初中化学八年级全一册（沪科版·五四学制2024）专题三课题2氧气和二氧化碳性质第1课时核心

初中化学八年级全一册（沪科版·五四学制2024）专题三课题2氧气和二氧化碳性质第1课时核心知识清单一、知识建构与课标要求解读【基础】【学习目标锁定】本课时隶属于沪科版·五四学制2024八年级全一册“主题二常见的物质（上）”中的“专题三空气、氧气、二氧化碳”。作为初中化学核心物质学习的开端，本课时的核心任务是构建对氧气和二氧化碳两种重要气体的初步认识。具体要求为：通过观察和实验探究，掌握氧气和二氧化碳的物理性质（颜色、状态、气味、溶解性、密度等）；理解氧气化学性质的活泼性，能够准确描述碳、硫、铁等物质在氧气中燃烧的现象，并会书写相应的文字表达式；初步建立“性质决定用途，用途体现性质”的化学学科基本观念。【重要】【素养聚焦】本课时重点培养“宏观辨识与微观探析”能力（通过宏观现象推知物质性质）以及“科学探究与创新意识”（通过实验观察与对比分析得出结论）。学习中要注重实验现象的准确描述与记忆，这是后续进行物质鉴别与推断的基础。二、氧气的性质深度全解（一）氧气的物理性质【高频考点】【基础】氧气在物理状态上的变化与其化学性质无关，属于物理变化。其物理性质要点如下：1.色、味、态：在通常状况下（常温常压），氧气是一种无色、无臭（无味）、无味的气体。【易错点】有同学误认为氧气是淡蓝色的，请注意：只有在加压降温的条件下，氧气转化为液态氧（淡蓝色）或固态氧（淡蓝色雪花状）时才显现颜色，气态氧气是无色的28。2.密度：在标准状况下（0℃，101.325kPa），氧气的密度为1.429g/L，略大于空气的密度（1.293g/L）。【考点】这是实验室收集氧气时，除排水法外还可采用向上排空气法的根本原因。3.溶解性：氧气不易溶于水。【重要辨析】“不易溶”不等于“不溶”或“难溶”。在通常状况下，1L水中大约只能溶解30mL氧气。虽然溶解量很少，但这恰好维持了水中生物的呼吸需求，是水生生物存活的物质基础810。4.三态变化：工业上利用这一原理分离液态空气制取氧气。在101kPa时，氧气在183℃时变为淡蓝色液体，在218℃时变成淡蓝色雪花状固体。（二）氧气的化学性质【核心重难点】【热点】氧气是一种化学性质比较活泼的气体，具有氧化性（助燃性），能支持燃烧，但氧气本身不能燃烧，因此不能说氧气具有可燃性【绝对易错点】58。【实验探究1】木炭与氧气的反应101.操作：用坩埚钳夹取一小块木炭，在酒精灯上加热至发红（燃烧），然后自上而下缓慢伸入盛有氧气的集气瓶中。燃烧停止后，立即向集气瓶中倒入少量澄清石灰水（氢氧化钙溶液），振荡。2.现象：在空气中：持续红热，无火焰，放出热量。在氧气中：剧烈燃烧，发出白光，放出大量热。生成物检验：倒入澄清石灰水后，石灰水变浑浊（白色沉淀），证明生成了二氧化碳气体。3.反应原理（文字表达式）：碳+氧气→（点燃）二氧化碳(C+O2→(点燃)CO2)4.【考点剖析】木炭为何要自上而下缓慢伸入？目的是充分利用集气瓶中的氧气，使木炭与氧气充分反应；若快速伸入，燃烧放热会使氧气受热膨胀从瓶口逸出，导致反应不充分甚至很快熄灭。【实验探究2】铁丝与氧气的反应【高频考点】【难点】1.准备：将细铁丝盘成螺旋状，下端系一根火柴。集气瓶底部要预先装少量水或铺一层细沙。2.操作：点燃火柴，待火柴快燃尽时，将铁丝连同螺旋状部分伸入盛有氧气的集气瓶中。3.