第二单元 空气和氧气知识点背记清单-2026-2027学年九年级化学人教版上册

2026人教版·化学九年级上册·第二单元 2026人教版九年级化学上册 第二单元《空气和氧气》知识点背记清单（带图） 依据人教版《化学》九年级上册教材编写 适用学段 九年级（初中化学起始篇） 教材版本 人教版《化学》九年级上册（2024年审核通过） 内容范围 第二单元《空气和氧气》（课题1 我们周围的空气、课题2 氧气、课题3 制取氧气） 使用建议 课前预习、课堂笔记、课后复习背诵、考前自查 一、知识导航 第二单元《空气和氧气》由三个课题组成，是初中化学从“入门”走向“认识物质世界”的关键单元。本单元以空气为载体，学习空气的组成、混合物与纯净物，认识氧气、氮气、稀有气体的性质与用途，并通过氧气性质实验和制取氧气实验，初步建立化学反应分类（化合反应、分解反应、氧化反应）和催化剂的概念，体会科学探究的一般思路。 （一）课题1 我们周围的空气：通过拉瓦锡实验和红磷燃烧实验认识空气的组成，学习混合物与纯净物的概念，了解空气中各成分（氧气、氮气、稀有气体）的性质与用途，认识保护大气环境的重要性，初步了解空气质量指数（AQI）。 （二）课题2 氧气：通过实验2-1至实验2-4认识氧气的物理性质和化学性质，学习化合反应、氧化反应与缓慢氧化。 （三）课题3 制取氧气：学习实验室用高锰酸钾、过氧化氢分解制取氧气的方法，认识工业分离液态空气法，理解催化剂与催化作用，学习分解反应和实验探究的一般思路。 背记提示：重点掌握——空气成分按体积计算各气体的含量；混合物与纯净物的区分；氧气、氮气、稀有气体的主要用途；氧气与碳、硫、铁等物质反应的现象、文字表达式及注意事项；化合反应、氧化反应、分解反应、催化剂等基本概念；高锰酸钾和过氧化氢制取氧气的原理、装置与操作顺序；实验探究的一般思路。 二、知识点背记 课题1 我们周围的空气 （一）空气的组成 核心知识 通过实验测定，空气的成分按体积计算，大约是：氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.04%、其他气体0.02%。 像空气这样，由两种或两种以上的物质混合而成的物质叫作混合物；氮气、氧气、二氧化碳等分别只由一种物质组成，它们都是纯净物。 纯净物可以用化学符号来表示，如氮气可表示为N2，氧气、二氧化碳可分别表示为O2、CO2。 1. 二百多年前，法国化学家拉瓦锡用定量实验研究了空气的成分。他把少量汞放在密闭容器里连续加热12天，发现一部分银白色的液态汞变成红色粉末，同时容器里空气的体积减小了；他研究剩余气体，发现这部分气体既不能供给呼吸，也不能支持燃烧，认为它们全部是氮气。他又把红色粉末收集起来加强热，得到汞和氧气，且氧气的体积恰好等于密闭容器里减小的体积。通过实验和分析，拉瓦锡得出空气由氧气和氮气组成的结论。 图1 拉瓦锡〔源自人教版《化学》九年级上册教材第二单元图2-1〕 图2 拉瓦锡研究空气成分所用的装置示意图〔源自人教版《化学》九年级上册教材第二单元图2-2〕 2. 在19世纪末以前，人们深信空气中仅含有氧气和氮气。后来人们又发现了氦、氖、氩、氪、氙、氡等稀有气体，才认识到空气中除了氧气和氮气，还有其他成分。目前，人们已能用实验方法精确地测定空气的成分。 3. 仿照拉瓦锡实验的原理，可以用红磷（化学符号P）与空气中的氧气反应来探究空气中氧气的含量。红磷与氧气反应生成五氧化二磷（化学符号P2O5），反应的文字表达式为：红磷+氧气五氧化二磷。 图3 空气成分示意图〔源自人教版《化学》九年级上册教材第二单元图2-3〕 图4 探究空气中氧气含量的装置〔源自人教版《化学》九年级上册教材第二单元图2-4〕 【思考与讨论·参考答案】在图2-4所示装置中，用弹簧夹夹紧乳胶管，在燃烧匙内放入足量红磷，点燃后立即伸入瓶中并塞紧橡胶塞。红磷燃烧消耗瓶内氧气，生成五氧化二磷固体；待红磷熄灭并冷却至室温，打开弹簧夹，烧杯中的水被吸入集气瓶，瓶内液面上升。原理：红磷燃烧消耗了瓶内空气中的氧气，瓶内气压减小，外界大气压将水压入集气瓶；进入水的体积约等于被消耗的氧气的体积（约占瓶内空气体积的）。 4. 数字化实验利用传感器和信息处理终端进行实验数据的采集与分析。实验时一般将传感器、数据采集器和计算机依次相连。测定空气中氧气含量的数字化实验步骤：（1）将氧气传感器与数据采集器、计算机连接；（2）把氧气传感器插入盛有空气的容器，采集数据；（3）通过相关软件处理数据，并在计算机屏幕上显示空气中氧气的含量。 图5 测定空气中氧气含量的数字化实验示意图〔源自人教版《化学》九年级上册教材第二单元图2-5〕 （二）空气是一种宝贵的资源 核心知识 氧气：燃料燃烧、医疗急救、炼钢、化工生产、气割、气焊和航空航天等都要用到氧气。 