資源簡介

(共47張PPT)
專題1　
我們周圍的空氣
命題分析
課標要求 1.了解空氣的主要成分(了解)
2.通過實驗探究認識氧氣的主要性質，認識物質的性質與用途的關系(認識)
3.初步學習氧氣的實驗室制法，歸納實驗室制取氣體的一般思路和方法，認識物質在自然界中可以相互轉化及其對維持人類生活與生態平衡的意義(認識)
4.認識空氣是寶貴的自然資源，形成保護和節約資源的可持續發展意識與社會責任(認識)
福建省近五年命題分析 2023 2022 2021 2020 2019
高頻考點 空氣的成分及其各成分性質 第10題，3分 第7題，3分
空氣中氧氣含量的測定 第17題，15分
氧氣的制法和收集 第5題，3分 第16題，10分 第16題，8分 第16題，6分 第16題，6分
記憶導圖
空氣的成分 _______　 　 氧氣 稀有氣體 二氧化碳 其他氣體和雜質
體積分數 78% ______ 　 _______　 　 0.03% 0.03%
　0.94%　
21%　
　氮氣　
考點梳理
考點1　空氣的主要成分
1.空氣的成分
易失分點　空氣中各成分的含量是指體積分數，而不是指質量分數。
2.氮氣的性質和用途
(1)物理性質 無色、無味的氣體，密度比空氣的略小，難溶于水
(2)化學性質 不活潑，但在高溫、高壓、催化劑的條件下可與氫氣反應生成氨氣
(3)用途 制造硝酸和氮肥的重要原料，常用作保護氣、食品防腐劑；醫療上可在液氮冷凍麻醉條件下做手術；超導材料在液氮的低溫環境下能顯示超導性能
3.氧氣的性質與用途
(1)物理性質 常溫下為無色、無味的氣體，密度比空氣略大，不易溶于水
(2)化學性質 較活潑，具有助燃性、氧化性
(3)用途 動植物呼吸；煉鋼、氣焊等
易失分點　
①氧氣具有助燃性，可以作助燃劑，不具有可燃性，因而不可以作燃料；
②氧氣不易溶于水，并不是指完全不溶解，只是常溫下其溶解度較小。
物質 在氧氣中燃燒的主要現象 反應的化學方程式
(1)碳 劇烈燃燒，發出白光，放熱，生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體 　　
(2)硫 發出　 　色火焰，放熱，生成無色、有刺激性氣味的氣體(在空氣中燃燒： 發出　 　色火焰) 　　
(3)磷 放熱，產生大量的_________　 　 　
(4)氫氣 產生　 　色火焰，放熱，罩在火焰上方的干冷燒杯內壁有　 　出現 　
(5)鐵 劇烈燃燒，火星四射，放熱，生成 　色固體(鐵絲在空氣中一般不能燃燒) 　　
(6)鎂 發出耀眼的白光，放熱，生成白色固體 　　
黑　
　水滴　
　淡藍　
　白煙　
　淡藍　
　藍紫　
4.幾種典型物質與氧氣的反應
C＋O2 CO2
S＋O2 SO2
4P＋5O2 2P2O5
2H2＋O2 2H2O
3Fe＋2O2 Fe3O4
2Mg＋O2 2MgO
5.稀有氣體的性質和用途
(1)物理性質 沒有顏色，沒有氣味的氣體
(2)化學性質 很不活潑
(3)用途 ①用作保護氣，如焊接金屬時用來隔絕空氣，燈泡中充稀有氣體使燈泡耐用；
②制成多種用途的電光源，如航標燈、閃光燈、霓虹燈等；
③用于激光技術，醫療麻醉；
④用于制造低溫環境
1.工業制取氧氣
(1)實驗方法：分離液態空氣，屬于　 　(選填“物理”或“化學”)變化。
(2)實驗原理：利用液態氮和液態氧的　 　不同。
(3)實驗步驟：在低溫條件下加壓，使空氣轉變為液態，然后升溫。
