中考化学总复习2空气氧气完美课件PPT

这是一份中考化学总复习2空气氧气完美课件PPT，共40页。PPT课件主要包含了火星四射，黑色固体，澄清石灰水，变浑浊，实验成功的关键，重点实验轻松做，放在集气瓶口，熄灭酒精灯，分液漏斗，本讲重要方程式等内容，欢迎下载使用。

一、空气1.空气的主要成分（体积分数）及用途（1）氮气占______%，用途：制氮肥，做保护气（2）氧气占______%，用途：供给呼吸、支持燃烧。主要来自植物的光合作用（3）稀有气体占0.94%，用途：制作霓虹灯，作保护气（4）二氧化碳占______%，用途：灭火、作制冷剂、作气体肥料，干冰用于人工降雨等。（5）其它气体和杂质占0.03%
【速记口诀】体积分数要记清，莫与质量混一起；氮七八，氧二一；零点九四是稀气；还有两个零点零三，二氧化碳和杂气。
2. 空气的污染及防治（1）污染物的种类 ①气体污染物：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮等 ②颗粒污染物：PM2.5、粉尘、可吸入颗粒物（2）污染物来源：化石燃料的燃烧、工厂排放的废气、汽车排放的尾气、植被破坏引起的沙尘等（3）空气污染的危害：酸雨、臭氧层空洞、影响农作物生长、影响人体健康、破坏生态平衡等。（4）防治空气污染的措施：加强大气质量监测，使用____________能源，工业废气处理至达标后排放，积极植树造林、种草，加强对建筑工地的管理等。
【小贴士】目前计入空气污染指数的项目暂定为：可吸入颗粒、二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳和臭氧。
二、空气中氧气含量的测定1.实验原理：利用某些物质（如红磷）与空气中的氧气反应（不生成气体或液体），使密闭容器内外产生压强差，打开弹簧夹后，在大气压作用下使水进入容器内，进入的水的体积即为空气中氧气的体积。2.实验结论：氧气约占空气总体积的_________。【小贴士】该实验还可说明剩余气体不支持燃烧且难溶于水。三、氧气的性质1.物理性质：在标准情况下，氧气是无色无味的气体，________溶于水，密度比空气_________。
2.化学性质（1）与金属反应 ①与铁反应a.现象空气中：灼烧至红热，离火后变冷，不燃烧纯氧中：剧烈燃烧，____________，放出大量的热，生成____________。注意：实验时瓶底应预先放入少量水或铺一层细沙，目的是__________________________。b.化学方程式：___________________。
防止高温熔融物落下炸裂瓶底
3Fe＋2O2===Fe3O4
②与镁反应a.现象：在空气中即可剧烈燃烧，放热，发出耀眼的白光，生成________色固体。b.化学方程式：____________________。(2)与非金属反应①与木炭反应a.现象：空气中：在酒精灯上灼烧，红热、无焰，放热。纯氧中：剧烈燃烧，发出白光，放热。生成无色无味且能使_______________变浑浊的气体b.化学方程式：__________________。
2Mg＋O2===2MgO
2C＋O2===CO2
②与磷反应a.现象：在空气中即可剧烈燃烧，放出大量的热，产生大量_________。b.化学方程式：___________________。③与氢气反应a.现象：在空气中燃烧，产生__________色火焰，火焰上方罩着干冷烧杯内壁出现水雾。b.化学方程式：____________________________
4P＋5O2===2P2O5
2H2＋O2===2H2O
【小贴士】氧气不能燃烧，常用作助燃剂，因此许多物质在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈。氧气与铁、镁、磷、氢气的反应均属于化合反应，生成物均属于氧化物。
