3.1空氣與氧氣（第1課時(shí)）（分層作業(yè)）八年級(jí)科學(xué)下冊(cè)（浙教版）

3.1空氣與氧氣第1課時(shí)（分層作業(yè)）【基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)】1．對(duì)下列實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的“現(xiàn)象”分析，不合理的是（）A．實(shí)驗(yàn)室測(cè)定空氣中氧氣含量，結(jié)果大于五分之一：紅磷燃燒時(shí)未夾緊彈簧夾B．過(guò)濾后濾液仍然渾濁：濾紙未緊貼漏斗壁C．用量筒量取25mL稀鹽酸，結(jié)果偏少：俯視讀數(shù)D．實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣，水槽內(nèi)水變紅：試管口未塞棉花【答案】B【解析】A、實(shí)驗(yàn)室測(cè)定空氣中氧氣含量，結(jié)果大于五分之一，可能是紅磷燃燒時(shí)未夾緊彈簧夾，空氣在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中逸出，分析合理，不符合題意；B、過(guò)濾操作時(shí)，凡是不經(jīng)濾紙的過(guò)濾就直接進(jìn)入濾液的操作，都能造成濾液渾濁；濾紙沒有緊貼漏斗內(nèi)壁，不會(huì)造成濾液仍舊渾濁，只是影響過(guò)濾速率，分析不合理，符合題意；C、用量筒量取25mL稀鹽酸，若俯視讀數(shù)，量取的液體較少，分析合理，不符合題意；D、實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣，水槽內(nèi)水變紅，可能是因?yàn)樵嚬芸谖慈藁ǎ咤i酸鉀粉末隨氣體進(jìn)入水槽，分析合理，不符合題意。故選B。2．暖寶寶貼（主要成分為鐵粉、木炭、食鹽）的熱量來(lái)源于鐵粉的氧化。甲同學(xué)設(shè)計(jì)使用暖寶寶貼來(lái)測(cè)定空氣中氧氣的含量，實(shí)驗(yàn)開始前的裝置如圖1所示，實(shí)驗(yàn)后測(cè)得集氣瓶（容積為250mL）中水的體積為65ml（鐵粉生銹消耗的水忽略不計(jì)）。乙同學(xué)利用傳感器實(shí)時(shí)測(cè)定該裝置集氣瓶中的壓強(qiáng)、溫度和氧氣濃度變化，繪制成如圖2所示的曲線變化趨勢(shì)圖。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．x曲線表示的是溫度變化B．暖寶寶貼內(nèi)鐵粉氧化過(guò)程中，溫度計(jì)的讀數(shù)不斷升高C．通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)得空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為19.6%D．圖2中DE段對(duì)應(yīng)的變化進(jìn)程是水倒吸進(jìn)集氣瓶【答案】B【解析】A、X曲線先升高后降低至原刻度，表示的是溫度變化，說(shuō)法正確；B、暖寶寶貼內(nèi)鐵粉氧化過(guò)程中，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度計(jì)的讀數(shù)不斷升高，完全反應(yīng)后，溫度計(jì)的讀數(shù)下降，恢復(fù)到常溫，說(shuō)法錯(cuò)誤；C、本次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)得空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為：，說(shuō)法正確；D、圖2中DE段對(duì)應(yīng)的變化進(jìn)程是水倒吸進(jìn)廣口瓶，這是因?yàn)殡S著水的進(jìn)入，瓶?jī)?nèi)氣壓增大至反應(yīng)以前，說(shuō)法正確。故選：B。3．做空氣中氧氣含量測(cè)定的實(shí)驗(yàn)裝置如圖。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）