现象：剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体（四氧化三铁）。【重要对比】铁丝在空气中只能被烧至红热，不会燃烧；只有在纯氧中才会发生上述剧烈现象。这说明燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关。4.反应原理：铁+氧气→（点燃）四氧化三铁(Fe+O2→(点燃)Fe3O4)5.【实验深度剖析——必考】为什么铁丝要盘成螺旋状？【目的】增大铁丝与氧气的受热面积，有利于持续燃烧。为什么要在铁丝末端系一根火柴？【目的】引燃铁丝，火柴燃烧预热铁丝，使其达到着火点。为什么待火柴快燃尽时才伸入？【易错点】防止火柴燃烧消耗集气瓶中大量的氧气，导致铁丝无法在富氧环境中顺利燃烧。集气瓶底部为什么要放少量水或细沙？【重点】防止高温熔融物（生成的四氧化三铁）溅落，炸裂集气瓶底。【对比】硫燃烧实验中瓶底水的作用是吸收二氧化硫，防止污染空气，目的不同58。【实验探究3】硫与氧气的反应1.操作：在燃烧匙里放少量硫，加热，直到燃烧，观察在空气中燃烧的现象；然后将其伸入盛有氧气的集气瓶中。2.现象：在空气中：发出微弱的淡蓝色火焰，放出热量，生成有刺激性气味的气体。在氧气中：发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生成有刺激性气味的气体（二氧化硫）58。3.反应原理：硫+氧气→（点燃）二氧化硫(S+O2→(点燃)SO2)4.【考点提醒】描述现象时，要准确区分“火焰”和“光”。硫、氢气、甲烷等气体或低沸点物质燃烧产生火焰；木炭、铁丝等高沸点固体燃烧产生光或火星5。同时，二氧化硫是大气污染物，实验中瓶底放水是为了吸收它。（三）重要概念辨析【理论升华】1.化合反应与氧化反应8化合反应：由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应。（特征：多变一）。它是化学反应的基本类型之一（四大基本反应类型：化合、分解、置换、复分解）。例如：铁+氧气→四氧化三铁。氧化反应：物质与氧（包括氧气）发生的反应。（特征：得氧）。它不是基本反应类型，而是从得失氧的角度对反应的分类。例如：石蜡+氧气→二氧化碳+水（虽然不属于化合反应，但是氧化反应）。【难点】两者关系：属于交叉关系。即化合反应不一定是氧化反应（如氧化钙+水→氢氧化钙），氧化反应也不一定是化合反应（如蜡烛燃烧）。有氧气参加的化合反应，一定是氧化反应（如碳+氧气→二氧化碳）8。2.缓慢氧化与剧烈氧化8剧烈氧化（燃烧）：发光、放热，现象明显。缓慢氧化：进行得很慢，甚至不易察觉，但也放热。如：钢铁生锈、动植物呼吸、食物腐烂、农家肥腐熟、酿造过程等。【热点】这些生活中的例子常作为考点出现。三、二氧化碳的性质深度全解（第1课时基础部分）（一）二氧化碳的物理性质【基础】1.色、味、态：通常状况下，二氧化碳是一种无色、无味的气体。【注意】这里的“无味”是指没有特殊气味，但高浓度的二氧化碳在空气中会刺激鼻腔和呼吸道，感觉上是有“刺激性”的，但这不属于化学性质中描述的“气味”范畴。2.密度：二氧化碳的密度比空气大（标准状况下约为1.977g/L，是空气的1.5倍）。【考点】这是收集二氧化碳只能用向上排空气法，而不能用向下排空气法的原因。3.溶解性：二氧化碳能溶于水。【重要】在通常状况下，1体积水约能溶解1体积的二氧化碳，增大压强还会溶解得更多。这是制汽水等碳酸饮料的原理6。4.