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身边的化学物质空气
第2单元 《空气和氧气》
（人教版）九年级化学
01
什么是空气和氧气？
空气氧气
空气
导图P03-P04
成分及用途P05
污染及防治P08-P09
氧气含量测定P10-P22
氧气
制取P36-P50
性质P23-P35
催化剂P51-P55
成分用途P06-P07
01
什么是空气和氧气？
01
什么是空气和氧气？
03
空气·成分·性用
空气的成分·性用
02
02
空气·成分
02
空气·成分·性用
主要成分 主要用途及对应性质
氮气 ①作保护气：焊接金属、灯泡填充气、食品防腐等——化学性
质________
②制氮肥和硝酸的重要原料（化学性质）
③液氮制造低温环境
氧气 ①供给动植物呼吸
②用于炼钢、气焊、化工生产和航空航天等——支持燃烧
稀有气体 制成电光源，如航标灯、强照明灯、霓虹灯等——通电时能发
出不同颜色的光（物理性质）
作保护气——化学性质不活泼
不活泼
02
空气·成分·性用
主要成分 主要用途及对应性质
二氧化碳 ①用于灭火——密度比空气大、既不燃烧也不支持燃烧
②固态二氧化碳（干冰）用于人工降雨——升华吸热
③作气体肥料
④作化工产品的原料
续表
03
空气·污染与防治
空气污染与防治
03
03
空气·污染与防治
2.空气的污染与防治
计入空气 质量评价 的主要污 染物 气体污染物： 、____、 、 ，其中_____和_____会导致酸雨
固体污染物：可吸入颗粒物 、细颗粒物 形
成雾霾
03
空气·污染与防治
污染物的 来源及防 治措施 ①化石燃料的燃烧 减少煤等化石燃料的燃烧，开发和使用
清洁能源,如太阳能、风能等
②工业废气、汽车尾气 工业废气处理达标后再排放、安装
汽车尾气净化装置
③露天焚烧秸秆、垃圾 秸秆综合利用、垃圾分类回收处理
④植被破坏、建筑扬尘等引起的沙尘 积极植树造林、种草
等
续表
04
空气中氧气含量的测定
空气中氧气含量的测定
04
04
空气中氧气含量的测定
（1）法国化学家________用定量的方法研究了空气的成分，得出了空气由
氮气和氧气组成，其中______约占空气总体积 的结论。
3.空气中氧气含量的测定
拉瓦锡
氧气
（2）空气中氧气含量的测定（详见实验帮）
04
空气中氧气含量的测定
实验1 空气中氧气含量的测定
实验图谱
重点实验突破
04
空气中氧气含量的测定
1.实验装置与药品
对药品选择的分析：
（1）药品能在空气中燃烧。不能选用铁丝，因为铁丝在空气中不能燃烧。
（2）药品只与空气中的氧气反应。不能选用金属镁，因为镁不仅能和空气中的氧气反应，也能和氮气、二氧化碳反应。
（3）药品燃烧的产物是固体。若药品燃烧有气体生成，则集气瓶中应盛放能吸收该气体的试剂。
04
空气中氧气含量的测定
①若用硫粉替代红磷，可用______________________溶液替代集气瓶中的水；
②能否用木炭代替红磷并说明理由：__________________________________
_____________________________________________。
氢氧化钠（合理即可）
不能，木炭在空气中不完全燃烧时会生成一氧化碳，一氧化碳不能被水或其他溶液吸收
04
空气中氧气含量的测定
2.实验原理：红磷在密闭的容器中燃烧，消耗空气中的氧气，使容器中压强减小，在大气压的作用下，烧杯中的水进入集气瓶内，进入集气瓶内的水的
体积约等于消耗的氧气的体积。红磷燃烧的化学方程式为
_ ____ _______。
04
空气中氧气含量的测定
04
空气中氧气含量的测定
3.实验方法:转换法,即把集气瓶内空气中氧气的体积转换为进入集气瓶中的水的体积。
4.实验现象
（1）红磷燃烧，产生大量白烟，放热。
（2）装置冷却到室温后，打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶内，进入集气瓶内的水的体积约占集气瓶内空气体积的五分之一。
5.实验结论
空气中氧气的体积约占空气总体积的_ _________________。
五分之一（或 ）
04
空气中氧气含量的测定
误差 可能的原因 注意事项
测定结 果偏大 ①弹簧夹没夹紧，红磷燃烧时集气瓶内空气受热膨胀，顺着导管逸出 弹簧夹要夹紧
②燃烧匙伸入过慢，装置内的气体受热逸出 点燃红磷后将燃烧匙快速伸入集气瓶中，并塞紧瓶塞
