性質(zhì)活潑的氧氣

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 九年級 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
第二節(jié) 性質(zhì)活潑的氧氣 教案
學(xué)習(xí)目標(biāo):
知識與技能:
1.認(rèn)識氧氣的主要物理性質(zhì);
2.觀察和描述木炭、鐵絲、蠟燭等在空氣中燃燒的現(xiàn) 象,從中歸納出氧氣的化學(xué)性質(zhì);
3.了解氧氣的主要用途、氧氣與人類關(guān)系密切;
4.了解氧氣的工業(yè)制法,學(xué)習(xí) 實驗室制備氧氣的原理、裝置和操作
過程與方法:
1.觀察與描述物質(zhì)與氧氣反應(yīng)的現(xiàn)象,學(xué)會從中歸納出物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)的方法;
2.能夠根據(jù)反應(yīng)物的性質(zhì)來選擇制備氣體的實驗裝置與操作方法,根據(jù)生成物的性質(zhì)選擇收集方法;
情感態(tài)度與價值觀:
1.了解氧氣在自然界中的循環(huán)及重要意義, 增強(qiáng)環(huán)保意識
2.養(yǎng)成細(xì)致的觀察習(xí)慣和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)
學(xué)習(xí)重點(diǎn)與難點(diǎn):
1.氧氣的性質(zhì)與用途
2.氧氣的獲得和實驗室制取氧氣的方法
方法:
1.物理性質(zhì)主要有學(xué)生自行歸納總結(jié);
2.化學(xué)性質(zhì)可以通過演示實驗及回憶已學(xué)的實驗來歸納
3.對于實驗室制法,主要通過探究、對比,從而找出不同點(diǎn)加深印象
4.氧氣的用途主要是知識性的介紹
探究內(nèi)容:
1.燃燒的現(xiàn)象及劇烈程度與什么因素有關(guān)?
2.實驗室制取氣體的裝置的選取所考慮的因素有哪些?
學(xué)習(xí)內(nèi)容:
一、認(rèn)識氧氣(Oxygen)的性質(zhì)
1.物理性質(zhì):
(1)色、味、態(tài):通常情況下,是無色無味的氣體;
(2)密度:標(biāo)準(zhǔn)狀況下,密度為1.429g/L,略大于空氣;
P.S.:通常情況下,是指20℃,1.01×105Pa;標(biāo)準(zhǔn)狀況下,是指0℃,1.01×105Pa;
(3)溶解性:氧氣不易溶于水[
(4)三態(tài)變化:降 溫后,氧氣可以變?yōu)榈{(lán)色的液體,甚至淡藍(lán)色雪花狀固體。
問題:有什么事實可以證明自然界的水中溶有氧氣?
答:水中的生物就是依靠溶解在水中的氧氣生存的。
2.化學(xué)性質(zhì):
(1)木炭在氧氣中燃燒(黑色固體)
實驗現(xiàn)象:劇烈燃燒,發(fā)出白光,放熱,生成一種無色無味氣體,該氣 體能使澄清石灰水變渾濁。
文字表達(dá)式:碳(C)+ 氧氣(O2)點(diǎn)燃??→二氧化碳(CO2)
在空氣中的燃燒情況:木炭紅熱,無煙、無焰,生成無色無味的氣體
(2)鐵絲在氧氣中燃燒(銀白色固體)??介紹鋁箔在氧氣中可以燃燒
實驗現(xiàn)象:劇烈 燃燒,火星四射,鐵絲熔成小球,生成一種黑色固體。
文字表達(dá)式:鐵(Fe) + 氧氣(O2)點(diǎn)燃??→四氧化三鐵(Fe3O4)
