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(共40张PPT)
课题7
空气和氧气
基础梳理
考点一　空气 5年3考
1. 化学史：法国化学家 研究了空气的成分，得出空气由 和氧气组成的结论。
拉瓦锡　
氮气　
（1）化学性质不活
泼，被用作______
（2）制造硝酸和氮肥
（3）液氮可制造低温环境，在医疗上用于 ，
①焊接金属时用氮气作保护气
②食品包装中充氮气以防腐
氮气
约 ，
冷冻治疗
78%
氮气
空气中各成分体积分数及用途
保护气
2. 空气的成分及其用途
供给呼吸：用于 、动植物呼吸等
支持燃烧：用于 、气焊、航空航天等
氧气
约 ，
21%
医疗急救
炼钢
氧气
空气中各成分体积分数及用途
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稀有气体
约0.94%
稀有气体
（1）化学性质很不活泼，用作保护气
（2）没有颜色，通电时能发出不同颜色的光，可用于航标灯、照明灯、闪光灯、霓虹灯等（利用的是稀有气体的 性质）
（3）液态氦可用于制造低温环境
物理
其他气体约0.03%
空气中各成分体积分数及用途
返回目录
二氧化碳
约0.03%
二氧
化碳
（1）用于灭火
（2）制碳酸饮料
（3）是植物进行光合作用的原料，可作_________
（4）固态二氧化碳（干冰）可用作制冷剂，用于 、食品冷藏等
气体肥料
人工增雨
小贴士
空气中各成分的含量是指体积分数，而不是质量分数。
3.保护
大气
环境
主要污染物
危害：损害人体健康，影响作物生长，破坏生态平衡
防治措施：使用清洁能源，加强空气质量监测，积极植树、
种草，等等
有害气体： 、 （引起酸雨），
CO（有毒），臭氧等
烟尘：可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒物
（PM2.5）等
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SO2
NO2
小贴士
CO2本身没有毒性，不属于空气污染物。
空气质量指数（AQI）是依据常规监测的几种空气污染物浓度计算得到的。空气质量指数越小，空气质量状况越好。
教材小实验：探究空气中氧气含量
实验原理 物质在密闭容器中与空气中的氧气发生反应，使密闭容器中压强减小，烧杯中的水被压入密闭容器中，进入容器中水的体积即为消耗的氧气体积
化学方程式 ，
实验装置
4P + 5O2 2P2O5
集气瓶中水的作用：
（1）加速降温
（2）______________________
吸收白烟，防止污染空气
实验现象 （1）红磷燃烧，产生 ，放出热量
（2）待装置冷却至室温，打开弹簧夹，烧杯中的水被吸入集气瓶，瓶内液面上升至约 处
实验结论 氧气约占空气体积的____
大量白烟
（续表）
实验分析 （1）进入瓶中的水体积小于 ，原因可能有：
① ，瓶内氧气没有完全反应
②装置漏气，空气不断地补进装置内
③装置没有冷却至室温就打开弹簧夹，装置内气体温度偏高，压强偏大
（2）进入瓶中的水体积大于 ，原因可能有：
①弹簧夹没有夹紧，红磷燃烧时集气瓶内气体受热膨胀逸出
②燃烧匙伸入集气瓶过慢，使装置内气体受热膨胀逸出
红磷量不足
（续表）
试剂选择 （1）选择试剂应满足的条件：①试剂在空气中易点燃；②只与空气中的氧气反应；③生成物不是气体，或生成的气体可以被液体吸收
（2）在上述实验中，若其他条件不变，能否用下列物质代替红磷？请说明原因
①木炭或硫粉：___________________________________
_____________________________
②铁丝：_________________________________
【注意】若把集气瓶中的水换成NaOH溶液，则可用硫粉代替红磷
不能，因为铁丝在空气中不能燃烧
不能，因为木炭、硫燃烧有气体生成，
密闭容器内外无法形成压强差
（续表）
考点二　氧气 5年5考
1. 物理性质
在标准状况下，氧气是无色、无臭的气体，密度比空气略 ， 溶于水；一定条件下可以变为液体或固体（均为淡蓝色）。
2. 化学性质
能支持燃烧；可与许多物质发生氧化反应，具有氧化性。
大　
不易　
化学性质 化学方程式 现象
与非金属反应 碳 ___________________（充分燃烧） 在空气中燃烧，发出 ，放出热量
