课件24张PPT。课件23张PPT。课件21张PPT。第3章 空气与生命
第1节 空气与氧气
第1课时 空气的成分和利用
01 知识管理
1．空气的成分
空气成分
氮气
氧气
稀有气体
二氧化碳
其他杂质
体积分数(%)
78
21
0.93
0.04
0.03
2.空气中氧气含量的测定
原 理：红磷＋氧气五氧化二磷。
实验装置：如图所示。
现 象：红磷燃烧，产生大量的白烟，打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶，进入水的体积约占集气瓶中空气体积的1/5。
结 论：氧气约占空气总体积的1/5。
误差分析：导致测得的氧气的体积分数偏小的原因可能有：(1)红磷的量不足；(2)装置未冷却就打开弹簧夹；(3)装置漏气；(4)在实验前，导管内事先未注满水等。
注 意：红磷的替代品应满足两个条件：(1)在空气中能燃烧且只与空气中的氧气反应；(2)该物质燃烧后生成物为固体。
3．空气的利用
氧 气：可以供给呼吸，如潜水、医疗急救等；支持燃烧，如气焊、宇宙航行等。
氮 气：(1)性质：氮气是无色、无味、化学性质较不活泼的气体，难溶于水，不支持燃烧。
(2)用途：制造硝酸和氮肥；灯泡中充氮气可延长使用寿命；食品包装时充氮气可以防腐、保鲜；用液氮制造低温环境。
稀有气体：(1)性质：都是无色、无味的气体，难溶于水，化学性质都不活泼。
(2)用途：常用作保护气；做光源；用于激光技术；制造低温环境(氦气)；用于医疗麻醉(氙气)。
02 基础题
1．最早用定量实验的方法研究空气的成分并得出了“空气是体积的氧气和体积的氮气组成”的科学家是(B)
A．道尔顿 B．拉瓦锡
C．汤姆生 D．门捷列夫
2．(2016·郴州)小林从冰箱里拿出冰冻的饮料，用干布擦净瓶外壁的水，放置于桌面片刻，发现瓶外壁又挂满水珠，这说明空气中有(D)
A．氮气 B．氧气
C．二氧化碳 D．水蒸气
3．在一密闭容器中充满空气，经测定其中氮气的体积为100毫升，则其中氧气的体积约为(D)
A．20毫升 B．35毫升
C．40毫升 D．25毫升
4．(2017·嘉兴市秀洲区月考)如图所示，某同学为验证空气中含有少量二氧化碳，将大针筒内的空气一次性压入新制的澄清石灰水，发现石灰水没有变化。据此，你认为该同学应该(B)
A．撤去大针筒，用嘴向澄清石灰水吹气
B．继续用大针筒向澄清石灰水压入空气
C．得出空气中没有二氧化碳的结论
D．得出空气中含有少量二氧化碳的结论
5．(2017·宿迁)下列说法不正确的是(B)
A．空气中N2的体积分数约为78%
B．O2的化学性质比较活泼，具有可燃性
C．CO2是绿色植物光合作用的原料之一
D．稀有气体化学性质稳定，可用作保护气
6．用如图装置来测定空气中氧气的含量，下列做法会使实验结果不准确的是(C)
A．事先在集气瓶内加少量水
B．燃烧匙内加足量红磷
C．红磷熄灭后，立即打开弹簧夹
D．实验前，检查装置的气密性
7．在N2、H2、O2、空气、CO2中，能在空气中燃烧的气体是H2；能使带火星的木条复燃的是O2；空气中含量最多的是N2；能使澄清石灰水变浑浊的是CO2；含有氧分子的是O2、空气。
8．空气是多种气体组成的混合物，氧气约占21%，氮气约占78%。测定空气中氧气含量的基本思路是：取一定体积的混合气体。方法一：除去氧气测氮气的体积；方法二：除去氮气测氧气的体积。根据所学知识，你认为应除去的气体是氧气，原因是氮气化学性质比较稳定(或氮气化学性质不活泼，不易和其他物质发生反应)。
03 中档题
9．测定空气里氧气含量通常使用的是(C)
A．硫 B．木炭 C．红磷 D．蜡烛
10．(2017·贺州)如图为空气成分示意图(按体积分数计算)，其中“c”代表的是(C)
A．二氧化碳
