第1节 空气与氧气 同步练习（66张ppt）

(共66张PPT)
第3章 空气与生命
第1节 空气与氧气
学习目标
1.知道空气的主要成分以及各主要成分在空气中所占的体积分数，掌握测定空气中
氧气含量的实验原理。
2.了解氧气、氮气、稀有气体等的利用，认识空气对人类的重要作用。
3.了解氧气的主要性质及用途，能通过氧气的性质理解氧气的广泛应用，了解氧化
物的概念。
4.初步学习实验室制取氧气的方法，了解实验室制取氧气的装置名称、装置的连接、
检验气密性的方法、气体的收集和检验方法。
5.了解工业上制氧气的方法。
6.了解化合反应和分解反应的定义，知道两类反应间的区别。
知识点1 空气的成分 重难点
1.空气组成成分的探究（含教材第71页活动、思考与讨论答案）
探究空气中是否含有二氧化碳 探究空气中是否含 有氧气 探究空气中是否含有水
蒸气
试剂或用品 澄清石灰水 细木条 无水硫酸铜粉末
实验过程 用大针筒把空气压入澄清石灰水中 取一瓶空气和一瓶 氧气,把一根燃着的 木条先后插入两集 气瓶中 把一些碎冰放入一个干燥的烧杯里，将装有无水硫酸铜粉末的表面皿盖在烧杯口上
降低温度，使空气中的水蒸气遇冷液化
探究空气中是否含有二氧 化碳 探究空气中是否含 有氧气 探究空气中是否含有水
蒸气
实验装置 . . . . . .
实验现象 澄清石灰水变浑浊，但变 浑浊的速度较慢 燃着的小木条在空 气中继续安静地燃 烧，在氧气中燃烧 更旺 白色的无水硫酸铜粉末
变成蓝色
实验结论 空气中含有二氧化碳，但 含量较少 空气中含有氧气， 但氧气的浓度较低 空气中含有水蒸气
续表
2.研究空气成分的初步结论
法国化学家拉瓦锡首先通过实验的方法得出了空气是由氮气和氧气组成，其中氧气
约占空气总体积的 的结论。19世纪末，科学家又通过大量实验发现空气中还有
氦、氩、氙等稀有气体，此外还有少量二氧化碳、水蒸气以及其他杂质。
3.教材第72页活动：空气中氧气含量的测定
实验原理 及装置 . .
实验步骤 （1）连接仪器，检查装置的气密性；（2）先在集气瓶里加入少量水，再
把剩余的容积分成 5 等份，做上记号； （3）点燃燃烧匙内的红磷，立即
塞紧瓶塞，观察现象；（4）火焰熄灭并冷却至室温后，振荡集气瓶，打开
导管上的夹子，观察现象，并记录瓶内水位的变化情况
实验现象 （1）红磷燃烧，产生大量白烟；（2）冷却后打开夹子，烧杯中的水沿着
导管进入集气瓶，集气瓶中水面上升，进入集气瓶中的水的体积约占原空
气体积的
现象分析 红磷燃烧生成的五氧化二磷为固体，极易溶于水且几乎不占体积，红磷燃
烧消耗了集气瓶内的氧气，使瓶内气体减少，压强减小；冷却后，容器内
气压小于外界大气压，打开弹簧夹，在大气压的作用下，水会进入集气瓶，
占据被消耗的氧气的体积
实验结论 ①氧气约占空气总体积的 ；②氮气不能燃烧，也不支持燃烧且不易溶
于水
续表
特别提醒
实验结果的误差分析
实验结果 原因 具体分析
测量结 果偏小 进入瓶中的水的体积偏小 装置漏气，导致反应结束后，外界空气进入集气瓶中
红磷量不足，不能将集气瓶内的氧气消耗完全
导管中没有事先注满水，燃烧冷却后，一小部分水滞留
于导管中
未待装置冷却至室温就打开弹簧夹，集气瓶中气体还处
于受热膨胀状态，内外压强差较小
测量结 果偏大 进入瓶中的水的体积偏大 点燃红磷后伸入集气瓶的速度太慢,使集气瓶中部分气体
受热逸出
实验前未夹紧弹簧夹，使部分空气受热膨胀沿导管逸出
4.空气成分的准确结论
空气成分 氮气 氧气 稀有气体 包括氦、氖、氩、氪、氙、氡 二氧化 碳 其他气体和
杂质
体积分数
典例1 关于测定空气中氧气含量的实验，下列操作正确的是( )
C
A.实验前止水夹没有夹紧
B.将红磷换成木炭进行实验
C.待装置冷却至室温后，再打开止水夹
D.点燃红磷，缓慢伸入集气瓶中后，再塞紧瓶塞
[解析] A、D项操作都会使集气瓶中部分空气受热膨胀逸出，导致测量结果偏大；木
炭燃烧生成气体，冷却后瓶内外压强差不大，实验不能成功，B错。
例题点拨
实验成功的关键
1.红磷要过量，保证完全消耗装置内空气中的氧气。
2.装置的气密性必须良好，不能漏气。
3.必须冷却至室温后再打开止水夹。
4.点燃的红磷要迅速伸入集气瓶并塞紧瓶塞。
知识点2 空气的利用
空气是一种重要的天然资源，在生产和生活中有着广泛的用途。
1.氧气的用途
2.氮气的性质及用途
3.稀有气体
概述 稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙、氡
物理性质 无色无味的气体，难溶于水；通电时能发出不同颜色的光
化学性质 很不活泼
用途 ①用作保护气，如焊接金属时用稀有气体来隔绝空气；
②制成各种用途的电光源，如航标灯、强照明灯、闪光灯、霓虹灯等；
③氦气可用于制造低温环境，氙气可用于医疗麻醉等
拓展培优
1.氧气有对人类活动有利的一面,也有对人类活动有害的一面。在某些情况下，需要
设法除去氧气或将物品与氧气隔离,如食品的真空包装、金属制品涂防锈漆等。
2.过去人们认为稀有气体不与其他物质发生化学反应，曾把它们叫做惰性气体。但
随着科学技术的发展,已经发现有些稀有气体在一定条件下也能与某些物质发生化学
反应,如氙气 可以与氟气 反应。
典例2 小明整理出了空气中各成分的性质与用途的关系，其中错误的是( )
A.氮气液化时会吸收大量的热，因此可用作冷冻剂
B.氮气化学性质不活泼，可用作灯泡的填充气体
C.二氧化碳可用于植物的光合作用
D.稀有气体化学性质不活泼，可用作焊接金属时的保护气
A
[解析] 液氮可用作冷冻剂，是因为液氮汽化时吸热。
知识点3 氧气的性质 重点
1.氧气的物理性质（含教材第74页活动（上）答案）
（1）常温常压下，氧气是一种无色、无味的气体。
（4）氧气的三态变化：

