5)减小实验误差,使实验结果更准确(6)10mL更为环
保(合理即可)
真题模拟练考点
1.C2.不能3.C4.A5.A6.C7.D
8.3Fe+20,点燃Fe0,
9.(1)集气瓶(2)2H202
M022H,0十0,↑
(3)形成液封,防止生成的气体从长颈漏斗中逸出
(4)水
全国试题拓视野
1.D2.C3.B4.A5.C
6.I)酒精灯(2)①2KMhO,△K,MnO,+Mn0,+O,↑
②A(3)收集氧气的玻璃导管没有伸到集气瓶的底部;
收集氧气时集气瓶口朝下(合理即可)(4)①氧气分子
在不断运动,向瓶外扩散②氧气的密度比空气大
③21
跨学科实践活动
(1)越大(2)C
(3)清洁,无污染(合理即可)
2C+s0,高温5+2C0*(4)+4
跨学科实践活动
(1)呼吸(2)分子间有间隔(3)氢氧化钠和氢氧化钙均
可和二氧化碳反应(4)2KMnO,△K,MnO,十MnO,十
O2个(5)湿润氧气(合理即可)(6)关闭开关a,制氧室中
压强增大,使过氧化氢溶液和二氧化锰分离(7)装置的气
密性(合理即可)
第三讲空气氧气
教材知识分点过
①78%②不活泼③21%④供给呼吸⑤助燃⑥通
电时发出不同颜色的光⑦0.03%⑧灭火⑨光合作用
⑩清洁能源①不易②大®助燃④耀眼的白光
⑤白⑥2Mg+O,点燃2ME0①刷烈燃烧,火星四射,放
出热量,生成黑色固体⑥3F心十20,点燃Fe0.©加入
少量水(或铺一层细沙)①防止燃烧生成的高温熔融物溅
落,使瓶底炸裂①2Cu+0,△2Cu0②白③变浑浊
gC+0,点燃c0,⑤2C+0,点整2C0⑥微弱的淡蓝
⑦蓝紫8刺激性气味的气体⑧S十0,点燃s0,@吸
收S0,防止污染空气@白烟®4P+50,点燃2P,0,
®浅蓝@小水珠国2H。+0,点燃2H,0⑤蓝
⑦2C0+0,点燃200,⑧蓝@CH+20,点燃c0,+
2H,0④C,H0H+30,点燃2C0,+3H,0@沸点
@物理④质量④化学性质
5