测定结 果偏小 ①红磷量不足或燃烧不充分，氧气没有被耗尽 红磷要足量
②装置漏气，装置外的空气进入集气瓶中 装置气密性要良好
③未冷却到室温就打开弹簧夹，装置内气体温度偏高，压强偏大 待装置冷却到室温后再打开弹簧夹
6.误差分析
04
空气中氧气含量的测定
改进创新
7.装置改进
（1）改变点火方式。图1、图2所示实验，白磷（着火点为 ）均在装置
中被点燃。这样改进的优点是________________________________。
图1
图2
对环境无污染且可以减小实验误差
04
空气中氧气含量的测定
（2）改进反应原理。图3实验中铁粉浸食盐水的目的是______________；图
4实验过程中反复推拉两端注射器活塞的目的是_________________________
___。
图3
图4
加快反应速率
将装置内空气中的氧气消耗尽
04
空气中氧气含量的测定
04
空气中氧气含量的测定
04
空气中氧气含量的测定
04
空气中氧气含量的测定
04
空气中氧气含量的测定
由此可以得出结论：
①曲线ab段说明红磷燃烧是放热反应;
②装置内温度，c点和a点相同;
③ 通过图乙数据可分析出红磷 燃烧不能耗尽瓶内氧气.
05
氧气的性质
氧气的性质
05
05
氧气的性质
考点二 氧气
1.氧气的性质
（1）物理性质
①在标准状况下，为无色、无味的气体，密度比空气略____。
②______溶于水。
③有三态转化（物理变化），固体和液体均为淡蓝色。
大
不易
05
氧气的性质
（2）化学性质
氧气是一种化学性质比较活泼的气体，具有助燃性、氧化性。常见物质在空气或氧气中燃烧的情况如下表：
物质 现象 化学方程式
空气中 氧气中 碳 ①红热 ②放出热量 ③生成一种能使澄 清石灰水变浑浊的 气体 ①发出白光 ②放出热量 ③生成一种能使澄 清石灰水变浑浊的 气体 _ ______________(完全
燃烧）
_ _______________(不
完全燃烧）
05
氧气的性质
物质 现象 化学方程式
空气中 氧气中 硫 ①发出微弱的 ______色火焰 ②放出热量 ③生成有刺激性气 味的气体 ①发出明亮的 ______色火焰 ②放出热量 ③生成有刺激性气味的气体
磷 ①产生大量______ ②放出热量 比在空气中燃烧更剧烈 _ ___________________
淡蓝
蓝紫
白烟
05
氧气的性质
物质 现象 化学方程式
空气中 氧气中 铁丝 红热，不燃烧 ①剧烈燃烧 ②__________ ③放出大量的热 ④生成__________
火星四射
黑色固体
续表
05
氧气的性质
物质 现象 化学方程式
空气中 氧气中 镁 ①剧烈燃烧，发出 耀眼的______ ②放出大量的热 ③生成__________ 比在空气中燃烧更 剧烈
白光
白色固体
05
氧气的性质
物质 现象 化学方程式
空气中 氧气中 甲烷 发出______色火焰，放出大量的热，在火 焰上方罩一干冷烧杯，烧杯内壁有无色液 滴出现，过一会儿快速把烧杯倒转过来， 向烧杯内注入少量澄清石灰水，振荡，观 察到__________________
______________________________________
__________________________________________
乙醇 （酒 精） 淡蓝
澄清石灰水变浑浊
续表
05
氧气的性质
续表
物质 现象 化学方程式
空气中 氧气中 一氧 化碳 发出蓝色火焰，放出热量，生成一种能使 澄清石灰水变浑浊的气体
氢气 发出淡蓝色火焰，在火焰上方罩一干冷烧 杯，烧杯内壁有无色液滴出现 _ _________________
05
氧气的性质
第8题
【思考创新】
如图是硫在氧气中燃烧实验的改良装置
A. 实验过程中气球先鼓起后变瘪( )
B. 硫在氧气中燃烧，产生明亮的蓝紫色火焰( )
C. 实验中电烙铁的作用是通电放热，使硫粉燃烧( )
D. 将水换为细沙也能达到目的( )




05
氧气的性质
【特别提醒】
①描述实验现象时不能把实验结论当成实验现象。如描述铁丝在氧气中燃烧的现象时，不能描述为有黑色固体四氧化三铁生成。铁丝在空气只能烧到红热，不能燃烧。
②做铁丝在氧气中燃烧实验时，待 时，将铁丝插入集气瓶中；集气瓶底部预先放少量水或细沙，目的是 。
③硫燃烧时，先熔化后燃烧；集气瓶底部放
少 ，目的是
。
④木炭燃烧时，夹木炭的坩埚钳 插入。
⑤点燃氢气等可燃性气体前需 。
火柴快燃尽
防止生成的高温熔融物溅落，炸裂集气瓶底