③与一氧化碳反应a.现象:在空气中燃烧，产生_____色火焰。 b.化学方程式：________________________ ④与甲烷反应a.现象：在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰，生成无色无味气体,火焰上方罩着干冷烧杯内壁出现水雾。迅速转正烧杯，滴入少量澄清石灰水，振荡，澄清石灰水__________。b.化学方程式：____________________。
2CO+O2 === 2CO2
CH4+O2 === CO2+2H2O
四、氧气的制取1.实验室制法（详见重点实验轻松做栏目）高锰酸钾（化学方程式）：___________________________（固固加热型）氯酸钾（化学方程式）： __________________________（固固加热型）。过氧化氢（化学方程式）：_______________________（固液不加热型）。2.催化剂与催化作用(1)催化剂：在化学反应中改变其他物质的化学反应速率，而本身的_____和__________在反应前后都没有发生变化。 (2)催化作用：在化学反应中，催化剂起_______作用。3.工业制法常用_____________的方法制取氧气，利用了液氮和液氧沸点不同的原理。
2H2O2=====2H2O＋O2↑
1．二氧化碳不是空气污染物，它是空气的组成成分。二氧化碳能够导致温室效应，所以二氧化碳的增多会使温室效应增强，全球气候变暖，使人类的生存环境遭到严重的威胁，因此我们应提倡“低碳生活”。2．氧气能够支持燃烧，具有助燃性，但不能燃烧，不具有可燃性。3．描述实验现象时的注意事项(1)注意“烟”“雾”“气”的区别a．烟——固体小颗粒在空气中扩散产生的现象，如红磷燃烧产生的白烟—P2O5；b．雾——小液滴在空气中扩散产生的现象，如打开盛浓盐酸的试剂瓶，瓶口形成白雾；c．气——指无形状、有体积、可变形、可流动的流体。(2)a.光——一般指固体物质燃烧产生的现象，该固体物质受热不会汽化，如铁丝燃烧、木炭燃烧等；b．火焰——气体、沸点低的固体或液体燃烧产生的现象，该固体或液体燃烧时会变为气态，如硫、酒精、甲烷等燃烧产生火焰。
(3)不能把实验现象和实验结论混淆：a.实验现象是指在实验过程中出现的颜色变化、有气体或者沉淀生成等；b.实验结论是根据实验现象和实验结果推导、总结出来的规律。在描述实验现象时，可以围绕“一光，二热，三生成”来描述，而不能直接说出生成物的名称；实验结论是对实验现象进行分析、推理后得出的结果，可以直接说出生成物的名称。4．加热、高温、点燃与燃烧的区别a．加热、高温、点燃是反应条件，加热——不超过500 ℃，通常用酒精灯作热源；b．高温——在700 ℃以上，实验室常用酒精喷灯作热源；c．点燃——目的是使温度达到可燃物的着火点；d．燃烧——可燃物与氧气发生的一种发光发热的剧烈氧化反应，不是反应条件，写物质燃烧的化学方程式时，条件写点燃，不能写燃烧。5．二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率，但对于其他反应不一定具有催化作用，在其他反应中有可能是生成物或反应物。6．催化剂能改变反应速率，可以加快也可以减慢，在化学反应前后(不是反应过程中)催化剂的质量和化学性质不变，但物理性质可能变化。催化剂不能改变产物的质量。一个反应的催化剂可以有多种，例如用过氧化氢制氧气，可以选择MnO2作催化剂，也可以选择CuO、Fe2O3等作催化剂。
1．实验原理红磷在密闭的集气瓶中燃烧，消耗掉瓶内空气中的氧气，生成五氧化二磷固体，因而集气瓶中的压强减小，水在大气压作用下沿导管进入集气瓶内，进入的水的体积约等于消耗掉瓶内空气中氧气的体积。反应的化学方程式为_________________________。实验原理三要点：(1)只消耗掉集气瓶中的氧气；(2)产生压强差；(3)进入集气瓶中液体的体积约等于氧气的体积。
实验 1 空气中氧气含量的测定
2．实验装置3．实验现象红磷燃烧，产生____________，放热；进入集气瓶内的水的体积约占集气瓶内空气体积的1/5。4．实验结论空气中氧气的体积约占空气总体积的__________。
【跨越误区】“氧气约占空气体积的1/5，不能把“体积”漏掉，更不能错答成“质量”。
