初中化学九年级上册（科粤版）第三单元知识清单：氧气与水

初中化学九年级上册（科粤版）第三单元知识清单：氧气与水一、单元导言：建构“物质性质与用途”的核心认知框架本单元是初中化学的基石篇章，它引领我们从维持生命最重要的两种物质——氧气和水出发，开启探索物质世界奥秘的大门。本单元的学习，绝非简单的知识点记忆，而是要初步建立“性质决定用途，用途体现性质”这一化学学科核心观念。我们将通过观察、实验和探究，系统学习研究物质性质的一般方法，理解化学反应的条件与规律，并树立珍惜资源、保护环境的科学态度和社会责任感。这不仅是应对中考的关键，更是培养未来公民必备的科学素养。二、3.1氧气的性质和用途——【重要】【高频考点】（一）氧气的物理性质——【基础】在标准状况（温度为0℃，压强为101.325kPa）下，氧气是一种无色、无气味的气体。【易错点】描述气体颜色、气味时，务必指明“通常状况下”。氧气密度比空气略大，标准状况下为1.429g/L，因此盛满氧气的集气瓶应正放在桌面上。氧气不易溶于水，【热点】在室温下，1L水中只能溶解约30mL氧气。这一性质决定了它可用排水法收集，也解释了水中生物能生存的原因。【拓展】氧气有三态变化，在加压、降温条件下，氧气可变为淡蓝色的液体，甚至变成淡蓝色雪花状的固体。工业上使用的蓝色钢瓶就是用来储存液态氧的。（二）氧气的化学性质——【非常重要】【必考】氧气是一种化学性质比较活泼的气体，能支持燃烧（助燃性），并能供给呼吸。注意：氧气本身不能燃烧，不具有可燃性，这是一个核心考点。1.与非金属单质的反应（1）木炭（C）：【实验现象】木炭在空气中燃烧，持续红热，放出热量。木炭在氧气中燃烧更剧烈，发出白光，放出热量，生成一种能使澄清石灰水变浑浊的无色气体——二氧化碳（CO2）。【文字表达式】碳+氧气→二氧化碳。【符号表达式】C+O2→CO2。（2）硫（S）：【实验现象】硫在空气中燃烧，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。硫在氧气中燃烧更剧烈，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（SO2）。【注意事项】实验前，集气瓶中要预先装入少量水，目的是吸收有毒的二氧化硫，防止污染空气。【文字表达式】硫+氧气→二氧化硫。【符号表达式】S+O2→SO2。（3）红磷（P）：【实验现象】红磷在空气中燃烧，发出黄白色火焰，放出热量，产生大量白烟（五氧化二磷固体小颗粒）。【文字表达式】磷+氧气→五氧化二磷。【符号表达式】P+O2→P2O5。该反应常用于测定空气中氧气含量的实验。2.与金属单质的反应（1）铁丝（Fe）：【实验现象】细铁丝在空气中只能被烧至红热，不能燃烧。细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——四氧化三铁（Fe3O4）。【注意事项】实验前，需用砂纸打磨掉铁丝表面的铁锈，并将其绕成螺旋状（以增大铁丝与氧气的受热面积）。在铁丝一端系一根火柴梗，点燃火柴，待火柴梗即将燃尽时，再将铁丝缓慢伸入盛有氧气的集气瓶中（防止火柴梗燃烧消耗过多氧气）。集气瓶底部要预先装入少量水或铺一层细沙，目的是防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底。【文字表达式】铁+氧气→四氧化三铁。【符号表达式】Fe+O2→Fe3O4。（2）镁条（Mg）：【实验现象】镁条在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出热量，生成白色固体——氧化镁（MgO）。【文字表达式】镁+氧气→氧化镁。【符号表达式】Mg+O2→MgO。3.与某些化合物的反应（1）蜡烛（主要是石蜡）：【实验现象】蜡烛在氧气中燃烧比在空气中更剧烈，发出白光，放出热量，集气瓶内壁有水雾出现，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。【分析】石蜡+氧气→水+二氧化碳。此反应不属于化合反应，但属于氧化反应。（三）重要概念辨析——【难点】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。（多变一）它是四大基本反应类型之一。例：C+O2→CO2。2.氧化反应：物质与氧（这里的氧包括氧气）发生的反应。