氮气：制造硝酸和氮肥的重要原料；化学性质不活泼，常用作保护气（焊接金属、食品充氮防腐）；医疗上利用液氮进行冷冻治疗。 稀有气体：通电时能发出不同颜色的光，可用于航标灯、照明灯、闪光灯、霓虹灯等；液态氦可用于制造低温环境。 1. 氧气：过去，人们曾把氧气叫作“养气”。燃料燃烧离不开氧气，医疗急救、炼钢、化工生产、气割、气焊和航空航天等都要用到氧气（如图6）。 图6 氧气的用途〔源自人教版《化学》九年级上册教材第二单元图2-6〕 2. 氮气：氮气是制造硝酸和氮肥的重要原料。由于氮气的化学性质不活泼，因此常被用作保护气，如焊接金属时用氮气作保护气，食品包装中充入氮气以防腐。医疗上可利用液氮进行冷冻治疗；超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能（如图7）。 图7 氮气的用途〔源自人教版《化学》九年级上册教材第二单元图2-7〕 3. 稀有气体：在空气的成分中，稀有气体（氦、氖、氩、氪、氙和氡）所占比例虽然很小，但它们却是一类很重要的气体。它们都没有颜色，没有气味，化学性质很不活泼。稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可用于航标灯、照明灯、闪光灯、霓虹灯等；液态氦可用于制造低温环境（如图8）。 图8 稀有气体的用途〔源自人教版《化学》九年级上册教材第二单元图2-8〕 4. 空气质量指数（air quality index，AQI）是依据常规监测的几种空气污染物浓度计算得到的。目前计入空气质量评价的主要污染物为：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物（粒径小于等于10 μm的颗粒物，PM10）、细颗粒物（粒径小于等于2.5 μm的颗粒物，PM2.5）和臭氧等。根据空气质量指数可以对空气质量分级（如表1）。 表1 空气质量分级标准（教材表2-1） 空气质量指数 0~50 51~100 101~150 151~200 201~300 >300 空气质量指数级别 一级 二级 三级 四级 五级 六级 空气质量指数类别 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染 5. 洁净的空气对于人类和其他动植物都是非常重要的。随着工业的发展，排放到空气中的有害气体和烟尘对空气造成了污染。被污染的空气会严重损害人体健康，影响作物生长，破坏生态平衡；臭氧层破坏和酸雨也与空气污染有关。为了保护大气环境，人类正在积极行动起来，使用清洁能源，加强空气质量监测，积极植树、种草等，持续深入打好蓝天保卫战。 图9 空气质量指数日报〔源自人教版《化学》九年级上册教材第二单元图2-9〕 【思考与讨论·参考答案】（1）空气污染会造成人体健康受损（如呼吸道疾病）、作物减产、生态平衡破坏、臭氧层破坏和酸雨等危害。（2）我国2013年发布《大气污染防治行动计划》后，加强综合治理，空气质量明显改善（如PM2.5浓度下降、优良天数增多）。（3）我们能做：绿色出行、少用一次性物品、植树种草、节约用电、减少露天焚烧秸秆等（答案合理即可）。 （三）学完本课题你知道了什么 1. 空气的成分按体积计算，大约是：氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.04%、其他气体0.02%。 2. 纯净物由一种物质组成，混合物由两种或两种以上物质组成。氧气、氮气等是纯净物，空气是混合物。 3. 空气是一种宝贵的自然资源，要保护大气环境，防止污染空气。 课题2 氧气 （四）氧气的物理性质 核心知识 标准状况下，氧气的密度是1.429 g/L，比空气的密度（1.293 g/L）略大。 氧气不易溶于水，在室温下，1 L水只能溶解约30 mL氧气。 在压强为101 kPa时，氧气在-183.0 ℃变为淡蓝色液体，在-218.8 ℃变为淡蓝色固体。 通过观察和实验，可以认识氧气的物理性质：通常状况下，氧气是一种无色、无臭的气体；氧气不易溶于水；标准状况下密度比空气略大；降温加压可变为淡蓝色液体或固体。 （五）氧气的化学性质 核心知识 实验2-1：把带有火星的木条插入盛有氧气的集气瓶中，木条复燃。说明氧气能支持燃烧。 实验2-2：木炭在空气中燃烧发红，在氧气中燃烧发出白光；生成的气体能使澄清石灰水变浑浊（二氧化碳）。 实验2-3：硫在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰，在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的二氧化硫气体（实验在通风橱中或排风设备下进行）。 