B．氮气
C．氧气
D．稀有气体
11．(2016·重庆)节日期间的商场里顾客很多，有人会感觉到闷热缺氧，测定出氧气的体积分数可能是(B)
A．1% B．19% C．25% D．78%
12．(2016·淄博)空气是生命赖以生存的物质基础，也是人类生产活动的重要资源，下列有关空气的说法正确的是(A)
A．空气中分离出的氮气化学性质不活泼，可作食品保护气
B．空气主要是由氧气和氮气组成，其中氧气的质量约占空气质量的1/5
C．空气中分离出的氧气可以用作燃料
D．空气中的稀有气体化学性质很稳定，所以常用于制造多种用途的电光源
13．“人造空气”帮助人类实现了“太空漫步”的梦想，其中含有70%的氮气、20%以上的氧气，还有二氧化碳等，下列说法正确的是(C)
A．“人造空气”比空气中的氮气含量高
B．燃着的蜡烛在“人造空气”中会熄灭
C．可以利用红磷测定“人造空气”中氧气的含量
D．“人造空气”若只含有氧气会更有益于人体的健康
14．(2016·扬州)某科学家除去空气中的O2与CO2得N2样品，并在相同条件下比较等体积的样品质量(m1)与纯N2质量(m2)，重复多次，结果均为m1＞m2，样品中含哪种气体可解释该结果(B)
A．氖 B．氩
C．甲烷 D．水蒸气
15．空气中占体积分数为78%的是氮气，占21%的是氧气，还有二氧化碳以及其他杂质。成年人每分钟大约吸入8升氧气，大致需要空气38升。在标准状况下8升氧气的质量是11.432克。(ρ O2＝1.429克/升)。
16．稀有气体的下列用途，分别利用了下列哪项性质？请用字母序号填空：
A．一般不与其他物质反应 B．密度比空气小
C．通电时会发出有色的光 D．难溶于水
(1)灯泡里充入氩气A；
(2)用氦气填充气球或汽艇B；
(3)用于制造霓虹灯C；
(4)电焊金属时用氩气做保护气A。
04 拓展题
17．某科学兴趣小组对教材中“测定空气里氧气含量”的实验(见图Ⅰ)进行了大胆改进，设计图(Ⅱ)(选用容积为45毫升的18×180毫米的试管作反应容器)实验方案进行，收到了良好的效果。请你对比分析下面图Ⅰ、图Ⅱ实验，回答下列有关问题：
图Ⅰ 图Ⅱ
(1)图Ⅰ实验中红磷燃烧的实验现象是产生大量的白烟，放出大量的热，等A瓶冷却后打开止水夹，现象为烧杯中的水倒流进集气瓶，水量约占瓶内剩余体积的五分之一；
(2)图Ⅱ实验的操作步骤如下：
①点燃酒精灯；②撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹；③将少量红磷平装入试管中，将20毫升的注射器活塞置于10毫升刻度处，并按图Ⅱ中所示的连接方式固定好，再将弹簧夹夹紧橡皮管；④读取注射器活塞的数据。你认为正确的实验操作顺序是③①②④(填序号)；
(3)图Ⅱ实验中，注射器活塞将从10毫升刻度处慢慢前移到约为1毫升刻度处才停止；
(4)对照图Ⅱ实验，你认为图Ⅰ实验有何不足之处？实验误差较大(或会污染环境或不便于读数等)(回答一点即可)。
第2课时 氧气的性质
01 知识管理
1．氧气的物理性质
色、态、味：通常情况下，氧气是一种无色、无味的气体。
密度、水溶性：在标准状况下，密度比空气略大，不易溶于水。
三态变化：在压强为101千帕时，氧气在－183 ℃时变为淡蓝色的液体，在－218 ℃时变成淡蓝色雪花状的固体。
2．氧气的化学性质
氧气的检验：把一根带火星的木条伸入集气瓶中，如果木条复燃，证明是氧气。
注 意：氧气具有助燃性，能支持燃烧，但本身不能燃烧，不具有可燃性。
可燃物在氧气中的燃烧
物质
反应现象
文字表达式
硫
在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰，在氧气中发出明亮的蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体