注意事項:集氣瓶底部鋪少量的細(xì)沙或加少量的水,防止生成的固體物質(zhì)濺落瓶底,致使集氣瓶炸裂。
在空氣中加熱情況:持續(xù)加熱發(fā)紅,離火后變冷。
(3)蠟燭在氧氣中燃燒(白色固體)
實驗現(xiàn)象:比空氣中燃燒劇烈,發(fā)出白光,集氣瓶內(nèi)壁出現(xiàn)水珠,有使澄清石灰水變渾濁的無色無味氣體 產(chǎn)生。
文字表達(dá)式:石蠟+ 氧氣(O2)點(diǎn)燃??→二氧化碳(CO2)+ 水(H2O)
空氣中燃燒情況:燃燒產(chǎn)生黃色火焰,放熱,稍有黑煙。[
(4)鎂帶在氧氣中燃燒(銀白色固體)
實驗現(xiàn)象:劇烈 燃燒,發(fā)出耀眼的白光,放熱,生成白色粉末狀固體。
文字表達(dá)式:鎂(Mg ) + 氧氣(O2)點(diǎn)燃??→ 氧化鎂(MgO)
(5)銅絲在空氣中灼燒(紅色固體)
實驗現(xiàn)象:加熱后,銅絲紅熱,冷卻后,在銅絲表面出現(xiàn)一層黑色物質(zhì)。
文字表達(dá)式:銅(Cu) + 氧氣(O2)加熱??→ 氧化銅(CuO)
(6)紅磷在氧氣中的燃燒(暗紅色固體)
實驗現(xiàn)象:劇烈燃燒,發(fā)出白光,放出熱量,生成大量的白煙
文字表達(dá)式:磷(P)+ 氧氣(O2)點(diǎn)燃??→ 五氧化二磷( P2O5)
空氣中燃燒情況:黃白色火焰,放熱,有大量白煙
(7)其他物質(zhì)與氧氣 的反應(yīng)
某些物質(zhì)在一些條件下,與氧氣發(fā)生緩慢的氧化反應(yīng),成為緩慢氧化。
如:動植物新陳代謝,金屬的銹蝕,食物的腐爛等等。
結(jié)論:
(1)氧氣是一種化學(xué)性質(zhì)比較活潑的氣體,在一定的條件下,能與許多物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。在這些反應(yīng)中,氧氣提供氧,稱為氧化反應(yīng)。氧氣便是常見的氧化劑;
(2)物質(zhì)在純氧氣中燃燒程度比空氣中燃燒要劇烈。說明物質(zhì)燃燒程度,與氧氣的濃 度 大小成正比;
(3)物質(zhì)燃燒時有的有火焰,有的會發(fā)光,有的會冒煙。一般來說,氣體燃燒會有火焰產(chǎn)生,固體直接燃燒,產(chǎn)生光或者火星。生成物有固體,一般都會產(chǎn)生煙,即固體小顆粒;
( 4)物質(zhì)與氧氣反應(yīng)不一定是燃燒現(xiàn)象,如緩慢氧化。
二、氧氣的用途
1.供給呼吸:醫(yī)療上急救病人,登山、潛水、航空、宇航提供呼吸;
2.支持燃燒:煉鋼、氣焊與氣接、液氧炸彈、火箭助燃劑
介紹:
(1)一般情況下,我們呼吸使用空氣就可以了。正常的人呼吸用純氧氣對人體有害,吸入純氧氣會損害肺的上皮層。吸入100%的揚(yáng)棄,只需幾天就會發(fā)生肺氧氣中毒。一般醫(yī)院中的氧氣只是大于40%;
(2 )用氦氣代替氮?dú)馀c氧氣混合,可得到“人造空氣”。人造空氣用于代替空氣供深海潛水員呼吸。因為用空氣供 潛水員呼吸時,在壓強(qiáng)較大的深海里,會有較多的氮?dú)馊芙庠跐撍畣T的血液里,當(dāng)潛水員從深海上升,血液里的氮?dú)鈱⒊蔀闅馀葆尫懦鰜,大量氣泡會阻塞微血管,引起病變?br />三、氧氣的獲得
1.自然界氧氣的獲得:主要是來源于綠色植物的光合作用
二氧化碳 + 水 葡萄糖 + 氧氣
2.工業(yè) 制法(分離液態(tài)空氣法)
(1)具體過程
(2)注意:該過程是物理變化