A．選用紅磷是因?yàn)榭梢耘cO2反應(yīng)，生成固態(tài)的P2O5，幾乎耗盡瓶?jī)?nèi)氧氣B．燃燒匙中的紅磷可以換成硫或木炭C．燃燒匙中的紅磷越多，水位上升越高D．本實(shí)驗(yàn)可以證明空氣中含有N2、O2、CO2和稀有氣體【答案】A【分析】在裝有空氣的密閉容器中，欲用燃燒法測(cè)定空氣中氧氣含量，所選除氧劑要具備以下特征：本身能夠在空氣中燃燒（只能與空氣中的氧氣反應(yīng)）；本身的狀態(tài)為非氣體；生成物為非氣態(tài)。該實(shí)驗(yàn)一般要注意以下幾點(diǎn)：①裝置的氣密性好；②所用藥品必須是足量；③讀數(shù)時(shí)一定要冷卻到原溫度，據(jù)此進(jìn)行分析解答?！窘馕觥緼、選用紅磷是因?yàn)榭梢耘cO2反應(yīng)，生成固態(tài)的P2O5，幾乎耗盡瓶?jī)?nèi)氧氣，使瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小，A說(shuō)法正確。B、硫在空氣中燃燒生成二氧化硫氣體，雖除去氧氣，卻沒有形成壓強(qiáng)差，B說(shuō)法錯(cuò)誤。C、水位上升的高度取決于被消耗氧氣的體積，紅磷再多也是沒用的，C說(shuō)法錯(cuò)誤。D、本實(shí)驗(yàn)證明空氣中含有氧氣和其它氣體，D說(shuō)法錯(cuò)誤。故選A。4．為測(cè)定空氣中氧氣的含量，某同學(xué)將教材實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，（部分夾持裝置已忽略），實(shí)驗(yàn)時(shí)引燃紅磷后便熄滅酒精燈。下列有關(guān)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法不正確的是（）

A．紅磷燃燒的化學(xué)方程式可以表示為：B．待紅磷熄滅并冷卻至室溫，打開彈簧夾，注射器活塞向右移動(dòng)C．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后試管內(nèi)氣體的主要成分為氮?dú)釪．改進(jìn)后的裝置能減少測(cè)量誤差，且對(duì)環(huán)境更友好【答案】B【解析】A、紅磷燃燒生成五氧化二磷，反應(yīng)的化學(xué)方程式可以表示為：，故選項(xiàng)說(shuō)法正確；B、待紅磷熄滅并冷卻至室溫，打開彈簧夾，注射器內(nèi)壓強(qiáng)變小，所以注射器活塞向左移動(dòng)，故選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤；C、實(shí)驗(yàn)結(jié)束后試管內(nèi)氣體的主要成分為氮?dú)猓鯕馀c紅磷反應(yīng)，故選項(xiàng)說(shuō)法正確；D、改進(jìn)后的裝置能減少測(cè)量誤差，且對(duì)環(huán)境更友好，故選項(xiàng)說(shuō)法正確。故選B。5．了解物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，學(xué)會(huì)像科學(xué)家那樣觀察和思考，往往比掌握知識(shí)本身更重要。下列描述與事實(shí)不相符的是（

）A．湯姆生發(fā)現(xiàn)了比原子小得多的電子 B．盧瑟福提出原子核式結(jié)構(gòu)模型C．法拉第發(fā)現(xiàn)了電流周圍存在磁場(chǎng) D．拉瓦錫通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定空氣中氧氣的大致含量【答案】C【解析】A．湯姆生發(fā)現(xiàn)了比原子小的多的帶負(fù)電的電子，揭開了原子具有結(jié)構(gòu)的秘密，在原子結(jié)構(gòu)中，原子核帶正電，核外電子帶負(fù)電，它們?cè)跀?shù)量上相等，不符合題意；B．1911年由盧瑟福提出原子核式結(jié)構(gòu)模型，又稱“有核原子模型”、“原子太陽(yáng)系模型”、“原子行星模型”、“原子核式模型”，不符合題意；C．1831年10月17日，英國(guó)著名的物理學(xué)家法拉第在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)并系統(tǒng)描述了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，電流周圍存在磁場(chǎng)是丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)的，符合題意；D．拉瓦錫通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定了空氣中氧氣的大致含量，不符合題意。故選C。6．下列設(shè)計(jì)方案可行，化學(xué)方程式書寫及其反應(yīng)類型都正確的是（