实验2-4：铁丝在空气中加热红热，不能燃烧；在氧气中点燃剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体四氧化三铁（集气瓶底部预先放一些水，防止高温熔化物溅落炸裂瓶底）。 1. 【实验2-1】把带有火星的木条插入盛有氧气的集气瓶中，观察木条是否复燃。带有火星的木条在氧气中能够复燃，说明氧气能支持燃烧（如图10）。 图10 氧气可以使带有火星的木条复燃〔源自人教版《化学》九年级上册教材第二单元图2-10〕 2. 【实验2-2】用坩埚钳夹取一小块木炭放在酒精灯火焰上加热，观察木炭在空气中燃烧的现象，然后把燃着的木炭插入充满氧气的集气瓶中（如图11），再观察木炭在氧气中燃烧的现象。木炭在空气中燃烧只发出红光，在氧气中燃烧发出白光；木炭与氧气发生化学反应，生成了二氧化碳气体，并放出热量。反应的文字表达式为：碳+氧气二氧化碳。 图11 木炭分别在空气和氧气中燃烧〔源自人教版《化学》九年级上册教材第二单元图2-11〕 3. 【实验2-3】在燃烧匙里放入少量硫，加热直到发生燃烧，观察硫在空气中燃烧的现象，然后把盛有燃着的硫的燃烧匙插入充满氧气的集气瓶中（如图12），再观察现象。硫在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰，在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰；硫与氧气发生化学反应，生成了一种有刺激性气味的二氧化硫气体，并放出热量。反应的文字表达式为：硫+氧气二氧化硫。本实验由教师演示，应在通风橱中或排风设备下进行。 图12 硫分别在空气和氧气中燃烧〔源自人教版《化学》九年级上册教材第二单元图2-12〕 4. 【实验2-4】把两根光亮的细铁丝分别盘成螺旋状。取一根在酒精灯火焰上烧至红热，观察现象；另取一根，在其下端系一根火柴，点燃火柴，待火柴快燃尽时，插入盛有氧气的集气瓶中（预先放入一些水，如图13），观察现象。在空气中加热细铁丝时，铁丝红热，不能燃烧；但在氧气中点燃细铁丝可发生剧烈燃烧，火星四射。铁与氧气反应生成黑色的四氧化三铁固体。反应的文字表达式为：铁+氧气四氧化三铁。 图13 铁丝在空气中加热时红热，在氧气中点燃发生剧烈燃烧〔源自人教版《化学》九年级上册教材第二单元图2-13〕 5. 通过以上几个实验可以看出，可燃物在氧气中燃烧比在空气中燃烧要剧烈。这说明氧气的化学性质比较活泼；物质在空气中燃烧，实际上是与其中的氧气发生反应，由于空气中的氧气含量相对较低，在空气中燃烧不如在氧气中剧烈。 【思考与讨论·参考答案】（1）木炭和硫分别在空气和氧气中燃烧的现象不同，说明可燃物燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关，氧气浓度越大，燃烧越剧烈。（2）分析实验2-2、实验2-3和实验2-4，三个反应的共同特点：反应前的物质都是两种（木炭、硫、铁丝分别与氧气），反应后都只生成一种物质；反应都属于物质与氧气发生的反应。 （六）化合反应、氧化反应与缓慢氧化 核心知识 化合反应：由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应。 氧化反应：物质与氧气发生的反应。物质在氧气中燃烧是较剧烈的氧化反应。 缓慢氧化：进行得很慢，甚至不容易被察觉的氧化反应，如细胞的呼吸作用、食物的腐烂、醋的酿造、农家肥的腐熟等。 1. 氧气与碳、硫、铁的反应有一个共同特点：它们都是由两种物质发生反应，生成另一种物质。我们把由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应，叫作化合反应。 2. 氧气与碳、硫、铁的反应还有一个共同特点：它们都是物质与氧气发生的反应，这类反应属于氧化反应。 3. 物质在氧气中燃烧是较剧烈的氧化反应，但并不是所有的氧化反应都像燃烧那样剧烈并发光、放热。有些氧化反应进行得很慢，甚至不容易被察觉，这种氧化叫作缓慢氧化。缓慢氧化的例子很多，如细胞的呼吸作用、食物的腐烂、醋的酿造、农家肥的腐熟等都包含物质的缓慢氧化。 （七）学完本课题你知道了什么 1. 氧气的化学性质比较活泼，能支持燃烧，在一定条件下能与碳、硫、铁等发生反应。 2. 由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应，叫作化合反应；物质与氧气发生的反应属于氧化反应。 课题3 制取氧气 （八）高锰酸钾分解制取氧气 核心知识 高锰酸钾是一种暗紫色的固体，受热时分解出氧气，同时还生成锰酸钾和二氧化锰。 文字表达式：高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气。 用排水法收集氧气时，集气瓶要盛满水，用玻璃片盖住瓶口，倒立在盛水的水槽内；加热时试管口要放一团棉花，防止加热时试管内的粉末状物质进入导管。 