硫＋氧气二氧化硫
铁
在空气中加热，只能红热，在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
铁＋氧气四氧化三铁
注 意：在做细铁丝燃烧实验时：
(1)细铁丝弯成螺旋状的目的是增大铁丝与氧气的接触面积。
(2)在集气瓶底铺一层细砂或留有少量水，其目的是防止高温熔融物溅落使瓶底炸裂。
(3)燃着的火柴自上而下，其目的是提高铁丝温度。
3．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。
分 类：金属氧化物(如：CuO、CaO、Al2O3等)和非金属氧化物(如：CO、H2O、SO2、P2O5等)。
注 意：物质含有两种元素，其中一种元素为氧元素的物质不一定都是氧化物，如在密闭容器内含有氧气和金属铜的混合物就不属于氧化物。
02 基础题
1．下列性质，属于氧气物理性质的是(A)
A．氧气难溶于水
B．氧气能与许多物质发生反应
C．氧气能支持燃烧
D．氧气能供给呼吸
2．关于液态氧与氧气，下列说法正确的是(A)
①它们的物理性质不相同 ②它们的化学性质相同
③它们由不同种分子构成 ④他们是不同物质
A．①② B．②③
C．③④ D．①④
3．(2017·盐城)下列物质在氧气中燃烧，对其实验现象的描述与事实不符的是(A)
A．红磷：产生大量白雾
B．硫：发出明亮的蓝紫色火焰
C．镁条：发出耀眼白光
D．细铁丝：火星四射，生成黑色固体
4．下列方法能鉴别氧气和空气的是(D)
A．闻气味
B．将集气瓶倒扣在水中
C．观察颜色
D．将带火星的木条伸入集气瓶中
5．(2016·滨州)下列关于氧气的说法正确的是(B)
A．氧气能支持燃烧，可作燃料
B．水生生物能依靠溶于水中的氧气而生存
C．氧气能跟所有物质发生氧化反应
D．氧气约占空气总体积的78%
6．氧气是一种化学性质比较活泼的气体，它可以和许多物质发生化学反应。如图所示是硫粉、红磷、光亮的细铁丝在氧气中燃烧的实验装置：
(1)小明是个善于思考、善于总结的学生，做完实验后，他发现了一些共同点：在反应条件方面，三个实验都要点燃；在能量变化方面，三个实验都是放热(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)小明同时也总结出在生成物的种类、生成物的状态和观察到的实验现象三个方面存在不同。请你替小明同学填写空格：乙中生成物的化学式是P2O5。丙中观察到的反应现象是铁丝剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体。
(3)小明还总结出：三个实验的集气瓶底部都放有少量水，其中甲集气瓶底部放少量水的目的是吸收二氧化硫，防止污染大气。
03 中档题
7．(2017·来宾)下列属于氧化物的是(A)
A．H2O2 B．O3
C．C6H12O6 D．KMnO4
8．关于氧气的性质，叙述错误的是(D)
A．通常状况下，氧气是无色无味的气体
B．标准状况下，氧气的密度略大于空气
C．氧气在压强为101千帕时，在－183 ℃时变为淡蓝色的液体
D．氧气从淡蓝色液体变成无色气体发生了化学变化
9．(2017·云南)下列说法正确的是(D)
A．带火星的木条一定能在含有氧气的集气瓶中复燃
B．氧气可以支持燃烧，说明氧气具有可燃性
C．铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成一种红色固体
D．用红磷测定空气中氧气含量时，红磷一定要过量
