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(共72张PPT)
第3讲　空气　氧气
2025广东化学
空气 氧气
组成及用途
组成的研究
保护大气环境
氧气
空气
氧气的制取
实验室制法
工业制法
化学性质
物理性质
红磷
镁条
细铁丝
木炭
硫
氢气
一氧化碳、甲烷
思维导图
考点梳理
一、空气(6年4考)
组成及用途
(体积
分数)
氮气(N2，约78%)：被用作保护气；制造硝酸和氮肥的重要原
料；医疗上可用液氮进行冷冻治疗等
保护气
液氮冷冻
氮肥原料
一、空气(6年4考)
组成及用途
(体积
分数)
氧气(O2，约21%)：________，如动植物呼吸、医疗急救、航
空航天；支持燃烧，如炼钢、气焊等
稀有气体(约0.94%)：液态氦可用于制造低温环境；可用于航
标灯、霓虹灯等
供给呼吸
霓虹灯
组成及用途
(体积
分数)
二氧化碳(CO2，约0.03%)：不燃烧，也不支持燃烧，用于____；
作气体肥料；制碳酸饮料；干冰
(固态二氧化碳)用于人工增雨等
其他气体(约0.03%)
一、空气(6年4考)
组成的研究
化学史：法国化学家拉瓦锡利用定量的方法研究了空气的成分
探究空气中氧气的含量(详见纵横过实验·纵向实验分层练)
灭火
一、空气(6年4考)
保护大
气环境
目前计入空气质量评价的主要污染物及其危害
固体污染物：细颗粒物(PM2.5)、可吸入颗粒物(PM10)
等与雾霾的形成有关
气体污染物：SO2、NO2等→形成________；CO(有
毒)、O3等
防治措施：使用清洁能源，加强空气质量监测，积极植树、种草等
酸雨
化学方程式：_______________________
二、氧气(6年2考)
物理性质：通常状况下，无色的气体，在标准状况下，_______溶于水，
密度比空气________
化学性质
细铁丝
现象
空气中：细铁丝红热，不能燃烧
氧气中：__________________，
生成_________，放出
大量的热
不易
略大
剧烈燃烧，火星四射
黑色固体
3Fe＋2O2 Fe3O4　
二、氧气(6年2考)
化学性质
镁条
现象：燃烧时发出____________，生成_________，放出热量
化学方程式：__________________________
红磷
现象：产生大量________，放出热量
化学方程式：__________________________
木炭
现象
空气中：红热，无烟、无焰，放出热量
氧气中：发出________，放出热量
化学方程式：完全燃烧：____________________；不完全燃
烧：____________________
耀眼的白光
白色固体
2Mg＋O2 2MgO
白烟
4P＋5O2 2P2O5　
白光
C＋O2 CO2　
2C＋O2 2CO
木炭燃烧
二、氧气(6年2考)
化学性质
硫
现象
空气中：发出______________火焰
氧气中：发出__________火焰
放热，生成_____
_________的气体
化学方程式：____________________
氢气
现象：发出______色火焰，放出热量；在火
焰上方罩一干燥的烧杯，观察到
_____________________________________
化学方程式：______________________
微弱的淡蓝色
蓝紫色
有刺激性气味
S＋O2 SO2
淡蓝
烧杯内壁出现无色液珠(或水雾或水珠)
2H2＋O2 2H2O
硫燃烧
二、氧气(6年2考)
化学性质
一氧化碳、甲烷
现象：发出____色火焰，放出热量
化学方程式：______________________；完全燃烧：
___________________________
蓝
2CO＋O2 2CO2
CH4＋2O2 2H2O＋CO2　
工业制法(物理变化)：分离空气法，利用空气中液氮和液氧的_______不
同制取氧气
实验室制法(详见纵横过实验·纵向实验分层练)
三、氧气的制取(6年6考)
沸点
易错点判断
判断下列说法的正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
1. 空气中氮气的质量分数约为78%。(　　)
2. 空气污染物包括二氧化硫、二氧化碳、一氧化碳等。(　　)
3. 空气质量指数越大，空气质量指数类别越好。(　　)
4. 氧气能支持燃烧，可以作燃料。(　　)
5. 细铁丝在氧气中燃烧的现象为火星四射，生成四氧化三铁。
(　　)
×
×
×
×
×
1. 写出对应物质的化学式。