1. 工业上一般采用分离空气的方法制取氧气。在实验室里，常采用高锰酸钾或过氧化氢分解等方法制取氧气。 2. 【实验2-5】如图14所示连接好装置。检查装置的气密性后，把少量高锰酸钾装入试管中，在试管口放一团棉花，用带有导管的橡胶塞塞紧试管，并把试管固定在铁架台上。（1）加热试管，当导管口连续并比较均匀地放出气泡时，把导管口伸入盛满水的集气瓶，用排水法收集一瓶氧气。（2）把带有火星的木条插入集气瓶中，观察现象（木条复燃，说明收集到的是氧气）。 图14 高锰酸钾分解制取氧气〔源自人教版《化学》九年级上册教材第二单元图2-14〕 3. 操作要点：试管口略向下倾斜（防止冷凝水回流炸裂试管）；试管口放一团棉花（防止粉末状物质进入导管）；导管口开始冒出的气泡是装置内原有空气，要等气泡连续并比较均匀放出后再收集；实验结束时要先把导管从水槽中取出，再熄灭酒精灯（防止水槽中的水倒流，炸裂试管）。 （九）工业制取氧气——分离液态空气法 核心知识 液态纯净物有一定的沸点。在低温条件下加压，使空气转变为液态，然后升温，由于液态氮的沸点比液态氧的沸点低，氮气先从液态空气中分离出来，剩下的主要是液态氧。 为了便于储存、运输和使用，通常把氧气加压后储存在蓝色的钢瓶中。 空气中含有大量氧气，是制取氧气廉价、易得的原料。分离液态空气法是工业上大量制取氧气的方法：先把空气在低温条件下加压变为液态，再升温，利用液态氮与液态氧沸点的不同，使氮气先分离出来，得到液态氧（如图15）。这个过程属于物理变化。 图15 储存氧气的钢瓶〔源自人教版《化学》九年级上册教材第二单元图2-15〕 （十）过氧化氢分解制取氧气与催化剂 核心知识 过氧化氢溶液为无色透明液体，在医疗上可用于消毒防腐。常温下过氧化氢可以分解放出氧气，文字表达式：过氧化氢水+氧气。 催化剂：在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫作催化剂；催化剂在化学反应中所起的作用叫作催化作用。 分解反应：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。 1. 【探究】过氧化氢分解制取氧气的反应中二氧化锰的作用。实验步骤：（1）在试管中加入5 mL 5%过氧化氢溶液，把带有火星的木条插入试管，观察现象（木条不能复燃，说明常温下过氧化氢分解缓慢，放出的氧气很少）。（2）向上述试管中加入少量二氧化锰，把带有火星的木条插入试管，观察现象（木条复燃，说明加入二氧化锰使过氧化氢分解加速）。（3）待试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，把带有火星的木条插入试管，观察现象；重复操作，可观察到木条再次复燃。 图16 过氧化氢分解实验示意图〔源自人教版《化学》九年级上册教材第二单元图2-16〕 2. 【分析与结论】（1）在实验（1）中木条不复燃，原因是常温下过氧化氢分解缓慢，较短时间内放出的氧气很少；在实验（2）中木条复燃，原因是加入的二氧化锰使过氧化氢分解加速。（2）综合分析实验（1）~（3），可得出二氧化锰在过氧化氢分解反应中起催化作用。 3. 在实验（3）中，实验重复多次，每次只消耗了过氧化氢，二氧化锰好像永远用不完。如果在实验前用精密的天平称量二氧化锰的质量，实验后把二氧化锰洗净、干燥，再称量，你会发现它的质量没有发生变化。把它再加到过氧化氢溶液中，还可以加速过氧化氢分解。 4. 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作催化剂。催化剂在化学反应中所起的作用叫作催化作用。硫酸铜等物质对过氧化氢的分解也具有催化作用。 5. 分析高锰酸钾分解制取氧气和过氧化氢分解制取氧气两个反应，它们都是由一种反应物生成两种或两种以上其他物质，与化合反应（两种或两种以上物质生成一种物质）恰好相反。由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应，叫作分解反应。 【思考与讨论·参考答案】上述两个制取氧气的反应，共同特征是都由一种反应物生成两种或两种以上其他物质；与化合反应的不同点在于，化合反应是“多变一”，分解反应是“一变多”。 6. 催化剂在化工生产中具有重要而广泛的应用，生产化肥、农药、化工原料等都要使用催化剂。我国石油化工专家、2007年度国家最高科学技术奖获得者闵恩泽院士（如图17），研发了多种用于石油化工生产的催化剂，为我国炼油催化剂制造技术奠定了基础。 图17 闵恩泽（1924—2016）〔源自人教版《化学》九年级上册教材第二单元图2-17〕 7. 实验探究的一般思路：明确探究目的→设计实验方案→实施实验→获取证据→分析推理→形成结论。