6.红磷替代品应满足的条件(1)能与空气中的氧气反应而不与空气中的其他成分反应；(2)生成物为固体；(3)若生成物为气体，需要能被装置中的其他物质完全吸收，如硫燃烧生成的二氧化硫能被瓶底的NaOH溶液吸收。7．改进装置及其评价 对实验方案的改进主要从两方面入手：一是对达到红磷着火点的方式的改进(如图1所示)，如将红磷换成白磷，通过光、热、电能使其在密闭的环境中燃烧，既减少对空气的污染又保证实验能够成功；二是用压强变化引起活塞推进的程度代替用水测量(如图2所示)，将物理知识与化学知识结合起来，增强了知识和实验的综合性。
测定空气中氧气含量的实验装置无论怎样变化，依据的原理是相同的，都是利用物质与氧气反应，将容器内空气中的氧气全部消耗掉，使容器内外产生压强差。
例1 某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究。 例1题图1(1)讨论后同学们认为，选择的药品既要能消耗氧气，又不会跟空气中的其他成分反应，而且生成物为固体，他们应该选择________(填编号)。为了充分消耗容器中的氧气，药品的用量应保证________。 A．蜡烛　　　　B．红磷　　　　C．硫粉
(2)测定空气中氧气体积分数的实验装置如图1所示，在集气瓶内加入少量的水，并五等分水面以上容积，做上记号。用弹簧夹加紧橡胶管，点燃燃烧匙内足量的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧。 ①写出红磷在空气中燃烧的化学方程式________________。 ②待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察到烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水面最终上升约至1刻度处，由此可知氧气约占空气总体积的_________。 ③红磷熄灭后，集气瓶内剩下的气体主要是_________，该气体______(填“支持”或“不支持”)燃烧。
(3)实验前要检查装置的_______。(4)红磷在集气瓶中燃烧的现象为 __________________。(5)某同学对实验进行反思后，提出了改进方法(如图2)。改进后装置的优点是______________。(6)如果观察到进入集气瓶中的水很少，小于集气瓶中原空气体积的1/5,其可能原因是_______________________________________________________。
冒出白烟，放出热量
装置漏气（或红磷量不足或未等装置冷却至室温就打开弹簧夹)
实验 2 氧气的实验室制取
2.用加热法制取氧气的操作步骤(1)查：检查装置的气密性，将导管的一端插入水面以下，用手紧握试管壁，如果导管口有气泡冒出，说明装置气密性良好；(2)装：把药品装入试管内，注意用纸槽或药匙；(3)定：将实验所用仪器固定在铁架台上，注意铁夹夹在试管的中上部，试管口略向下倾斜；(4)点：点燃酒精灯加热，先给试管预热，然后对准药品部位集中加热；(5)收：当气泡连续、均匀冒出时，开始收集；(6)离：把导管撤离水槽；(7)熄：熄灭酒精灯。
【速记口诀】茶(查)庄(装)定点收利(离)息(熄)
3．检验和验满(1)检验：将_______________________，若木条复燃，则证明为氧气；(2)验满：将带火星的木条____________，若木条复燃，则说明氧气已收集满。
带火星的木条伸入集气瓶内
4．实验注意事项(1)用高锰酸钾或氯酸钾制取氧气时，试管口要略向______倾斜，防止产生的冷凝水倒流，使试管炸裂；(2)用高锰酸钾制取氧气时，试管口需要塞一团________，防止固体粉末进入导气管造成堵塞；(3)用过氧化氢制取氧气时，注意长颈漏斗下端要伸到液面________，以免生成的氧气从漏斗口逸出；(4)开始收集时，导管口刚有气泡冒出时不宜收集，这时试管中的空气还未完全排出，要等气泡均匀、连续地冒出时再开始收集；(5)实验结束时要先撤离________，再______________，防止骤冷情况，水从导管倒吸入试管导致试管炸裂。
