九年级化学科粤版上册第三章维持生命之气-氧气知识清单

九年级化学科粤版上册第三章维持生命之气——氧气知识清单一、氧气的物理性质【基础】【高频考点】氧气的物理性质是学习和理解其化学性质及用途的基础，通常在选择题和填空题的语境中进行考查。主要涵盖颜色、状态、气味、密度、水溶性及三态变化等核心要点。（一）色、味、态【基础】在通常状况下（即常温、常压），氧气是一种无色、无味的气体。这是氧气最直观的物理属性，也是区别于其他气体（如二氧化硫有刺激性气味）的特征之一。需要特别注意的是，描述必须精准，不能遗漏“通常状况下”这一前提条件，因为物质的性质可能会随外界条件的改变而变化。（二）密度【基础】氧气的密度略大于空气。在标准状况下（0℃，101.325kPa），氧气的密度为1.429g/L，而空气的密度约为1.293g/L。这一性质决定了氧气在实验室中可以采用向上排空气法进行收集，即集气瓶口向上，导管深入瓶底，以便将空气向上排出。这也是中考中推断气体收集方法的重要依据。（三）溶解性【基础】【重要】氧气不易溶于水。在室温（20℃）下，1L水中大约只能溶解30mL的氧气。这一性质虽然表述为“不易溶”，但足以维持水生生物的生命活动。这也是实验室中可以采用排水法收集氧气的原因，因为氧气不易溶于水，不会与水发生快速反应或大量损失。命题时常通过“鱼在水中生存”等生活现象来考查这一知识点。（四）三态变化【基础】氧气在温度降低或压强增大时，可以发生状态的变化，这是一个物理变化。在101kPa压强下：1.当温度降至183℃时，氧气由无色气体会变为淡蓝色的液体。2.当温度降至218℃时，氧气由淡蓝色液体变为淡蓝色的雪花状固体。工业上据此原理，通过分离液态空气法制取大量氧气。此外，工业氧气通常加压贮存在蓝色的钢瓶中，这也是一个常识性考点。（五）【易错点剖析】1.“不易溶”不等于“不溶”：氧气能微溶于水，不能描述为“极易溶”或“不溶”。正是因为微溶，水中才有溶解氧，鱼类才能生存。2.“无色”的适用范围：氧气在通常状况下是无色的，但液态氧和固态氧均是淡蓝色的，描述时需注意状态。3.密度的精确比较：常说氧气密度比空气“略大”或“略重”，但不能简单说成“很大”。二、氧气的化学性质【核心】【重中之重】氧气的化学性质是其本质特征，主要表现为支持燃烧（助燃性）和供给呼吸。氧气是一种化学性质比较活泼的气体，在加热或点燃的条件下，能与许多物质发生剧烈的氧化反应。（一）氧气检验方法【基础】操作：将带有火星的木条伸入集气瓶内。现象：木条复燃。结论：证明该气体是氧气。这是氧气特有的性质，也是鉴别氧气的唯一可靠方法，必须熟练掌握。（二）与重要物质的反应【高频考点】【难点】对于每一个与氧气反应的实验，必须从反应现象（尤其注意在空气中和在氧气中燃烧现象的区别）、反应表达式（文字表达式或化学方程式）、注意事项三个维度进行精准记忆。1.木炭（碳）在氧气中燃烧【重要】（1）实验操作：将木炭在酒精灯火焰上加热至红热，然后自上而下缓慢伸入盛有氧气的集气瓶中。（2）实验现象：在空气中燃烧现象为持续红热，无烟无焰；在氧气中燃烧更剧烈，发出耀眼的白光（或白光），放出热量。生成的气体能使澄清的石灰水变浑浊（此为检验二氧化碳的方法）。（3）反应表达式：碳+氧气→（点燃）二氧化碳（C+O₂→（点燃）CO₂）（4）注意事项：伸入集气瓶时应由上而下缓慢伸入，以充分利用瓶内的氧气，延长反应时间，使现象更明显。2.硫（俗称硫磺）在氧气中燃烧【高频考点】（1）实验现象：在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰，生成有刺激性气味的气体，放出热量；在氧气中燃烧更剧烈，发出明亮的蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体，放出热量。