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期末复习
02空气和氧气
（人教版）九年级
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我们周围的空气
制取氧气
空气中氧气含量的测定
高锰酸钾制取氧气
氧气
氧气的性质
化合反应和氧化反应
第二单元
空气和氧气
空气成分及用途
空气污染及防治
混合物和纯净物
过氧化氢制取氧气
催化剂和催化作用
工业制备氧气
分解反应
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一、空气的组成
1.拉瓦锡研究空气成分的实验
实验现象 实验结论
1.对银白色的液态汞加热，一部分汞变成红色粉末，气体体积减少。 2.将红色固体加强热，得到银白色固体和氧气，把该气体加入之前容器剩下的气体中，所得气体与空气性质完全一样。 空气由氧气和氮气组成
2Hg + O2 △ 2HgO
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用红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验中:
1.红磷燃烧反应的化学方程式: 4P + 5 O2 点燃 2P2O5
2.实验开始时,先在集气瓶里放少量水的目的是：
吸热降温；吸收生成的白烟。
3.红磷燃烧的主要现象:产生大量白烟；
打开弹簧夹后的现象:烧杯内的水沿导管进入集气瓶中,约占瓶内空气体积的1/5。
4.测定氧气的体积分数小于1/5的原因是：
①红磷的量不足；②装置漏气；③没有等装置冷却到室温就打开弹簧夹
5.不能用木炭、硫粉代替红磷做上述实验,
原因是：木炭、硫粉燃烧产生的分别是
二氧化碳气体和二氧化硫气体,集气瓶内
气体压强没有明显变化,不能很好地测出
氧气的体积
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用红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验中:
7.五氧化二磷在常温下是白色固体。描述实验现象时,一般“烟”指固体，“雾”指液体。
6.红磷燃烧结束后,集气瓶中剩余的气体主要是氮气 ,钟罩内水面上升到一定高度后,不再继续上升了,这种现象说明该剩余气体具体的物理性质是不溶于水 ;燃烧着的红磷熄灭了,这种现象说明该剩余气体具有的化学性质是不燃烧、不支持燃烧。
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1．空气中各成分含量是指“体积分数”而不是“质量分数”；
2．空气的成分是相对稳定的。
3．稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙和氡等气体的总称，因此“稀有气体”是混合物，而“氦气”、“氖气”等是纯净物。
空
气
中各成
分的体积分数
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1.空气质量指数计入评价的三种主要气体污染物有:SO2、CO、NO2,另外还有可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)和臭氧等。
2.酸雨的形成主要与SO2和NO2等化学物质有关,温室效应主要与CO2有关。
保护大气环境
3.保护大气环境的措施：①使用清洁能源；②加强空气质量监测；③积极植树、种草等。
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纯净物和混合物
1. 混合物：由两种或两种以上的物质混合而成的物质，如空气、糖水、食盐水等。组成混合物的各种成分保持着它们各自的性质。
2. 纯净物：只由一种物质组成的物质。纯净物可以用化学符号来表示。如氧气可表示为O2，二氧化碳可表示为CO2等。
【易错提醒】
纯净物有固定的组成和性质，混合物没有固定的组成和性质。
常见的混合物有：空气、海水、溶液、稀有气体、“浓……”、“稀……”、“a%的……”。
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【例1】如图装置常用来测定空气中氧气的含量。下列对该实验的认识中正确的是（　 　）
A．红磷燃烧产生大量白色烟雾
B．燃烧匙中的红磷可以换成硫
C．该实验可说明N2难溶于水
D．红磷的量不足会导致进入集气瓶中水的体积大于1/5
C
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【例2】下列气体在空气中体积分数最小的是(　　)
A．氮气 B．稀有气体
C．氧气 D．二氧化碳
D