5．知识拓展 (1)用过氧化氢制取氧气时，检查装置气密性的方法：用弹簧夹夹紧胶皮管，向长颈漏斗中注水，一段时间后长颈漏斗内液面不再下降，与锥形瓶内液面保持一定的液面差，说明气密性良好。 (2)用过氧化氢制氧气的优点：不需要加热，操作简便；二氧化锰与过氧化氢易于分离，并且不会产生有害物质，符合绿色化学的要求。 (3)选用排水法收集的氧气比较纯净，且不需要验满，做氧气性质实验时，便于在集气瓶中预留少量水，只是做有些实验时需要对制取的氧气用浓硫酸干燥；用向上排空气法收集氧气时操作简便，但是相对不纯，并且需要验满。
例2[2017云南]化学是一门以实验为基础的科学，请结合下列装置图回答问题： 例2题图(1)写出标注仪器的名称：a_____________；b_________。(2)实验室用高锰酸钾制取氧气，应选择的发生装置是________(填字母)，反应的化学方程式是________________________________，该反应属于基本反应类型中的________反应，若用C装置收集氧气，验满的方法是____________________________________________。
将带火星的木条放在集气瓶口，观察木条是否复燃
(3)选用E装置收集气体时，下列实验操作正确的是________(填序号)。①反应前，将集气瓶注满水，用玻璃片盖着瓶口，倒立在盛水的水槽中②导管口开始有气泡放出时，立即将导管口移入集气瓶③收集气体后，将集气瓶盖上玻璃片再移出水槽(4)适合用D装置收集气体必须具备的性质是_____________。【针对拓展】(5)装入药品前，应先检查装置的_________。(6)试管口堵一团棉花的作用是_______________________________________，试管口略向下倾斜的原因是_____________________________________________________________。(7)应用酒精灯的________焰加热。加热前应用酒精灯________，再集中加热。(8)用E装置收集气体的最佳时机是______________________________________
防止高锰酸钾粉末进入导管，堵塞导管口
防止药品中的水分被加热蒸发后，冷凝回流至试管底部，炸裂试管
待导管口有气泡连续、均匀冒出时
【解析】(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为： ，该反应符合”一变多“的特征，属于分解反应；反应需要加热，应该用A装置作为发生装置；检验氧气是否收集满时，应将带火星的木条放在集气瓶口，观察木条是否复燃。(3)排水法收集氧气，加热前，应将集气瓶装满水，用玻璃片盖住瓶口，倒立在盛水的水槽中；加热后，观察到水中导管口有气泡均匀、连续冒出时，开始收集气体；待集气瓶里的水排完后，在水面下用玻璃片盖住瓶口，移出水槽正放在桌面上。(4)密度比空气小的气体能用向下排空气法来收集。
2KMnO4====K2MnO4＋MnO2＋O2↑
考 点 1 空气的成分及用途
例1 [2017鸡西]空气是一种宝贵的资源，下列有关空气的说法正确的是(　　)A．氮气化学性质不活泼，可用于食品防腐B．稀有气体常用于医疗急救C．二氧化碳在空气中含量增多会引起温室效应增强，属于空气污染物 D．氧气的化学性质比较活泼，属于可燃物
　【解析】A.氮气的化学性质不活泼，氮气充入食品包装袋内可以防腐等，故正确。B.稀有气体的用途是：作各种电光源、作保护气等，不能用于医疗急救，故错误。C.二氧化碳在空气中含量增多会引起温室效应增强，但二氧化碳是空气的成分，不属于空气污染物，故错误。D.氧气的化学性质有氧化性和助燃性，没有可燃性，故错误。
【温馨提示】虽然空气中二氧化碳含量的增加，会导致全球气候变暖，带来极大的危害，但二氧化碳无毒，不污染空气，目前暂不列为空气污染物。
考 点 2 空气中氧含量的测定
例2 [2017日照]用如图装置测定空气中氧气的含量，下列说法正确的是(　) 例2题图A．点燃白磷后缓慢将燃烧匙插入瓶中，塞紧瓶塞B．用细铁丝代替白磷进行实验，不会影响实验结果C．不打开瓶塞，聚焦太阳光引燃足量白磷，实验效果更好D．若实验过程中，没有将弹簧夹夹紧，不会影响实验结果
