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(共33张PPT)
第34讲　空气(1)
1．空气的主要成分及用途
(3)稀有气体(约占0.93%)用途：用于制作电光源、作保护气、制造低温环境等。
(4)CO2(约占__________)用途：光合作用的原料，灭火，制造纯碱、尿素、汽水饮料等，干冰可作制冷剂、用于人工降雨。
2．空气中氧气含量的测定(详见实验突破)。
78%
21%
助燃
0.04%
空气的主要成分
1．已知在同温同压下，气体的体积之比等于分子个数之比。如果用“ ”表示氧原子，“ ”表示氮原子，则下列表示空气的主要成分的微观示意图正确的是( )
A 　 　　 B C D
C
1．氧气的物理性质
常温下，氧气是一种____________的气体，________溶于水。在标准状况下，氧气的密度比空气________。液态氧呈__________，固态氧是雪花状的__________固体。
2．氧气的化学性质
氧气是一种化学性质比较__________的气体，能支持燃烧(但不能燃烧)，有较强的__________性。
无色、无味
不易
略大
淡蓝色
淡蓝色
活泼
氧化
氧气
3．典型金属和非金属在空气或氧气中燃烧的现象和产物
白烟
白光
浑浊
淡蓝色
物质 燃烧现象 化学方程式
磷 在空气中燃烧，产生大量________，放热 4P＋5O2 2P2O5
木炭 在空气中发红发热，在氧气中发出________，生成能使澄清石灰水变________的气体 C＋O2 CO2
硫 在空气中燃烧发出__________火焰，在氧气中燃烧发出__________火焰，生成有__________气味的气体 S＋O2 SO2
氢气 纯净的氢气在空气中燃烧，产生__________火焰 2H2＋O2 2H2O
铁 在空气中不能燃烧，在氧气中剧烈燃烧，__________，生成__________固体 3Fe＋2O2 Fe3O4
镁 在空气中点燃发出______________，生成白色粉末 2Mg＋O2 2MgO
蓝紫色
刺激性
淡蓝色
火星四射
黑色
耀眼的白光
4.氧气的实验室制取(详见实验突破)。
5．氧气的工业制法：空气冷冻分离法。
2．下列有关实验现象的描述正确的是( )
A．红磷在氧气中燃烧产生大量的白雾
B．木炭在空气中燃烧生成二氧化碳
C．硫在空气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰
D．铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射
D
3．(2025，浙江模拟)如图所示，在进行“铁丝在氧气中燃烧”的实验时，下列做法正确的是( )
A．瓶中加水或沙，待火柴快燃尽时伸入
B．瓶中不加水或沙，待火柴燃尽后伸入
C．瓶中加水或沙，待火柴燃尽后伸入
D．瓶中不加水或沙，待火柴快燃尽时伸入
A
1．概念：在化学反应中，能改变其他物质的化学反应____________，而本身的____________和____________在化学反应前后都______________的物质叫做催化剂。在工业上，催化剂也叫触媒。
2．催化剂有“一变二不变”：化学反应速度改变(不一定加快)；自身的____________和____________不变。
3．我们不能说某一种物质是催化剂，应该说某一种物质在某个反应中做催化剂。
速度
质量
化学性质
没有改变
质量
化学性质
催化剂
4．氨气(化学式为NH3)的合成开启了工业催化新纪元，为世界粮食增产做出了巨大贡献。氮气和氢气在催化剂作用下合成氨气的微粒变化历程如图所示，则其中先后顺序应为____________，反应前后催化剂的______________________不变。
③②④①
质量和化学性质
1．缓慢氧化：速度缓慢、不易觉察、没有发光但有发热的一种氧化反应。如橡胶制品的老化、金属的生锈、生物呼吸、食物的腐败等。
2．剧烈的氧化现象
(1)燃烧是可燃物与氧气发生的一种发光、发热、剧烈的氧化反应。
(2)爆炸：在有限的空间内____________，如火药爆炸。
(3)自燃：可燃物缓慢氧化产生的热量聚集使温度达到__________________而引起的自发燃烧。
3．可燃物燃烧的条件：①有可燃物，②可燃物与__________(或空气)充分接触，③温度达到可燃物的__________。(三者缺一不可)
急速燃烧
可燃物的着火点
氧气
着火点
燃烧和缓慢氧化