（2）反应表达式：硫+氧气→（点燃）二氧化硫（S+O₂→（点燃）SO₂）（3）注意事项：硫的用量不宜过多，且集气瓶底部要预先加入少量水。目的是吸收生成的二氧化硫气体，防止其逸出污染空气（因为二氧化硫有毒，且有刺激性气味）。3.铁丝（铁）在氧气中燃烧【高频考点】【难点】（1）实验现象：铁丝在空气中只能发生红热现象，不能燃烧；在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，反应后生成黑色的固体（四氧化三铁）。（2）反应表达式：铁+氧气→（点燃）四氧化三铁（3Fe+2O₂→（点燃）Fe₃O₄）（3）【操作要点与原因分析】（必考）A.铁丝处理：先用砂纸打磨光亮，目的是除去铁丝表面的铁锈和油污，利于引燃。B.盘成螺旋状：目的是增大铁丝与氧气的接触面积，使热量集中，利于持续燃烧。C.系火柴梗：在螺旋状铁丝一端系一根火柴梗，目的是引燃铁丝。D.待火柴梗即将燃尽时伸入：防止火柴梗燃烧消耗过多的氧气，导致铁丝无法正常燃烧。E.集气瓶底铺少量细沙或加少量水：目的是防止高温熔融物溅落炸裂集气瓶底。（4）【易错警示】不能误将生成的四氧化三铁描述为“三氧化二铁”或“铁锈”，且不能忽略“点燃”条件。4.红磷（磷）在氧气中燃烧【重要】（1）实验现象：在空气中燃烧产生黄白色火焰，放出热量，产生大量白烟；在氧气中燃烧更剧烈，发出耀眼的白光，产生大量白烟（烟为固体小颗粒，这里是五氧化二磷固体）。（2）反应表达式：磷+氧气→（点燃）五氧化二磷（4P+5O₂→（点燃）2P₂O₅）（3）注意事项：产生的白烟是五氧化二磷固体，不是雾（雾是小液滴）。该反应常用于测定空气中氧气含量的实验。5.镁条（镁）在氧气中燃烧【拓展】（1）实验现象：发出耀眼的白光，放出热量，生成一种白色的固体（氧化镁）。（2）反应表达式：镁+氧气→（点燃）氧化镁（2Mg+O₂→（点燃）2MgO）6.蜡烛（石蜡）在氧气中燃烧【重要】（1）实验现象：在空气中燃烧产生黄色火焰，在氧气中燃烧更剧烈，发出白光，放热，集气瓶内壁有水珠出现（证明有水生成），向集气瓶中倒入澄清石灰水，石灰水变浑浊（证明有二氧化碳生成）。（2）反应表达式：石蜡+氧气→（点燃）二氧化碳+水（3）注意事项：蜡烛的主要成分是石蜡（多种烃的混合物），因此该反应的生成物有两种，不属于化合反应。（三）【总结提升】1.物质在空气中燃烧，实质上是与空气中的氧气反应。由于空气中氧气只占约21%，因此物质在空气中燃烧的剧烈程度通常不如在纯氧中。2.氧气在反应中提供氧，表现出氧化性，是常用的氧化剂。氧气本身不能燃烧，不具有可燃性，只具有助燃性。三、氧气的检验与验满【基础】【操作考点】（一）检验方法（必考）如上所述，使用带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，则证明该气体是氧气。（二）验满方法【重要】验满是指验证集气瓶中的氧气是否已经收集满，操作时木条不能伸入瓶内。1.向上排空气法验满：将一根带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则证明氧气已满。2.排水法验满：当集气瓶口有大气泡向外冒出时，证明氧气已满。因为排水法收集时，瓶内原充满水，当氧气将水完全排出后，多余的气体会在瓶口形成气泡逸出。四、氧气的用途【基础】【性质与用途对应观】氧气的用途由其性质决定，体现了“性质决定用途，用途反映性质”的化学观念。（一）供给呼吸氧气能供给呼吸，这是维持人类和动植物生命活动的基础。具体应用包括：1.医疗急救：用于抢救病人。2.登山、潜水、航空：在缺氧或无法呼吸的环境下，携带氧气瓶以供呼吸。3.动物呼吸：维持生命。（二）支持燃烧氧气具有助燃性，能支持物质剧烈燃烧。具体应用包括：1.