【解析】A.点燃白磷后应快速将燃烧匙插入瓶中，塞紧瓶塞，以防止空气受热膨胀逸出造成较大误差，故错误。B.铁丝在空气中不能燃烧，所以不能用铁丝来测定空气中氧气的含量，故错误。C.不打开瓶塞，聚焦太阳光引燃足量白磷，整个装置是密封的，实验效果会更好，故正确。D.磷燃烧时放热，如果没有夹紧止水夹，实验中会逸出一部分气体，最终进入瓶内的水增多，使进入瓶内的液体体积增大，导致测量结果偏大，故错误。
考 点 3 空气的污染及保护
例3 [2017来宾]为了减少空气污染，下列措施不正确的是(　　)A．使用清洁能源B．加强大气质量监测C．积极植树造林D．加高烟囱将工厂废气排放到大气中
【解析】A.使用清洁能源，能减少二氧化硫、一氧化碳，氮的氧化物等空气污染物的排放，有利于保护大气，防治空气污染，故正确。B.加强大气质量监测，有利于保护大气，防治空气污染，故正确。C.积极植树造林，有利于保护大气，防治空气污染，故正确。D.加高烟囱将工厂废气直接排放，同样会造成空气污染，不利于保护大气，故错误。
考 点 4 氧气的性质及用途
例4 [2017滨州]下列关于氧气的说法中错误的是(　　)A．工业上可采用分离液态空气法制取氧气B．氧气支持燃烧，是一种高能清洁燃料C．铁丝在氧气中燃烧时火星四射，放出大量的热D．氧气可用排水法或向上排空气法收集
【方法指导】1.氧气是助燃剂，不是可燃物。2．描述物质燃烧的格式：①是否剧烈燃烧＋②产生火焰、发出光的颜色(或火星)＋③是否放热＋④生成物的色态味。如铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射，放出大量的热，生成黑色固体。
【解析】A.工业上可采用分离液态空气法制取氧气，利用的是液态氮和液态氧沸点的不同，故正确。B.氧气能支持燃烧，但不具有可燃性，不能作高能清洁燃料，故错误。C.铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，故正确。D.氧气不易溶于水，密度比空气的大，能用排水法、向上排空气法收集，故正确。
考 点 5 氧气的实验室制取
例5 [2017海南]认识仪器、选用装置以及正确处理实验意外，是实验素养的具体体现。 例5题图 (1)图1为实验室制备气体常用的发生装置。仪器a的名称是________。(2)1773年，瑞典化学家舍勒用图2所示装置制备氧气，在曲颈瓶中装有硝酸钾和浓硫酸的混合物，置于火炉上加热，产生的氧气用动物膀胱收集。该实验若改用图1中的发生装置，最合适的是________(填装置下面的字母)。
(3)小明用高锰酸钾制备氧气，实验结束时，先熄灭酒精灯，导致水槽中的水倒流进入了导气管。可采用的补救措施是 ___________________________(说出一种)。
取掉单孔橡皮塞等(合理即可)
【解析】(2)由于反应物硝酸钾和浓硫酸，反应需要加热，所以是固体和液体在加热条件下制取气体，对应的装置为图1中的C装置。(3)高锰酸钾制取氧气时若用排水法收集气体，则注意要先撤导气管后熄灭酒精灯。当先熄灭了酒精灯，导致水槽内的水倒流进入了导气管时，可以直接把试管上的单孔橡皮塞拔掉，其他方法也可以。
例6 [2017德阳]下图是实验室制取气体的发生装置和气体收集装置。
请你回答下列问题：(1)仪器a的名称是__________。(2)实验室用过氧化氢溶液制取氧气，其反应的化学方程式是_______________________，若从控制反应速率和节约药品的角度考虑，应选择的发生装置是______(填字母编号)。
(3)实验室若用氯酸钾和二氧化锰(作催化剂)制取氧气，可选择装置C作发生装置，其反应的化学方程式是________________________。(4)D、E、F、G都是实验室中气体的收集装置，其中不能用来收集氧气的是____(填字母编号)。
2KMnO4 ===K2MnO4 ＋ MnO2＋O2↑
2H2O2 =====2H2O＋O2↑
2KClO3 =====2KCl＋3O2↑
本章涉及的重要化学方程式整理