江苏省姜堰市大伦中学九年级化学上册 第二章 第一节 性质活泼的氧气教案 新人教版.doc

第二章 第一节 性质活泼的氧气第一课时：氧气的性质与用途教学目标：1、知识与能力：1.认识氧气的主要物理性质；2.观察和描述木炭、铁丝、蜡烛等在氧气中燃烧的现象，从中归纳出氧气的化学性质；3.了解氧气的主要用途、氧气与人类的密切关系；4.了解氧气的工业制法，学习实验室制备氧气的原理、装置和操作，一般性了解两套装置的区别。2、过程与方法：学会观察、叙述并记录有关化学实验的现象，并得出有关结论。3、情感、态度与价值观：向学生渗透物质的性质决定物质的用途，用途又体现性质的辩证观点。学习重点与难点：氧气的化学性质和获得教学用具：仪器：集气瓶（5个装有氧气）、燃烧匙、酒精灯等。药品：木炭、硫粉、红磷、红铁丝、蜡烛，石灰水、氧气。 其它：火柴。课时安排：3课时课堂学习：一、 引入： 地球上的一切生命体都离不开氧气。问题情景 1为什么各种生物在消耗氧气，而空气中的氧气含量却能几乎保持恒定？2你已知道氧气的哪些物理性质与化学性质？3有什么事实能证明自然界的水中溶有氧气？学生交流 同桌的同学间互相讨论与交流，然后回答问题。（教师进行相关的整理：将学生所描述的有关性质列于黑板上）二、师生互动：教师引导 观察身边的空气，并阅读课本3334页的部分内容。师生整理 一、氧气的物理性质色、态、味、溶解性、密度（与空气比较）、三态变化（在通常情况下是无色无味气态，不易溶于水，密度大于空气，在一个标准大气压183时氧气变为淡蓝色液体；218.4变为淡蓝色雪花状固体。）问题情景 大家知道，很多物质可以在空气中燃烧，你知道是空气中的什么成分支持这些物质燃烧？请举例说明。实验演示 少量硫在空气和氧气中燃烧师生整理 硫在空气和氧气中燃烧的现象和反应（产生微弱的淡蓝色火焰，有刺激性气味的气体产生）教师设疑 硫在氧气中燃烧比在空气中更旺，那么能在空气中燃烧的木炭、蜡烛在氧气中燃烧的情况又是怎样呢？实验演示 木炭、蜡烛在空气和氧气中燃烧。师生整理 木炭、蜡烛在空气和氧气中燃烧的现象和反应教师设疑 1铁丝在空气中燃烧吗？2铁丝在纯氧中又能否燃烧？实验演示 铁丝在氧气中的燃烧学生整理 将以上实验现象和反应的文字表达式进行整理，填入课本35页表格中。 反应物发生反应的条件反应现象生成物在空气中在氧气中木炭和氧气点燃持续加热，无烟、无焰剧烈燃烧，发出白光放出热量，生成一种无色气体（能使澄清石灰水变浑浊）二氧化碳硫和氧气点燃持续燃烧、放热有隐约可见的淡蓝色火焰、无烟发生明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生成一种无色有刺激性气味的气体二氧化硫镁和氧气点燃剧烈燃烧，生成白色粉末氧化镁红磷和氧气点燃黄白色火焰，伴随放热和大量白烟发出耀眼的白光，放出热量且生成大量的白烟（白烟易溶于水）五氧化二磷铁丝和氧气点燃灼成红热，离火后变冷用木条引燃，能持续剧烈燃烧，火星四射，放出热量，铁丝熔成小球，生成黑色固体。四氧化三铁蜡烛（主要成分石蜡）和氧气点燃黄白色火焰、火焰分层，放出热量，稍有黑烟比空气中燃烧更旺，发白光，放出热量，瓶壁有水雾，生成能使澄清石灰水变浑浊的无色气体有关的知识：（1）氧气是一种化学性质比较活泼的气体，在一定的条件下，能与许多物质发生反应。在这些反应中，氧气提供氧，称为氧化反应。氧气便是常见的氧化剂；（2）物质在纯氧气中燃烧程度比空气中燃烧要剧烈。说明物质燃烧程度，与氧气的浓度大小成正比；（3）物质燃烧时有的有火焰，有的会发光，有的会冒烟。