固态二氧化碳：固态的二氧化碳叫做“干冰”。【热点】干冰极易升华，由固体直接变为气体，过程中吸收大量的热，使周围温度降低，且无液体残留。因此可用于人工降雨、制造舞台云雾、作制冷剂等6。（二）二氧化碳的化学性质（初步）【核心考点】本课时主要涉及与水反应和与石灰水反应，这是鉴别二氧化碳的核心。1.一般情况下，不能燃烧，也不支持燃烧。【实验】如图将一瓶二氧化碳气体像倒水一样慢慢倒入放有燃着蜡烛的烧杯中（注意沿烧杯壁倾倒）。现象是：蜡烛由下至上依次熄灭。【结论】该实验说明二氧化碳具有两个性质：物理性质——密度比空气大；化学性质——不燃烧也不支持燃烧6。【易错警示】不能利用此性质鉴别二氧化碳和氮气，因为氮气也不支持燃烧。当燃着的木条伸入两种气体中时，都会熄灭。2.与水反应生成碳酸。【重要实验】69操作：取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥小花。实验对比：①喷稀醋酸：小花变红。（证明酸能使石蕊变红）②喷水：小花不变色。（证明水不能使石蕊变红）③直接放入二氧化碳气体中：小花不变色。（证明二氧化碳本身不能使石蕊变红）④喷水后放入二氧化碳气体中：小花变红。（综合分析：二氧化碳与水反应生成了新物质——碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红）反应原理：二氧化碳+水→碳酸（CO2+H2O→H2CO3）【拓展】碳酸很不稳定，容易分解。将上述变红的小花放在酒精灯火焰上微热，红花又变回紫色，因为碳酸受热分解：碳酸→二氧化碳+水（H2CO3→CO2↑+H2O）6。3.与澄清石灰水反应【必考鉴别题】现象：向澄清石灰水中通入二氧化碳气体，石灰水变浑浊（生成白色沉淀）。反应原理：二氧化碳+氢氧化钙→碳酸钙↓+水（CO2+Ca(OH)2→CaCO3↓+H2O）【高频考点】此反应用于实验室检验二氧化碳气体（即证明某气体是二氧化碳的唯一方法）。石灰水变浑浊的现象就是产生了不溶于水的碳酸钙白色沉淀。四、考点、考向与解题策略（一）氧气性质考点精析【考向1】对氧气物理性质的正误判断。解题要点：熟记“无色无味气体、不易溶、密度略大于空气”。注意陷阱：液氧才是淡蓝色；标准状况下密度略大，但不是“很大”。【考向2】物质在氧气中燃烧实验现象的描述。【高频】【易错】解题步骤：一审“物质”（是硫、铁还是碳），二审“环境”（空气还是氧气），三审“要求”（现象还是结论）。常见错误：①张冠李戴：把硫在空气中燃烧的淡蓝色火焰当作在氧气中的现象。②忽视条件：铁丝在空气中“不燃烧”，描述为“剧烈燃烧，火星四射”就错了。③现象与结论不分：描述现象时不能直接说出生成物的名称。如“生成四氧化三铁”是结论，不是现象；现象应该是“生成黑色固体”。同样，“生成二氧化碳”是结论，现象是“生成能使澄清石灰水变浑浊的气体”58。【考向3】化合反应与氧化反应的判断。解题要点：严格按照定义判断。化合反应看生成物种类（只能一种）；氧化反应看是否有氧参加。（二）二氧化碳性质考点精析【考向1】二氧化碳的物理性质应用。解题要点：密度比空气大——向上排空气法、倾倒实验；能溶于水——软塑料瓶变瘪实验、制汽水；干冰升华吸热——人工降雨、制冷。【考向2】二氧化碳与水反应的探究实验。【难点】【必考】解题要点：必须明确石蕊试液（或试纸、小花）是用于检验酸性的。上述四组对比实验的核心逻辑是：排除法。逐一排除水、二氧化碳单独不能使石蕊变色，从而证明是它们反应后的产物（碳酸）使其变色。