4．灭火原理及方法：隔绝__________、降低温度至________________以下、撤离__________。(破坏任何一个燃烧条件即可)
5．火灾自救的一般方法
(1)浓烟密布时，应匍匐前进，并用湿毛巾掩盖口鼻。
(2)用湿毛巾等物品塞住门和窗缝隙。
(3)在窗前呼救。
氧气
可燃物着火点
可燃物
5．(2025，杭州萧山区二模)一个小小的烟头往往会引起一场大火，所以要提高安全意识。烟头在火灾发生中的“罪状”是( )
A．提供可燃物
B．使可燃物温度达到着火点
C．提供助燃剂
D．降低可燃物的着火点
B
实验一、空气中氧气含量的测定
一、实验原理
利用红磷燃烧消耗密闭集气瓶内空气中的________________，使密闭集气瓶内的____________，在大气压的作用下，将水压入集气瓶，进入集气瓶中的水的体积即是________________。
二、实验装置
三、实验现象
红磷燃烧，产生______________，冷却后，打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶内，水面上升约占空气总体积的________。
四、实验结论
1．空气中含有约占空气总体积________的氧气。
2．氮气不支持红磷燃烧，也不溶于水。
氧气
压强减小
氧气的体积
大量白烟
1/5
1/5
五、常见误差及分析
1．测量结果小于1/5的原因：
①红磷用量________，氧气未消耗尽。
②装置的______________，当集气瓶内氧气消耗尽时，瓶内压强减小，瓶外空气进入集气瓶。
③装置未冷却至室温就打开弹簧夹。
④导管内未提前装满水或导管内有水残留。
⑤红磷燃烧需要一定的氧气浓度，在氧气浓度较低时，不能继续燃烧。
2．测量结果大于1/5的原因：
①点燃红磷后，塞瓶塞太慢致使部分空气因受热膨胀逸出。
②弹簧夹______________，在红磷燃烧过程中，有少量瓶内气体沿导管排出。
不足
气密性不好
未夹紧乳胶管
六、装置改进
改进思路1：在装置内点燃红磷，可以防止空气逸出，使实验结果更加准确。
改进思路2：用铜粉、铁粉代替红磷进行实验，可以更彻底地除去氧气，使实验结果更加准确。
实验二、氧气的实验室制取
排水集气法
向上排空气法
集气瓶口
反应原理 2H2O2 2H2O＋O2↑ 2KMnO4 K2MnO4＋MnO2＋O2↑
(或2KClO3 2KCl＋3O2↑)
实验装置
收集方法 (1)______________(氧气不易溶于水)
(2)________________(氧气密度比空气密度大)
验满方法 将带火星的木条放在____________，木条复燃(向上排空气法)
检验方法 将带火星的木条________________，木条________
注意事项 长颈漏斗末端要伸到液面以下(分液漏斗则不必) (1)试管口略向下倾斜(2)铁夹夹在试管的中上部(3)实验完毕，先移走导气管，再移走酒精灯(4)用KMnO4制氧气时，试管口放一团棉花
伸入集气瓶中
复燃
【例1】　某科学兴趣小组整理了部分氧气化学性质的关系图，如图所示。
(1)观察比较反应①②③，它们的共同点是__________(填字母)。
A．反应都需要点燃 　B．都是放热反应
C．都属于化合反应 　D．都是氧化反应
E．都生成氧化物
(2)进行实验①时，预先在集气瓶中装少量水的目的是_________________________
__________。
(3)最能直接说明反应③是化学变化的实验现象是______________________。
(4)反应①②在氧气中燃烧比在空气中剧烈，反应③在空气中不能燃烧，但在氧气中能剧烈燃烧，试从微观的角度解释其中的原因。
________________________________________________________________________________________________________________________________________。
ABCDE
吸收二氧化硫，防止污染
空气
有黑色固体生成
氧气浓度不同，单位体积内氧分子的数目不同，与其他物质的分子接触、碰撞的
机会不同，在氧气中氧分子数目多，接触碰撞机会多，反应更剧烈
氧气的性质和用途
1．有关氧气的知识结构图(部分反应条件省略)如图所示，参加反应的氧气均足量。下列相关说法合理的是( )
A．用反应①制取氧气时，MnO2是反应物
B．用反应②③制取氧气时，都不需要检查装置气密性
C．反应①②③都是分解反应
D．在空气中，Fe会与O2发生反应而火星四射
C