在氧气中燃烧，发出 ，放出热量
___________________（不充分燃烧）
磷 ___________________ 燃烧产生 ，放出热量
红光
大量白烟
白光
C + O2 CO2　
2C + O2 2CO　
4P + 5O2 2P2O5　
化学性质 化学方程式 现象
与非金属反应 硫 ___________________ 在空气中燃烧，发出_________
___________，放出热量，生成
_____________________
在氧气中燃烧，发出_________
___________，放出热量，生成
_____________________
微弱的淡蓝
有刺激性气味的气体
S + O2 SO2　
（续表）
色火焰
明亮的蓝紫
色火焰
有刺激性气味的气体
化学性质 化学方程式 现象
与金属反应 铁 ___________________ 在空气中，铁丝红热，不能燃烧
在氧气中，剧烈燃烧， ，放出热量，生成 色固体
镁 ___________________ 剧烈燃烧，发出 ，放出热量，生成 色固体
火星四射
耀眼的白光
黑
3Fe + 2O2 Fe3O4
2Mg + O2 2MgO　
（续表）
白
教材小实验：探究氧气的化学性质
实验目的 探究木炭在氧气中的燃烧
实验装置
实验操作 用坩埚钳夹取木炭放在酒精灯火焰上加热至红热，然后将木炭由集气瓶口向下缓慢插入充满氧气的集气瓶中
实验现象 _________________________
实验反思 若要检验木炭完全燃烧后的生成物，还需要使用的试剂是
______________
燃烧，发出白光，放出热量
澄清石灰水
实验目的 探究硫在氧气中的燃烧
实验装置
实验操作 在燃烧匙中放少量硫，用酒精灯加热至燃烧，然后把燃烧匙插入充满氧气的集气瓶中
实验现象 _________________________________________________________________________
实验反思 集气瓶底部放少量水的目的是________________________
。水 （填“能”或“不能”）用细沙代替
燃烧 ，发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生成有刺激性
气味的气体
吸收有害气体二氧化硫，
（续表）
防止污染空气
不能
实验目的 探究铁丝在氧气中的燃烧
实验装置
实验操作 将光亮的铁丝盘成螺旋状，在下端系一根火柴并点燃，待火柴快燃尽时，插入充满氧气的集气瓶中
实验现象 __________________________________________________
实验反思 ①集气瓶底部预先放少量水或细沙，目的是____________
________________________
②实验过程中未观察到火星四射的原因可能有__________
__________________________________________________
（任写一条）
剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体
防止高温熔
（续表）
化物溅落炸裂瓶底
氧气浓度
太低（或铁丝未打磨，或未等火柴快燃尽就伸入集气瓶中）
3. 制取
（1）工业制法（分离液态空气法）：属于 变化，利用液态氮的 比液态氧的低，过程如下：
（2）实验室制取
（详见
专项突破四）
加热高锰酸钾制取氧气的原理：
____________________________________
（写化学方程式，下同）
过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气的原理：____________________________________
2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑　
2H2O22H2O＋O2↑　
沸点
物理
空气 液态空气
氮气（沸点为-196 ℃）
低温、加压
升温
液态氧（沸点为-183 ℃）
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. 氧气能支持燃烧，可用作燃料。 （ ）
3. 稀有气体常温常压下无色，通电时能产生不同的颜色，可制作霓虹灯。 （ ）