）A．測(cè)定空氣中氧氣的含量氧化反應(yīng)B．測(cè)定空氣中氧氣的含量化合反應(yīng)C．電解水：分解反應(yīng)D．工業(yè)制取氧氣：分解反應(yīng)【答案】C【解析】A、測(cè)定空氣中氧氣的含量的原理是利用可燃物燃燒消耗密閉容器的氧氣，生成固體，使密閉容器內(nèi)壓強(qiáng)減小，大氣壓將水壓向容器，進(jìn)入容器水的體積為消耗氧氣的體積。碳在空氣中燃燒生成二氧化碳，二氧化碳是氣體，反應(yīng)后容器內(nèi)的氣壓不降低，水不能倒流，不能測(cè)定空氣中氧氣含量，錯(cuò)誤；B、磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷固體，根據(jù)A選項(xiàng)分析，設(shè)計(jì)方案可行，但化學(xué)方程式?jīng)]有配平，正確的化學(xué)方程式為：，該反應(yīng)是由兩種物質(zhì)生成一種物質(zhì)的反應(yīng)，屬于化合反應(yīng)，錯(cuò)誤；C、電解水時(shí)，負(fù)極產(chǎn)生氫氣，正極產(chǎn)生氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：，該反應(yīng)是由一種物質(zhì)生成兩種物質(zhì)的反應(yīng)，屬于分解反應(yīng)，正確；D、工業(yè)制取氧氣是利用空氣中的氧氣和氮?dú)獾姆悬c(diǎn)不同，將氧氣和氮?dú)夥蛛x，在此過(guò)程中，只是物質(zhì)的狀態(tài)發(fā)生改變，沒有新物質(zhì)生成，屬于物理變化，不屬于化學(xué)變化，錯(cuò)誤。故選C。【鞏固提升】7．某同學(xué)利用白磷燃燒測(cè)定空氣中氧氣的含量（如圖所示），選用50mL的試管作反應(yīng)容器和量程體積足夠大且潤(rùn)滑效果很好的針筒注射器，將足量的白磷放入試管后，用橡皮塞塞緊試管并夾緊彈簧夾，用酒精燈加熱白磷，燃燒結(jié)束后等到試管冷卻后松開彈簧夾，觀察現(xiàn)象。（1）正式開始實(shí)驗(yàn)前，該興趣小組同學(xué)打開彈簧夾，將注射器活塞從20mL刻度處推至17mL處，然后松開活塞觀察到活塞返回至20mL刻度處，該操作的主要目的是。（2）若先夾緊彈簧夾，用酒精燈加熱白磷，燃燒結(jié)束等到試管冷卻后再松開彈簧夾，中間的連接管內(nèi)空氣體積忽略不計(jì)，若實(shí)驗(yàn)成功，可觀察到活塞前緣最終停留在mL刻度處?！就卣寡由臁繛榱藥椭瑢W(xué)們更好地理解測(cè)定氧氣含量的實(shí)驗(yàn)原理，老師利用傳感器技術(shù)定時(shí)測(cè)定了實(shí)驗(yàn)裝置（如圖1）內(nèi)的壓強(qiáng)、溫度和氧氣濃度，三條曲線變化趨勢(shì)如圖2所示。（3）X曲線表示壓強(qiáng)變化趨勢(shì)，Y曲線表示。（4）結(jié)合Y、Z兩條曲線，解釋圖2中AB段壓強(qiáng)變化的原因。【答案】檢查裝置氣密性10溫度的變化趨勢(shì)白磷燃燒放熱導(dǎo)致氣壓增大幅度大于氧氣減少導(dǎo)致氣壓減小的幅度【解析】（1）正式開始實(shí)驗(yàn)前，該興趣小組同學(xué)打開彈簧夾，將注射器活塞從20mL刻度處推至17mL處，然后松開活塞觀察到活塞返回至20mL刻度處，該操作的主要目的是檢查裝置氣密性；（2）若先夾緊彈簧夾，用酒精燈加熱白磷，燃燒結(jié)束等到試管冷卻后再松開彈簧夾，中間的連接管內(nèi)空氣體積忽略不計(jì)，若實(shí)驗(yàn)成功，可觀察到活塞前緣最終停留在20mL50mL×=10mL刻度處；（3）X曲線表示壓強(qiáng)變化趨勢(shì)，Y曲線表示溫度的變化趨勢(shì)，是因?yàn)榘琢兹紵艧崴袦囟壬撸耆磻?yīng)后不再放熱，溫度逐漸降低至原溫度；（4）圖2中AB段壓強(qiáng)變化的原因是白磷燃燒放熱導(dǎo)致氣壓增大幅度大于氧氣減少導(dǎo)致氣壓減小的幅度。8．小科設(shè)計(jì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)同時(shí)完成燃燒條件的探究和空氣中氧氣含量的測(cè)定。裝置中注射器活塞與內(nèi)壁摩擦非常小，可忽略不計(jì)。查閱資料發(fā)現(xiàn)：①當(dāng)容器內(nèi)的氧氣濃度低于一定值時(shí)，白磷無(wú)法繼續(xù)與氧氣反應(yīng)。②“暖寶寶”能耗盡容器中少量的氧氣。實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：步驟1：檢查裝置氣密性；步驟2：將盛有足量白磷的燃燒匙放入空集氣瓶中，塞緊塞子，白磷不燃燒步驟3：打開集氣瓶塞子，往瓶中倒?jié)M80℃的熱水，并塞緊塞子，白磷仍然不能燃燒；步驟4：打開K1和K2，通過(guò)注射器從b管抽水，當(dāng)注射器中水量達(dá)到V1毫升時(shí)，瓶中液面低于燃燒匙底部，此時(shí)立即關(guān)閉K1、K2，發(fā)現(xiàn)瓶中白磷燃燒；步驟5：待整個(gè)裝置冷卻至室溫時(shí)，打開K2，發(fā)現(xiàn)注射器中的水剩余V2毫升。（1）步驟進(jìn)行對(duì)照，說(shuō)明白磷燃燒需要的條件是充足的氧氣；（2）寫出白磷和氧氣反應(yīng)的文字表達(dá)式：。