　 　首先從液態空氣中分離出來，剩下的主要就是　 　了。
2.實驗室制取氧氣 (詳見P10實驗2)
　液態氧　
　氮氣　
　沸點　
考點3　氧氣的制取
　物理　
考點2　測定空氣里氧氣的含量(詳見P9實驗1)
【例題1】下列有關實驗現象的描述錯誤的是( )
A.硫在氧氣中燃燒，產生明亮的藍紫色火焰
B.用木炭還原氧化銅時，黑色粉末逐漸變為紅色
C.打開盛有濃鹽酸的試劑瓶的瓶蓋，瓶口出現白煙
D.向生銹的鐵釘中加入稀鹽酸，溶液逐漸變為黃色
典例精講
C
【變式1】下列有關實驗現象的描述正確的是( )
A.細鐵絲在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，生成一種黑色固體
B.加熱銅綠時，黑色固體變成綠色，試管內壁出現小水珠
C.紅磷在氧氣中燃燒，發出耀跟的白光，并產生大量的白霧
D.硫在空氣中不能燃燒，在氧氣中燃燒發出藍紫色火焰，生成有刺激性氣味的氣體
A
A.白磷燃燒產生大量的白煙
B.生石灰的作用是與水反應提供熱量，達到白磷的著火點
C.若試管內凈容積為50 mL，反應后冷卻至室溫，打開彈簧夾后，理論上注射器的活塞停留在30 mL附近
D.實驗中白磷需足量，否則測定結果偏小
【例題2】某小組利用如圖所示裝置測定空氣中氧氣含量，向燒杯中滴加水后白磷燃燒(注射器預裝50 mL水，導管內的空氣體積忽略不計)。下列有關該實驗的說法不正確的是( )
C
A.紅磷燃燒的化學方程式可以表示為4P＋5O2 2P2O5
B.待紅磷熄滅并冷卻至室溫，打開彈簧夾，注射器活塞向右移動
C.實驗結束后試管內氣體的主要成分為氮氣
D.改進后的裝置能減少測量誤差，且對環境更友好
【變式2】為測定空氣中氧氣的含量，某同學將教材實驗進行改進，改進后的實驗裝置如圖所示(部分夾持裝置已忽略)，實驗時引燃紅磷后便熄滅酒精燈。下列有關改進實驗的說法不正確的是( )
B
(2)實驗室用氯酸鉀制取氧氣選用的裝置組合為　 　(填字母，從A~E中選擇)，該反應的化學方程式為　 。
(3)實驗室用過氧化氫制取氧氣時，長期敞口放置的過氧化氫溶液其濃度將　 　(選填“升高”“降低”或“不變”)，其主要原因是
　 　。
　過氧化氫會緩慢分解成水和氧氣　
　降低　
【例題3】據圖，回答下列問題。
　AD(或AE)　
(1)寫出圖中標號儀器名稱：①　 　。
　水槽　
2KClO3 2KCl＋3O2↑
(4)實驗室用裝置B來制取氧氣，該裝置的優點是　 　；若用裝滿水的裝置G來收集氧氣，氧氣應該從　 　(選填“c”或“d”)端通入。
(5)用裝置F(圖甲)做硫在氧氣中的燃燒實驗，燃燒結束后取出燃燒匙，立即用玻璃片蓋住瓶口并振蕩，若將集氣瓶倒轉，發現玻璃片被“吸住”而不掉下來(圖乙)，則圖甲中NaOH溶液的作用是
　 (寫化學方程式)。
　d　
　可控制反應的速率　
SO2＋2NaOH === Na2SO3＋H2O　
1.(2023·鞍山)空氣中的某種成分在醫療麻醉和食品防腐等方面有著廣泛的用途，該成分是( )
A.氮氣 B.氧氣 C.二氧化碳 D.稀有氣體
考點1　空氣的主要成分
A
課堂精練
2.(2023·金昌)下列有關實驗現象的描述正確的是( )
A.打開盛有濃鹽酸試劑瓶的瓶蓋，出現大量的白煙
B.鎂條在空氣中燃燒，發出耀眼的白光，生成黑色固體物質
C.硫黃粉在空氣中燃燒產生淡藍色火焰，生成無色有刺激性氣味的氣體