一般来说，气体燃烧会有火焰产生，固体直接燃烧，产生光或者火星。生成物有固体，一般都会产生烟，即固体小颗粒；（4）物质与氧气反应不一定是燃烧现象，如缓慢氧化。教师讲解 物质与氧气所发生的反应属于氧化反应。氧化反应可分为剧烈氧化（通常情况下的燃烧）和缓慢氧化（举几例说明）。讨论：剧烈氧化和缓慢氧化的相同点与不同点相同点：_不同点：_师生总结 氧气是一种化学性质比较活泼的气体，能与许多物质发生氧化反应。学生阅读 课本氧气的用途。学生回答 氧气的用途：供给呼吸、支持燃烧。【例题讲解】例1、下列变化中，容易对空气产生污染的是（ ） a、钢铁生锈b、煤的燃烧c、海水蒸发d、冰雪融化分析：排放到空气中，造成对空气污染的有害物质大致可分为：粉尘（如煤烟）；湿雾（如汽车排放的烟雾，酸雾等）；有害气体（如一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等），针对上述四种变化，海水蒸发，冰雪融化都是物理变化，它们没有生成造成空气污染的有害物质、钢铁生锈虽是化学变化，但是没有产生对空气的污染物质。而选项b，煤的燃烧，由于发生了化学变化，除产生煤烟外，煤中含有的硫燃烧生成二氧化硫，以及煤中含有的其他成分燃烧后所产生的有害气体等都造成了对空气的污染。答：b例2、在充满空气的集气瓶（瓶底铺一层沙）放入一小块白磷，用灼热的铁丝把白磷点燃立即把瓶口塞紧，当白磷火焰熄灭，瓶的温度恢复到室温时，打开瓶塞会感到比平时费力，为什么？分析：空气的主要成分是氮气和氧气，由于瓶内压强和大气压强相等打开瓶塞并不困难。当白磷燃烧时，由于氧气支持燃烧，不断被消耗掉，生成五氧化二磷，当恢复到室温时，五氧化二磷不是气体，而是白色粉末，瓶内由于氧气被消耗而造成瓶内压强小于大气压强，所以打开瓶塞时，会感到比原来费力。例3、根据铁丝在氧气里燃烧的实验，试分析哪个现象能有力地说明这是发生了氧化反应？实验时为什么要给铁丝系一根火柴？为什么集气瓶底要预先放少量水或细沙？分析：判断是否发生化学反应，根本依据是有没有生成其他物质，铁丝在氧气中剧烈燃烧，最后生成黑色的固体，这是一种与铁丝完全不同的物质，这就最有力地说明铁丝跟氧发生了化学反应即发生了氧化反应。点燃火柴，燃烧的火柴遇到氧气会更猛烈地燃烧，并放出热量，使铁丝在一定温度下能与氧气发生反应，燃烧起来，所以点燃火柴起预热铁丝的作用。铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四溅，为了防止生成的炽热的四氧化三铁落到集气瓶底导致瓶的炸裂，所以，在瓶底要预先放少量水或细沙。例4、怎样用化学方法鉴别氧气和氮气两瓶气体？分析：改题属于鉴别题，只需把几种物质区分开即可，所以鉴别题的解题原则是：实验现象明显；实验操作简单易行。由于氮气和氧气的性质不同，氧气能支持燃烧，而氮气不能，就可以用简单易行的方法，用燃着的木条来鉴别，鉴别题的文字叙述要按照实验操作现象解释结论的顺序进行。即：分别将一个燃着的木条伸入瓶中，是木条燃烧更旺的气体是氧气，木条熄灭的是氮气。三、课堂小结：氧气的性质和用途教后反思：练习与测试：1、下列现象属于化学变化的是 a冰融化成水b蜡烛受热熔化c矿石粉碎 d镁带燃烧2、对氧气物理性质的叙述正确的是 a.易溶于水 b.在-183变为淡蓝色液体 c.