资源简介

(共47张PPT)
专题1　
我们周围的空气
命题分析
课标要求 1.了解空气的主要成分(了解)
2.通过实验探究认识氧气的主要性质，认识物质的性质与用途的关系(认识)
3.初步学习氧气的实验室制法，归纳实验室制取气体的一般思路和方法，认识物质在自然界中可以相互转化及其对维持人类生活与生态平衡的意义(认识)
4.认识空气是宝贵的自然资源，形成保护和节约资源的可持续发展意识与社会责任(认识)
福建省近五年命题分析 2023 2022 2021 2020 2019
高频考点 空气的成分及其各成分性质 第10题，3分 第7题，3分
空气中氧气含量的测定 第17题，15分
氧气的制法和收集 第5题，3分 第16题，10分 第16题，8分 第16题，6分 第16题，6分
记忆导图
空气的成分 _______　 　 氧气 稀有气体 二氧化碳 其他气体和杂质
体积分数 78% ______ 　 _______　 　 0.03% 0.03%
　0.94%　
21%　
　氮气　
考点梳理
考点1　空气的主要成分
1.空气的成分
易失分点　空气中各成分的含量是指体积分数，而不是指质量分数。
2.氮气的性质和用途
(1)物理性质 无色、无味的气体，密度比空气的略小，难溶于水
(2)化学性质 不活泼，但在高温、高压、催化剂的条件下可与氢气反应生成氨气
(3)用途 制造硝酸和氮肥的重要原料，常用作保护气、食品防腐剂；医疗上可在液氮冷冻麻醉条件下做手术；超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能
3.氧气的性质与用途
(1)物理性质 常温下为无色、无味的气体，密度比空气略大，不易溶于水
(2)化学性质 较活泼，具有助燃性、氧化性
(3)用途 动植物呼吸；炼钢、气焊等
易失分点　
①氧气具有助燃性，可以作助燃剂，不具有可燃性，因而不可以作燃料；
②氧气不易溶于水，并不是指完全不溶解，只是常温下其溶解度较小。
物质 在氧气中燃烧的主要现象 反应的化学方程式
(1)碳 剧烈燃烧，发出白光，放热，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 　　
(2)硫 发出　 　色火焰，放热，生成无色、有刺激性气味的气体(在空气中燃烧： 发出　 　色火焰) 　　
(3)磷 放热，产生大量的_________　 　 　
(4)氢气 产生　 　色火焰，放热，罩在火焰上方的干冷烧杯内壁有　 　出现 　
(5)铁 剧烈燃烧，火星四射，放热，生成 　色固体(铁丝在空气中一般不能燃烧) 　　
(6)镁 发出耀眼的白光，放热，生成白色固体 　　
黑　
　水滴　
　淡蓝　
　白烟　
　淡蓝　
　蓝紫　
4.几种典型物质与氧气的反应
C＋O2 CO2
S＋O2 SO2
4P＋5O2 2P2O5
2H2＋O2 2H2O
3Fe＋2O2 Fe3O4
2Mg＋O2 2MgO
5.稀有气体的性质和用途
(1)物理性质 没有颜色，没有气味的气体
(2)化学性质 很不活泼
(3)用途 ①用作保护气，如焊接金属时用来隔绝空气，灯泡中充稀有气体使灯泡耐用；
②制成多种用途的电光源，如航标灯、闪光灯、霓虹灯等；
③用于激光技术，医疗麻醉；
④用于制造低温环境
1.工业制取氧气
(1)实验方法：分离液态空气，属于　 　(选填“物理”或“化学”)变化。
(2)实验原理：利用液态氮和液态氧的　 　不同。
(3)实验步骤：在低温条件下加压，使空气转变为液态，然后升温。
　 　首先从液态空气中分离出来，剩下的主要就是　 　了。
2.实验室制取氧气 (详见P10实验2)
　液态氧　
　氮气　
　沸点　
考点3　氧气的制取
　物理　
考点2　测定空气里氧气的含量(详见P9实验1)
【例题1】下列有关实验现象的描述错误的是( )
A.硫在氧气中燃烧，产生明亮的蓝紫色火焰
B.用木炭还原氧化铜时，黑色粉末逐渐变为红色
C.打开盛有浓盐酸的试剂瓶的瓶盖，瓶口出现白烟
D.向生锈的铁钉中加入稀盐酸，溶液逐渐变为黄色
典例精讲
C
【变式1】下列有关实验现象的描述正确的是( )
A.细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成一种黑色固体
B.加热铜绿时，黑色固体变成绿色，试管内壁出现小水珠
C.红磷在氧气中燃烧，发出耀跟的白光，并产生大量的白雾
