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一、知识迁移能力自测

1.空气中含量最多的物质是（ 　　）

A.O2B.N2

C.稀有气体D.H2O

2.空气中含量较多且化学性质比较活泼的气体是()

A.氧气

B.氮气

C.稀有气体

D.二氧化碳

3.下列物质直接排放到空气中，不会产生大气污染的是（ 　　）

A.NO2B.CO2

C.SO2D.可吸入颗粒物

4.下列物质在氧气中燃烧会产生蓝紫色火焰的是（ 　　）

A.铁B.木炭C.氢气D.硫

5.下列措施不利于“坚决打好蓝天保卫战”的是（ 　　）

A.禁止露天焚烧秸秆B.发展燃煤火力发电

C.推广新能源公交车D.限制燃放烟花爆竹

6.打赢蓝天保卫战，我们在行动。下列做法不属于防治大气污染措施的是（ 　　）

A.大力削减燃煤污染B.深化治理工业污染

C.精准管控扬尘污染D.严格控制噪音污染

7.空气是人类赖以生存的宝贵资源。

（1）空气的用途：焊接金属时常用作保护气的是_______（填化学式）。

（2）空气的成分：老师利用图甲装置测定空气中氧气的含量并结合现代传感器技术，测得过程中容器内气体压强、温度、氧气浓度的变化趋势如图乙所示。

①t2时打开止水夹，最终集气瓶中水平面大约上升至刻度_______处。

②结合曲线，解释AB段气体压强变化的原因是_______。

（3）空气的保护：图丙是某地PM2.5来源分布图。据此，下列措施对减少PM2.5效果最不明显的是_______。

A.减少汽车的保有量

B.用风能与太阳能发电替代燃煤发电

C.减少工业生产中二氧化碳的排放

8.化学是一门以实验为基础的科学，根据如图所示装置，回答相关问题。

（1）图中标有序号①的仪器名称是_____。

（2）实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气，该反应的化学方程式是______，若需收集一瓶氧气用于铁丝燃烧的实验，应选择的发生与收集装置的组合是_____（从A-E中选择，填字母），收集完毕，用玻璃片的______（填“光滑面”或“磨砂面”）盖住集气瓶口。

（3）装置F可以作为制取二氧化碳的发生装置，相比B装置其主要优点是_____。

9.实验室常用高锰酸钾制取氧气，可能用到的装置如图所示。

（1）本实验可选用的发生和收集装置为　（填字母）。

(2）①写出高锰酸钾分解制氧气的化学方程式：　。

②上述反应的理论产氧率为　（产氧率）

③取一定量的高锰酸钾固体，充分加热，发现实际产氧率远高于上述数值，则可能的原因有　（测定过程中产生的误差可忽略）。

（3）某同学进行该实验并用排水法收集O2．下列操作正确的是　（填字母）

a．未检查装置气密性即向大试管中加入高锰酸钾固体

b．当导管口有连续气泡均匀冒出时，开始收集氧气

c．集气瓶中氧气收集满后，先用玻璃片盖住集气瓶口，再将其移出水面

d．气体收集完毕后，先熄灭酒精灯，再将导管移出水面

（4）实验室也可用双氧水制氧气。某同学为研究MnO2粉末用量对双氧水分解速率的影响，做了以下实验：采用不同质量的MnO2粉末做催化剂，每次均用30mL10%的双氧水（其他实验条件均相同），测定收集mL氧气所用的时间，结果如表：

序号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

MnO2用量/g

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

所用时间/s

17

8

6

3

2

2

2

2

2

①出上述反应的化学方程式：　。

②实验可得出的结论是　。

二、凭栏远眺工作室在线解析：

1.空气的成分、污染及其防治

空气中含量最多的气体是氮气（不活泼气体N2占78%或约占4/5），其次是氧气（比较活泼气体O2占21%，约占1/5），此外，还有必不可少的植物光合作用所需的二氧化碳（不能没有），但CO2太多了又容易加剧温室效应，这就告诉我们任何事情都有两面性，什么事情或事物都要把握一个度，太少不行，太多了也不行。