4. 大气中CO2含量过高会导致全球气候变暖，因此CO2是一种空气污染物。 （ ）
5. 工业上用分离液态空气的方法制氧，发生的是化学变化。 （ ）
×
×
√
×
易错点辨析
×
1.（2025吉林）空气是一种宝贵的资源。下列空气中的成分，由植物光合作用产生的是 （ ）
A. 二氧化碳 B. 稀有气体
C. 氧气 D. 氮气
C
考点精练
考点一　空气
2.（2025眉山改编）空气中的各种成分广泛应用于工农业生产、医疗和科研等领域，下列有关空气的说法正确的是 （ ）
A. 干净的空气是纯净物
B. 液氮可用于冷冻治疗
C. 二氧化碳是动植物进行呼吸作用的原料
D. 稀有气体用于航标灯、霓虹灯等，利用了其化学性质很稳定
B
3.（2025扬州）下列物质的排放会引起酸雨的是 （ ）
A. SO2 B. CO2 C. CO D. CH4
4.（原创）2025年我国推动美丽中国先行区建设，强调空气质量改善与绿色低碳发展。下列做法不符合空气质量改善理念的是 （ ）
A. 家庭践行垃圾分类
B. 学校组织植树活动
C. 城市限制、禁止燃放烟花爆竹
D. 推广使用一次性餐具
A
D
·
·
·
5.（2025湘潭模拟改编）化学兴趣小组设计如图所示的装置测定空气中氧气的含量。将胶头滴管中的水滴入盛有生石灰的烧杯中，一段时间后，试管内的白磷开始燃烧，待白磷熄灭并冷却至室温后打开弹簧夹。下列关于该实验的说法正确的是 （ ）
A. 滴入水后白磷燃烧利用了生石灰和水反应吸热
B. 试管中细沙的作用是防止试管炸裂
C. 若实验成功，则注射器内最终剩余约5 mL水
D. 试管中的白磷可用木炭代替
B
6.（人教版教材习题改编）氧气是重要的资源。下列关于氧气的说法错误的是 （ ）
A. 氧气是一种化学性质比较活泼的气体
B. 鱼能在水中生存，说明氧气易溶于水
C. 工业上分离液态空气制氧，利用的是液氧、液氮的沸点不同
D. 木炭、硫和磷等物质能在空气中燃烧，实际是与氧气发生反应
考点二　氧气
B
·
·
7.（原创）下列物质在氧气或空气中燃烧的实验现象，描述正确的是 （ ）
A. 红磷在空气中燃烧：产生大量白雾
B. 木炭在空气中燃烧：发出红光，生成黑色固体
C. 硫在氧气中燃烧：发出蓝紫色火焰，生成二氧化硫气体
D. 镁条在空气中燃烧：剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体
D
8.（2025苏州）实验室用30 mL 8%的过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气，并进行铁丝燃烧实验。下列实验操作不规范的是 （ ）
B
·
·
·
A. 检查气密性 B. 取用液体 C. 收集氧气 D. 铁丝燃烧
9.创新实验（2025湖南改编）为探究氧气的化学性质，兴趣小组同学进行了以下探究实验。请根据信息回答下列问题：
（1）实验甲中，用坩埚钳夹取烧红的木炭，由集气瓶口向下 （填“缓慢”或“快速”）插入盛满氧气的集气瓶中。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，观察到澄清石灰水 。木炭燃烧的化学方程式为 。
缓慢
变浑浊
C + O2 CO2　
（2）实验乙中，铁丝绒（比头发丝还细的铁丝）通电后在空气中剧烈燃烧，火星四射，实验过程中气球的变化情况是 。铁丝绒燃烧的化学方程式为 。
先膨胀后变瘪
3Fe + 2O2 Fe3O4
（3）实验丙中，仪器a既有燃烧匙的作用，又有 的作用。点燃石英玻璃燃烧匙中的硫粉立即插入集气瓶中，产生淡蓝色火焰，然后通入O2，产生明亮的蓝紫色火焰。对比通入O2前后的现象，可知硫燃烧的剧烈程度与 有关。装置中气球的作用是 。
导气
氧气浓度
密封和平衡气压
综合训练
1.（原创）利用图1装置，用足量红磷燃烧测定空气中氧气的含量，用压强传感器和氧气含量传感器分别测得集气瓶中压强和氧气含量的变化如图2和图3所示。下列分析错误的是 （ ）
D
·
·
A. 图1装置中电热丝的作用是点燃红磷
B. 由图2中BC段变化可知红磷燃烧放热
C. 由图3可知足量红磷无法完全消耗瓶中氧气
D. 红磷燃烧结束后，集气瓶内物质的总质量减小
2.（2025浙江模拟改编）空气是一种宝贵的资源。
（1）分离空气可以获得稀有气体、纯度较高的液氧等。分离空气的简易流程如下：
ⅰ. X是空气中含量最多的气体，其化学符号为 ，它占的体积分数约为 。