在“探究——过氧化氢分解制取氧气的反应中二氧化锰的作用”中，我们根据探究目的设计了三个对比实验方案，观察和记录实验中带有火星的木条是否复燃等实验现象，收集证据，通过基于证据的分析推理，最后形成了催化剂的概念。 （十一）学完本课题你知道了什么 1. 在化学反应中，一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应，叫作分解反应。 2. 实验室里可用高锰酸钾或过氧化氢分解的方法制取氧气。 3. 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作催化剂。催化剂在化工生产中具有重要作用。 三、易错易混辨析 表2 易混知识辨析 易混知识 区别与联系 混合物与纯净物 判断依据是组成物质的种类：由一种物质组成的是纯净物（可用化学符号表示），由两种或两种以上物质混合而成的是混合物（各成分保持各自的性质）。如空气是混合物，氮气、氧气、二氧化碳是纯净物。 化合反应与分解反应 化合反应是“多变一”（由两种或两种以上物质生成一种物质），分解反应是“一变多”（由一种物质生成两种或两种以上其他物质）。判断时要先看反应物和生成物的种类数。 氧化反应与化合反应 两者分类角度不同：氧化反应按“是否与氧气反应”划分，化合反应按“反应物与生成物的种类”划分。有些反应既是化合反应又是氧化反应（如碳+氧气二氧化碳），有些只是氧化反应（如蜡烛燃烧生成二氧化碳和水）。 燃烧与缓慢氧化 都是物质与氧气发生的氧化反应，都放出热量。燃烧剧烈、发光、放热；缓慢氧化进行得很慢，不易察觉（如呼吸作用、食物腐烂）。 催化剂的理解 “改变”包括加快或减慢反应速率；催化剂反应前后质量和化学性质都不变，但反应过程中可能参与反应；“催化剂”不能简单理解为“反应后质量不变就能判断”，还要验证反应前后化学性质不变、能改变反应速率。 排水法收集氧气 导管口连续并比较均匀地放出气泡后再收集（排出装置内原有空气）；实验结束先撤导管、后熄灭酒精灯（防止水倒流炸裂试管）。 空气成分测定实验 红磷要足量（耗尽氧气）；装置气密性要好；冷却至室温后再打开弹簧夹；集气瓶内水面上方空间分为5等份。进入水的体积约占瓶内空气体积的，说明氧气约占空气体积的。 四、考点自查打卡表 对照考点逐条自查：已掌握的在“已掌握”栏打勾，尚未掌握的在“待复习”栏打勾并重点复习。 表3 第二单元考点自查打卡表 序号 考点 已掌握 待复习 1 能说出空气的成分按体积计算的含量（氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.04%、其他气体0.02%） □ □ 2 能复述拉瓦锡测定空气组成实验的基本过程与结论 □ □ 3 能说出测定空气中氧气含量实验（红磷燃烧）的原理、现象与注意事项 □ □ 4 能区分混合物与纯净物，并能举例说明（空气是混合物，氧气、氮气是纯净物） □ □ 5 能说出氧气、氮气、稀有气体的主要用途 □ □ 6 能说出空气污染的危害和保护大气环境的措施，认识空气质量指数（AQI） □ □ 7 能说出氧气的物理性质（密度比空气略大、不易溶于水、可液化和凝固） □ □ 8 能描述氧气与木炭、硫、铁丝反应的现象并写出文字表达式 □ □ 9 能说出化合反应、氧化反应、缓慢氧化的定义并举例 □ □ 10 能说出高锰酸钾制取氧气的实验装置、操作顺序（含排水法、先撤导管后熄灯）和注意事项 □ □ 11 能说出过氧化氢分解制取氧气的原理及二氧化锰的催化作用 □ □ 12 能说出催化剂、催化作用、分解反应的定义 □ □ 13 能复述实验探究的一般思路（明确目的→设计方案→实施→获取证据→分析推理→形成结论） □ □ 五、练习与应用（附参考答案） 课题1 练习与应用（教材第37页） 1. 空气中含量较高且化学性质不活泼的气体是（　）。〔教材改编·教材第37页第1题〕 A. 氧气　B. 氮气　C. 二氧化碳　D. 水蒸气 【参考答案】B。氮气约占空气体积的78%，含量高且化学性质不活泼；氧气约占21%，化学性质比较活泼；二氧化碳、水蒸气含量很少。 2. 科学家对火星的大气进行分析，得到下表所示数据。 表4 火星大气的主要成分 气体 二氧化碳 氮气 氩气 体积分数/% 95 2.7 1.6 与地球大气的成分相比 含量更高的是（　） 与地球大气的成分相比，火星大气中含量更高的是（　）。〔教材改编·教材第37页第2题〕 A. 氮气　B. 氮气和氩气　C. 二氧化碳和氮气　D. 二氧化碳和氩气 【参考答案】D。由表中数据可知，火星大气中二氧化碳占95%，远高于地球；氩气占1.6%，也高于地球大气的含量；火星大气中氮气占2.7%，低于地球。 3. 下列物质中，属于混合物的是（　）。〔教材改编·教材第37页第3题〕 A. 