D.鐵絲在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，生成白色物質
C
3.(2023·荊州改編)空氣是一種寶貴的資源。下列有關空氣成分的說法錯誤的是( )
A.氧氣可以支持可燃物燃燒
B.氮氣不與任何物質發生化學反應
C.二氧化碳在蔬菜大棚中作氣體肥料
D.稀有氣體可制成多種用途的電光源
B
考點2　測定空氣里氧氣的含量
4.(2019·福建改編)某興趣小組開展“測定密閉容器中某種氣體的體積分數”的探究實驗。
【實驗1】按圖1的裝置，用紅磷燃燒的方法測定空氣中氧氣的體積分數。
【實驗2】按圖2的裝置，在集氣瓶內壁用水均勻涂附鐵粉除氧劑(其中輔助成分不干擾實驗)，利用鐵銹蝕原理測定空氣中氧氣的體積分數。
(1)實驗1中，紅磷燃燒的主要現象是　 　。紅磷熄滅后，集氣瓶冷卻至室溫，打開彈簧夾，水被倒吸入集氣瓶的原因是
　 　。
(2)為提高實驗的準確性，以上兩個實驗都需要注意的事項是
　 　(寫一點)。
(3)若實驗完畢后打開彈簧夾，發現進入集氣瓶中水的體積明顯小于集氣瓶中氣體體積的，可能的原因是　 　(寫一點)。
　裝置漏氣(答案合理即可)　
　裝置的氣密性要良好(答案合理即可)　
　氧氣被消耗，集氣瓶內氣體壓強小于大氣壓強　
　產生大量的白煙　
(4)實驗過程中，連接數字傳感器，測得實驗1、實驗2中氧氣的體積分數隨時間變化的關系分別如圖3、4所示。依據圖示信息，　 　(選填“實驗1”或“實驗2”)的測定方法更準確，判斷依據是　 _
_
　。
乎已耗盡　
實驗1集氣瓶內剩余氧氣的體積分數約是8.6%，實驗2集氣瓶內氧氣幾
　反應后，
　實驗2　
(5)結合你的學習經驗，若要尋找紅磷或鐵粉除氧劑的替代物，用圖1或圖2裝置測定空氣中氧氣的體積分數，該替代物應滿足的條件是
　(寫兩點)。
能夠和空氣中的氧氣反應；生成物不是氣體(答案合理即可)　
(6)甲同學設計圖5裝置進行測定，濃NaOH溶液的作用是
　 　(寫化學方程式)。
(7)乙同學提出，僅利用圖6裝置，在不添加其他試劑的前提下，也能測得集氣瓶中二氧化碳的體積分數。為達到實驗目的，操作方法是
　 　。
　用冰水冷卻集氣瓶，打開彈簧夾　
圖5　　　　　　　　　　　　　　　　圖6
　2NaOH＋CO2 === Na2CO3＋H2O　
【實驗3】測定用排空氣法收集到的集氣瓶中二氧化碳的體積分數。
A.要等到裝置冷卻至室溫后再讀數，否則測定結果偏小
B.該實驗中的銅粉換成鐵粉無法達到實驗目的
C.將裝置1中的氣球換成注射器(見裝置2)，可使空氣與銅粉接觸更充分，數據更準確
D.正確操作情況下，反應消耗氧氣的體積應該是反應前注射器內氣體和玻璃管內氣體體積總和的
圖7
(8)圖7是測定空氣中氧氣含量的實驗圖。對該實驗的認識不正確的是
　 　(選填字母)。
　B　
(1)加入銅片前要對裝置進行　 　檢查。
(2)根據圖2可以判斷反應發生的曲線是　 　(選填序號)。
①AB段　　　　 ②BC段　　　　 ③CD段
(3)加熱時，銅與氧氣反應的化學方程式為　 。
(4)反應后恢復到室溫，玻璃管內的氣體壓強　 　(選填“增大”“不變”或“減小”)。
(5)該實驗能證明銅與氧氣發生了化學變化的證據有　 _
　(寫一點)。
2Cu＋O2 2CuO　
層黑色物質(或裝置內的氧氣含量降低)　
　銅片表面覆蓋一
　減小　
　③　
　氣密性　