水(或氢氧化钠溶液)
吸收生成的SO2，防止污染空气
由瓶口向下缓慢
验纯
05
氧气的性质
⑥[O2]的不同，物质在其中反应剧烈程度不同，燃烧现象不同——鉴别空气与纯氧、二氧化碳（N2）！
i.木炭在纯氧中点燃后剧烈燃烧，发出白光，放出热量；在空气中燃烧则发红光。
ii.硫在纯氧中：燃烧得更旺，发出蓝紫色火焰，放出热量；在空气中：微弱的淡蓝色火焰；均产生刺激性气味(SO2非SO3!)。
iii.铁在空气中不能被点燃,只能烧成红热;在纯氧中点燃则火星四射,放出热量。
06
空气和氧气规律总结
空气和氧气规律总结
06
06
空气和氧气规律总结
物质燃烧现象的描述
（1）描述方法
描述实验现象时，围绕“一光二热三生成”，即：
①燃烧时产生的光（或火焰、烟、雾）的颜色；②放出热量；③生成物的颜色、状态、气味或其他性质。
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空气和氧气规律总结
（2）注意事项
原理 举例说明
烟与 雾 烟：固体小颗粒形成的 雾：小液滴形成的 红磷燃烧的产物是 固体——白烟
浓盐酸挥发出的氯化氢气体遇水蒸气形
成盐酸小液滴——白雾
光与 火焰 气体、液体、低沸点固体 燃烧——火焰 高沸点固体燃烧——光 硫在氧气中燃烧——蓝紫色火焰
镁在氧气中燃烧——白光
06
空气和氧气规律总结
原理 举例说明
现象 与结 论 现象：颜色、气味、状态 等 结论：生成的是什么物质 （出现物质名称） 铁丝在氧气中燃烧：
现象：剧烈燃烧、火星四射、生成黑色
固体
结论：生成黑色固体
续表
06
空气和氧气规律总结
物质转化关系图谱
以 为核心
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空气和氧气规律总结
1.写出下列物质的化学式：
_ _______, ______, _____。
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空气和氧气规律总结
2.写出下列反应的化学方程式：
①_ ________________________；
②_ __________________________________；
③_ ______________________；
④_ ____________________；
⑤_ _________________；
⑥_ ___________________；
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空气和氧气规律总结
⑦_ ___________________；
⑧_ __________________；
⑨_ ____________________；
⑩_ __________________；
._ ______________；
._ _____________；
._ __________________；
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空气和氧气规律总结
._ _________________；
._ _________________________；
._______________________________。
07
空气和氧气实验提取
空气和氧气实验提取
07
07
空气和氧气实验提取
分离液态空气法：利用液态氧和液态氮的______不同，先将空气液化，然后升温。
2.氧气的制取方法：
（1）氧气的工业制法（物理变化）
沸点
（2）氧气的实验室制取（详见实验帮）
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空气和氧气实验提取
实验2 氧气的实验室制取
实验图谱
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空气和氧气实验提取
1.发生装置及反应原理
发生 装置 __________________________固体加热型 __________________ ______________固液常温型
反应 原理 _______________________________ ____或_ ________________________ _ ______________________
选取 依据 反应物的状态和__________ 反应物为固体，反应需要加热 反应物为固体和液体，反应在