甲______；乙____________。
2. 写出相应序号的化学方程式。
①____________________________________；
②____________________________________；
构建物质网络
H2O2
C(合理即可)
2KMnO4 K2MnO4＋MnO2＋O2↑
2H2O2 2H2O＋O2↑
③_____________________________________________________；
④_____________________________________________________；
⑤_____________________________________________________；
2H2O 2H2↑＋O2↑
C＋O2 CO2(或2C＋O2 2CO，与乙物质对应)
2CO＋O2 2CO2
乙____________
C(合理即可)
⑥_____________________________；
⑦_____________________________(充分燃烧)。
4Al＋3O2 === 2Al2O3
CH4＋2O2 2H2O＋CO2
广东真题练基础
1. [人教素材改编]下列有关空气及其成分的说法中正确的是
(　　)
A. 洁净的空气属于纯净物
B. 空气中氧气的质量分数约为21%
C. 氮气难溶于水
D. 稀有气体含量少，但化学性质比较活泼
命题点
1
空气的主要成分和用途(2019.8B)
C
2. [人教新增习题改编]下列有关空气中各成分的性质和用途说法正确的是(　　)
A. 氮气的化学性质活泼，常用于食品包装袋的防腐
B. 氧气能支持燃烧，常用作火箭推进剂的燃料
C. 稀有气体通电时发出不同颜色的光，可用作霓虹灯
D. 空气中含有氧气，因此空气可直接用于医疗急救
C
3. 判断正误：pH<5.6的降雨称为酸雨(2022.12A)(　　)
4. (2021省卷3题3分)下列不属于空气质量指数(简称AQI)中污染物监测范畴的是(　　)
A. CO B. SO2 C. N2 D. PM2.5
5. (2020省卷4题3分)下列物质属于空气污染物的是(　　)
A. 氧气 B. 氮气 C. 水蒸气 D. 二氧化硫
命题点
2
空气的污染与防治(6年3考)
√
C
D
6. [人教思考与讨论改编]打赢蓝天保卫战，全面实施《大气污染防治行动计划》。下列有关空气的污染与防治的说法或做法错误的是(　　)
A. 使用乙醇汽油可以减少空气污染
B. 提倡公交出行，推广新能源汽车
C. 大量使用化石能源对环境没有影响
D. 建设环境空气自动监测站，加强大气监测治理
C
7. [人教新增习题改编]氧气在生命活动中不可或缺。下列有关氧气的描述正确的是(　　)
A. 通常情况下，氧气是淡蓝色的气体
B. 鱼能在水中生存是因为氧气易溶于水
C. 氧气用于医疗急救，利用氧气的化学性质
D. 氧气性质活泼，能与所有物质发生反应
命题点
3
氧气的性质(6年2考)
C
8. [人教习题改编]下列关于实验现象的描述正确的是(　　)
A. 木炭燃烧后生成黑色固体
B. 红磷燃烧产生大量白雾
C. 细铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁
D. 镁条在氧气中燃烧生成白色固体
D
9. [2023省卷18(1)ⅲ题3分]ⅲ.收集一瓶O2并进行性质检验。
操作 现象 结论
硫燃烧时，____(填字母)，生成有刺激性气味的气体 a. 产生大量白烟　b. 生成黑色固体　c. 发出蓝紫色火焰 O2具有氧化性
集气瓶中NaOH溶液的作用是____________________________ c
吸收二氧化硫，防止污染空气
(1)硫在空气、氧气中燃烧现象不同的原因是______________。
(2)[跨物理学科]待硫燃烧停止后，取出燃烧匙，用毛玻璃片盖紧集气瓶，振荡、悬空倒置，发现毛玻璃片不脱落(如图所示)，此时大气压强_____(填“大于”“小于”或“等于”)瓶内气体压强。
拓展设问
氧气浓度不同
大于
10. [2023省卷18(1)ⅰ、ⅱ题4分](1)实验室制取O2及性质检验。
ⅰ.图中仪器a的名称是_________。
ⅱ.用高锰酸钾制取O2，应选择图中的发
生装置____(填字母)，化学方程式为
_______________________________________。
命题点
4
氧气的实验室制取(6年6考)
锥形瓶
A
2KMnO4 K2MnO4＋MnO2＋O2↑
ⅲ.用装置A制取O2，检查装置气密性的操作是_______________