冰　B. 液态氧　C. 五氧化二磷　D. 蜡烛燃烧后的产物 【参考答案】D。蜡烛燃烧生成二氧化碳和水蒸气等，产物由多种物质组成，是混合物；冰是固态水，液态氧、五氧化二磷都只由一种物质组成，是纯净物。 4. 下列说法中，正确的是（　）。〔教材改编·教材第37页第4题〕 A. 氮气的化学性质比较活泼 B. 臭氧层破坏与空气污染无关 C. 空气中含有氧气，因此空气可直接用于医疗急救 D. 空气中的稀有气体所占比例虽小，但用途广泛 【参考答案】D。稀有气体虽占0.94%，但通电发光、液氦制冷等用途广泛；氮气化学性质不活泼；臭氧层破坏与空气污染有关；医疗急救用的是纯氧，而不是空气。 5. 现有下列物质：①氧气、②人体呼出的气体、③液氮、④空气中的稀有气体、⑤二氧化碳、⑥洁净的空气，其中属于纯净物的是______（填序号）。请从①~⑥中选出一种混合物并说明其中的成分：______。〔教材改编·教材第37页第5题〕 【参考答案】①③⑤。示例：②人体呼出的气体是混合物，含有氮气、氧气、二氧化碳、水蒸气等（或答④稀有气体是混合物，含有氦、氖、氩、氪、氙、氡等；⑥洁净的空气是混合物，含有氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等）。 6. 列举4种存在于空气中的纯净物及其主要用途，谈谈你如何认识“空气是一种宝贵的资源”。〔教材改编·教材第37页第6题〕 【参考答案】示例：氮气可用于制造硝酸和氮肥、作保护气；氧气可用于医疗急救、炼钢、气焊；二氧化碳可用于灭火、制汽水（光合作用的原料）；稀有气体可用于制造霓虹灯、作保护气。空气各成分在工农业生产、医疗和科研等领域应用广泛，都是宝贵的资源，所以要保护大气环境，防止空气污染。 课题2 练习与应用（教材第41~42页） 1. 下列对氧气的描述中，不正确的是（　）。〔教材改编·教材第41页第1题〕 A. 氧气极易溶于水 B. 氧气是一种化学性质比较活泼的气体 C. 氧气在低温、高压时能变为液体或固体 D. 通常状况下，氧气是一种无色、无臭的气体 【参考答案】A。氧气不易溶于水，室温下1 L水只能溶解约30 mL氧气；其余各项描述均正确。 2. 下列关于几种气体的说法中，不正确的是（　）。〔教材改编·教材第42页第2题〕 A. 氧气可与铁反应生成四氧化三铁 B. 二氧化硫是一种没有颜色和气味的气体 C. 稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可制作霓虹灯 D. 氮气的化学性质不活泼，可在食品包装袋中充入氮气以防腐 【参考答案】B。二氧化硫是有刺激性气味的气体；A、C、D 说法均正确。 3. 下列关于物质燃烧的说法中，正确的是（　）。〔教材改编·教材第42页第3题〕 A. 红磷在空气中不能燃烧 B. 木炭燃烧后生成黑色固体 C. 硫燃烧时生成有刺激性气味的气体 D. 铁丝插入盛有氧气的集气瓶中剧烈燃烧 【参考答案】C。硫燃烧生成有刺激性气味的二氧化硫；红磷在空气中能燃烧；木炭燃烧生成二氧化碳气体；铁丝需点燃（达到着火点）才能在氧气中剧烈燃烧，直接插入不会燃烧。 4. 氧气的下列性质中，属于化学性质的是（　）。〔教材改编·教材第42页第4题〕 A. 颜色　B. 密度　C. 支持燃烧　D. 熔点 【参考答案】C。支持燃烧是物质在化学变化中表现出来的性质；颜色、密度、熔点都不需要发生化学变化就能表现，是物理性质。 5. 已知下列反应在一定条件下都能发生，其中属于化合反应的是（　）。〔教材改编·教材第42页第5题〕 A. 氧化汞汞+氧气 B. 大理石+盐酸→氯化钙+二氧化碳+水 C. 酒精+氧气水+二氧化碳 D. 碳+氧气二氧化碳 【参考答案】D。碳和氧气两种物质生成二氧化碳一种物质，是“多变一”的化合反应；A 是分解反应，B、C 反应物、生成物都是两种以上，既不是化合反应也不是分解反应。 6. 请用文字表示硫、红磷和铁丝分别在氧气中燃烧时发生的反应。〔教材改编·教材第42页第6题〕 【参考答案】硫+氧气二氧化硫；红磷+氧气五氧化二磷；铁+氧气四氧化三铁。 7. 你家用什么燃料烧水做饭？燃料燃烧过程中你能观察到什么现象？燃料燃烧是不是化学变化？为什么？〔教材改编·教材第42页第7题〕 【参考答案】示例：用天然气（或煤气、电等）烧水做饭。观察到燃料燃烧时发光、放热（火焰呈蓝色等）。燃料燃烧是化学变化，因为燃烧生成了二氧化碳和水等新物质（有新物质生成）。 8. 请结合氧气的化学性质，列举氧气在生产和生活中的用途。〔教材改编·教材第42页第8题〕 【参考答案】氧气能支持燃烧：用于炼钢、气焊、气割，以及航天器中燃料的助燃剂等；氧气能供给呼吸：用于医疗急救、登山、潜水、航空等。 课题3 练习与应用（教材第48~49页） 1. 实验室用高锰酸钾制取氧气的实验中，不需要使用的一组仪器是（　）。