2．空气是一种用途很广的自然资源，可用于工业上制取氧气，其流程如图所示。
(1)①所采取的方法是________(填“升温”或“降温”)。
(2)液态空气分离过程中，________先被分离出来，分离的依据是各物质的沸点不同。
(3)贮存在蓝色钢瓶中的氧气的用途是________(填字母，多选)。
a．气体肥料　　　b．医疗急救
c．气割气焊
降温
氮气
bc
【例2】　科学实验可以从实验装置、材料选择、操作方法等多方面进行改进以提高实验精确度。为提高测量空气中氧气含量实验的精确度，小科对教材实验进行了创新改进，实验所用红磷均足量。
(1)图甲为教材实验，请对实验步骤进行排序：______________。
①在集气瓶中加少量水后将剩余的容积分成5等份；
②火焰熄灭后，冷却至室温；
③点燃红磷，迅速放入集气瓶并塞紧瓶塞；
④连接装置，检查装置气密性；
⑤振荡集气瓶，打开止水夹，观察并记录实验现象。
④①③②⑤
空气中氧气含量的测定
(2)小科利用量筒来提高测量精确度(图乙)，结果如表，他测得空气中氧气的体积分数为_________。
(3)小科采用传感器和电烙铁进行图丙所示实验，结果如图丁所示。小科发现红磷燃烧结束后集气瓶内氧气并未耗尽，而图乙实验测得的氧气体积分数却接近真实值，请分析原因：_______________________________________________________
____________________________________。
21%
当燃烧的红磷放入集气瓶(或止水夹未夹紧)时，集气瓶内逸
出气体的体积与剩余的氧气体积接近
集气瓶容积/ cm3 加水的体积/ cm3 量筒中原有水的体积/cm3 量筒中剩余水的体积/cm3 空气中氧气的体积分数/%
250 50 100 58 ？
3．(2025，舟山二模)在验证空气中氧气体积分数为21%的实验中，用图甲装置进行实验。第一次实验时，用足量的白磷燃烧消耗氧气。第二次实验中，将足量的食品脱氧剂均匀涂在集气瓶内壁上与氧气反应。两次实验瓶内氧气体积分数变化如图乙所示，以下说法错误的是( )
A．用食品脱氧剂能耗尽瓶内氧气，提高实验的精确度
B．将食品脱氧剂涂在集气瓶内壁可增大与氧气的接触面积
C．两次实验流入集气瓶中的水量不同，第1次实验中流入的水更多
D．未冷却至室温就打开止水夹，会导致测得的氧气体积分数偏小
C
【例3】　(2025，温州三模)思维模型的建构既方便于问题的解决，又能促进深度学习。如图是建构实验室制取氧气的思维模型：
【反应原理】
(1)根据质量守恒定律，实验室常选用高锰酸
钾、氯酸钾、双氧水制取氧气，而不选择氯
化钾的原因是__________________________
______________________。
【发生装置】
(2)请写出检查B装置气密性的方法：_______________________________________
____________________________________________。
【收集方法】
(3)能利用D装置收集氧气的原因是_________________________________。
氯化钾中没有氧元素，无法
制取氧气
关闭止水夹，打开分液漏斗往锥形瓶中注
水，若形成稳定液柱则气密性良好
氧气不易溶于水且不与水反应
氧气的制取
【实验反思】
小实对收集到的氧气浓度进行探究：
(4)结合表格信息，用向上排空气法收集氧气时，为提高获得的氧气体积分数，可采取的措施是________________________________________________。
瓶口带火星木条复燃时继续收集一段时间
收集方法 向上排空气法
收集时间 瓶口带火星木条复燃时停止收集 燃时继续收集4 s
瓶内氧气体积分数/% 79.7 79.6 79.9 88.4 89.0 87.9
氧气的平均体积分数/% 79.7 88.4
4．小金同学在实验室做“用高锰酸钾制取并收集氧气”的实验。请回答：(箭头表示气流方向)
(1)图甲所示是小金组装好的气体发生装置，其中有一处明显错误，请改正：________________________。
(2)图乙是初中科学中常见的气体收集装置，其中不能用于收集氧气的是装置_______(填序号)。
(3)若选用图乙所示的装置①收集氧气，等收集完毕后应先___________________再___________________。
试管口应略向下倾斜
④
把导管移出水面
熄灭酒精灯
