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第2讲 空气和氧气
目录
CONTENTS
课标要求 复习导入
1
多题归一 过重难
3
素养提升 练真题
4
2
知识进阶 串考点
5
复习小结
课标要求 复习导入
01
第2讲
课标要求
1.能依据物质的组成对物质进行分类，能识别纯净物和混合物。
2.能通过实验说明氧气的主要性质;能举例说明氧气性质的广泛应用及性质与用途的关系;能利用氧气的性质分析和解释一些简单的化学现象和事实。
3.能设计简单实验，能独立或与他人合作开展氧气制备及性质验证的化学实验;能撰写简单的实验报告，并与他人交流和评价实验过程及结果。
4.能基于真实问题情境，依据氧气的性质，初步分析和解决相关的综合问题;能对空气保护等社会性科学议题展开讨论并作出合理的价值判断，积极参加与保护大气环境相关的综合实践活动。
复习导入
问题激趣：
1.如若你是国际空间站的一员，负责去太阳系以外寻找新的适合人类居住的星球，你觉得这个星球的气体有什么要求
2.氧气是人类生存赖以生存的物质，我们可以利用氧气的哪些性质设计实验，测定新星球中气的氧气含量
3.身为国际空间站成员的你，该如何保护这个来之不易的新星球
知识进阶 串考点
02
第2讲
知识进阶 串考点
单元知识体系
知识进阶 串考点
空气
空气的成分与用途
氮气约① %，化学性质不活泼，用作保护气；液氮沸点低，
可用于制造低温环境、（医疗上）冷冻治疗
氧气约② %，供给呼吸、支持燃烧
【注意】是体积分数不是质量分数
稀有气体约0.94%
做保护气→化学性质不活泼
制成多种用途的电光源，如霓虹灯→通电时发生不同颜色的光
二氧化碳约0.03%
用于③ →不燃烧也不支持燃烧，密度比空气大
用于④ →固体CO2（俗称干冰）升华吸热
用作气体肥料→植物进行光合作用的原料
气体气体约0.03%
78
21
灭火
人工增雨
属于混合物
知识进阶 串考点
空气
空气中氧气含量的测定
化学史：法国化学家拉瓦锡研究空气的成分
化学实验（详见本讲“多题归一·过重难”）
空气的污染与防治
污染物
烟尘：可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒物（PM2.5）等（形成雾霾）
气体污染物：⑥ 、NO2（形成酸雨）、CO（有毒）、O3等
【注意】CO2不是空气污染物但过多会导致⑤ 。
防治措施：加强大气质量检测；使用清洁能源，减少使用化石能源；
积极植树造林、种草；工业废气处理达标后再排放
温室效应增强
SO2
知识进阶 串考点
氧气的性质
物理性质：在标准状况下，氧气是一种无色、无臭的气体，⑦ 溶于水，氧气的密度略⑧ ，在一定条件下，可以变成固体和液体（都是淡蓝色）
化学性质
与金属单质(铁)反应
现象：在空气中红热；在氧气中⑨
化学方程式：⑩
注意事项：如图1，铁丝燃烧实验中集气瓶底部预先放少量水或细沙，目的是
3Fe+2O2====Fe3O4
点燃
防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底
不易
大
剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
不能写成“生成四氧化三铁”
知识进阶 串考点
化学性质
与非
金属
单质
反应
硫
现象：硫在空气中燃烧发出 色火焰，在氧气中燃烧发出 色火焰，均产生有刺激性气味的气体
化学方程式：
注意事项：如图2，硫燃烧实验中集气瓶中液体可以是 。放置该液体的目的是
木炭
现象：木炭在空气中红热，在氧气中燃烧发出 光，都生成使 变浑浊的气体，放出大量的热
化学方程式：
淡蓝
蓝紫
S+O2====SO2
点燃
水（或氢氧化钠溶液）
吸收SO2气体，防止污染空气
白
澄清石灰水
C+O2====CO2
点燃
【总结】硫、木炭和铁丝在空气和氧气中燃烧现象不同的原因是
;氧气是一种化学性质 的气体，在一定条件下，氧气能与很多物质发生氧化反应，具有氧化性和助燃性
氧气的浓度不同
比较活泼
是SO2
知识进阶 串考点
氧气的制法
工业制法：分离液态空气法→利用氮气和氧气的 不同，