它不属于基本反应类型，是特征反应方式。3.缓慢氧化：有些氧化反应进行得很慢，甚至不易察觉，称为缓慢氧化。如：铁生锈、动植物呼吸、食物腐烂、酒和醋的酿造等。缓慢氧化同样放出热量。（四）氧气的用途——【基础】1.供给呼吸：用于医疗急救、潜水、登山、宇宙航行等。2.支持燃烧：用于炼钢、气焊、气割、火箭助燃剂等。三、3.2氧气的制取——【非常重要】【必考实验】（一）实验室制法实验室制取气体的一般思路：首先研究反应原理（药品和反应条件），然后根据反应原理选择合适的气体发生装置，再根据气体的性质（密度、溶解性等）选择收集装置。1.加热高锰酸钾（或氯酸钾）法（1）反应原理：【非常重要】高锰酸钾→（加热）锰酸钾+二氧化锰+氧气（2KMnO4→K2MnO4+MnO2+O2↑）氯酸钾→（二氧化锰，加热）氯化钾+氧气（2KClO3→2KCl+3O2↑）（2）实验装置：固体加热型。主要仪器：铁架台（带铁夹）、酒精灯、试管、单孔橡胶塞、导气管、集气瓶、水槽（排水法）。（3）实验步骤（茶庄定点收利息）：【必考操作】①查：检查装置的气密性。【易错点】将导管一端放入水中，用手紧握试管，若导管口有气泡冒出，松手后导管内形成一段水柱，则气密性良好。②装：装入药品（高锰酸钾），并在试管口放一团棉花。目的是防止加热时高锰酸钾粉末进入导管，堵塞导管。③定：将试管固定在铁架台上，试管口要略向下倾斜。目的是防止冷凝水回流到热的试管底部，使试管炸裂。④点：点燃酒精灯，先预热，后集中药品部位加热。⑤收：收集气体。当导管口有连续、均匀的气泡冒出时，再开始收集。因为刚开始排出的主要是装置内的空气。若用排水法，当集气瓶口有大气泡冒出时，说明已收集满。若用向上排空气法（密度大于空气），导管需伸入集气瓶底部，验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则已满。⑥移：先将导管从水槽中移出。⑦熄：再熄灭酒精灯。这两步顺序不能颠倒，目的是防止水槽中的水倒吸入热的试管，使试管炸裂。2.分解过氧化氢溶液法（1）反应原理：【非常重要】过氧化氢→（二氧化锰）水+氧气（2H2O2→2H2O+O2↑）（2）实验装置：固液不加热型。主要仪器：锥形瓶（或试管）、长颈漏斗（或分液漏斗）、双孔橡胶塞、导气管。（3）催化剂与催化作用：【难点】【高频考点】①定义：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叫做催化剂（又叫触媒）。它起的作用叫催化作用。②要点理解（一变两不变）：A.“改变”包括加快或减慢反应速率，不能片面理解为加快。B.“质量”和“化学性质”在反应前后不变，但物理性质可能改变。C.催化剂不能改变生成物的质量，也不能使原本不发生的反应发生。D.对于一个具体的化学反应，催化剂不是唯一的。例如过氧化氢分解可用二氧化锰，也可用硫酸铜溶液、红砖粉末等。【探究实验】比较二氧化锰在过氧化氢分解前后的质量，设计实验证明其化学性质不变。（二）工业制法——分离液态空气法——【基础】原理：利用液态氮和液态氧的沸点不同。在低温、加压条件下，将空气液化，然后蒸发。由于液氮的沸点（196℃）比液氧的沸点（183℃）低，因此氮气先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要就是液态氧。此过程属于物理变化。四、3.3燃烧条件与灭火原理——【重要】【生活应用】（一）燃烧——【基础】1.定义：通常情况下，可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应。2.燃烧的条件（火三角）：【高频考点】【非常重要】（1）物质具有可燃性（可燃物）；（2）可燃物与氧气（或空气）接触；（3）温度达到可燃物的着火点（可燃物燃烧所需的最低温度）。三个条件必须同时具备，缺一不可。3.探究实验：【难点】（1）实验设计：利用控制变量法。（2）案例：薄铜片上的白磷（着火点40℃）燃烧，红磷（着火点240℃）不燃烧，说明温度需要达到可燃物的着火点。热水中的白磷不燃烧（隔绝氧气），通入氧气后白磷燃烧，说明燃烧需要氧气。（二）灭火的原理与方法——【高频考点】根据燃烧的条件，破坏其中一个条件即可灭火。1.清除可燃物或使可燃物与其他物品隔离。如：森林灭火时砍伐隔离带。2.隔绝氧气（或空气）。如：油锅起火用锅盖盖灭；熄灭酒精灯用灯帽盖灭；用沙土覆盖灭火。3.使温度降到可燃物的着火点以下。