（3）該實(shí)驗(yàn)測(cè)得空氣中氧氣的含量為。（用V1、V2來(lái)表示）（4）小科多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)后，測(cè)得空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)遠(yuǎn)大于21%，原因是。【答案】3、4白磷＋氧氣五氧化二磷沒有控制溫度恢復(fù)到80℃來(lái)測(cè)量體積【解析】（1）對(duì)比實(shí)驗(yàn)，必須控制變量，當(dāng)只有一個(gè)條件不同時(shí)，才可對(duì)比出該條件對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否有影響。步驟3、4進(jìn)行對(duì)照，說(shuō)明白磷燃燒需要的條件是充足的氧氣；（2）白磷和氧氣反應(yīng)生成五氧化二磷，反應(yīng)的文字表達(dá)式為：白磷＋氧氣五氧化二磷。

（3）瓶中消耗氧氣的體積等于注射器中減少的水的體積，所以該實(shí)驗(yàn)測(cè)得空氣中氧氣的含量為：。（4）小科多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)后，測(cè)得空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)遠(yuǎn)大于21%，原因是：沒有控制溫度恢復(fù)到80℃來(lái)測(cè)量體積，當(dāng)溫度較高時(shí)，氣體發(fā)生膨脹，壓強(qiáng)差偏小，導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏小。9．用圖1所示實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定空氣中氧氣含量，圖2是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中廣口瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)變化曲線。