〔教材改编·教材第48页第1题〕 A. 烧杯、玻璃棒 B. 试管、集气瓶 C. 酒精灯、铁架台 D. 导管、单孔橡胶塞 【参考答案】A。高锰酸钾制取氧气是加热固体，需试管、铁架台、酒精灯、导管、单孔橡胶塞、集气瓶、水槽等；烧杯、玻璃棒一般用于配制或盛放液体，本实验用不到。 2. 下列说法中，不正确的是（　）。〔教材改编·教材第48页第2题〕 A. 氧气可以用于航空航天 B. 用排水法可以收集不易溶于水的气体 C. 在过氧化氢的分解反应中，二氧化锰起催化作用 D. 氧气的化学性质很活泼，在常温下能与所有物质发生化学反应 【参考答案】D。氧气化学性质比较活泼，但不是“能与所有物质反应”，如氮气在常温下就不与氧气反应。 3. 下列有关催化剂的说法中，正确的是（　）。〔教材改编·教材第48页第3题〕 A. 能改变化学反应速率 B. 在化学反应后其质量减小 C. 在化学反应后其质量增加 D. 在化学反应后其化学性质发生了变化 【参考答案】A。催化剂能改变其他物质的化学反应速率，本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化；B、C、D 均与催化剂定义矛盾。 4. 下列反应中，属于分解反应的是（　）。〔教材改编·教材第48页第4题〕 A. 硫+氧气二氧化硫 B. 石蜡+氧气二氧化碳+水 C. 铁+氧气四氧化三铁 D. 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 【参考答案】D。高锰酸钾一种物质受热生成锰酸钾、二氧化锰、氧气三种物质，是“一变多”的分解反应；A、C 是化合反应，B 反应物、生成物均不止一种，不属于分解反应。 5. 以下是实验室用高锰酸钾制取氧气并用排水法收集的主要操作步骤：①将试管固定在铁架台上；②检查装置的气密性；③点燃酒精灯，先使试管受热均匀，然后对准试管中盛放试剂的部位加热；④将试剂装入试管，用带导管的单孔橡胶塞塞紧试管；⑤收集完毕，将导管从水槽中取出；⑥用排水法收集氧气；⑦熄灭酒精灯。请回答下列问题。〔教材改编·教材第49页第5题〕 （1）该实验正确的操作顺序是______（填序号）。 （2）可以用排水法收集氧气，体现了氧气______的性质。 （3）验证一瓶无色气体是氧气的简单方法是______。 【参考答案】（1）②④①③⑥⑤⑦（先检查气密性，再装试剂、固定装置、加热、收集，收集完毕先撤导管再熄灭酒精灯）。（2）不易溶于水（且不与水反应）。（3）把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。 6. 请根据以下图示回答问题。 表5 制取氧气与氧气性质知识框图 制取氧气 氧气 性质 高锰酸钾 木炭燃烧 过氧化氢 硫燃烧、细铁丝燃烧 （1）请用文字表示制取氧气的反应，并比较两个反应的相同点和不同点。〔教材改编·教材第49页第6题〕 （2）请描述硫和细铁丝分别在氧气中燃烧的实验现象。 （3）在进行细铁丝在盛有氧气的集气瓶中燃烧的实验时，常常要在集气瓶里预先加少量水，这样做的目的是什么？能否用少量细沙来代替水？ 【参考答案】（1）高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气；过氧化氢水+氧气。相同点：都是分解反应（都由一种反应物生成两种或两种以上其他物质），都生成氧气。不同点：高锰酸钾制氧需加热，过氧化氢制氧在常温下即可进行（加二氧化锰作催化剂）。 （2）硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体；细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体。 （3）预先加水可防止高温熔化物溅落，炸裂集气瓶底；可以用少量细沙来代替水，细沙同样能起到隔热、防止瓶底炸裂的作用。 7. 利用下图所示仪器、试剂及其他必要物品进行实验并探究。〔教材改编·教材第49页第7题〕 （1）把少量二氧化锰加入盛有过氧化氢溶液的试管中与把过氧化氢溶液缓缓加入盛有少量二氧化锰的试管中的实验现象是否相同？哪种方法可以得到平稳的氧气流？ （2）设计制取氧气和探究其性质的实验方案（下表可供参考，你也可以利用一些代用品自行设计实验方案），征得教师同意后实施你的方案，实验后进行小结。 表6 实验方案设计参考表 目的 寻找新的催化剂 制取氧气 探究氧气的性质 仪器、试剂 方案（可画简图） 步骤 结论 （3）请结合以上探究，并查阅资料，尽可能多地写出制取氧气的方法。 【参考答案】（1）现象不完全相同：向过氧化氢溶液中加入二氧化锰，反应较快，氧气产生迅速；把过氧化氢溶液缓缓加入盛有二氧化锰的试管中，可以通过控制加入速度使反应平稳进行，得到平稳的氧气流。