在-218时变为白色固体 d在标准状况下密度比空气略小3对酒精灯的使用方法叙述错误的是 a酒精灯要用火柴点燃 b酒精灯的火焰可以用嘴吹灭c酒精灯不用的时候，必须盖上灯帽 d禁止向燃着的酒精灯里添加酒精4空气中氧气与氮气之间的体积比约为 a41 b14 c54 d455下列物质分别与氧气作用，生成物为固体的是 a木炭 b镁条 c铁丝 d蜡烛6氦气能用来填充气球或气船的原因是 a不能燃烧 b化学性质稳定 c密度比空气小 d无色气体7能使带火量的木条复燃的气体是 a空气 b氧气 c稀有气体 d氮气8木炭、蜡烛分别在盛有氧气的瓶中燃烧，下列说法不正确的是 a 燃烧时都发光并放出热量 b燃烧后，分别往两个集气瓶中倒入少量澄清石灰水，石灰水变浑浊c燃烧后瓶壁都有水雾出现 d都是跟氧发生氧化反应9空气各成分的体积分数，大致是氧气占_，氮气占_，稀有气体占_，二氧化碳占_，其它气体和杂物约占_。10氧气在通常状况下是一种_颜色，_气味的气体。它_溶解于水，密度比空气_。11一种暗红色固体，在氧气中燃烧，发出白光，放出大量的热，同时生成浓厚白烟。这种暗红色固体的名称是_。写出该反应的文字表示式_。12做铁丝在氧气里燃烧实验时，盛放氧气的集气瓶里预先放入_或_，原因是_。13把点燃的蜡烛放入盛有氧气的集气瓶中，待燃烧停止后冷却，集气瓶内壁上有_出现，说明蜡烛的成分里含有_；向集气瓶0中倒入一些澄清石灰水并振荡，石灰水变浑浊，说明蜡烛的成分中还含有_。14氧气，二氧化碳和氖气三种气体中，能支持燃烧的是_，有灭火作用的是_，通电时会发出红光的是_。15出下列反应的文字表达式（1）铁丝在氧气中燃烧_ ；（2）蜡烛在氧气中燃烧_ ；（3）木炭在氧气中燃烧_ ；16某同学做细铁丝在氧气中的燃烧实验时，他把细铁丝绕成螺旋状，一端系在一根铁丝上，另一端系上一根火柴。点燃火柴后迅速把铁丝连同火柴一起插入集气瓶下部（没有接触到细沙），但不见铁丝燃烧，反复实验均未成功。该同学认为可能导致失败的原因可能有多种： a. b 课后思考：1.据你的直接经验和间接经验，已经知道了氧气有多种重要的用途，你能把它的用途与性质联系起来吗？你还能举出哪些例子来说明“性质决定用途”这一重要化学思想吗？2.平地和高原（高山）上空气中氧气的含量有哪些差异？这些差异对人们的生活、生产有哪些影响第二课时：氧气获得的方法和原理教学目标：知识与能力：1、实验室制取氧气的反应原理；仪器装置、收集方法、检验及操作注意事项2、氧气的工业制法；过程与方法：1、学会观察、叙述并记录有关化学实验的现象，并得出有关结论2、初步培养学生的实验操作能力、观察能力和思维能力。情感态度与价值观：通过制取氧气的装置，体验化学的“实验美”，培养学生严谨的科学态度。学习重点与难点：实验室制取氧气的反应原理和操作方法。课堂学习：一、 复习引入：1氧气的化学性质活泼吗？有哪些物质能与氧气发生剧烈氧化？写出反应的文字表达式。 2氧气由于哪些用途？二、师生互动：教师讲解 对于常见的物质，它们的获得通常从用物理的方法和化学的方法去思考。教师设疑 1用物理的方法去获得氧气，那么原料物质有何特征？ 2用化学的方法去获得氧气，那么原料物质在组成上有何特征？学生交流 整理 1用物理的方法去获得氧气，那么原料物质中有氧气这种物质。 2用化学的方法去获得氧气，那么原料物质在组成上含有氧元素。学生讨论 用空气可以来制取氧气。学生阅读 课本内容：如何用空气制得氧气？1自然界氧气的获得：主要是来源于绿色植物的光合作用 光二氧化碳 + 水-葡萄糖 + 氧气 叶绿素2工业制法（分离液态空气法）空气空气除去二氧化碳干燥氮气液态空气降温加压升温-196液态氧升温-183氧气（1）具体过程（2）注意：该过程是物理变化引入：那么在实验室里又是如何获取氧气的呢？