(1)實驗室制取氧氣：用過氧化氫制取氧氣(二氧化錳作催化劑)，如圖1所示。
①反應的化學方程式為　 ；
②現用上述儀器組裝氧氣的發生裝置，應選用的儀器有　 　(選填字母)；
③欲用濃硫酸干燥氧氣，應從裝置F的　 　(選填“a”或“b”)處通入氣體。
　a　
7.(2023·福建模擬)實驗室制取氧氣并模擬氫氧焰實驗。回答下列問題。
　ACD　
2H2O2 2H2O＋O2↑　
(2)模擬氫氧焰實驗：按圖2裝置進行實驗。
①關閉彈簧夾，通入H2，點燃。為保證安全，點燃H2之前應先　 。將鐵絲網放在火焰上灼燒，鐵絲網　 　(選填“劇烈燃燒”或“只發紅”)，不熔斷。
②打開彈簧夾，通入O2，火焰更明亮，鐵絲熔斷，說明燃燒的劇烈程度與氧氣的　 　有關。
　濃度　
　只發紅　
　驗純
(1)實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的化學方程式為
　 ，選用的裝置組合是__________
(選填圖1中的字母)，選擇該收集裝置的理由是____________________　
　。
(或氧氣不易溶于水)　
　氧氣密度比空氣大
8.(2023·福建模擬)氧氣是人類無法離開的物質。結合圖文信息，回答下列問題。
　AC(或AE)　
創新培優
2KMnO4 K2MnO4＋MnO2＋O2↑　
①氣壓由100.6 kPa變為106 kPa的主要原因是　 _
　；
②依據上表推出x的合理取值范圍是　 　。
　84.2＜x＜87.4　
致壓強減小因素小于紅磷燃燒溫度升高導致壓強增大因素　
(2)某興趣小組利用圖2裝置探究紅磷在空氣中燃燒，測得裝置內氣體壓強隨時間變化的數據如表所示。
　紅磷燃燒消耗氧氣導
時間/s 0 15 30 45 60 75 90 … 225 240
壓強/kPa 100.6 100.6 106 91.3 87.4 x 84.2 … 81.6 81.2
(3)患者住院時往往需要吸氧，若用實驗室制取氧氣供氧的成本約為480元/h，而醫院吸氧的收費標準是3元/h。醫院需要的大量氧氣來自于工業生產，工業制取氧氣常采用的方法是　 　。
　分離液態空氣法　
(1)標號①的儀器名稱是　 　。
(2)你認為選用B作發生裝置，優點是　 　；寫出裝置C中存在的一處錯誤：　 　。
　長頸漏斗未伸入液面以下　
　可控制反應的速率　
9.(2023·金昌)化學是以實驗為基礎的學科，正確選擇實驗裝置是實驗成功的關鍵。如圖所示裝置常用于實驗室制取氣體，回答下列問題。
　錐形瓶　
(3)改進上述裝置圖中存在的錯誤，并以過氧化氫溶液為原料，在實驗室中制取并收集干燥的氧氣。按照要求選擇實驗裝置，連接儀器后，先
　 　，再裝入藥品，進行實驗。
①所選裝置的連接順序為　 　(寫裝置字母)；
②上述方法制取氧氣的化學方程式為　 ；
③若把裝置G中的濃硫酸換成水并盛滿，用來收集難溶于水的氣體時，氣體從　 　(選填“a”或“b”)端通入。
2H2O2 2H2O＋O2↑　
　b　
　CGD(或BGD)　
　檢查裝置的氣密性　
(4)甲烷(CH4)是最簡單、難溶于水的有機物類氣體，實驗室常用加熱無水醋酸鈉與氫氧化鈉的固體混合物來制得。實驗室制取甲烷應選用的發生、收集裝置是　 　(選填字母)。
　AE(或AF)　
(1)裝置A和裝置B都可以用于實驗室制備O2。固體X的化學式為
　 　，固體Y可以是　 　(選填序號)。
①紅磚粉 　②硫酸銅 ③氯化鈉