（2）示例：寻找新的催化剂，可用氧化铁代替二氧化锰做对比实验，验证其能否改变化学反应速率；制取氧气，可用过氧化氢溶液和二氧化锰制取并用排水法收集；探究氧气的性质，收集氧气后分别做木炭、硫、铁丝燃烧实验。（3）制取氧气的方法：加热高锰酸钾、过氧化氢分解（加二氧化锰作催化剂）、加热氯酸钾（加二氧化锰作催化剂）、分离液态空气等（查阅资料还可知道电解水、加热氧化汞等，答案合理即可）。 六、复习与提高（附参考答案） 1. 通过实验测定了空气组成的科学家是（　）。〔教材改编·教材第50页第1题〕 A. 牛顿　B. 道尔顿　C. 拉瓦锡　D. 门捷列夫 【参考答案】C。拉瓦锡用定量实验研究了空气的成分，得出空气由氧气和氮气组成的结论。 2. 下列有关空气的说法中，不正确的是（　）。〔教材改编·教材第50页第2题〕 A. 空气中含有稀有气体 B. 空气是一种宝贵的资源 C. 空气中的氮气易溶于水 D. 空气中的氧气主要来自光合作用 【参考答案】C。氮气不易溶于水；A、B、D 说法均正确。 3. 下列说法中，不正确的是（　）。〔教材改编·教材第50页第3题〕 A. 石蜡浮于水面，其密度比水的小 B. 细铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成四氧化三铁 C. 硫在空气中燃烧产生大量白烟，生成二氧化硫 D. 蜡烛燃烧时发光、放热，生成水和二氧化碳 【参考答案】C。硫在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰，不是“大量白烟”；白烟是红磷等燃烧产生的固体小颗粒。 4. 按右图所示进行实验，容器中涌出的柱状泡沫被形象地称为“大象牙膏”。下列说法中，正确的是（　）。〔教材改编·教材第51页第4题〕 A. 产生的泡沫可用于灭火 B. 过氧化氢分解生成水和氧气 C. 没有催化剂，过氧化氢不会分解 D. 反应前后，催化剂的化学性质不同 【参考答案】B。过氧化氢分解生成水和氧气；产生的泡沫含氧气，不能用于灭火；没有催化剂过氧化氢也会分解，只是很慢；催化剂反应前后化学性质不变。 5. 实验室某无色液体含有物质A，为了探究其成分，实验小组进行了如下实验：①用试管取适量该液体，向其中加入少量黑色粉末B，在常温下能迅速产生无色气体C，而B的质量在反应前后没有改变；②将产生的气体C收集起来，把燃着的红磷置于盛有C的集气瓶中，红磷剧烈燃烧；③把燃着的硫置于盛有C的集气瓶中，硫剧烈燃烧，生成了一种有刺激性气味的气体D。请回答下列问题。〔教材改编·教材第51页第5题〕 （1）写出各物质的名称：A______、B______、C______、D______。 （2）请用文字表示上述实验中发生的化学反应，并写出反应的类型（化合反应或分解反应）。 【参考答案】（1）A 过氧化氢（溶液），B 二氧化锰，C 氧气，D 二氧化硫。（2）过氧化氢水+氧气（分解反应）；红磷+氧气五氧化二磷（化合反应）；硫+氧气二氧化硫（化合反应）。 6. 某实验小组探究红砖粉末能否作为过氧化氢分解反应的催化剂，设计了如下实验并进行探究。请回答下列问题。〔教材改编·教材第51页第6题〕 表7 红砖粉末催化作用探究实验记录 实验步骤 现象 结论 ①将带有火星的木条插入盛有过氧化氢溶液的试管 木条不复燃 常温下过氧化氢分解得很慢或不分解 ②向上述试管中加入0.2 g红砖粉末，然后将带有火星的木条插入试管 木条复燃 红砖粉末能加快过氧化氢的分解；但是否为催化剂，还需验证反应前后其质量和化学性质都不变 ③待上述试管中的反应停止时，重新加入过氧化氢溶液，并把带有火星的木条插入试管 木条复燃 重新加入过氧化氢后仍能继续加快分解，说明红砖粉末的化学性质在反应后没有改变；但还需称量反应前后质量不变，才能最终证明它是催化剂 （1）请判断上述各步实验设计和结论是否合理，并说明理由。 （2）如果要证明红砖粉末是过氧化氢分解反应的催化剂，还需要增加实验：将上述实验后的剩余固体分离、洗净、干燥后称量……如果______且化学性质不变，则说明红砖粉末是过氧化氢分解反应的催化剂。 【参考答案】（1）步骤①合理，作对照实验，说明常温下过氧化氢分解很慢；步骤②合理，木条复燃说明红砖粉末加快了过氧化氢分解，但仅凭这一步不能下结论（只能说明红砖粉末可能起催化作用），因为催化剂还要满足反应前后质量和化学性质不变；步骤③结论表述不严谨，实验只验证了红砖粉末能反复使用（再次加入后仍能加快分解），并未直接称量其质量，不能据此得出“质量没有改变”的结论，还需补充称量实验。（2）称量后质量没有改变（即反应前后质量不变）。 说明：本清单依据人教版《化学》九年级上册教材编写，全部图、表及数据均源自该教材第二单元（教材第29~51页）。 学科网（北京）股份有限公司 $