3实验探究 ：一、加热高锰酸钾制取氧气a. 实验原理：高锰酸钾（kmno4） 锰酸钾（k2mno4）+ 二氧化锰（mno2）+氧气（o2）b.操作步骤：用高锰酸钾制取氧气，并用排水法收集，其实验步骤可以概括为“查”“装”“定”“点”“收”“离”“熄”等7个字，可用谐音记忆为“茶”“庄”“定”“点”“收”“利”“息”。查：检查装置的气密性。如p37 ； 装：将药品装入试管，连好装置。 定：将试管固定在铁架台上。点：点燃酒精灯，先使试管均匀受热后对准试管中药品部位加热。 收：用排水法收集氧气。离：收集完毕后，先将导管撤离水槽。 熄：熄灭酒精灯。具体实验步骤：a)仪器组装：先下后上，从左到右的顺序。b)气密性检查：将导管的一端浸入水槽中，用手紧握试管外壁，若水中的导管口有气泡冒出，证明装置不漏气。松开手后，导管口出现一段水柱。c)装入药品：按粉末状固体取用的方法（药匙或纸槽）。d)加热药品：先使试管均匀受热，后在反应物部位用酒精灯外焰由前向后加热。e)收集气体：若用排水集气法收集气体，当气泡均匀冒出时再收集；或向上排空气法。f)检验及验满：用带火星的木条伸入试管中，发现木条复燃，说明是氧气； 用带火星的木条靠近集气瓶口部，木条复燃，证明已满。g)仪器的拆卸：按先右后左，先上后下的顺序。c.注意事项：1)试管口要略微向下倾斜：防止药品潮湿，水分受热后变成水蒸气，然后冷凝成水珠倒流回试管底部，使试管炸裂。2)导气管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞：有利于产生的气体排出。3)试管口塞一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导气管，污染制取的气体和水槽中的水，堵塞导气管。4)排气法收集气体时，导气管要伸入接近集气瓶底部：有利于集气瓶内空气排出，使收集的气体更纯。5)用排水法集气时，应注意当气泡从导管口连续、均匀地放出时再收集，否则收集的气体中混有空气。当气泡从瓶口冒出时，说明瓶内的氧气已满。6)用向上排空气法收集氧气时，将带火星的木条放在瓶口，如果木条复燃，说明该瓶内的氧气已满。集满氧气的集气瓶要盖上玻璃片正放在桌上（防止氧气从瓶中逸出）。7)实验结束后，先将导气管移出水面，然后熄灭酒精灯：防止水槽中的水倒流，炸裂试管。二氧化锰实验探究 ：二、 双氧水（过氧化氢）制取氧气a. 实验原理：过氧化氢（h2o2） 水（h2o） + 氧气（o2）b. 注意事项：1)分液漏斗可以用长颈漏斗代替，但其下端应该深入液面以下，防止生成的气体从长颈漏斗中逸出；2)导管只需略微伸入试管塞3)气密性检查：止水夹关闭，打开分液漏斗活塞，向漏斗中加入水，水面不持续下降，就说明气密性良好。4)装药品时，先装固体后装液体，即：先向锥形瓶中加入二氧化锰，后向漏斗中加入3的过氧化氢溶液。5)该装置的优点：可以控制反应的开始与结束，可以随时添加液体。总结：实验室制取气体装置的选择：若固体（或固体+固体）加热生成气体，选用高锰酸钾制氧气装置；若固体+液体常温下制取气体，选用双氧水制取氧气装置。催化剂：在化学反应中能改变其他物质的反应速率，但本身的化学性质和质量在反应前后没有发生变化的物质。注意：催化剂可以简略的概括为“一变，两不变”a)一变：改变反应速率，不但可以增快反应速率，而且可以减慢速率；b)二不变：本身的质量不变，本身化学性质不变。c)二氧化锰不是专职的催化剂4.实验室收集氧气的方法实验室是根据气体的密度和在水中的溶解性来确定气体的收集方法。