常温下进行
反应条件
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空气和氧气实验提取
发生 装置 要点 ①试管口应____________，防止冷 凝水流至热的试管底部，避免试管 炸裂； ②用高锰酸钾制取氧气时，应在试 管口放__________，防止加热时试 管内的固体粉末进入导管 ①选用长颈漏斗时，长颈漏斗
末端要伸入__________，防止
气体从长颈漏斗逸出；
②选用分液漏斗的优点是_____
___________________________
________________________
略向下倾斜
一团棉花
液面以下
可通过分液漏斗的活塞开关控制液体的滴加，从而控制反应
续表
07
空气和氧气实验提取
【得分巧记】 实验室制取氧气的3个反应均为分解反应，化学方程式中反应
物的化学计量数都是“2”；反应条件：反应物中含“ ”,不加“ ”，不含
“ ”加“ ”；反应物均为固体要加热，反应物中有液体不加热。
07
空气和氧气实验提取
2.O2收集装置
方法 排水法 向上排空气法
收集装置
选取依据 不易溶于水且不与水反应 密度比空气大，且不与空气中
的其他成分反应
优缺点 优点：①收集的气体较纯净，② 易判断是否收集满； 缺点：收集的气体不干燥 优点：收集的气体较干燥;
缺点：收集的气体纯度不高
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空气和氧气实验提取
方法 排水法 向上排空气法
注意事项 当观察到_____________________ _______时开始收集；在水面下用玻璃片盖住瓶口移出水槽。 导气管应伸至集气瓶底部，目
的是__________________
导管口有连续均匀的气泡冒出
排尽装置内的空气
续表
07
空气和氧气实验提取
3.检验和验满
氧气的检验 将带火星的木条伸入集气瓶中，如果带火星的木 条______，说明收集的气体是氧气
氧气的验满 将带火星的木条放在集气瓶口，如果带火星的木 条______，说明氧气已集满
复燃
复燃
07
空气和氧气实验提取
【交流研讨·温馨提示】
07
空气和氧气实验提取
物质制备方案比较
①是否需要加热、加压等条件，节省能源；
②是否有污染气体产生，防止环境污染；
③节省原料，节约资源。
④安全、省时、快捷。
物质制备特殊装置
07
空气和氧气实验提取
知识点3 催化剂和催化作用
【课堂探究】
07
空气和氧气实验提取
定义 ：在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率（既能加快，也能减慢），而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂（也叫触媒）。催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。
核心特征 ：
一个改变 ：改变化学反应速率。
两个不变 ：反应前后，催化剂的 质量 和 化学性质 均不改变。
催化剂｜定义及特征
追根溯源｜实验探究
07
空气和氧气实验提取
误区警示 ：
改变化学反应速率。可能加快，也可能减慢。
反应前后“两不变”，不代表过程中没参加反应。
物理性质（如形状、状态）可能会改变。
催化剂不能增加或减少生成物的总质量。
没有催化剂，反应仍可进行，只是速率可能较慢。催化剂多少会影响反应的快慢。
反应前后质量不变的物质不一定是催化剂，还可能是未参与反应的杂质。
催化剂可改变化学反应速率，但改变化学反应速率的不一定是催化剂，如光、热、表面积、溶剂等。
催化剂｜误区警示
07
空气和氧气实验提取
07
空气和氧气实验提取
主要考察对催化剂在具体反应中角色判断。
过氧化氢分解 ：二氧化锰（MnO ）、硫酸铜溶液、红砖粉等都可以作为该反应的催化剂。
氯酸钾分解制氧气 ：二氧化锰是催化剂，可以加快反应速率。
高锰酸钾分解制氧气 ：二氧化锰是生成物，而非催化剂。
联系生活实际 ：酶是生物体内重要的催化剂，具有高效性和专一性。汽车尾气净化、合成氨等工业生产也依赖催化剂。
催化剂｜应用与常见实例
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine

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