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【例3】下列各组物质中，前者属于纯净物，后者属于混合物的是（ ）
A．冰水混合物，五氧化二磷 B．矿泉水，河水
C．二氧化碳，澄清石灰水 D．受污染的空气，碳酸饮料
C
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氧气的性质
色、味、态 密度 溶解性 三态变化
通常状况下，无色无味气体 比空气略大 不易溶于水 加压降温可变为淡蓝色的液体或淡蓝色的雪花状的固体
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氧气的化学性质
把带有火星的木条伸到盛有氧气的集气瓶中，木条复燃，说明氧气能支持燃烧。
检验氧气的方法：将带火星的木条伸到集气瓶中，若复燃则是氧气。
1. 氧气能支持燃烧
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氧气的化学性质
物质 现象 化学反应方程式 注意点
木炭 空气中：持续红热； 氧气中：剧烈燃烧，放热，发____，生成_____________ 燃烧匙从集气瓶瓶口向下 ，以便充分消耗氧气
硫粉 空气中：发出淡蓝色火焰；氧气中：燃烧发出______ 火焰，放热，生成一种有 的气体 集气瓶瓶底放少量的水为了 ；
C + O2 点燃CO2
S + O2 点燃 SO2
能使石灰水变浑浊的气体
明亮的蓝紫色
白光
刺激性气味
缓慢插入
吸收二氧化硫以防污染空气
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氧气的化学性质
物质 现象 化学反应方程式 注意点
细铁丝 空气中：红热； 氧气中：____________，放出大量热，生成________ 集气瓶底要先放 ，是防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底。
磷 红磷燃烧，发出黄光，产生大量_____
剧烈燃烧，火星四射
黑色固体
3Fe + 2O2 点燃 Fe3O4
少量水或细沙
白烟
4P + 5O2 点燃2P2O5
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注意事项：
①集气瓶底放一些水或沙子的目的：防止高温熔融物溅落瓶底，使集气瓶炸裂；
②铁丝绕成螺旋状的目的：增大受热面积；
③铁丝下端火柴的目的：引燃铁丝；
④火柴快燃尽才伸入瓶内的目的：防止火柴燃烧消耗过多氧气。
⑤反应条件“点燃”不能写成“燃烧”或“加热”。
⑥描述实验现象时不能出现生成物的名称，如描述木炭燃烧现象不能说“生成二氧化碳”，而应该说“生成能使澄清石灰水变浑浊的气体”
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【例1】如图是铁丝在氧气中燃烧的实验示意图，下列有关该实验叙述正确的是(　　)
A．点燃系在细铁丝下端的火柴，立即插入盛有氧气的集气瓶中
B．观察到铁丝剧烈燃烧、火星四射、生成四氧化三铁
C．该反应的文字表达式为
D．集气瓶底部的水不能用少量细沙代替
C
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制取氧气
（一）氧气的实验室制取
1.高锰酸钾分解制取氧气
（1）试剂：高锰酸钾（暗紫色固体）
（2）化学反应方程式： 2KMnO4 ▲ K2MnO4 + MnO2 + O2 ↑
（3）装置：固体加热型
（4）高锰酸钾制氧气的操作步骤：
① 查：连接好装置并检查装置气密性。
② 装：装入试剂（药匙或纸槽）试管口塞一团棉花，防止加热时粉末进入导管。
③ 定：固定试管时，试管口应略向下倾斜（防止冷凝水回流使试管底部炸裂）
铁夹夹在试管的中上部，导管伸入试管稍露出橡皮塞，利于产生的气体排出。
④ 点：点燃酒精灯加热，先使试管均匀受热（预热），后在固体试剂部位用酒精灯外焰加热。
⑤ 收：收集气体。
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制取氧气
排水法收集：当气泡连续均匀冒出时开始收集；当集气瓶口有大量气泡往外冒时，氧气收集满，在水下用玻璃片盖住瓶口移出水槽，正放在桌面上，防止气体逸出。
向上排空气法收集：集气瓶正放在桌面上，导管伸入集气瓶底部（为了排尽瓶内空气），将带火星的木条放在集气瓶口，若复燃，则氧气已收集满。
⑥离：将导管撤离水槽
⑦熄：熄灭酒精灯停止加热
先将导气管移出水面，后熄灭酒精灯，防止水槽中的水倒吸，炸裂试管。
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制取氧气
2.过氧化氢（俗称“双氧水”）分解制取氧气
（1）试剂：过氧化氢溶液（主要成分H2O2）和二氧化锰（黑色粉末 MnO2）