【考向3】二氧化碳的检验与鉴别。解题要点：检验二氧化碳的唯一试剂是澄清石灰水。鉴别二氧化碳和其他不支持燃烧的气体（如氮气），需用澄清石灰水；若用燃着的木条，只能证明不支持燃烧，不能区分是二氧化碳还是氮气。（三）典型例题解题思维建模【例题1】（2024·上海浦东新·一模）下列关于氧气物理性质的描述，正确的是（）A.氧气易溶于水B.液态氧为无色液体C.标准状况下，氧气的密度略小于空气D.通常状况下，氧气是一种无色无味的气体【思维路径】1.锁定考点：氧气的物理性质。2.逐项分析：A项，氧气是不易溶于水，不是易溶，错误；B项，液态氧是淡蓝色的，不是无色，错误；C项，标准状况下氧气密度（1.429g/L）比空气（1.293g/L）略大，不是略小，错误；D项，描述准确。3.得出结论：正确答案为D。【例题2】下列反应中，既属于化合反应又属于氧化反应的是（）A.氧化钙+水→氢氧化钙B.酒精+氧气→（点燃）二氧化碳+水C.氢气+氧气→（点燃）水D.碳酸→二氧化碳+水【思维路径】1.锁定考点：化合反应与氧化反应的交叉关系。2.概念辨析：化合反应必须是“多变一”；氧化反应必须是物质与氧发生的反应。3.逐个分析：A.是“多变一”，属于化合反应，但没有氧气参与，不是氧化反应。B.有氧气参与，是氧化反应，但生成物有两种，不是化合反应。C.是“多变一”，属于化合反应；且有氧气参与，也是氧化反应。满足要求。D.是“一变多”，属于分解反应，不符合。4.得出结论：正确答案为C。【例题3】用右图所示实验验证二氧化碳的性质。请你回答问题：（1）实验A中，观察到的现象是______，说明二氧化碳具有的性质是______。（2）实验B中，向收集满二氧化碳的软塑料瓶中倒入约1/3体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡，观察到的现象是______，由此得出的结论是______。（3）实验C中，将一朵用紫色石蕊溶液浸泡过的干燥小花，直接放入盛有二氧化碳的集气瓶中，小花不变色；再向该小花上喷少量水，小花仍不变色；然后将喷水后的小花重新放入该集气瓶中，小花变成红色。分析小花变红的原因是______（用文字表达式表示）。【思维路径】1.锁定考点：二氧化碳的阶梯性质实验（倾倒灭火、溶解性、与水反应）。2.情境分析：（1）A为倾倒二氧化碳灭蜡烛。现象应为“燃着的蜡烛由下至上依次熄灭”。结论应涵盖物理和化学性质：“二氧化碳密度比空气大，且不能燃烧也不支持燃烧”。（2）B为二氧化碳溶解性实验。二氧化碳能溶于水，导致瓶内气压减小，在大气压作用下，塑料瓶变瘪。现象是“塑料瓶变瘪了”。结论是“二氧化碳能溶于水”。（3）C为二氧化碳与水反应对比实验。干燥小花在二氧化碳中不变色，说明二氧化碳本身不能使石蕊变色；喷水后小花仍不变色，说明水也不能使石蕊变色；但喷水后再接触二氧化碳，小花变红，说明是二氧化碳与水反应生成的碳酸使石蕊变红。3.规范书写：文字表达式为：二氧化碳+水→碳酸。五、易错点与难点突破集中营【易错点1】对“助燃”与“可燃”混淆。氧气具有助燃性（支持燃烧），但不具有可燃性（本身不能燃烧）。因此，氧气不是燃料，而是帮助燃料燃烧的氧化剂。【易错点2】对实验现象的错位记忆。务必分清单质在“空气”和“氧气”中燃烧现象的区别。建议采用对比记忆法：硫（空气：淡蓝火焰；氧气：蓝紫火焰）；木炭（空气：红光；氧气：白光）；铁（空气：红热；氧气：剧烈燃烧火星四射）。