由于氧气不易溶于水，故可以用排水法收集氧气。在用排水法收集氧气时，应先将集气瓶盛满水并用玻璃片盖住，再倒置在水槽中。从试管中开始出来的气泡是空气，不要收集。当气泡连续地并均匀地产生时，再将导管伸入到盛满水的集气瓶口收集氧气。当集气瓶口边缘冒出气泡时，表明集气瓶内水已排完，气体收集满了。此时，应用玻璃片盖住瓶口，再移出水面，正放在桌上。 由于氧气的密度比空气密度大，且不与空气中的其他成分起反应，故可用向上排空气法收集。收集时，导管应该接近集气瓶的底部，便于将集气瓶内空气排尽，同时，应在集气瓶的瓶口盖上一块玻璃片，以稳定气流。把带有火星的小木条伸入集气瓶内，小木条重新燃烧，证明氧气已收集满。【例题讲解】例1下列说法中，正确的是（ ）a.工业上用分离液态空气的方法制取氧气，该过程属于化学变化b.用排水法收集氧气时，看到导气管口有气泡冒出水面，就立即收集c.用向上排空气法收集氧气时，把带有火星的小木条接近瓶口，木条重新燃烧，证明氧气已经收集满d.氧气密度比空气略大，因此用排水法收集氧气分析：分离液态空气制取氧气是一种物理变化，没有发生分解反应。用排水法收集氧气时，开始冒出的气体时空气，不要去收集。氧气能使带火星的木条复燃，用此方法可以检验氧气是否收满。氧气难溶于水，故能用排水法收集氧气。氧气的密度比空气大，故能用向上排空气法收集氧气。答案：c例2一氧化氮在常温下是一种难溶于水的气体，密度比空气略大，它能跟空气中的氧气迅速反应生成二氧化氮。现要收集一瓶一氧化氮气体，可采用的方法是（ ）a.向上排空气法 b.排水 c.排水法或者向上排空气法 d.排水法或者向下排空气法分析：根据收集气体的原则：难溶于水可以用排水法收集气体，密度大于空气密度向上排空气法，但也要考虑这种气体的性质：是否与空气中的成分反应，是否有毒等。如果与空气中某成分反应或者有毒能造成空气污染，就不能用排空气法收集了。该题中，一氧化氮的密度虽然大于空气的密度，但是能与空气中氧气反应，因此只能用排水法收集了。 答案：b例3如图是实验室用高锰酸钾受热制取氧气的装置图（1） 指出图中的四处错误，并加以改正（2） 用已改正的装置回答下列问题：给试管加热时，应先使酒精灯在试管下方 ，让试管 受热。导管口开始有气泡放出时，不宜并即收集，当气泡 地并比较 地放出后，再开始收集氧气。已经集满的一瓶氧气，用玻璃片盖住瓶口， 置于桌上。停止加热时，要先把导管移出水面，然后熄灭火焰，其原因是 。解析：解实验装置改错题应从下面四方面判断：从反应条件方面判断；从仪器的安装方面去判断；从药品的取用与存放等方面去判断；从操作上去判断；从容器内盛放的液体药品的量等方面去判断。本题主要考查观察能力，应报据氧气实验室制法中发生装置的要求，从试管口是否向下倾斜，酒精灯的火焰，酒精灯内酒精的量，导管伸进试管的位置几方面去分析。答案：（1）试管口向上倾斜，应使试管口略向下倾斜；酒精灯没在放药品的部位加热；导气管伸入大试管内太长，应使其刚露出胶塞即可；导气管口没有加一团棉花。（2）来回移动 均匀 连接 均匀 正 防止水沿着导管倒流入灼热的试管内，造成试管炸裂。例4下列有关催化剂的叙述中，正确的是 （ ）a、催化剂能改变其他物质的反应速率 b、催化剂在反应前后性质和质量均不改变c、催化剂只能加快反应速率 d、在任何反应中二氧化锰都能催化剂解析：催化剂在反应中能改变其他物质的反应速率（包括加快和减慢两种作用）因此答案c是错误。催化剂在反应前后本身的质量和化学性质保持不变，不是指所有性质不变，所以b提法错误。