如：用水灭火；吹灭蜡烛。（三）易燃物与易爆物的安全知识——【拓展】1.爆炸：可燃物在有限的空间内急剧地燃烧，短时间内聚积大量的热，使气体的体积迅速膨胀而引起爆炸。注意：爆炸不一定是化学变化（如轮胎爆炸是物理变化）。2.安全常识：严禁烟火、保持通风、防止静电等。常见安全标识要认识（如禁止烟火、爆炸品标志）。五、3.4水资源及其利用——【重要】【素养导向】（一）人类拥有的水资源——【基础】1.地球表面约71%被水覆盖，但淡水储量只约占全球水储量的2.53%，而可供人类利用的淡水（河流、湖泊、浅层地下水）更少。2.我国水资源总量居世界前列，但人均水量很少，且分布不均，许多地区面临缺水危机。（二）爱护水资源——【热点】1.一方面要节约用水：（1）生活上：一水多用（如淘米水浇花、洗衣水冲厕），使用节水器具。（2）农业上：改大水漫灌为喷灌、滴灌。（3）工业上：循环使用，提高水的利用率。2.另一方面要防治水体污染：（1）水体污染的主要来源：工业污染（废水、废渣、废气）、农业污染（农药、化肥的不合理使用）、生活污染（生活污水的任意排放）。（2）防治措施：①工业上：应用新技术减少污染，对污水进行处理，达标排放。②农业上：提倡使用农家肥，合理使用化肥和农药。③生活上：生活污水集中处理后再排放，不使用含磷洗涤剂。（三）水的净化——【重要实验】【高频考点】【易错点】要区分静置沉淀、吸附沉淀、过滤、蒸馏等操作的原理和效果。1.净化方法对比：（1）静置沉淀：使大颗粒不溶性杂质沉降，净化程度最低。（2）吸附沉淀：利用明矾溶于水生成的胶状物，吸附悬浮杂质，使其沉降。（3）过滤：分离液体与不溶于液体的固体物质。除去的是不溶性杂质。①实验仪器：铁架台（带铁圈）、烧杯、漏斗、玻璃棒、滤纸。②操作要点（一贴二低三靠）：一贴：滤纸紧贴漏斗内壁，中间不留气泡。二低：滤纸边缘低于漏斗边缘；漏斗内液面低于滤纸边缘。三靠：倾倒液体的烧杯口紧靠玻璃棒；玻璃棒下端轻靠三层滤纸一侧；漏斗下端管口紧靠烧杯内壁。③玻璃棒作用：引流，防止液体溅出或冲破滤纸。④过滤后滤液仍浑浊的可能原因：滤纸破损；漏斗内液面高于滤纸边缘；接滤液的烧杯不干净。（4）吸附：利用活性炭等具有吸附作用的物质，除去水中的色素和异味。属于物理变化。（5）蒸馏：利用液体沸点不同，通过加热和冷凝，得到几乎纯净的水。净化程度最高，可除去可溶性杂质。属于物理变化。2.自来水厂净水过程：取水→加絮凝剂（明矾）→反应沉淀池→过滤池→活性炭吸附池→清水池→投药消毒（氯气等）→配水泵→用户。其中投药消毒是化学变化。（四）硬水和软水——【重要】【生活常识】1.定义：含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫硬水；不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水叫软水。2.鉴别方法：【热点】取样，加入等量肥皂水，搅拌。产生泡沫多、浮渣少的是软水；泡沫少、浮渣多的是硬水。3.危害：浪费洗涤剂；锅炉结垢易引起爆炸；长期饮用影响健康等。4.软化方法：生活中常用煮沸；实验室常用蒸馏。六、跨学科实践活动：水的净化与自制净水器【拓展思维】本活动融合了化学、工程学、材料学思想。1.设计思路：利用不同材料的特性，逐级去除水中的杂质。通常遵循“大颗粒→小颗粒→微小杂质→异味颜色”的顺序。2.常见材料及其作用：小卵石（除去大颗粒不溶物）、石英砂（除去较小颗粒不溶物）、活性炭（吸附色素和异味）、蓬松棉（起过滤和支撑作用）。3.评价标准：净化效果（出水澄清度）、净化速度、装置的便携性与稳定性。七、本单元核心思想与方法总结（一）性质与用途的关系物质的性质决定物质的用途，物质的用途反映物质的性质。这是贯穿整个化学学习的核心思想。（二）实验探究的一般方法提出问题→猜想与假设→制定计划→进行实验→收集证据→解释与结论→反思与评价→表达与交流。本单元的燃烧条件探究、催化剂作用探究都是极佳的范例。（三）宏观辨识与微观探析虽然本单元未深入分子原子，但可以通过氧气、水的宏观性质（如状态、变化）初步感知微观粒子的存在和运动，为后续学习打下基础。（四）科学态度与社会责任通过对水资源的学习，培养节约用水、保护水资源的意识。通过对燃烧与灭火的学习，增强安全防范意识和应对突发事件的能力。八、高频考点与解题策略（一）常见题型1.选择题：考查氧气性质（现象判断）、物质分类（纯净物/混合物）、基本反应类型、实验操作正误判断。