（1）圖2中BC段氣壓變化的原因是，DE段氣壓變化的原因是。（2）實(shí)驗(yàn)前廣口瓶?jī)?nèi)空氣體積為V，燒杯中水的體積為V1，實(shí)驗(yàn)后燒杯中剩余水的體積為V2。計(jì)算空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為。（用V、V1、V2表示）（3）該實(shí)驗(yàn)不能將紅磷換成鐵絲，原因是。【答案】紅磷燃燒導(dǎo)致氣體膨脹增多的壓強(qiáng)大于氧氣消耗導(dǎo)致氣壓減小的壓強(qiáng)打開止水夾，水進(jìn)入集氣瓶鐵不能在空氣中燃燒【解析】（1）圖2中BC段氣壓變化的原因是紅磷燃燒導(dǎo)致氣體膨脹增多的壓強(qiáng)大于氧氣消耗導(dǎo)致氣壓減小的壓強(qiáng)；DE段氣壓變化的原因是打開止水夾，水倒流至集氣瓶中，氣體的體積減小，氣壓增大；（2）空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為；（3）該實(shí)驗(yàn)不能將紅磷換成鐵絲，原因是鐵不能在空氣中燃燒。10．用來(lái)測(cè)定空氣成分的方法有很多，如圖1所示的是小明用紅磷在空氣中燃燒的測(cè)定方法。請(qǐng)按要求填空：（1）在空氣中點(diǎn)燃燃燒匙中的紅磷，并迅速插入集氣瓶?jī)?nèi)，塞緊橡皮塞，此時(shí)看到的主要現(xiàn)象是。（2）當(dāng)紅磷燃燒完畢，集氣瓶冷卻到室溫后打開彈簧夾，觀察到水沿導(dǎo)管進(jìn)入集氣瓶。出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因是。（3）若實(shí)驗(yàn)中測(cè)得氧氣的體積分?jǐn)?shù)小于五分之一，造成此誤差的原因可能是（寫出一條）。（4）某同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行反思后，提出了改進(jìn)方法（如圖2所示）。你認(rèn)為改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)是，上述實(shí)驗(yàn)中的紅磷（填“能”或“否”）用木炭或鐵絲代替紅磷，為什么？（選擇一種物質(zhì)敘述原因）。【答案】紅磷燃燒生成了大量白煙紅磷燃燒消耗了氧氣，瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小，外界大氣壓把水壓入裝置漏氣；紅磷量不足；沒有冷卻到室溫就打開彈簧夾等（合理即可）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，減少空氣污染（合理即可）否木炭燃燒的產(chǎn)物是氣體，瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)不變；（鐵絲在空氣中不能燃燒）【解析】（1）在空氣中點(diǎn)燃燃燒匙中的紅磷，并迅速插入集氣瓶?jī)?nèi)，塞緊橡皮塞，此時(shí)看到的主要現(xiàn)象是紅磷燃燒生成了大量白煙；（2）當(dāng)紅磷燃燒完畢，集氣瓶冷卻到室溫后打開彈簧夾，觀察到水沿導(dǎo)管進(jìn)入集氣瓶。出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因是紅磷燃燒消耗了氧氣，瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小，外界大氣壓把水壓入；（3）測(cè)定結(jié)果偏小是由于反應(yīng)結(jié)束后集氣瓶?jī)?nèi)的氣壓偏大，可能是氧氣沒有完全消耗或溫度偏高或有空氣進(jìn)入，具體的原因可能是紅磷不足或沒有冷卻到室溫讀數(shù)或裝置漏氣等；（4）某同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行反思后，提出了改進(jìn)方法（如圖2所示）。紅磷在集氣瓶?jī)?nèi)點(diǎn)燃。改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，減少空氣污染（合理即可），上述實(shí)驗(yàn)中的紅磷不能用木炭或鐵絲代替紅磷，木炭燃燒的產(chǎn)物是氣體，瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)不變；（鐵絲在空氣中不能燃燒）?！炬溄又锌肌?1．（2022浙江寧波一模）暑假期間，小思從余姚出發(fā)前往西藏旅游。在海拔3300m、氣溫為9%C的民宿中，他發(fā)現(xiàn)隨帶的食品“膨脹了”。請(qǐng)根據(jù)空氣的組成成分和大氣壓強(qiáng)的相關(guān)知識(shí)，判斷下列說(shuō)法正確的是（）

A．氮?dú)獬Ｗ鳛榕蚧称返谋Ｗo(hù)氣，因?yàn)榈獨(dú)饣瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定B．隨海拔高度的增加，大氣壓強(qiáng)會(huì)減小，氣溫會(huì)升高C．隨海拔高度的增加，大氣變稀薄，氧