炼钢：在炼钢过程中吹入氧气，可以除去生铁中的过量碳及其他杂质。2.气焊和气割：利用乙炔等在氧气中燃烧产生的高温火焰来切割或焊接金属。3.航天火箭：液氧作为火箭发动机的助燃剂，与燃料（如液氢）反应产生巨大推力。4.液氧炸药：用液氧浸泡木屑、炭粉等物质，制成炸药用于开山采矿。五、重要的反应类型【核心概念】【高频考点】（一）化合反应【基础】1.定义：由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应。2.特征：多变一。...通式：A+B+...→C4.判断：这是化学反应的基本类型之一。例如：铁+氧气→四氧化三铁，属于化合反应。但蜡烛燃烧生成两种物质，不属于化合反应。（二）氧化反应【基础】【难点】1.定义：物质与氧发生的反应。（注意：这里的“氧”包括氧气，也包括含氧化合物中的氧）。2.特征：有氧参与。3.分类：氧化反应不是基本反应类型，它可以从不同角度分类。（1）剧烈氧化：如燃烧，发光、放热，现象明显。（2）缓慢氧化：进行得很慢，甚至不易察觉的氧化反应。【重要考点】A.特点：不发光，但放热。B.实例：铁生锈、食物腐烂、动植物呼吸、酿酒酿醋、农家肥腐熟等。C.【易错点】呼吸作用（属于缓慢氧化）与燃烧（剧烈氧化）的本质都是氧化反应，都放热。（3）自燃：由缓慢氧化引起的自发燃烧。例如：白磷暴露在空气中缓慢氧化放热，当温度达到其着火点时，不经点燃就会自发燃烧。稻草堆、煤堆如果通风不好，也可能发生自燃。（三）化合反应与氧化反应的关系【难点】【易错点】1.有氧气参加的化合反应，同时也是氧化反应。（如：铁+氧气→四氧化三铁）2.没有氧气参加的化合反应，不是氧化反应。（如：二氧化碳+水→碳酸）3.氧化反应不一定是化合反应。（如：石蜡+氧气→二氧化碳+水，是氧化反应，但不是化合反应，因为生成物有两种。）4.【判断方法】用集合思想理解：化合反应与氧化反应属于不同分类标准下的反应，它们是交叉关系，不是包含关系。六、氧气的工业制法与实验室制法对比【拓展】（一）工业制法【基础】1.方法：分离液态空气法。2.原理：利用液态氮和液态氧的沸点不同（氮气沸点196℃，氧气沸点183℃）。在低温条件下加压，使空气变为液态，然后升温。由于氮气的沸点较低，会先气化从液态空气中分离出来，剩下的主要就是液态氧。3.变化类型：属于物理变化（因为没有新物质生成）。（二）实验室制法【基础】（虽标题为性质用途，但制法常与性质结合考查）1.药品与原理（三个典型反应）：（1）加热高锰酸钾：高锰酸钾→（加热）锰酸钾+二氧化锰+氧气（2KMnO₄→（△）K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑）（2）分解过氧化氢（加二氧化锰）：过氧化氢→（二氧化锰）水+氧气（2H₂O₂→（MnO₂）2H₂O+O₂↑）（3）加热氯酸钾（加二氧化锰）：氯酸钾→（二氧化锰/加热）氯化钾+氧气（2KClO₃→（MnO₂/△）2KCl+3O₂↑）2.催化剂【重要概念】：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没有发生变化的物质。（一变两不变）3.收集方法：（1）排水法：因为氧气不易溶于水，且不与水反应。（2）向上排空气法：因为氧气的密度比空气略大。七、学科思想与方法建构（一）性质与用途的关系牢固树立“性质决定用途，用途体现性质”的化学核心观念。例如，氧气能供给呼吸决定了它在医疗、潜水中的用途；氧气能支持燃烧决定了它在炼钢、航天中的用途。（二）控制变量与对比实验思想在学习氧气化学性质的实验时，通过对比物质在空气和氧气中燃烧现象的不同，深刻理解反应物的浓度（氧气的纯度）对化学反应剧烈程度的影响。（三）观察能力的培养学会全面、有序、准确地描述实验现象。通常包括三个阶段：1.反应前：观察反应物的