D.硫在空气中不能燃烧，在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体
A
A.白磷燃烧产生大量的白烟
B.生石灰的作用是与水反应提供热量，达到白磷的着火点
C.若试管内净容积为50 mL，反应后冷却至室温，打开弹簧夹后，理论上注射器的活塞停留在30 mL附近
D.实验中白磷需足量，否则测定结果偏小
【例题2】某小组利用如图所示装置测定空气中氧气含量，向烧杯中滴加水后白磷燃烧(注射器预装50 mL水，导管内的空气体积忽略不计)。下列有关该实验的说法不正确的是( )
C
A.红磷燃烧的化学方程式可以表示为4P＋5O2 2P2O5
B.待红磷熄灭并冷却至室温，打开弹簧夹，注射器活塞向右移动
C.实验结束后试管内气体的主要成分为氮气
D.改进后的装置能减少测量误差，且对环境更友好
【变式2】为测定空气中氧气的含量，某同学将教材实验进行改进，改进后的实验装置如图所示(部分夹持装置已忽略)，实验时引燃红磷后便熄灭酒精灯。下列有关改进实验的说法不正确的是( )
B
(2)实验室用氯酸钾制取氧气选用的装置组合为　 　(填字母，从A~E中选择)，该反应的化学方程式为　 。
(3)实验室用过氧化氢制取氧气时，长期敞口放置的过氧化氢溶液其浓度将　 　(选填“升高”“降低”或“不变”)，其主要原因是
　 　。
　过氧化氢会缓慢分解成水和氧气　
　降低　
【例题3】据图，回答下列问题。
　AD(或AE)　
(1)写出图中标号仪器名称：①　 　。
　水槽　
2KClO3 2KCl＋3O2↑
(4)实验室用装置B来制取氧气，该装置的优点是　 　；若用装满水的装置G来收集氧气，氧气应该从　 　(选填“c”或“d”)端通入。
(5)用装置F(图甲)做硫在氧气中的燃烧实验，燃烧结束后取出燃烧匙，立即用玻璃片盖住瓶口并振荡，若将集气瓶倒转，发现玻璃片被“吸住”而不掉下来(图乙)，则图甲中NaOH溶液的作用是
　 (写化学方程式)。
　d　
　可控制反应的速率　
SO2＋2NaOH === Na2SO3＋H2O　
1.(2023·鞍山)空气中的某种成分在医疗麻醉和食品防腐等方面有着广泛的用途，该成分是( )
A.氮气 B.氧气 C.二氧化碳 D.稀有气体
考点1　空气的主要成分
A
课堂精练
2.(2023·金昌)下列有关实验现象的描述正确的是( )
A.打开盛有浓盐酸试剂瓶的瓶盖，出现大量的白烟
B.镁条在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成黑色固体物质
C.硫黄粉在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，生成无色有刺激性气味的气体
D.铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成白色物质
C
3.(2023·荆州改编)空气是一种宝贵的资源。下列有关空气成分的说法错误的是( )
A.氧气可以支持可燃物燃烧
B.氮气不与任何物质发生化学反应
C.二氧化碳在蔬菜大棚中作气体肥料
D.稀有气体可制成多种用途的电光源
B
考点2　测定空气里氧气的含量
4.(2019·福建改编)某兴趣小组开展“测定密闭容器中某种气体的体积分数”的探究实验。
【实验1】按图1的装置，用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。
【实验2】按图2的装置，在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂(其中辅助成分不干扰实验)，利用铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数。
(1)实验1中，红磷燃烧的主要现象是　 　。红磷熄灭后，集气瓶冷却至室温，打开弹簧夹，水被倒吸入集气瓶的原因是
　 　。
(2)为提高实验的准确性，以上两个实验都需要注意的事项是
　 　(写一点)。
(3)若实验完毕后打开弹簧夹，发现进入集气瓶中水的体积明显小于集气瓶中气体体积的，可能的原因是　 　(写一点)。
　装置漏气(答案合理即可)　
　装置的气密性要良好(答案合理即可)　
　氧气被消耗，集气瓶内气体压强小于大气压强　
　产生大量的白烟　