观察氧气和闻氧气的方法
2.氧气的贮存
工业生产的氧气，一般加压贮存在蓝色的钢瓶中。
3.氧气的化学性质
（1）氧气能支持燃烧
①
.&1& .
②氧气的检验：一般用带火星的木条。
（2）氧气的化学性质活泼，在一定条件下能与许多物质发生化学反应。
①硫与氧气反应
又称作硫黄，为淡黄色固体
实验现象 . .
共同现象:放出热量，生成有刺激性气味的气体
文字表达式
实验注意事项:
.硫的用量不能过多，防止对空气造成污染；
b.集气瓶底部预先放少量水，用于吸收二氧化硫，减少空气污染；
c.在通风橱中进行该实验
②铁与氧气的反应
银白色固体
实验现象 . .
文字表达式
注意 .铁丝要用砂纸打磨处理（除锈）； .待火柴快燃尽时再把铁丝伸入集气瓶
中（以免火柴燃烧消耗过多氧气，使现象不明显）； .将细铁丝盘成螺旋状（增大
铁丝的受热面积，利于铁丝持续燃烧）;d.集气瓶底部预先装少量水或铺一薄层细沙，
可防止高温生成物溅落时炸裂瓶底。
特别提醒
书写燃烧反应的文字表达式的注意事项
①反应条件是“点燃”，不能写成“燃烧”。
②通常情况下，物质在空气中燃烧是与空气中的氧气反应，反应物要写成“氧气”，
而不是“空气”或“氧”。
（3）氧气与一些物质反应的微观模型
若用黄球表示硫原子，用蓝球表示氧原子，氧气和硫反应中的原子重排可以表示为：
4.氧化物
定义 由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物叫做氧化物
常见的氧化物 水 、二氧化碳 、二氧化硫 和四氧化三铁
只由一种元素组成， 由三种元素组成，均不是氧化物
典例3 下列有关实验现象的描述正确的是( )
A.红磷在空气中燃烧，产生大量白雾，放出热量
B.硫在空气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰
C.带火星的木条在氧气中会复燃，在空气中不能复燃
D.铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体四氧化三铁
C
[解析] 红磷燃烧产生大量白烟，而不是白雾，A描述错误；硫在空气中燃烧，发出
淡蓝色火焰，在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰，B描述错误；生成四氧化三铁是实验结
论而不是实验现象，D描述错误。
例题点拨
描述实验现象时，只能将生成物的特点描述出来，不能把生成物的名称当作现象。
知识点4 氧气的制取 重点
1.实验室制取氧气的反应原理