______________________________________________________。
ⅳ.利用装置B制取O2的化学方程式为______________________。
拓展设问
连接好装置，将导管伸入水中，用手紧握试管，观察导管口是否有气泡冒出
2H2O2 2H2O＋O2↑
情境素材提能力
1. [中国科技](2024东莞模拟)我国载人航天环控生保技术跻身世界先进水平。空间站内的气体组成和地表空气基本一致，其中含量最高的气体是(　　)
A. 氮气 B. 氧气
C. 二氧化碳 D. 水蒸气
A
2. [环境保护](2024珠海模拟)“珠海蓝”是一道靓丽的城市风景，如图为香洲区某日空气质量指数日报。下列说法错误的是(　　)
A. 空气质量指数越大，空气质量越好
B. 日报中的NO2、SO2会导致酸雨的形成
C. 当日CO未对香洲区空气造成污染
D. 当日的首要污染物为O3
A
3. [中国科技][人教新增习题改编] 科学家对火星的大气进行分析，得到下表所示数据。下列说法正确的是(　　)
A. 火星大气中N2的含量最高
B. 火星大气中CO2的含量高于空气中CO2含量
C. 火星大气不含稀有气体
D. 火星大气能使带火星的木条复燃
气体 二氧化碳 氮气 氩气
体积分数/% 95 2.7 1.6
B
4. [工业生产][人教素材改编] 如图是工业上从空气中得到氮气、氧气的流程示意图(液态氮和液态氧的沸点分别为－196 ℃、－183.0 ℃)。
(1)工业制氧气是根据液态空气中液氧和液氮的______不同，液态空气在升温时，首先蒸发出来的是_____________。
沸点
氮气(或N2)
(2)工业制取的氧气加压转化为液氧储存在蓝色的钢瓶中，则储存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”是________(填“纯净物”或“混合物”)。
(3)工业上除了分离液态空气法制取氧气，还可以在一定压力下，让空气通过具有富集氧气功能的薄膜，可得到含氧量较高的富氧空气，该过程发生的是______(填“化学”或“物理”)变化。
混合物
物理
5. [基于特定需求设计和制作简易供氧器](2024广东模拟改编)
(1)实验室制备和收集氧气。
ⅰ. 图1中所示仪器a的名称是________。
图1
酒精灯
ⅱ. 实验室用双氧水制备O2，应选用的发生装置是____(填字母序号)，化学方程式为_______________________；若选D装置收集氧气，证明氧气已集满的操作是___________________________
__________________________________。
图1
A
2H2O2 2H2O＋O2↑
将带有火星的木条放于试管口，观察到木条复燃，证明氧气已集满
ⅲ. 用E装置收集并测量生成O2的体积，往往在集气瓶中的水上加入一层油，其优点是_________________________。
图1
减少氧气的溶解(合理即可)
(2)同学自制了一个简易制氧机，如图2所示。
ⅰ.在使用该装置进行供氧时，左瓶中可放置的试剂是___(填字母)。
A. 高锰酸钾　　　　
B. 石灰石和稀盐酸　　　　
C. 过氧化氢溶液和二氧化锰
图2
C
ⅱ.若想利用右瓶监测产生O2的速率，则a、b端导管的接口为_____ (填图3中的序号)。
图3
②
图2
思路与方法
——混合物中某物质含量的测定
某小组同学利用图1所示装置探究空气中氧气的含量。
【实验原理】
图1
减小
【反应原理】
(1)红磷燃烧的化学方程式是____________________。
图1
4P＋5O2 2P2O5
【实验操作】
(2)实验时，连接装置并检查装置气密性后，接下来的实验步骤依次为________(填序号)。
a.在集气瓶中加入少量水，目的是__________________________
______________。将水面上方空间分为5等份，并做标记
b.在燃烧匙内放入足量的红磷，用酒精灯加热，
点燃红磷后立即伸入瓶中并把橡胶塞塞紧
c.用弹簧夹夹紧乳胶管
d.待红磷熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹，观察现象
图1
acbd
吸收五氧化二磷，防止污染空气、吸热降温
【实验分析】
(3)红磷燃烧的现象是_________________________。
(4)打开弹簧夹，烧杯中的水被吸入集气瓶，瓶内液面上升，出现该现象的原因是___________________________________。