空气污染的种类主要是两个，一个是有害气体：CO、NO2、SO2，一氧化碳主要来自含碳元素物质的不完全燃烧，比如化石燃料煤、石油、天然气的主要成分都是碳元素，它们完全燃烧，产生大量的二氧化碳，二氧化碳虽然不是有害气体，但它加剧了温室效应，因此，减少温室效应的主要措施就是减少煤等化石燃料的燃烧；煤中含有硫元素、氮元素，燃烧后会生成形成酸雨的主要气体NO2、SO2，因此，减少酸雨的产生措施之一就是对煤燃烧之前进行脱硫；汽油或柴油在汽车内燃机内燃烧，产生的高温使得进入的空气中的氮气和氧气反应生成一氧化氮，之后再生成二氧化氮，也会污染空气，所以，现在先进的工艺就是利用催化剂，使得一氧化碳和一氧化氮反应，生成无毒的氮气和二氧化碳。一个是烟尘，主要是可吸入颗粒，即固体小颗粒，比如工厂煤燃烧时、某些汽车不完全燃烧汽油柴油时冒出的黑烟白烟，都是这类。因此，人类需要寻找新的可再生能源，一是为了解决化石燃料的有限性，二是为了减少化石燃料燃烧时可能带来的污染。

因此，前6道选择题的答案分别是：1.B2.A3.B4.D（请参考后面的单元知识小结）5.B6.D

2.获取信息、处理信息能力

氮气的化学性质不活泼，常用作保护气，食品包装袋中常用氮气或二氧化碳作保护气；测定空气中氧气的含量，通常用的是红磷，但也可以用铜粉等，条件是只与氧气反应，且生成物是固体，结论是空气中氧气约占空气体积的五分之一。红磷燃烧时，虽然氧气的量减少了，但它燃烧放出的热量使得氮气受热膨胀，导致集气瓶内压强增大，之后随着温度逐渐恢复至常温，压强也逐渐减少，所以，温度和压强开始都是增大，后来逐渐减少，但并不是完全同步的；随着反应的进行，氧气的浓度减少，但并不会减少到零，这是因为不同的物质，有不同的氧指数（氧指数是指在规定的条件下，材料在氧氮混合气流中进行有焰燃烧所需的最低氧浓度。以氧所占的体积百分数的数值来表示。氧指数高表示材料不易燃烧，氧指数低表示材料容易燃烧。）PM2.5指的可吸入颗粒，二氧化碳是气体。

因此，第7题的答案分别是：（1）N2；（2）①1，②红磷燃烧放出了大量的热，使容器内气体压强增大；（3）C。

3.实验室制取气体的实验探究

（1）化学是一门以实验为基础和科学，首先要能认识常见的仪器，知道它们的用途，熟悉使用它们时需要注意的事项[见人教版上册教材P～]；初中教材实验装置，主要是两套装置，一套是要加热的装置（人教教材P45实验室高锰酸钾制取氧气和P碳还原氧化铜），一套是不要加热的装置（人教教材P实验室制取二氧化碳和P制取氢气），前者变化不大，后者变化多端，平常认真听老师讲解，通过习题进行比较理解学习是最好的学习方法。

比如，大家还可以比较给液体加热P6和给固体加热P45时试管的放置角度；分析红磷燃烧、硫燃烧、铁丝燃烧（最好用排水法收集所需氧气，收集气体时正规的玻璃片是一面是光滑的，一面是粗糙的或说有磨砂的，磨砂的作用是使得其密封性更好）时集气瓶内预留少量水的作用来达到知识的汇总和提高，既提升了学习的趣味性，又提升了自我概括、总结等能力，使得学习变得趣味而高效，何乐而不为？

固体和液体在常温下反应生成气体的实验，还可以用破试管等，目的是方便控制反应的发生和停止，其原理类似F装置，需要反应时，让固液接触，不需要反应时，想办法让固液分离。

第8题参考答案：（1）锥形瓶（2）过氧化氢分解（化学方程式见单元知识点小结）；BC；磨砂面（3）能够控制反应的发生与停止

（2）为了防止试管口冷凝出来的水倒流回试管底部，因冷热不均造成试管破裂，给固体加热时试管口要略微向上倾斜；用高锰酸钾制取氧气，理论产氧率即是根据高锰酸钾反应的化学方程式所能获取的质量信息进行计算，每份质量的高锰酸钾完全反应后，可以生成32份质量的氧气，二者相除乘以%得到。