　①②　
10.(2023·重慶改編)氧氣的制備和性質是重要的化學實驗。據圖，回答下列問題。
　KMnO4　
(2)裝置C中儀器a的名稱是　 　；該實驗可觀察到的現象有發出明亮的藍紫色火焰，生成一種有　 　氣味的氣體。
(3)裝置D是將NH3在純凈O2中燃燒的實驗，該實驗生成一種單質和一種常見穩定氧化物，則反應的化學方程式為
　 。
　刺激性　
　集氣瓶　
4NH3＋3O2 2N2＋6H2O　
(1)反應物的要求 只與空氣中的　 　反應；足量且產物是　 　(選填“固”“液”或“氣”)體
(2)實驗裝置

　固　
　氧氣　
實驗突破
實驗1　測定空氣里氧氣的含量
(3)實驗步驟 ①檢查裝置氣密性。
②在集氣瓶內加入少量水，并將水面上方空間分為5等份。
③在燃燒匙內放入過量紅磷。
④用彈簧夾夾緊膠皮管。點燃燃燒匙內的紅磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞緊，觀察紅磷燃燒的現象。
⑤待紅磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾，觀察實驗現象及水面的變化情況
(4)實驗現象 紅磷燃燒產生大量白煙，打開彈簧夾后，集氣瓶內水平面上升約_______
(5)實驗結論 ①空氣是混合物，消耗的氧氣約占集氣瓶內空氣體
積的 　，氧氣支持燃燒；
②氮氣約占集氣瓶內空氣體積的 　，氮氣不支持燃燒、不能燃燒、難溶于水
(6)實驗誤差分析 測定結果偏大：①彈簧夾沒有夾緊；②燃燒匙伸入集氣瓶過慢
測定結果偏小：①紅磷量不足；②裝置漏氣；③裝置未冷卻至室溫，就打開彈簧夾
易失分點　
①測定空氣里氧氣的含量時，集氣瓶底部一般會留下少量水，目的是吸收生成物并降溫；
②若用硫黃或木炭代替紅磷做實驗，可用氫氧化鈉溶液代替水來吸收生成物，否則會影響實驗結果。
實驗2　實驗室制取氧氣
(1)反應物 高錳酸鉀 氯酸鉀、二氧化錳 過氧化氫溶液、二氧化錳
(2)反應原理 　 　 　
(3)試劑狀態和反應條件 固，加熱 固固，加熱 固液，不加熱
2KMnO4 K2MnO4＋MnO2＋O2↑　
2KClO3 2KCl＋3O2↑　
2H2O2 2H2O ＋O2↑　
(4)發生裝置
(5)收集裝置 或
(6)檢驗方法 把帶有火星的木條伸入　 　，若木條復燃，證明該瓶內的氣體是氧氣
　集氣瓶中　
(7)驗滿方法 ①用排水法收集氧氣時，當集氣瓶口冒出大量氣泡，證明該瓶內的氣體已集滿；
②用向上排空氣法收集氧氣時，把帶有火星的木條放在
　 　，若木條復燃，則證明該瓶內的氣體已集滿
(8)注意事項 ①使用高錳酸鉀制取氧氣時，在試管口放一團棉花，防止加熱時試管內的粉末狀物質進入導管；
②試管口要略向下傾斜，防止冷凝水倒流，使試管破裂；
③用長頸漏斗時，其末端應在液面下，否則產生的氣體會從長頸漏斗口逸出；
④用排水法收集氧氣時，實驗結束后先要把導管移出水面，然后再熄滅酒精燈，否則水槽中的水可能會倒吸入試管，使試管因驟然冷卻而炸裂
　集氣瓶口　
易失分點　催化劑在化學反應里能改變其他物質的化學反應速率，而本身的質量和化學性質在反應前后都沒有發生變化；二氧化錳可作某些反應的催化劑，但并不是所有反應都可用它作催化劑；二氧化錳不僅可作催化劑，還可是某些反應的反應物。

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