属于 变化
实验室制法（详见 第7讲 常见气体的制取）
催化剂：一变，改变反应速率；
二不变，本身的质量和
不变
沸点
物理
化学性质
物理性质可能发生改变
知识进阶 串考点
判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
1．氧气能支持燃烧，是常见的燃料。(　　)
2．二氧化碳增多会加剧温室效应，所以二氧化碳是空气污染物。(　　)
3．二氧化硫、二氧化氮、二氧化碳均能导致酸雨。(　　)
4．红磷在氧气中燃烧产生大量的白烟，打开盛有浓盐酸试剂瓶的瓶塞，瓶口有白雾产生。(　　)
[解析] 氧气能支持燃烧，但没有可燃性，不能作为燃料
[解析] 二氧化碳不是空气污染物。
[解析] 二氧化碳使正常雨水呈弱酸性，不能导致酸雨。
√
×
×
×
知识进阶 串考点
判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
5．硫在氧气中燃烧的现象为发出明亮的蓝紫色火焰，生成二氧化硫。(　　)
6．空气质量指数和级别越大，表示空气质量状况越好。(　　)
[解析] 生成二氧化硫是实验结论，不是实验现象。
[解析] 空气质量分为六个等级，指数越大，级别越高，说明污染越严重。
×
×
知识进阶 串考点
以“O2”为中心的物质转化关系(“—”表示可相互反应，“→”表示转化关系)。
写出图3中涉及的部分化学方程式。
①
②
③
④
⑩




2KMnO4==K2MnO4＋MnO2＋O2↑
△
2H2O2=====2H2O＋O2↑
MnO2
2H2O=====2H2↑＋O2↑
通电
2H2＋O2=====2H2O
点燃
4Al＋3O2===2Al2O3
2Cu＋O2==2CuO
△
2CO＋O2=====2CO2
点燃
CH4＋2O2=====CO2＋2H2O
点燃
C2H5OH＋3O2=====2CO2＋3H2O
点燃
03
第2讲
多题归一 过重难
实验 探究空气中氧气的含量
1．实验原理：利用物质(过量红磷)在充满空气的密闭容器中燃烧，消耗密闭容器内的氧气，使密闭容器内的压强减小，打开弹簧夹后，在外界大气压的作用下，水被压入密闭容器中，进入容器内水的体积即为__________的体积。反应的化学方程式为_____________________ 。
消耗的氧气
4P＋5O2=====2P2O5
点燃
2．实验装置(如图4所示)：实验前首先要进行的操作是__________________。
检查装置的气密性
实验 探究空气中氧气的含量
3．实验现象：(1)红磷燃烧产生大量________，放出热量；(2)装置冷却至室温后，打开弹簧夹，烧杯中的水沿导管进入集气瓶中，瓶中水面最终会上升至刻度________(选填“1”“2”“3”或“4”)左右。
白烟
1
4．实验结论：空气中的氧气约占空气体积的________。
1
5
(2)如图5所示，某同学用木炭代替红磷探究空气中氧气的成分。你认为他的方案是否可行？________。原因是______________________________________
___________________。
实验 探究空气中氧气的含量
5．试剂的选择：若不对装置进行改进，实验中能否用下列物质代替红磷？并说明原因。
(1)铁丝：______________________________。
不能，铁丝不能在空气中燃烧
不可行
木炭燃烧除生成CO2外，还可能生成CO，
会导致结论不准确
（3)通过讨论，同学们总结出本实验试剂的选择原则：①_______________；
②试剂只能与空气中的氧气反应；③试剂与氧气反应最好不生成气体，若
生成气体，则气体要能被某种溶液完全吸收。
能在空气中点燃
实验 探究空气中氧气的含量
6．实验装置创新。
【数字化实验】(2023·衡阳)某兴趣小组利用氧气传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气的含量，如图6、7所示。下列判断正确的是(　　)
A．a点时容器内氮气的体积分数为85%
B．容器内物质总质量：b点>c点