一种催化剂不可以时任何化学反应都具有催化作用，二氧化锰对氯酸钾的分解有催化作用，但不是对任何反应有催化作用，答案d也是有错误的。答案a【阅读材料】1、家庭小实验空气中氧气含量的测定实验用品：盛水的容器，一块三合板（板上钻几个小孔），蜡烛火柴、玻璃杯。实验操作：将蜡烛点着，放在三合板上，三合板放置于盛水的盆中；将玻璃杯罩在蜡烛上方，注意按触三合板时不要使气泡向外溢出。观察现象：蜡烛火焰逐渐熄灭；水从三合板的小孔中不断上升，直至大约占原玻璃杯体积的1/5为止。结论：空气中大约有1/5的气体能支持燃烧，这部分气体为氧气2、烟、雾、气、蒸气、汽辨析烟：指固体小颗粒分散或悬浮在空气中所产生的现象。一般烟有颜色。如五氧化二磷的小颗粒分散在空气中形成白烟，所以常用磷制烟幕弹；三氯化铁的固体小颗粒分散在空气中形成红棕色的烟；钠在氯气中燃烧生成的氯化钠小颗粒形成白烟，镁带燃烧产生白烟等。雾：指微小液滴分散或悬浮在空气中所产生的现象。如氯化氢气体与空气中水蒸气结合成酸雾。气：指气体，即没有固定的形状和体积，能自发充满任何容器的物质。有些气体颜色可观察到，如黄绿色的氯气，红棕色的二氧化氮。 有些气体无颜色，不能观察到，如氧气、氮气、氢气等。蒸气：“蒸气”与“气”没有本质区别，但一般将常温常压下的气态物质称之为“气”。如氧气、氮气等。由液态物质气化成的或由固体物质升华而成的气态物质称之为“蒸气”如溴蒸气，碘蒸气等。汽：“汽”一般指“水汽”即水蒸气。课后探究 1除了用以上物质可制得氧气，你还知道可用哪些物质？ （水、氯酸钾）2制得氧气的物质中含氧元素的，那么是否含氧元素的物质都可用来直接制取氧气？ （不可以）三、课堂小结：氧气的获得方法：1工业方法：分离液态空气法2实验室方法：用高锰酸钾、双氧水等物质3自然界中产生方法：光合作用课后作业：课本p38“练习与实践”板书设计：一、 氧气的制法：1. 自然界氧气的制法：植物的光合作用2. 工业上氧气的制法：分离液态空气法3. 实验室氧气的制法：（1）加热高锰酸钾文字表达式：高锰酸钾（kmno4） 锰酸钾（k2mno4）+ 二氧化锰（mno2）+氧气（o2）注意事项：（2）双氧水（过氧化氢），二氧化锰做催化剂 二氧化锰 文字表达式：过氧化氢（h2o2） 水（h2o） + 氧气（o2）二、实验室制取气体的装置以及收集装置：实验室制取气体装置的选择：若固体（或固体+固体）加热生成气体，选用高锰酸钾制氧气装置；若固体+液体常温下制取气体，选用双氧水制取氧气装置。教后反思：【课堂评价练习】1下列变化中不属于化学变化的是 （ ）a、加热氯酸钾制氧气 b、加热高锰酸钾制氧气加热c、工业上用分离空气法制氧气 d、氧气使带火星木条复燃2在“高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气”反应中，二氧化锰是（ ）a、氧化剂 b、催化剂 c、反应物 d、生成物3当大气压在1.013105pa时，液态氮的沸点是195.8，液态氧的沸点是183，液态氦的沸点是219，液态二氧化碳的沸点是78.44则在分离液态空气的时候，上述气体随温度升高而被分离出来的顺序为（ ）a.氮气、氧气、氦气、二氧化碳 b.氦气、氮气、氧气、二氧化碳c.二氧化碳、氧气、氦气、氮气 d.氦气、二氧化碳、氧气、氦气4在液态空气中上方放置一点燃的细木条后可能发生的现象是（ ）a、木条燃烧更旺 b、木条燃烧和原来一样 c、木条立即熄灭 d、可能引起爆炸5实验室用高锰酸钾制取氧气大致可以分为以下主要操作