2.实验装置
（1）发生装置的选择 依据:反应物状态和反应条件
实验室常见的气体发生装置类型及相应的选择依据见下图。
用过氧化氢溶液制取氧气时，因反应不需加热，故选择固液常温型发生装置；
加热高锰酸钾制取氧气时，因高锰酸钾为固体，反应条件为加热，故选择固固加热型发生装置。
（2）收集装置的选择 依据:气体密度和气体溶解性
装置 类型 . . . . . .
适用 气体 适用于难溶于水或不易 溶于水，且不与水反应 的气体 适用于密度比空气的大 且不与空气中的成分反 应的气体 适用于密度比空气的小
且不与空气中的成分反
应的气体
3.氧气的验满
收集方法 验满方法
排水法 集气瓶口有大量气泡向外冒出时，说明氧气已收集满
向上排空气法 将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已收集满
典例4 如图所示是实验室常用的气体制取装置，在用氯酸钾和二氧化锰制取氧气的
实验中，可选用的发生装置和收集装置最合适的是( )
B
A. 、 B. 、 C. 、 D. 、
[解析] 用氯酸钾和二氧化锰制取氧气时，反应物是固体且需要加热，应选择发生装
置 ；氧气的密度比空气的大，不易溶于水，可用向上排空气法或排水法收集，应
选择收集装置 。
4.教材第76页活动：用过氧化氢溶液制取氧气
药品 过氧化氢溶液（无色溶液）、二氧化锰（黑色粉末）
反应 原理
实验 装置 . .
药品 过氧化氢溶液（无色溶液）、二氧化锰（黑色粉末）
实验 步骤 （1）检查装置气密性：用弹簧夹夹住橡皮管，打开分液漏斗活塞，向分液漏
斗中加入一定量的水浸没分液漏斗下端管口，使烧瓶与漏斗形成液面差，一
段时间后，若分液漏斗中的液面不下降说明装置不漏气；
（2）装入药品：将50毫升水及0.5克二氧化锰加入烧瓶中，用带有分液漏斗
和导管的双孔橡皮塞塞紧瓶口，放置好集气瓶，最后向分液漏斗中加入20~50
毫升 的过氧化氢溶液；
（3）进行反应并收集气体：转动分液漏斗的活塞，滴加过氧化氢，待装置中
排净空气后，用排水法收集气体
检验 将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃则证明收集的是氧气
续表
家庭小实验
用消毒水制取氧气
取一个废旧干净的玻璃杯，先加入适量土豆块，再向玻璃杯中倒入适量含过氧化氢
的消毒水，会观察到有气泡产生，一段时间后，把带火星的火柴放在玻璃杯口，观
察到带火星的火柴复燃，说明有氧气产生。
当看到气泡连续、均匀冒出时，再开始收集气体，否则收集的氧气中会混有空气
5.催化剂
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做催化剂，工业上又叫做触媒
催化作用 催化剂在化学反应中所起的作用叫做催化作用
（1）催化剂和催化作用的概念
（2）催化剂的特点
6.氧气的工业制法
（1）空气冷冻分离法
①原理
液态氧（沸点为 ）和液态氮（沸点为 ）的沸点不同，采用低温蒸发
的方法得到氧气。
（2）膜分离技术法
空气 富氧膜 含氧量较高的富氧空气 含 以上氧气的富氧空气
典例5 下图为实验室制取氧气的实验装置。根据要求回
答下列问题。
（1）写出仪器名称：①__________，②________。
分液漏斗
锥形瓶
（2）①中应放入的物质是______________，②中应放入的物质是______________。
过氧化氢溶液
二氧化锰和水
（3）该方法制取氧气的反应的文字表达式为_ _________________________；要收集一
瓶较为纯净的氧气，收集装置最好选择装置___（选填序号）；应将收集满氧气的集气
瓶____放在桌面上，从而减少氧气的逸散。