(4)实验过程中，连接数字传感器，测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、4所示。依据图示信息，　 　(选填“实验1”或“实验2”)的测定方法更准确，判断依据是　 _
_
　。
乎已耗尽　
实验1集气瓶内剩余氧气的体积分数约是8.6%，实验2集气瓶内氧气几
　反应后，
　实验2　
(5)结合你的学习经验，若要寻找红磷或铁粉除氧剂的替代物，用图1或图2装置测定空气中氧气的体积分数，该替代物应满足的条件是
　(写两点)。
能够和空气中的氧气反应；生成物不是气体(答案合理即可)　
(6)甲同学设计图5装置进行测定，浓NaOH溶液的作用是
　 　(写化学方程式)。
(7)乙同学提出，仅利用图6装置，在不添加其他试剂的前提下，也能测得集气瓶中二氧化碳的体积分数。为达到实验目的，操作方法是
　 　。
　用冰水冷却集气瓶，打开弹簧夹　
图5　　　　　　　　　　　　　　　　图6
　2NaOH＋CO2 === Na2CO3＋H2O　
【实验3】测定用排空气法收集到的集气瓶中二氧化碳的体积分数。
A.要等到装置冷却至室温后再读数，否则测定结果偏小
B.该实验中的铜粉换成铁粉无法达到实验目的
C.将装置1中的气球换成注射器(见装置2)，可使空气与铜粉接触更充分，数据更准确
D.正确操作情况下，反应消耗氧气的体积应该是反应前注射器内气体和玻璃管内气体体积总和的
图7
(8)图7是测定空气中氧气含量的实验图。对该实验的认识不正确的是
　 　(选填字母)。
　B　
(1)加入铜片前要对装置进行　 　检查。
(2)根据图2可以判断反应发生的曲线是　 　(选填序号)。
①AB段　　　　 ②BC段　　　　 ③CD段
(3)加热时，铜与氧气反应的化学方程式为　 。
(4)反应后恢复到室温，玻璃管内的气体压强　 　(选填“增大”“不变”或“减小”)。
(5)该实验能证明铜与氧气发生了化学变化的证据有　 _
　(写一点)。
2Cu＋O2 2CuO　
层黑色物质(或装置内的氧气含量降低)　
　铜片表面覆盖一
　减小　
　③　
　气密性　
(1)实验室制取氧气：用过氧化氢制取氧气(二氧化锰作催化剂)，如图1所示。
①反应的化学方程式为　 ；
②现用上述仪器组装氧气的发生装置，应选用的仪器有　 　(选填字母)；
③欲用浓硫酸干燥氧气，应从装置F的　 　(选填“a”或“b”)处通入气体。
　a　
7.(2023·福建模拟)实验室制取氧气并模拟氢氧焰实验。回答下列问题。
　ACD　
2H2O2 2H2O＋O2↑　
(2)模拟氢氧焰实验：按图2装置进行实验。
①关闭弹簧夹，通入H2，点燃。为保证安全，点燃H2之前应先　 。将铁丝网放在火焰上灼烧，铁丝网　 　(选填“剧烈燃烧”或“只发红”)，不熔断。
②打开弹簧夹，通入O2，火焰更明亮，铁丝熔断，说明燃烧的剧烈程度与氧气的　 　有关。
　浓度　
　只发红　
　验纯
(1)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为
　 ，选用的装置组合是__________
(选填图1中的字母)，选择该收集装置的理由是____________________　
　。
(或氧气不易溶于水)　
　氧气密度比空气大
8.(2023·福建模拟)氧气是人类无法离开的物质。结合图文信息，回答下列问题。
　AC(或AE)　
创新培优
2KMnO4 K2MnO4＋MnO2＋O2↑　
①气压由100.6 kPa变为106 kPa的主要原因是　 _
　；
②依据上表推出x的合理取值范围是　 　。
　84.2＜x＜87.4　
致压强减小因素小于红磷燃烧温度升高导致压强增大因素　
(2)某兴趣小组利用图2装置探究红磷在空气中燃烧，测得装置内气体压强随时间变化的数据如表所示。
　红磷燃烧消耗氧气导
时间/s 0 15 30 45 60 75 90 … 225 240
压强/kPa 100.6 100.6 106 91.3 87.4 x 84.2 … 81.6 81.2
(3)患者住院时往往需要吸氧，若用实验室制取氧气供氧的成本约为480元/h，而医院吸氧的收费标准是3元/h。医院需要的大量氧气来自于工业生产，工业制取氧气常采用的方法是　 　。
　分离液态空气法　
(1)标号①的仪器名称是　 　。
(2)你认为选用B作发生装置，优点是　 　；写出装置C中存在的一处错误：　 　。
　长颈漏斗未伸入液面以下　
　可控制反应的速率　
9.(2023·金昌)化学是以实验为基础的学科，正确选择实验装置是实验成功的关键。如图所示装置常用于实验室制取气体，回答下列问题。
