一、学习目标

• 准确解释本单元 空气、氧气、制取氧气、实验活动1 氧气的实验室制取与性质 的核心概念。
• 能依据实验现象建立证据链，规范书写相关化学式、化学方程式或计算过程。
• 能把宏观现象、微观粒子和符号表达联系起来，并在生活情境中安全应用。

二、核心概念

空气： 空气是混合物，氮气约占总体积的 $78\%$，氧气约占 $21\%$，还含稀有气体、二氧化碳等。

氧气： 氧气是无色、无味、密度略大于空气且不易溶于水的气体，具有氧化性，能支持燃烧但本身不是可燃物。

制取氧气： 实验室可加热高锰酸钾，或用二氧化锰催化过氧化氢分解；按反应物状态和条件选择发生装置。

实验活动1 氧气的实验室制取与性质： 完成装置气密性检查、药品装入、制取、收集、验满和性质实验，形成安全完整的实验记录。

化学学习不能只背结论。判断物质和反应时，应同时追问：研究对象是什么、证据是什么、微观粒子怎样变化、符号表达是否守恒、实验条件是否完整。

三、重点知识

本单元常用关系或表达：

$$2H_2O_2\xrightarrow{MnO_2}2H_2O+O_2\uparrow$$ $$3Fe+2O_2\xrightarrow{点燃}Fe_3O_4$$

实验安全： 制气前检查气密性；铁丝燃烧实验在集气瓶底放少量水或细沙，防止高温熔融物炸裂瓶底。

四、知识点讲解

下面的知识图把本单元各课题连接成完整学习路径。阅读时先识别物质、装置或过程，再用实验事实和守恒观点解释。

1. 空气

空气是混合物，氮气约占总体积的 $78\%$，氧气约占 $21\%$，还含稀有气体、二氧化碳等。

学习要点： 测定氧气含量要选择只与氧气反应、生成物不为气体的物质，并保证装置气密。

观察实验时要把“操作、现象、结论”分开记录；涉及反应时从宏观现象、微观粒子和符号表达三个角度相互验证。

2. 氧气

氧气是无色、无味、密度略大于空气且不易溶于水的气体，具有氧化性，能支持燃烧但本身不是可燃物。

学习要点： 木炭、硫、铁丝等在氧气中反应现象不同；描述现象不能把生成物名称写成所见现象。

观察实验时要把“操作、现象、结论”分开记录；涉及反应时从宏观现象、微观粒子和符号表达三个角度相互验证。

3. 制取氧气

实验室可加热高锰酸钾，或用二氧化锰催化过氧化氢分解；按反应物状态和条件选择发生装置。

学习要点： 排水法收集较纯氧气，向上排空气法收集较干燥氧气；用带火星木条检验氧气。

观察实验时要把“操作、现象、结论”分开记录；涉及反应时从宏观现象、微观粒子和符号表达三个角度相互验证。

4. 实验活动1 氧气的实验室制取与性质

完成装置气密性检查、药品装入、制取、收集、验满和性质实验，形成安全完整的实验记录。

学习要点： 加热法结束时先把导管移出水面再熄灭酒精灯，防止水倒吸使试管炸裂。

观察实验时要把“操作、现象、结论”分开记录；涉及反应时从宏观现象、微观粒子和符号表达三个角度相互验证。

五、易错点

六、例题

例题 1

用过氧化氢制氧气时二氧化锰有什么作用？

解析： 它改变反应速率，反应前后质量和化学性质基本不变。

答案： 催化剂。

例题 2

怎样证明一瓶无色气体是氧气？

解析： 把带火星木条伸入瓶内。

答案： 木条复燃可证明。

七、练习题和答案

1. 空气中体积分数最大的气体是什么？
2. 氧气能否作为燃料？
3. 排水法适用于怎样的气体？
4. 写出过氧化氢制氧气的方程式。
5. 加热制氧气时为什么先移导管？

参考答案

1. 氮气。
2. 不能，氧气支持燃烧但不可燃。
3. 不易溶于水且不与水反应的气体。
4. $2H_2O_2\xrightarrow{MnO_2}2H_2O+O_2\uparrow$。
5. 防止水倒吸。