C
正
[解析] 氧气不易溶于水，所以要收集一瓶较为纯净的氧气，可用排水法；氧气的密度比
空气的大，收集满氧气的集气瓶应正放在桌面上，从而减少氧气的逸散。
知识点5 教材第78页实验：氧气的制取和性质研究 重难点
【实验目标】
1.初步学会实验室制取氧气装置的装配、连接方法和气密性检查。
2.初步学会实验室制取氧气的方法，学习用排水法收集氧气，学习粉末状固体试剂
的使用方法。
3.学习研究氧气性质的方法。
【实验器材】
实验仪器 大试管、单孔橡皮塞、橡皮管、玻璃导管、集气瓶、水槽、铁架
台（带铁夹）、酒精灯、玻璃片、坩埚钳
实验药品 高锰酸钾、澄清石灰水
实验物品 粗铁丝、铝箔、木条、棉花、木炭、火柴
【实验原理】

【实验过程】
1.制取氧气 谐音简记：茶（查）庄（装）定点收利（离）息（熄）
（1）连接仪器， 检查装置的气 密性 . .
（2）装药品 . .
（3）固定仪器 . .
①组装铁架台，拧紧铁夹的螺丝帽；在铁架台左侧放一只酒精灯。
②取盛有药品的试管，从底部套入铁夹，铁夹夹在距试管口约 处。
③根据酒精灯位置调节铁夹高度与角度，让试管口略向下倾斜。
<防止冷凝水回流使试管炸裂
④将水槽放置在铁架台右侧，取两个集气瓶分别盛满水，用玻璃片盖住瓶口，倒立在盛水的水槽内；将导管放入水槽内的水中
续表
（4）点燃酒精 灯，加热 点燃酒精灯，先使酒精灯外焰在试管下方来回移动，使试管受热均
匀后将火焰集中在药品处加热
（5）收集气体 ①当导管口有气泡连续、均匀地放出后，把导管口伸入盛满水的集
气瓶中，收集气体。
②当瓶口有气泡冒出时，表明集气瓶内已经收集满氧气，将导管从
集气瓶中移开，在水面下用玻璃片盖住瓶口，小心地把集气瓶移出
水槽，正放在桌子上。
③用同样的方法再收集一瓶氧气（瓶中留有少量水，用于做铝箔燃
烧实验）
（6）撤离导管， 熄灭酒精灯 . .
续表
2.氧气的性质研究
（1）木炭在 氧气中燃烧 . .
反应的文字表达式：

（2）铝箔在 氧气中燃烧 . .
反应的文字表达式：
续表
3.整理洗涤
（1）实验完毕，先将连接导管的试管从铁夹上取出，再将试管、橡皮塞、玻璃导管、
橡皮管依次拆开。
（2）将试管内的固体物质倒入指定容器中。
（3）先用水冲洗试管，将废液倒入废液桶中，然后用试管刷刷洗试管。
（4）将各种仪器清洗干净，试管倒扣在试管架上，整理药品并摆放整齐。
典例6 实验室可通过加热高锰酸钾固体制取氧气，下列实验操作正确的是( )
A.组装好装置后，先检查装置气密性
B.加入药品后，直接将酒精灯火焰对准药品部位加热
C.水槽中有气泡冒出时，立即收集气体
D.实验结束时，先移走酒精灯再从水槽中移出导管
A
[解析]
.&4& .
知识点6 化合反应和分解反应 重点
化合反应 分解反应
定义 由两种或两种以上的物质生成一 种物质的反应 由一种物质生成两种或两种以上的物
质的反应
特点 多变一 一变多
通式
举例