【例4】　(2025，浙江模拟)火折子被称为古代打火机(如图所示)。它是将硫磺、草纸、硝酸钾等制成燃芯，点燃后吹成暗火置于竹筒中，使用时只需要打开竹筒帽轻轻一吹就可复燃。下列关于火折子的说法正确的是( )
A.火折子内的硫磺属于可燃物，草纸属于助燃剂
B．将火折子密封保存更有利于燃芯的火种保存
C．火折子燃芯中加入的硝酸钾受热分解后可以产生氧气
D．吹气后火折子复燃是因为吹气降低了可燃物的着火点
C
燃烧和缓慢氧化
5．(2025，深圳)如图为探究燃烧条件的微型实验装置示意图，傲傲同学实验前先通入CO2至充满装置再往烧杯中加热水。下列说法正确的是( )
A．加入热水后，白磷未燃烧，是因为温度未达到白磷着火点
B．推动注射器活塞，白磷燃烧，红磷仍不燃烧，说明燃烧需要可燃物
C．白磷燃烧时再通入CO2，白磷停止燃烧，说明隔绝O2可灭火
D．田田同学指出本实验制备O2需要的反应物有2种
C
【例】　(2025，杭州临平区二模)在制作“简易制氧机”项目式学习中，师生共同制定了如表所示的评价表。小组同学通过对照评价表自评后，完成了如图所示的简易制氧机从1.0到3.0版的迭代。已知使用制氧机的具体操作是：量取一次保健吸氧所需过碳酸钠固体(2Na2CO3·3H2O2)置于塑料瓶中，再加入一定量的水和少量的二氧化锰。
请回答：
简易制氧机评价表
评价指标 优秀 合格 待改进
稳定性 摆放平稳，不易倒伏 摆放较平稳，轻碰后易倒伏 摆放不稳定，不碰即倒
产氧速率 产氧速率适中，适合人体呼吸 产氧速率略快或略慢 产氧速率过快或过慢，不适合人体呼吸
氧气湿度 适宜呼吸，让人体感觉舒适 偏干燥或潮湿，呼吸道略有不适 过于干燥或潮湿，呼吸道极度不适
(1)对1.0版的制氧机进行测试时，发现塑料瓶瓶壁微烫。则说明该反应是________反应。
(2)从评价指标看，2.0版的制氧机将发生装置和加湿装置固定相贴的作用是______
____________________。
放热
摆放
平稳，不易歪倒
简易制氧机评价表
评价指标 优秀 合格 待改进
稳定性 摆放平稳，不易倒伏 摆放较平稳，轻碰后易倒伏 摆放不稳定，不碰即倒
产氧速率 产氧速率适中，适合人体呼吸 产氧速率略快或略慢 产氧速率过快或过慢，不适合人体呼吸
氧气湿度 适宜呼吸，让人体感觉舒适 偏干燥或潮湿，呼吸道略有不适 过于干燥或潮湿，呼吸道极度不适
(3)3.0版的制氧机，发生装置中标注了a、b、c三条不同季节的水位线，以控制不同季节产氧速率的大致稳定。c为夏季的水位线，原因是______________________
_____________________________________________________________________。
(4)制氧机使用后会残留大量含碳酸钠的废液，需调节至中性才能排放。则可以向废液中加入的过量试剂是______________。
夏季温度高，反应速度
快，所以需要更多的水来稀释反应物，降低反应物的浓度从而减缓制氧速度
氯化钙溶液
1．用红磷燃烧法测定空气中氧气含量的实验中需要注意以下几点：①装置不能漏气；②红磷应过量；③点燃后应立即伸入集气瓶，并塞紧塞子；④待装置冷却后，打开弹簧夹。
2．关于燃烧的易错点：①着火点是物质的一种特性，不同可燃物的着火点不同，且一般不会改变，所以不能说“降低可燃物的着火点”；②助燃剂也不一定是氧气或者空气，如：镁在二氧化碳中燃烧，此时二氧化碳是助燃剂。(共14张PPT)
第34讲　空气(1)
1．空气是一种宝贵的自然资源。下列对空气的说法中正确的是( )
A．二氧化碳在空气中含量增多会引起温室效应，属于空气污染物
B．空气中的稀有气体没有任何价值
C．氧气的化学性质比较活泼，属于可燃物
D．按体积分数计算，空气中约含有氮气78%，氧气21%，其他气体和杂质1%
D
2．下列图示分别是实验室中氧气制备、收集、验满、验证性质的操作，其中正确的是( )
A
3．图甲为古代“暖宝宝”——手炉，其外层为漆有彩图的木胎，暖手时手捂木胎。图乙为手炉剖面结构示意图。下列说法错误的是( )

A．木胎仅起装饰作用
B．中空层有传热和防烫作用
C．木炭燃烧提供暖手的热量
D．镂空铜网有利于通风换气
A
4．下图是小科学习了氧气相关知识后整理的思维导图。下列有关氧气的叙述不正确的是( )

A．氧原子核内有8个质子
B．保持氧气的化学性质的最小微粒是
C．氧气不易溶于水，可用排水法收集
D．氧气具有氧化性决定其能供给呼吸
B
5．(2025，嘉兴二模)火灾是人类日常生活中常会遇到的灾害之一，古时的人们用劳动和智慧积累了丰富的防火经验。下列防火措施中，防火原理相同的是( )
①涂防火泥：在木质建筑表面涂抹防火泥