3.實驗室制法 (1)高錳酸鉀制取氧氣
a. 實驗原理:KMnO4?(加熱)K2MnO4+ MnO2+O2
b. 注意事項:
a). 試管口要略微向下傾斜:防止生成的水回流,使試管底部破裂。
b). 導(dǎo)氣管伸入發(fā)生裝置內(nèi)要稍露出橡皮塞:有利于產(chǎn)生的氣體排出。
c). 試管口塞一團(tuán)棉花:防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)氣管,污染制取的氣體和水槽 中的水。
d). 排氣 法收集氣體時,導(dǎo)氣管要伸入接近集氣瓶底部:有利于集氣瓶內(nèi)空氣排出,使收集的氣體更純。
e). 實驗結(jié)束后,先將導(dǎo)氣管移出水面,然后熄滅酒精燈:防止水槽中的水倒流,炸裂試管。
c. 實驗步驟:
a). 儀器組裝:先下后上,從左到右的順序。
b). 氣密性檢查:將導(dǎo)管的一端浸入水槽中,用手緊握試管外壁,若水中的導(dǎo)管口有氣泡冒出,證明裝置不漏氣。松開手后,導(dǎo)管口出現(xiàn)一段水柱。
c). 裝入藥品:按粉末狀固體取用的方法(藥匙或紙槽)。
d). 加熱藥品:先使試管均勻受熱,后在反應(yīng)物部位用酒精燈外焰由前向后加熱。
e). 收集氣體:若用排水集氣法收集氣體,當(dāng)氣泡均勻冒出時再收集;或向上集氣法。
f). 檢驗及驗滿:用帶火星的木條伸入試管中,發(fā) 現(xiàn)木條復(fù)燃,說明是氧氣;
用帶火星的木條靠近集氣瓶口部,木條復(fù)燃,證明已滿。
g). 儀器的拆卸:按先右后左,先上后下的順序。
(2)雙氧水(過氧化氫 )制取氧氣
a. 實驗 原理:過氧化氫(H2O2) ??→ 水(H2O) + 氧氣(O2)
b. 注意 事項:
a). 分液漏斗可以用長頸漏斗代替,但其下端應(yīng)該深入液面以下,防止生成 的氣體從長頸漏斗中逸出;
b). 導(dǎo)管只需略微 伸入試管塞
c). 氣密性檢查:用止水夾關(guān)閉,打開分液漏斗活塞,向漏斗中加入水,水面不持續(xù)下降,就說明氣密性良好。
d). 裝藥品時,先裝固體后裝液體
e). 該裝置的優(yōu)點(diǎn):可以控制反應(yīng)的開始與結(jié)束,可以隨時添加液體。
總結(jié):若固體(或固體+固體)加熱生成氣體,選用高錳酸鉀制氧氣裝置;
若固體+液體常溫下制取氣體,選用雙氧水制取氧氣裝置。
催化劑:在化學(xué)反應(yīng)中能改變其他物質(zhì)的反應(yīng)速率,但本身的化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量在反應(yīng)前后沒有發(fā)生變化的物質(zhì)。
補(bǔ)充練習(xí)測試題
(1)從液態(tài)空氣分離氮?dú)夂脱鯕,為什么得到的是氣態(tài)氮和液態(tài)氧?[
(2)用氧炔焰焊接和切割金屬時,發(fā)生三種變化:乙炔在氧氣中燃燒;焊接處金屬與金屬焊條熔化、冷卻后凝固在一起;切割處的金屬在高溫下被氧氣氧化除去。這三種變化哪些是物理變化?哪些是化學(xué)變化?
(3)從液態(tài)空氣、高錳酸鉀、雙氧水三種物質(zhì)制氧氣時,各物質(zhì)發(fā)生的是物理變化還是化學(xué)變化?為什么?
(4)空氣中有氧氣,帶余燼的木條伸入裝有空氣的集氣瓶,木條是否會復(fù)燃?為什么?

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