ⅱ. 氧气有很多用途。下列不属于氧气用途的是 （填字母）。
a. 医疗急救 b. 食物防腐 c. 航天火箭 d. 气焊气割
ⅲ. 液态空气分离出X和氧气的变化属于 （填“物理”或“化学”）变化。
N2　
78%
b 　
物理　
·
·
·
（2）广东省佛山市南海区某中学进行微型空气质量“检测站”的组装与使用活动。
【任务一】了解城市空气质量
ⅰ. 如图1为某日的空气质量情况。图中的“Y”可能代表的是 （填字母）。
a. 氮气 b. 氧气 c. 二氧化碳 d. 二氧化氮
ⅱ. 当日空气主要污染物中浓度最高的物质为 ，该物质属于 （填“单质”或“氧化物”）。
臭氧（或O3）
d 　
单质
【任务二】检测某小区地下车库中的有害气体
实验小组用微型空气质量“检测站”测得某小区地下车库中CO浓度如图2所示。
ⅰ. 一氧化碳浓度最大的时间段是 （填“t1 ~ t2”“t2 ~ t3”或“t3 ~ t4”）。
t1 ~ t2
ⅱ. 在地下车库里确定5个位置进行取样。以下取样位置设定合理的是
（填字母）。
b 　
【成果分享】同学们通过项目化学习，了解了微型空气质量“检测站”的组装和使用、有害气体的检测等，他们一起制作了保护空气倡议书，请你将其补充完整。
保护空气倡议书
为了使天空更蓝，人类正在积极行动，我们能做的有很多，其中一种保护空气的具体做法是 。
乘坐公共交通上学（或节约用纸，合理即可）
3.（2025河北）供氧自救器可用于生产生活中遇到有害气体时应急自救，某兴趣小组探究并自制了供氧自救器。
活动Ⅰ：探究供氧自救器
【分析原理】为防止人体吸入有害气体，使用自救器时夹住鼻子，只用嘴呼吸，使气体在“气囊→人体→CO2清洁罐→气囊”间形成循环（如图1所示）。
【交流讨论】
（1）用氧气瓶为人体提供氧气，是因为氧气能供给 。
（2）氧气经压缩储存于氧气瓶中，从微观角度分析，氧气可被压缩是因为 。
（3）CO2清洁罐中填充有CO2吸收剂。小组同学讨论后认为：氢氧化钠和氢氧化钙均可吸收CO2，理由是 。资料显示：氢氧化钠比氢氧化钙价格高，且具有强烈的腐蚀性。故实际选用氢氧化钙作CO2吸收剂。
呼吸
分子之间有间隔
它们都能与二氧化碳发生反应
活动Ⅱ：自制简易供氧自救器
小组同学利用化学方法提供氧气，制作简易供氧自救器。
【回忆旧知】
（4）获取氧气的化学方法：
一是加热高锰酸钾，反应的化学方程式为_________________________
；
二是混合过氧化氢溶液和二氧化锰，反应的化学方程式为2H2O22H2O＋O2↑ ，反应放热。
小组同学经讨论选择了第二种方法。
2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑　
【设计制作】参照图1所示原理，利用透明塑料板、导管等材料，设计并制作了图2所示的简易供氧自救器（鼻夹、排气阀等未画出）。
【分析讨论】使用时，打开开关a、b，从注液口加入适量过氧化氢溶液，自救器开始工作。
（5）工作时，乙中水的作用是____________ _____________________________________ ____________ （写一条）。
湿润氧气（或
便于观察产生氧气的快慢，或降低氧气的温
度，合理即可）
（6）关闭开关a可使制氧室中的反应基本停止，其原理是___________
________________________________________________。
制氧室中气
体增多，压强增大，使液体下降到隔板下方
【实践应用】小组同学试用了自制的简易供氧自救器，效果很好。
【反思拓展】
（7）供氧自救器需要科学维护，应定期检查：_______________________________________
（写一条）。
装置气密性（合理即可）
真题再现
1.（2021，3）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
2.（2020，4）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
3. 判断正误。正确的在后面的括号中打“√”，错误的打“×”。
（2022，12节选）PM2.5属于大气污染物。 （ ）
·
·
·
C
D
√

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