　锥形瓶　
(3)改进上述装置图中存在的错误，并以过氧化氢溶液为原料，在实验室中制取并收集干燥的氧气。按照要求选择实验装置，连接仪器后，先
　 　，再装入药品，进行实验。
①所选装置的连接顺序为　 　(写装置字母)；
②上述方法制取氧气的化学方程式为　 ；
③若把装置G中的浓硫酸换成水并盛满，用来收集难溶于水的气体时，气体从　 　(选填“a”或“b”)端通入。
2H2O2 2H2O＋O2↑　
　b　
　CGD(或BGD)　
　检查装置的气密性　
(4)甲烷(CH4)是最简单、难溶于水的有机物类气体，实验室常用加热无水醋酸钠与氢氧化钠的固体混合物来制得。实验室制取甲烷应选用的发生、收集装置是　 　(选填字母)。
　AE(或AF)　
(1)装置A和装置B都可以用于实验室制备O2。固体X的化学式为
　 　，固体Y可以是　 　(选填序号)。
①红砖粉 　②硫酸铜 ③氯化钠
　①②　
10.(2023·重庆改编)氧气的制备和性质是重要的化学实验。据图，回答下列问题。
　KMnO4　
(2)装置C中仪器a的名称是　 　；该实验可观察到的现象有发出明亮的蓝紫色火焰，生成一种有　 　气味的气体。
(3)装置D是将NH3在纯净O2中燃烧的实验，该实验生成一种单质和一种常见稳定氧化物，则反应的化学方程式为
　 。
　刺激性　
　集气瓶　
4NH3＋3O2 2N2＋6H2O　
(1)反应物的要求 只与空气中的　 　反应；足量且产物是　 　(选填“固”“液”或“气”)体
(2)实验装置

　固　
　氧气　
实验突破
实验1　测定空气里氧气的含量
(3)实验步骤 ①检查装置气密性。
②在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份。
③在燃烧匙内放入过量红磷。
④用弹簧夹夹紧胶皮管。点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧，观察红磷燃烧的现象。
⑤待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察实验现象及水面的变化情况
(4)实验现象 红磷燃烧产生大量白烟，打开弹簧夹后，集气瓶内水平面上升约_______
(5)实验结论 ①空气是混合物，消耗的氧气约占集气瓶内空气体
积的 　，氧气支持燃烧；
②氮气约占集气瓶内空气体积的 　，氮气不支持燃烧、不能燃烧、难溶于水
(6)实验误差分析 测定结果偏大：①弹簧夹没有夹紧；②燃烧匙伸入集气瓶过慢
测定结果偏小：①红磷量不足；②装置漏气；③装置未冷却至室温，就打开弹簧夹
易失分点　
①测定空气里氧气的含量时，集气瓶底部一般会留下少量水，目的是吸收生成物并降温；
②若用硫黄或木炭代替红磷做实验，可用氢氧化钠溶液代替水来吸收生成物，否则会影响实验结果。
实验2　实验室制取氧气
(1)反应物 高锰酸钾 氯酸钾、二氧化锰 过氧化氢溶液、二氧化锰
(2)反应原理 　 　 　
(3)试剂状态和反应条件 固，加热 固固，加热 固液，不加热
2KMnO4 K2MnO4＋MnO2＋O2↑　
2KClO3 2KCl＋3O2↑　
2H2O2 2H2O ＋O2↑　
(4)发生装置
(5)收集装置 或
(6)检验方法 把带有火星的木条伸入　 　，若木条复燃，证明该瓶内的气体是氧气
　集气瓶中　
(7)验满方法 ①用排水法收集氧气时，当集气瓶口冒出大量气泡，证明该瓶内的气体已集满；
②用向上排空气法收集氧气时，把带有火星的木条放在
　 　，若木条复燃，则证明该瓶内的气体已集满
(8)注意事项 ①使用高锰酸钾制取氧气时，在试管口放一团棉花，防止加热时试管内的粉末状物质进入导管；
②试管口要略向下倾斜，防止冷凝水倒流，使试管破裂；
③用长颈漏斗时，其末端应在液面下，否则产生的气体会从长颈漏斗口逸出；
④用排水法收集氧气时，实验结束后先要把导管移出水面，然后再熄灭酒精灯，否则水槽中的水可能会倒吸入试管，使试管因骤然冷却而炸裂
　集气瓶口　
易失分点　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；二氧化锰可作某些反应的催化剂，但并不是所有反应都可用它作催化剂；二氧化锰不仅可作催化剂，还可是某些反应的反应物。

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