10．将装满氧气的集气瓶按如图方式放置(固定装置略去)，并将带火星的木条伸入瓶中，发现木条复燃，且在甲瓶中燃烧得比在乙瓶中剧烈。由此可说明氧气具有的性质是①氧气能支持燃烧；②氧气的密度比空气大。
11．(2017·桐乡市校级期中)氧气能与许多物质发生反应。小明同学学习了之后进行了如图整理(部分反应条件已略去)。
(1)反应①硫在点燃的情况下伸入盛有氧气的集气瓶中，则生成物X的化学式为SO2。
(2)在反应③实验时，要预先在盛放氧气的集气瓶中放少量水或细沙子，其目的是防止溅落的高温熔化物使瓶底炸裂。
(3)由图可知氧气是化学性质比较活泼(填“稳定”或“活泼”)的气体。
12．如图是铁丝、硫分别在氧气中燃烧的实验。请回答下列问题：
A B
(1)实验图中有一处明显错误，请指出：A实验中集气瓶底没有细沙或水，该错误操作会导致的不良后果是熔融的铁或反应生成物溅落在瓶底使其炸裂。
(2)A、B两个实验中发生的化学反应的文字表达式分别是铁＋氧气四氧化三铁、硫＋氧气二氧化硫。
(3)A图实验中没有观察到火星四射现象的原因可能是①收集到的氧气纯度太低；②铁丝太粗(答两点)。
(4)归纳、比较是学习的有效方法，上述化学反应中有许多相似之处，请写出一条：都有氧气参与(或都放出热量等)。
04 拓展题
13．关于O2、SO2、H2O2三种物质，下列说法正确的是(A)
A．都含有氧元素 B．都是氧化物
C．都是化合物 D．都含氧分子
14．(1)空气是人类赖以生存的自然资源。空气中含有氮气、氧气、稀有气体等，是一种混合物(填“混合物”或“纯净物”)，人类时刻都离不开空气，是因为空气中的氧气能供给呼吸。
(2)有A、B、C、D四种物质，A是无色无味的气体，B在A中可以剧烈燃烧，产生明亮的蓝紫色火焰，且生成有刺激性气味的气体C，将燃着的木炭伸入装有A的集气瓶中，木炭剧烈燃烧生成无色无味的D，倒入澄清石灰水并振荡，石灰水变浑浊。由此可以推断：
①A是O2；B是S；C是SO2；D是CO2。(填写物质的化学式)
②写出B在A中燃烧的文字表达式：硫＋氧气二氧化硫。
第3课时 氧气的制取 化合反应和分解反应
01 知识管理
1．实验室制取氧气
反应原理：(1)过氧化氢水＋氧气；
(2)高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气；
(3)氯酸钾氯化钾＋氧气。
发生装置：(1)固—液不加热型：用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时用该装置，如图。
(2)固—固加热型：用高锰酸钾或氯酸钾和二氧化锰制取氧气时用该装置。
收集方法：(1)排水法：氧气不易溶于水，可以用排水法收集；(2)向上排空气法：氧气的密度比空气大，可以用向上排空气法收集。
验 满：用向上排空气法收集时，把带火星的木条放在集气瓶口，观察到木条复燃，说明已收集满。
2．催化剂
概 念：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。
催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用叫做催化作用。
注 意：催化剂能改变化学反应速率，“改变”包括加快和减慢。如塑料抗老化剂则是减慢老化速率的催化剂。
3．氧气的工业制法
原 理：利用液态氧和液态氮的沸点不同。
过 程：
空气液态,空气)
4．化合反应与分解反应
化合反应：由两种或两种以上的物质生成一种物质的反应，其特征是多变一。(A＋B→AB)
分解反应：由一种物质生成两种或多种物质的反应，其特征是一变多。(AB→A＋B)
02 基础题
1．实验室制取氧气，不选用的药品是(D)
A．高锰酸钾 B．过氧化氢
C．氯酸钾 D．空气