C．氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须
达到一定浓度
D．此实验测得空气中氧气的质量分数为18%
C
a点时容器内氧气的体积分数为15%，氮气和空气中其他气体积为80%
反应起点氧气的体积分数为21%，结束对应图中c点，此时氧气的体积分数为3%，
故实验测得空气中氧气的体积分数为18%
化学反应遵循质量守恒定律，密闭容器中反应前后质量相等
04
第2讲
素养提升 练真题
知识点 1 空气的成分及用途、污染与防治
1．(2024·长沙)神舟十八号“太空养鱼”项目进展顺利。下列能供给斑马鱼和航天员呼吸的气体是(　　)
A．O2 B．N2 C．CO2 D．H2O
A
2．(2024·湖南)下列有关空气的说法正确的是(　　)
A．空气是混合物
B．空气是由空气分子构成
C．空气中氮气极易溶于水
D．空气中稀有气体的体积分数最大
A
空气是混合物，由氧气、氮气等多种分子组成
不易
氮气
知识点 1 空气的成分及用途、污染与防治
【补充角度】下列说法正确的是(　　)
A．稀有气体的含量少，没有利用价值
B．二氧化碳是一种常见的空气污染物
C．氧气能供给生物呼吸，约占空气质量的21%
D．氮气化学性质不活泼，可用于食品防腐
稀有气体所占比例小，但是却是一类很重要的气体，能发出不同的光，可以用作航标灯、照明灯、闪光灯、霓虹灯等，医疗上利用氦氖刀治疗肿瘤。
二氧化碳是空气的成分之一，不是空气污染物，但含量过多会引起温室效应。
D
体积
知识点 1 空气的成分及用途、污染与防治
3．(2024·怀化模拟)国务院印发的《空气质量持续改善行动计划》强调“协同推进降碳、减污、扩绿、增长，以改善空气质量为核心”。下列做法不符合这一计划的是(　　)
A．工地配套防尘措施
B．推进农村垦荒伐木
C．新增及更新新能源公交车
D．改进燃煤方式，减少SO2和粉尘排放
不利于二氧化碳的吸收，不利于环境保护
B
减少燃油车尾气排放
知识点 2 氧气的主要性质
4．氧气与人类的生活、生产有很密切的关系，是人类维持生命不可缺少的物质。下列有关氧气的说法正确的是(　　)
A．氧气的化学性质很不活泼
B．氧气极易溶于水
C．空气中含量最多的气体是氧气
D．氧气能支持可燃物燃烧
能跟许多物质发生反应
D
比较
不易
氮气
知识点 2 氧气的主要性质
5．下列有关实验现象的描述，正确的是(　　)
A．硫在氧气中燃烧，产生淡蓝色火焰，生成无色、无臭的气体
B．镁在空气中燃烧，产生苍白色火焰，生成白色烟雾
C．红磷在空气中燃烧，发出红色的火焰，产生大量白色烟雾
D．细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
D
蓝紫色
有刺激性气味
发出耀眼的白光，产生大量的白烟
发出白光，产生大量的白烟
描述格式 ①是否剧烈燃烧；②发出火焰或光的颜色；③是否放热；④生成物的色、味、态
烟和雾 烟是小颗粒________形成的，雾是____________形成的
光与火焰 气体、液体、低沸点固体燃烧——_____；高沸点固体燃烧——________
现象与结论 现象是感官能直接感受到的，如颜色、气味等；结论是产物的_______，现象中不要出现结论性表述
解题技巧：描述物质与氧气反应的实验现象时的注意事项：
固体
小液滴
火焰
光
名称
知识点 2 氧气的主要性质
6．【新课标·情境素材】小科的爸爸给患病的奶奶购买了一台“便携式制氧器”，其原理图如图8所示。小科通过阅读说明书，了解它的工作原理。下列说法错误的是(　　)
A．加湿过滤仓利用氧气不易溶于水的原理，使氧气湿润
B．根据加湿过滤仓中气泡的多少，可以判断氧气排出的快慢
C．输出的氧气可用于医疗急救，利用了氧气的物理性质
D．夏天鱼缸中溶解氧含量下降，可用该仪器给鱼缸中的鱼供氧
氧气用于医疗急救，是利用了氧气可以供给生物体呼吸，是氧气的化学性质。
C
知识点 2 氧气的主要性质
7．(2024·连云港改编)O2是人类生存必需的物质，认识和获取O2具有重要意义。
(1)工业生产的O2可加压贮存在蓝色钢瓶中，在此过程中发生的变化是________(填字母)。
a．O2分子质量变小
b．O2分子间间隔减小
c．O2分子转变为其他分子