产生大量白烟，放出热量
集气瓶内氧气被消耗，瓶内压强减小
图1
【实验结论】
(5)按照拉瓦锡研究空气成分的实验结论，可知理论上集气瓶内液面应上升至约刻度___处。
(6)实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是____________。
1
氮气(或N2)
图1
【试剂选择】
(7)实验结束后，同学们依据该实验的原理，又分别用铁丝、木炭、硫粉代替红磷进行实验(如图2所示)。其中能达到实验目的的是____(填序号)。
图2
C
实验
氧气的实验室制取与性质(6年6考)
1. 氧气的实验室制取(6年6考)
思路与方法
——实验室制取气体的思路与方法
如图1是实验室制取氧气的实验装置，回答下列问题。
图1
【反应原理】
(1)高锰酸钾制取氧气时反应的化学方程式为___________________________________。
基础巩固
——教材要点梳理
2KMnO4 K2MnO4＋MnO2＋O2↑
(2)过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时反应的化学方程式为________________________，其中二氧化锰在反应中的作用是__________________________。
【发生装置】
(3)用高锰酸钾制取氧气，应选择的发生装置是____(填字母序号，后同)，该装置需进行的改进是____________________。
2H2O2 2H2O＋O2↑
作催化剂(或加快反应速率)
A
在试管口放一团棉花
(4)用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，应选择的发生装置是_______；若要得到平稳的气流，可将装置B中的长颈漏斗改为____________________。
图1
B
分液漏斗(或注射器)
(5)装置B制取氧气时，长颈漏斗需伸入液面以下，其目的是_________________________________________。
图1
形成液封，防止生成的气体从长颈漏斗逸出
【收集装置】
(6)实验室要收集干燥的氧气，应选择的装置为____(从图1中选择，后同)，若要收集较纯净的氧气，应选择的装置为___。
图1
C
E
(7)用装置C收集氧气时，导管应________________，目的是____________________。
(8)用装置E收集氧气的最佳时机是__________________________
___________，说明氧气已收集满的现象是__________________
________________________。
图1
伸入集气瓶底部
排尽集气瓶中的空气
导管口有气泡连续并比较均匀地放出时
集气瓶瓶口有大气泡冒出(或集气瓶中水已排尽)
(9)若用图2装置收集氧气，气体应从___(填“m”或“n”，后同)端管口通入；若装置中充满水时，气体应从____端管口通入。
图2
m
n
【检验与验满】
(10)①检验：如图3，将带有火星的木条放入集气瓶中，若_____
_____，说明集气瓶内的气体是氧气。
②验满：如图4，将带有火星的木条________________________
______，说明氧气已集满。
木条复燃
放在集气瓶瓶口，若木条复燃
(11)[实验操作细节](2024重庆A卷改编)在检查装置B气密性时，用弹簧夹夹紧乳胶管，向长颈漏斗内注水，长颈漏斗末端可能会出现如图5所示现象，其中一定能说明装置气密性良好的是___(填字母)。
能力提升
——全国视野·新考法
图5
b
(12)[实验意外现象分析]小组同学在制取氧气的过程中出现了意外现象。
①(2022安徽改编)用高锰酸钾制备并用排水法收集氧气时，发现水槽中的水变红，其原因是________________。
试管口未塞棉花
②用装置A、E制取并收集氧气，收集满氧气移出集气瓶时，进行了如图6所示的操作，该操作会导致的后果为______________
______；实验结束后，观察到水槽中的水倒吸入试管，其原因可能是_____________________________________________。
图6
收集到的氧气不纯
实验结束后先熄灭酒精灯，再将水槽中的导管撤出
(13) [创新实验]小组同学用图7所示实验装置制取氧气。小布袋里放入的固体试剂的名称是__________。与教材实验装置相比，该发生装置的优点是_____________________________