2．工业制氧气采用分离液态空气法，先将空气液化，然后逐渐升温，关于这个过程的描述不正确的是(D)
A．属于物理变化
B．利用了物质的沸点不同
C．先收集到的氮气沸点较低
D．有新物质氧气生成
3．(2017·台州市椒江区期末)下图表示用双氧水制取氧气实验中的几个基本操作，其中操作错误的是(D)
A．倾倒溶液 B．收集氧气
C．检查装置气密性 D．验满
4．下列反应属于分解反应的是(D)
A．铁＋氧气四氧化三铁
B．硫＋氧气二氧化硫
C．石蜡＋氧气二氧化碳＋水
D．水氢气＋氧气
5．根据下列装置图，回答有关问题：
(1)写出装置图中标号仪器的名称：a.试管；b.集气瓶。
(2)写出实验室用过氧化氢制取氧气的文字表达式：
过氧化氢水＋氧气。
(3)选用D装置收集氧气的原因是氧气不易溶于水，且不与水反应。
03 中档题
6．实验室制取氧气的装置如图所示，下列有关叙述合理的是(D)
A．集满氧气的集气瓶从水槽里取出后倒放在桌面上
B．锥形瓶里加入高锰酸钾固体，分液漏斗里盛放蒸馏水
C．当发生装置中液体与固体一接触产生了气泡即可收集
D．锥形瓶里加入少量MnO2粉末，分液漏斗里盛放6%的双氧水
7．小华采用加热氯酸钾的方法制取氧气，错把高锰酸钾当作二氧化锰放入氯酸钾内，其结果与只加氯酸钾相比，正确的是(D)
A．反应速率不变
B．生成氧气的质量不变
C．反应速率加快，生成氧气的质量不变
D．反应速率加快，生成氧气的质量增加
8．(2017·天津)下列有关催化剂的说法正确的是(B)
A．在化学反应后其质量减小
B．催化剂能改变化学反应速率
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
9．将一种无色无味的液体A装入试管，将带火星的木条伸入试管，无现象，而向其中加入少量黑色粉末B后，迅速产生气泡，生成了能使带火星的木条复燃的气体C，使金属E红热并伸入盛有气体C且瓶底有少量液体D的集气瓶中，金属E剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体F。
(1)写出它们的名称：
A．过氧化氢；B.二氧化锰；C.氧气；D.水；E.铁；F.四氧化三铁。
(2)黑色粉末B在A的分解反应中起催化作用，是这个反应的催化剂。
04 拓展题
10．(2017·台州市三门县期末)实验室常用加热高锰酸钾固体的方法制取氧气，对一定量的高锰酸钾固体进行加热，加热过程中涉及的相关量随时间变化的图象正确的是(D)
A B
C D
11．(2017·金华)人体代谢产生的过氧化氢，对人体有毒害作用。人体肝脏中的过氧化氢酶能催化过氧化氢分解产生氧气和水。某同学查阅资料发现，FeCl3也能催化过氧化氢分解，为比较过氧化氢酶和FeCl3催化效率的高低，该同学在28 ℃环境下进行了如下探究：
(1)提出问题：过氧化氢酶和FeCl3催化效率哪个更高？
(2)猜想与假设：过氧化氢酶的催化效率更高。
(3)实验材料：适宜浓度的FeCl3溶液，适宜浓度的新鲜猪肝研磨液(含有过氧化氢酶)，适宜浓度的过氧化氢溶液等。
(4)实验步骤：
①取2支洁净的试管，编号为1、2，并各注入3毫升适宜浓度的过氧化氢溶液；
②向1号试管内滴入2滴适宜浓度的FeCl3溶液，向2号试管内滴入2滴适宜浓度的新鲜猪肝研磨液；
③观察并记录两支试管产生气泡的情况。
(5)预测实验结果：
请写出一种可能的实验结果：2号试管内产生气泡的速度比1号试管快。
(6)在以上探究的基础上，该同学又完成了“探究温度对猪肝研磨液和FeCl3催化效率的影响”实验，实验结果如图所示。图中代表猪肝研磨液催化效率的曲线是乙，判断的理由是酶的活性受温度影响，在一定温度范围内，随着温度的升高，酶的活性增强；超过适宜的温度范围，酶的活性会随温度的升高而减弱。