b
O2分子间间隔减小
10个O、4个C和4个N
2X+10个O
知识点 2 氧气的主要性质
7．(2024·连云港改编)O2是人类生存必需的物质，认识和获取O2具有重要意义。
(2)气焊的化学原理为2X＋5O2====4CO2＋2H2O，X的化学式为________。
点燃
C2H2
2X中含有4个C和4个N
X的化学式为C2H2
=
由质量守恒定律可知，化学反应前后原子的种类与数目不变
知识点 2 氧气的主要性质
7．(2024·连云港改编)O2是人类生存必需的物质，认识和获取O2具有重要意义。
(3)氧循环对维持自然界中的物质、能量及生态平衡具有重要意义。
①能向自然界中释放O2的是________(填字母)。
a．动植物的呼吸
b．可燃物的燃烧
c．植物的光合作用
②氧气和臭氧(O3)可以相互转化。在紫外线的作用下，O2转化为O3属于________变化。
消耗氧气
消耗氧气
释放出氧气
c
O2和O3属于两种不同物质
化学
知识点 3 通过实验认识催化剂与催化作用
8．【新课标·情境素材】闵恩泽院士是石油化工技术自主创新的先行者，由他研制的多种石油炼制催化剂极大降低了我国石油化工产品的成本。下列有关催化剂的说法不正确的是(　　)
A．催化剂的质量在化学反应前后不变
B．催化剂的化学性质在化学反应前后不变
C．能加快化学反应速率的物质就是催化剂
D．催化剂并不能增加化学反应生成物的质量
C
知识点 3 通过实验认识催化剂与催化作用
9．(2024·山西)探究“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用”。
(1)实验方法：①向图9试管中加入5 mL 5%的过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，观察现象。②向图10试管内加入少量二氧化锰，把带火星的木条伸入试管，观察现象。③待试管中没有现象发生时，重复进行①的实验操作，观察现象。
知识点 3 通过实验认识催化剂与催化作用
9．(2024·山西)探究“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用”。
(2)实验原理：图10中发生反应的化学方程式为______________________。
(3)实验现象：图9中带火星的木条不复燃。图11中的现象为_______________________。
(4)实验结论：二氧化锰可使过氧化氢分解的速率________。
2H2O2====2H2O＋O2↑
MnO2
带火星的木条复燃
加快
知识点 3 通过实验认识催化剂与催化作用
9．(2024·山西)探究“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用”。
【问题与思考】
(5)研究表明，二氧化锰是该反应的催化剂，它在反应前后的化学性质________(选填“有”或“无”)变化。
(6)常温下，图9试管内也产生了氧气，但带火星的木条不复燃的原因可能是
。
由步骤②③可知，催化剂在化学反应前后化学性质没变
无
常温下，过氧化氢分解速率缓慢，产生氧气量很少，不足以使带火星的木条复燃
05
第2讲
复习小结
1.如若你是国际空间站的一员，负责去太阳系以外寻找新的适合人类居住的星球，你觉得这个星球的气体有什么要求
2.氧气是人类生存赖以生存的物质，我们可以利用氧气的哪些性质设计实验，测定新星球中气的氧气含量
3.身为国际空间站成员的你，该如何保护这个来之不易的新星球
复习小结——解答复习引入问题
助燃性、支持呼吸、氧化性的其他体现(生锈)
需要含有人体必需的氧气、水，不含对人体有害的成分，与地球空气成分接近等
减少有害气体的排放，节约用水、随手关灯、垃圾分类、植树造林、低碳生活等，科技干预改善星球气体等。
复习小结
高频考点
1.空气中各成分含量
3.燃烧现象描述
5.制取氧气的装置分析
7.催化剂的分析
2.氧气、氮气、稀有气体用途
4.制取氧气的原理
6.探究空气中氧气含量的实验

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