关系 都是化学反应的基本类型,二者属于并列关系 续表
典例7 下列反应属于分解反应的是( )
A. B.
C. D.
B
[解析] &5&
题型1 空气中氧气含量的测定
典例8 利用如图所示装置测定空气中氧气的含量。已知: 形
管容积（已去除胶塞占的体积）为 ,注射器中水的体积为
。实验步骤:用酒精灯加热红磷至燃烧；反应结束冷却至
室温后，读取注射器中水的体积为 。
（1）请写出红磷燃烧的实验现象。
[答案] 红磷燃烧产生大量的白烟，放出热量。
（2）实验中测得空气中氧气的含量偏低，可能的原因有哪些？（写出一种即可）
[答案] 红磷的量不足。
[解析] 实验中测得空气中氧气的含量偏低，可能是红磷的量不足，不能将装置内氧
气耗尽；也可能是装置漏气。
（3）根据实验数据，请写出空气中氧气体积分数的计算式（用含有 , , 的式子表示）。
[答案] 。
[解析] 红磷燃烧消耗了 形管中的氧气，注射器中减少的水的体积即为消耗的氧气
的体积，即 形管内氧气的体积为 ，所以空气中氧气的体积分数为
。
方法点拨
测定空气中氧气含量实验的基本原理
测定空气中氧气含量的实验装置虽有不同，但基本原理相同，都是通过化学反应消耗氧气，密闭容器中减少的气体体积就是氧气的体积。
题型2 氧气的性质及用途（易错）
典例9 下列关于氧气的说法中，正确的是( )
A.空气中氧气的质量分数约为
B.氧气能支持燃烧，所以液氧常用作发射火箭时的高能燃料
C.鱼虾能在水中生存，说明氧气易溶于水
D.保持氧气化学性质的最小粒子是氧分子
D
[解析] 空气中氧气的体积分数约为 ，不是质量分数，A错误；氧气能支持燃烧，
说明氧气具有助燃性，而不是可燃性，所以液氧不能用作燃料，B错误；鱼虾能在水
中生存，说明水中含有氧气，但氧气不易溶于水，C错误。
易错警示
误认为氧气易溶于水，氧气具有可燃性
1.氧气不易溶于水，水生生物是靠水中溶解的少量氧气生存的。
2.助燃性≠可燃性，氧气可以支持其他物质燃烧，但氧气本身不能燃烧，因此不能用
作燃料。
题型3 常见气体的鉴别
典例10 有三个集气瓶，分别盛有氧气、空气和二氧化碳三种无色气体，能将这三种
气体鉴别出来的方法是( )
A.将带火星的木条分别伸入三个集气瓶中
B.将燃着的木条分别伸入三个集气瓶中
C.分别倒入澄清石灰水，振荡
D.以上三种方法都可以
B
[解析]
操作 现象 氧气 空气 二氧化碳
将带火星的木条伸入集气瓶 木条复燃 木条不复燃 木条不复燃
将燃着的木条伸入集气瓶 木条燃烧更旺 木条燃烧状况不变 木条熄灭
倒入澄清石灰水，振荡 无明显现象 无明显现象 澄清石灰水变浑浊
方法点拨
氧气、二氧化碳的鉴别方法
利用氧气支持燃烧，二氧化碳不支持燃烧的性质鉴别。氧气能使燃着的木条燃烧更旺；二氧化碳能使燃着的木条迅速熄灭。
题型4 实验室制氧气的综合考查
典例11 如图所示是几种实验室制取气体的发生装置和收集装置。
（1）写出仪器名称: __________， ________。
长颈漏斗
集气瓶
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气时应选用的发生装置是___（选填序号）；实验时
还需要一团棉花，其作用是____________________________________________；可
用装置 来收集氧气的原因是______________________。
B
防止加热时试管内的粉末状物质随气流进入导管
氧气的密度比空气的大
（3）上述装置中的A和C组合后，也可用来制取氧气，写出此实验中制取氧气的反
应的文字表达式:_ _________________________。

（4）如果用装置B和C组合制取氧气，实验结束后应先________________，再_____
_______，防止__________________________。
把导管移出水面
熄灭酒精灯
水倒吸入试管，使试管炸裂
（5）某同学欲使用装置 用排空气法收集氧气，则气体应从__（选填“ ”或“ ”，
下同）端通入；若使用装置 用排水法收集氧气，应先在瓶中装满水，再将气体从
___端通入。


[解析]
题型5 有关催化剂的图像分析
典例12 分别取甲、乙两份质量相等的氯酸钾固体，只在甲中加入少量的二氧化锰，
同时加热两份固体制取氧气，加热过程中气体的质量 与加热时间 的关系图像
正确的是( )
A.&7& B.&8& C.&9& D.&10&
C
[解析] 因为二氧化锰能加快氯酸钾分解的速率，甲中加入了二氧化锰，乙中没有加，
所以反映在图像上，甲的坡度比乙的陡；因为氯酸钾的质量相同，所以甲、乙两份
固体完全反应后产生氧气的质量是相同的。
易错警示
催化剂不能改变生成物的质量,只能改变（可以加快，也可以减慢）化学反应速率。