（2）反应化学反应方程式： 2H2O2 MnO2 2H2O + O2 ↑
注：MnO2在该反应中是催化剂，起催化作用
（3）装置：固液常温型
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催化剂和催化作用
1.概念:在化学反应中能改变其他物质的反应速率，但本身的质量和化学性质在反应前后不变的物质。
2.特点:一变（改变反应速率）；两不变（质量、化学性质不变）
3.证明某物质是催化剂:
①证明是否改变其他物质化学反应速率：相同条件下，加或者不加药品控制变量对比实验；
②证明质量是否改变：
实验前称量一次，实验后分离出来再称量一次；
③证明化学性质是否改变：
将分离出来的物质再进行实验①的操作，观察是否还能改变反应速率。
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【例1】下列关于催化剂的说法正确的是（ ）
A．能增加生成物的质量
B．在化学反应前后质量和化学性质都不变
C．只能加快化学反应速率
D．一个化学反应只能有一种催化剂
B
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实验室制取气体装置
发生装置（考虑反应物状态和反应条件） 收集装置（气体的密度和溶解度）
固体加热型 反应物是固体 反应需要加热 固液常温型 反应物是固体和 液体，反应不加热 排水集气法 适合溶解性小 不与水反应的气体 向上排空气法 适合密度大于 空气的气体 适合密度小于
空气的气体
适合 高锰酸钾制氧气 适合 过氧化氢制氧气
气体从短管进集气瓶，水从长管排出 气体从长管进集气瓶，空气从短管排出 气体从短管进集气瓶，空气从长管排出
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氧气的工业制法
1.方法：一般采用分离液态空气法。
2.原理：利用液态氮和液态氧的沸点不同，属于物理变化。
3.储存：为了便于储存、运输和使用，通常把氧气加压后储存在蓝色的钢瓶中。
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化学反应的分类
1.基本反应类型
①化合反应：由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应。（“多变一”）
②分解反应：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。（“一变多”）
2.非基本反应类型：氧化反应：
（1）定义：物质与氧气发生的反应。氧气在氧化反应中提供氧，具有氧化性。
（2）分类：
①剧烈氧化：发光、放热的剧烈氧化反应。如燃烧、爆炸等。
②缓慢氧化：进行得很慢，甚至不易被察觉的氧化反应。如动植物的呼吸、食物的腐烂、醋的酿造、农家肥料的
腐熟、铁的生锈等。
（3）共同点：反应都会放热。
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易错点辨析
（1）误以为空气中的各成分含量是质量分数
空气中各成分的含量是指体积分数，如氧气约占空气的21%，是指100体积空气中氧气约占21体积，而不能理解为100份质量的空气中氧气占21份质量。
（2）“烟”“雾”“气”的区别
“烟”是固体小颗粒在空气中扩散产生的现象，如红磷燃烧产生白烟。“雾”是液体小液滴在空气中扩散产生的 现象，“气”是物质在通常状况下以气体状态存在，一般在描述时有颜色、气味。
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易错点辨析
（3）“光”“火焰”的区别
“光”一般指沸点高的固体燃烧产生的现象，如铁丝燃烧、木炭燃烧等只产生光而不产生火焰。“火焰”是气体燃烧或沸点低的固体或液体的蒸气燃烧产生的现象，如硫、酒精、气体燃烧等产生的火焰。
（4）加热、高温、点燃与燃烧的区别
加热、高温、点燃是反应条件。一般认为加热不超过500 ℃，通常用酒精灯作热源。温度需要在700 ℃以上的实验，实验室通常用酒精喷灯作热源。点燃的目的是使可燃物达到着火点。燃烧是发热、发光的剧烈反应的现
象，不是条件。
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【例1】实验室用高锰酸钾制取氧气的实验中，需要使用的一组仪器是（ ）
A．酒精灯、大试管 B．大试管、玻璃棒
C．酒精灯、烧杯 D．铁架台、烧杯
A
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【例2】下列图示的实验操作中正确的是（ ）
A．制取氧气 B．闻气体气味 C．倾倒液体 D．检查装置气密性
B
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