实际产氧率高，可能的原因要从含氧元素的物质分析：空气、二氧化锰、锰酸钾。如果是收集到的氧气比理论值高，可以考虑空气；但这是产氧率，所以，从后两者分析比较合理。高锰酸钾制取氧气的要点：查装定点收离熄，一定要在理解的基础上记住，并且掌握收集氧气的最佳时机。

比较生成气体反应的快慢或速率，有两种方法：一种是等时间内，比较收集到的气体体积，收集到的气体体积越大，则说明反应速率越快；二是收集等体积的气体，计算所需要的时间，所需时间越短，则反应速率越快。

影响反应速率的因素通常有以下几种：一是温度，温度越高，反应越快，初中可以认为是温度越高，粒子运动越快导致的，以后我们将学习到，实际上是温度越高，活化粒子越多造成的；二是浓度，一般来说，浓度越大，反应越快，就像我们吃菜时，菜中盐越多，你反应会越大；三是接触面积，接触面积越大，反应越快，同等质量反应时，块状的最慢，粉末状最快；四是催化剂的使用，包括催化剂的有无（选择催化剂的原因）、催化剂的种类（选择最优催化剂的依据）、催化剂的用量（使用催化剂量的权衡）等；五是搅拌、振荡可以加快溶液中的物质发生反应。通过分析表格中的数据发现，当催化剂二氧化锰的量逐渐增加时，反应速率呈现的趋势是逐渐加快（实验1－5），但不会一直加快，当催化剂达到一定量的时候，再增加催化剂的量，对反应并没有影响（实验5－8）。

第9题参考答案：（1）AE；(2）①参考单元知识点里的高锰酸钾分解反应；②10.1%；③K2MnO4或MnO2在加热的条件分解产生氧气；（3）bc；（4）①参考单元知识点里的过氧化氢溶液的分解反应；②当其它条件相同时，在一定范围内增加催化剂的用量，可以加快反应的速率。

复习本单元时，你需要熟悉以下得到氧气和能与氧气反应的物质及其化学方程式。

三、部分微课学习

1、探究空气中氧气的含量

2.氧气的性质

3.实验室用高锰酸钾制取氧气

由于一篇文章中最多允许添加三段视频，关于氯酸钾和过氧化把溶液制取氧气的视频放在后面的文章中予以展示。

四、单元知识点小结

课题1空气

1、空气成分

①法国化学家拉瓦锡通过实验得出结论：空气主要是由氮气和氧气组成，其中氧气约占1/5。

②空气的主要成分和组成：

空气成分

氮气

氧气

稀有气体

二氧化碳

其他气体和杂质

体积分数

78%

21%

0．94%

0．03%

0．03%

③测定空气中氧气的含量

（1）实验原理：红磷燃烧，消耗瓶内氧气，瓶内压强减小，水进入集气瓶。

（2）实验现象：①红磷燃烧时产生大量白烟；

②烧杯中的水沿导管进入集气瓶里，集气瓶内水面上升了约1/5体积。

（3）实验结论：O2约占空气体积的1/5，可支持燃烧；

（4）实验注意事项：

A、装置不能漏气；B、集气瓶中预先要加入少量水；C、红磷要过量；D、待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹。