__________________________。
图7
二氧化锰
通过放下和提起粗铜丝，可以随时控制反应的发生和停止
(14)制作简易“氧烛”。“氧烛”常用作潜艇的紧急供氧设备。常用氯酸钠(NaClO3)、镁粉、二氧化锰等试剂，配合点火装置产生氧气。
跨学科实践
——基于特定需求设计和制作简易供氧器
图8
①产生氧气的原理：通过点火装置让镁粉燃烧，放出热量；氯酸钠在二氧化锰的催化作用下受热产生氧气，原理为2NaClO3 2X＋3O2↑，X的化学式为________。
图8
NaCl
②该装置中隔热材料________(填“具有”或“不具有”)良好的导热性。
③滤气装置中充满了活性炭，其目的是__________。
图8
不具有
吸附氯气
2. 氧气的性质(6年2考)
Ⅰ. 如图是木炭燃烧实验。
【实验原理】
(1)木炭完全燃烧的化学方程式为____________________。
C＋O2 CO2
【实验步骤及现象】
(2)用坩埚钳夹取一小块木炭放在酒精灯火焰上加热，观察到的现象是_________。接着把加热过的木炭由瓶口向下______(填“缓慢”或“快速”)插入充满氧气的集气瓶中，这样操作的目的是____________________________________________________；观察到的现象是_________________________________。　　　　
木炭红热
缓慢
防止伸入过快使集气瓶中的氧气因受热膨胀而逸出(合理即可)
木炭剧烈燃烧，发出白光，放出热量
(3)燃烧停止后取出坩埚钳，向集气瓶中加入少量澄清石灰水，振荡，观察到的现象是_________________。　　　　　　
澄清石灰水变浑浊
【实验反思】
(4)实验结束后，集气瓶内因燃烧产生________________，且消耗了大部分氧气，导致木炭熄灭。
二氧化碳(或CO2)
Ⅱ. 如图是硫燃烧实验。
【实验原理】
(1)硫燃烧的化学方程式为____________________。
S＋O2 SO2
【实验现象】
(2)不同点：硫在空气中燃烧发出_____________火焰，在氧气中燃烧发出_______火焰。
(3)相同点：硫在空气和氧气中均剧烈燃烧，产生_________气味的气体，放热。
微弱的淡蓝色
蓝紫色
有刺激性
【注意事项】
(4)集气瓶内预先放入一些水的目的是_______________________
____________。
(5)集气瓶底的水_____(填“能”或“不能”)用细沙代替。
【实验反思】
(6)根据硫在空气和氧气中燃烧的现象说
明燃烧的剧烈程度与__________有关。
吸收反应生成的二氧化硫，防止污染空气
不能
氧气浓度
Ⅲ. 如图1是细铁丝燃烧实验。
基础巩固
——教材要点梳理
【实验原理】
(1)细铁丝燃烧的化学方程式为____________________。
图1
3Fe＋2O2 Fe3O4
【实验步骤】
(2)实验前，用砂纸将细铁丝打磨光亮，目的是_______________
_____________。
(3)在细铁丝下端系一根火柴的作用是__________。
(4)点燃火柴，待__________时，将细铁丝
伸入集气瓶中，这样做的原因是________
________________________。
图1
除去铁丝表面的氧化物和污物
引燃铁丝
火柴快燃尽
防止火柴燃烧消耗集气瓶中的氧气
【实验现象】
(5)实验中观察到细铁丝剧烈燃烧，________________________，放出大量的热。
【实验反思】
(6)集气瓶内预先放一些水的目的是______
_____________________________________，
水还可以用_____代替。
图1
火星四射，生成黑色固体
防止生成的高温熔融物溅落，使集气瓶瓶底炸裂
细沙
(7)[实验意外现象分析]①实验结束后，若发现集气瓶炸裂，可能的原因是_________________________________________；
②进行该实验时，未观察到细铁丝燃烧，可能的原因是_______
_______________________________________。
能力提升
——全国视野·新考法
图1
燃着的铁丝不小心碰到集气瓶瓶壁(合理即可)
氧气不
纯(或温度未达到铁丝着火点等，合理即可)
(8)[实验细节分析]如图2是进行实验的几种操作，更能提高实验成功率的操作是____(填字母)。
图2
C

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