②以砖代木：用砖石等不燃材料替代木质结构
③设通风口：修建粮仓时设计“通风窗”，防止谷物堆积自燃
④水龙灭火：使用水龙车喷水，降低燃烧物温度
A．①② B．①③ C．②③ D．③④
D
6．(2025，浙江模拟)某学习小组同学设计了如图所示的装置进行实验，关闭弹簧夹，将足量的红磷和木炭分别点燃后放入甲、乙两个集气瓶中，待反应结束，集气瓶内气体恢复至室温后，再打开弹簧夹。下列有关叙述正确的是( )
A．点燃后应将红磷和木炭迅速伸入集气瓶中，塞紧瓶塞
B．为防止空气污染，两个集气瓶中均应盛放适量水
C．实验中打开弹簧夹后，两个集气瓶中注入的水量相同
D．实验中可观察到甲中产生大量白烟，乙中有耀眼的白光
A
7．(2025，浙江模拟)中国空间站——“天空二号”翱翔太空。航天员以甲烷(CH4)为燃料，在轨进行点火燃烧实验，观察到其火焰相较于在地面进行的对照实验中的火焰，显得短而圆，且微弱。
(1)组成甲烷的碳元素和氢元素的质量比是______。
(2)从燃烧的条件分析，点火的目的是________________________。
(3)甲烷太空火焰与地面火焰相比显得微弱的原因是：空间站失重条件下，空气流动性差，造成火焰周围的__________不充足，甲烷燃烧不够充分。
3：1
使甲烷温度达到着火点
氧气
8．实验室提供H2O2溶液、二氧化锰、KClO3和KMnO4四种药品及如图所示装置。根据要求回答下列问题。

(1)根据提供的药品，写出一种实验室制取O2的化学方程式：
__________________________________________________________________________________________。
(2)选择装置B和C制取和收集氧气的主要步骤有：①将导气管移出水槽；②加热；③装药品；④收集；⑤熄灭酒精灯；⑥检查装置气密性。正确的操作顺序为____________________。
⑥③②④①⑤
9．(2025，温州鹿城区二模)小明利用如图所示装置进行氧气的制取与性质的研究。实验步骤如下：
①将带有止水夹的导管和细铁丝固
定在瓶塞上，按如图连接好电路，
然后塞紧瓶塞，检查装置气密性。
②瓶内加入过氧化氢溶液和二氧化
锰，盖上瓶塞，打开止水夹。
③将带火星的木条放在导管口。
④待观察到某现象时，立即闭合电路开关。
(1)步骤④中的某现象是指______________________。
带火星的木条复燃
(2)电路通电后细铁丝的温度会快速升高，其原理是_________________。
(3)本实验中铁丝在氧气中燃烧的现象是：___________________________________________。
(4)与教材中的铁丝燃烧实验相比，写出该装置具有的优点：_________________________________。(写一点即可)
电流的热效应
剧烈燃烧、火星四射、放热，生成黑色固体
能持续提供氧气，保障铁丝的燃烧
10．兴趣小组的同学用如图所示的装置改进了课本上测量氧气体积分数的实验。其中A是带有盖子的圆柱形玻璃容器，B为辅助装置。a、b为电热板，通电后可以给上面的物体加热。
(1)在读取A装置的水位前，可以上下移动B装置，直到两装置液面相平，这样可以使A装置内的气压等于外界气压，减少误差，所以B装置的上端是____(填字母)。
A．敞口的
B．密闭的
C．敞口密闭都可以
A
(2)由于没有红磷，小组同学用足量的镁条代替红磷，放在电热板上，加热燃烧后发现测出的氧气体积分数远______(填“大于”或“小于”)21%，查阅资料后得知镁点燃时既可以和氧气反应生成MgO(固体)，又可以和氮气反应生成Mg3N2(固体)，写出镁和氮气反应的化学方程式：____________________________。
(3)小组同学找来铜粉放在加热板a上，加热板b上放镁条(a、b相互独立，加热点燃互不影响)。初始时水位在15 cm处，先给a通电加热铜粉，一段时间后读出水位为13 cm，再给b通电点燃镁条，一段时间后读出水位为4 cm，他们测出了瓶内氧气和氮气的体积分数，其中氮气的体积分数为______。
(4)有人提出上述操作中先点燃镁条再加热铜粉对实验结果没有影响，你怎么看？________________________________________________________________。
大于
60%
先点燃Mg会同时消耗氧气和氮气，会导致测量结果出现误差

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