（5）实验探究：

①液面上升小于1/5原因：

A、红磷量不足，使瓶内氧气未耗尽；B、瓶塞未塞紧，是外界空气进入瓶内；C、未冷却至室温就打开止水夹，使进入瓶内水的体积减少；D、导管内未事先充满水。

②液面上升大于1/5的原因：A、弹簧夹没有加紧；B、红磷升入瓶中的速度太慢。

③能否用铁、铝代替红磷？不能原因：铁、铝不能在空气中燃烧

能否用碳、硫代替红磷？不能原因：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。

（6）推论：氮气不能燃烧，也不支持燃烧，不溶于水。

2.混合物和纯净物

（1）纯净物：只由一种物质组成。如氮气、氧气、二氧化碳等。可用专门的化学符号表示

（2）混合物：由两种或多种物质混合而成的物质。如空气、海水是混合物。

（3）常考的纯净物与混合物

①纯净物：冰水混合物、干冰、蒸馏水、五氧化二磷等具体的物质······

②混合物：空气、自来水、矿泉水、海水、石灰石、石灰水、所有的溶液····

3.空气是一种宝贵的资源

成分

主要性质

主要用途

氧气

化学性质：供给呼吸、支持燃烧

物理性质：无色无味的气体，不易溶于水，密度比空气略大

潜水、医疗急救、炼钢、气焊以及登山和宇宙航行等

氮气

化学性质：化学性质不活泼

物理性质：无色无味的气体，难溶于水，密度比空气略小

根据化学性质不活泼常用作保护气；医疗上用作冷冻麻醉；制硝酸和化肥的重要原料等

稀有气体

化学性质：很不活泼（惰性）

物理性质：无色无味的气体，通电时能发出不同颜色的光

利用惰性作保护气；用于航标灯、闪光灯、霓虹灯的电源；用于激光技术，制造低温环境等

4．保护空气1、空气中的有害物质有害气体：一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮烟尘（可吸入颗粒物

2、三大环境问题：温室效应、酸雨、臭氧层空洞。

3、空气污染的危害：损害人体健康，影响作物生长，破坏生态平衡，臭氧层破坏和酸雨等。

4、保护空气的措施：加强大气质量监测，改善环境状况，使用清洁能源，积极植树造林、种草等。

5、城市空气质量日报、预报：根据我国空气污染的特点和污染防治重点，目前计入空气污染指数的项目暂定为：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物和臭氧等5种。空气质量级别越高，空气污染越严重。

6、酸雨的危害：腐蚀建筑物、雕塑；使土壤、水质酸化，使植物生长不良；危害人体健康等。

课题2氧气

1．物理性质：通常状况下是无色、无味的气体，不易溶于水，密度比空气略大。

在压强为kpa时，氧气在-℃时变为淡蓝色液体，在-℃时变为淡蓝色雪花状固体。

2.化学性质：氧气是一种化学性质较活泼的气体，在一定条件下可与许多物质发生化学反应，同时放出热量。

（1）氧气的助燃性

带火星的木条在氧气中能够复燃，说明氧气能支持燃烧。常用这种方法检验氧气。

（2）物质在空气和氧气中的燃烧现象的比较

物质

反应现象（在O2中燃烧）

注意

木炭

⒈发出白光

⒉放出热量

盛有木炭的燃烧匙应由上而下慢慢伸入瓶中

硫

⒈发出蓝紫色火焰（在空气中燃烧发出淡蓝色火焰）

⒉生成有刺激性气味的气体

⒊放出热量

硫的用量不能过多，防止空气造成污染

（集气瓶中先装点水溶解二氧化硫，减少对人体伤害和空气的污染）

红磷

（暗红）

⒈产生大量白烟

⒉生成白色固体

⒊放出热量

此反应生成的P2O5为白色固体，现象应描述为白烟

铝（银白色固体）

⒈剧烈燃烧，发出耀眼的白光

⒉生成白色固体

⒊放出大量的热量

⒈铝非常薄

⒉预先放少量水或沙，防止生成物溅落瓶底，炸裂瓶底⒊铝在空气中不能燃烧

镁条

⒈发出耀眼的白光

⒉生成白色固体

⒊放出大量的热量

铁丝

⒈剧烈燃烧，火星四射

⒉生成黑色固体

⒊放出大量的热量

⒈预先放少量水或沙，防止生成物溅落瓶底，炸裂瓶底

⒉铁丝在空气中不能燃烧

石蜡

在氧气中燃烧发出白光，瓶壁上有水珠生成，产生使澄清石灰水变浑浊的气体

H2和O2的现象是：发出淡蓝色的火焰。

CO和O2的现象是：发出蓝色的火焰。

CH4和O2的现象是：发出明亮的蓝色火焰。

（3）氧气的化学性质比较活泼，能与多种物质发生化学反应，具有氧化性。

3.化合反应、氧化反应、缓慢氧化

（1）化合反应：由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应。它属于基本反应类型。

（2）氧化反应：物质跟氧发生的反应。它不属于基本反应类型。（?“氧”指氧元素，不仅指“氧气”，“氧气”属于“氧”的一部分；?氧化反应不一定有氧气参与，但有氧气参与的反应一定是氧化反应；③氧气在氧化反应中提供氧，具有氧化性）

（3）化合反应与氧化反应的关系：化合反应不一定是氧化反应，氧化反应也不一定是化合反应。有氧气参加的化合反应，同时也一定是一个氧化反应。

（4）缓慢氧化：有些氧化反应进行得很慢，不容易被察觉，这种氧化反应叫做缓慢氧化。通常无发光现象，但会放出热量。如：动植物呼吸、食物的腐败、酒和醋的酿造等。

（5）剧烈氧化：燃烧

缓慢氧化：铁生锈、人的呼吸、事物腐烂、酒的酿造

共同点：①都是氧化反应②都放热

课题3制取氧气

1.实验室制取氧气

注意：电解水并不是实验室制取氧气的方法。

过氧化氢制取氧气

氯酸钾制取氧气

高锰酸钾制取氧气

试剂状态

固态、液态

固态

固态

反应条件

常温下

二氧化锰作催化剂

加热条件下

二氧化锰作催化剂

加热

（1）用氯酸钾与二氧化锰混合加热制氧气装置，操作与用高锰酸钾制氧气，并用排水法收集相同，只是管口不用棉花。

（2）排水法收集气体（适宜收集难溶于水的气体）时：导气管伸到集气瓶口就行。（目的是方便水下容易取出集气瓶）向上排空集气法（适宜收集密度比空气大，不与空气反应的气体）向下排空集气法（适宜收集密度比空气小，不与空气反应的气体）时：导气管应伸入到接近集气瓶底的位置（目的是便于排尽集气瓶中空气）

（3）收集满氧气的集气瓶用玻璃片盖上正放在桌上。

2.高锰酸钾制取氧气的步骤及注意事项

步骤

注意事项

（1）查：检查装置的气密性

方法：连接仪器，把导管一端浸入水里，两手紧握试管外壁，如果导管口有气泡冒出，则装置的气密性良好。

（2）装：将药品装入试管

试管口要放一团棉花，防止加热时，高锰酸钾粉末进入导管中，堵塞导管

（3）定：将试管固定在铁架台上

铁夹夹在离试管口约1/3处。试管口要略向下倾斜，防止冷凝水流到试管底部，使试管炸裂。

（4）点：先预热，后对药品加热

先预热，再固定加热

（5）收：收集氧气

待导管口有连续、均匀的气泡冒出时用排水法进行收集，收集满的集气瓶瓶口应盖上玻璃片，正放在桌上

（6）离：收集完毕，将导管撤离水槽

（7）熄：熄灭酒精灯

实验结束时，应先将将导管移出水槽，最后熄灭酒精灯

目的：防止水槽中的水倒吸入试管使试管炸裂

3.检验所收集的气体的方法：

把带火星的木条伸入集气瓶内，如果木条复燃，说明瓶内的气体是氧气

二氧化碳：澄清的石灰水

氢气：将气体点燃，用干冷的烧杯罩在火焰上方；或者，先通过灼热的氧化铜，再通过无水硫酸铜

4.验满方法：

①用向上排空气法收集时：用带火星的木条放在集气瓶口，如果木条复燃，说明瓶内的氧气已满；

②用排水法收集时：当气泡从瓶口冒出时，说明瓶内的氧气已满。

5.氧气的工业制法

分离液态空气，是物理变化

6、（1）催化剂：一变二不变

在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都不发生变化的物质。催化剂起催化作用。

说明：（1）改变化学反应速率，包括加快和减慢；（2）二氧化锰不是过氧化氢溶液分解的专属催化剂，还有其他；（3）不会使产物的质量增加和减少。

（2）催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用。

7、分解反应

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”。属于基本反应类型。

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