化学人教版九年级上册氧气的制取和性质.docx

氧气的制取与性质一、教学目标： 知识与技能： 了解实验室制取氧气的主要方法和原理，初步了解通过化学实验制取气体的方法。 过程与方法： 1.能够根据反应物的性质和反应条件来选择制备气体的实验装置与操作方法，会据生成 物的性质选择收集方法。 2.学会边实验、边讨论、边探究的方法，在活动中激发学习兴趣，在兴趣中提出问题、分析问题、解决问题。 情感态度与价值观： 1.学生从中养成实事求是，严肃认真的科学态度和良好的实验习惯。 2.保持对化学实验的浓厚兴趣，从而激发学生学习化学的自觉性和积极性。教学重点：实验室制取氧气的反应原理及仪器、装置的探讨 二、教学实验过程：制取氧气（一） 制取氧气的步骤（查、装、定、点、收、移、熄。）（1） 连接装置（2） 检查装置气密性（3） 装入药品，然后固定装置（4） 加热（先预热，然后对准药品加热）（5） 收集气体（方法有）（6）检验气体（氧气用带火星的木条，伸到集气瓶内或里，现象是带火星的木条复燃；CO2用澄清石灰水，现象是使澄清石灰水变浑浊）（二） 制氧气全过程的注意事项(1) 连接装置后，要检查装置气密性(2) 加热前要先预热(3) 加热固体时，试管口要微的向下倾斜这是为了防止加热固体时，产生的水（蒸发出的水或生成的水）冷凝后倒流，使灼热的试管炸裂。（4）伸入反应容器中的导管不能太长，只需凸出橡皮塞少许（12厘米），这是为了气体的排出（便于收集气体）（5）加热固体制气体，如果用排水法收集气体时，注意以下几点：a、装满水盖好玻片的集气瓶内，不能留有气泡防止收到的气体不纯。（如果留有气泡，加水赶走气泡。）b、水槽中出现又多又均匀的气泡时，才开始收集氧气排净试管中的空气，防止收到的气体不纯。C、用加热高锰酸钾（KMNO4）或氯酸钾（KCLO3）的方法制氧气时，用排水法收集氧气结束后，应先移出水槽中的导管，再熄灭酒精灯防止产生倒吸现象，使灼热的试管炸裂。（6）用向上排空气法收集氧气时，验证氧气是否收满的方法是：用带火星的木条伸到集气瓶口，木条复燃，证明已收满。否则不满。（7）鉴别几瓶气体，只能将燃着的木条伸到集气瓶里（内）。（8）氯酸钾、双氧水制氧气，都用到催化剂（9）催化剂能改变其它物质化学反应速率，反应前后本身的质量和化学性质不变。它起催化作用。（三）（1）实验室制法 A、常用试剂B、反应原理高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2 （在试管口必须放一团棉花，防止高锰酸钾进入导管，影响气体的排出） 氯酸钾 氯化钾+氧气 双氧水 水 + 氧气2KClO3 2KCl+3O2 2H2O2 2H2O + O2C、有关反应装置（装置：发生装置、收集装置。） 用KMnO4制氧气 用氯酸钾KClO3制氧气 用双氧水制氧气D、氧气通常使用排水集气法收集归纳：a上面三个反应的共同点是由一变多。像这样，由一种物质生成多种物质的反应，叫做分解反应。b、检验氧气的方法：将带火星的木条伸到集气瓶内（里），木条复燃证明是氧气。c、催化剂有专一性和选择性d、含氧化合物加热不一定有氧气生成。（2）氧气的工业制法:a、原料：空气b、方法：分离液态空气的方法。c、原理（依据）：据任何液体物质都有一定的沸点。 d、具体过程(4)实验装置安装的一般顺序：从上至下、从左至右。拆出装置与之相反。（三） 氧气的性质1、氧气的物理性质（1）色、味、态：通常情况下，是无色无味的气体；加压降温后，氧气可以变为淡蓝色的液体，甚至淡蓝色雪花状固体。（2）密度：标准状况下，密度为1.429g/L，略大于空气；（3）溶解性：氧气不易溶于水问题：有什么事实可以证明自然界的水中溶有氧气？答：水中的生物就是依靠溶解在水中的氧气生存的。2化学性质：氧化性实验探究：带火星的木条复燃（1）木炭在氧气中燃烧（黑色固体）实验现象：剧烈燃烧，发出白光，放热，生成一种无色无味气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊。 结论：生成二氧化碳文字表达式： 碳（C）+ 氧气（O2）点燃二氧化碳（CO2） C + O2 CO2在空气中的燃烧情况：木炭红热，无烟、无焰，生成无色无味的气体（2）铁丝在氧气中燃烧（银白色固体）；铝箔在氧气中可以燃烧实验现象：剧烈燃烧，火星四射，铁丝熔成小球，生成一种黑色固体。 结论：生成四氧化三铁文字表达式： 铁（Fe） + 氧气（O2）点燃四氧化三铁（Fe3O4）3Fe + 2O2 Fe3O4注意事项：集气瓶底部铺少量的细沙或加少量的水，防止生成的固体物质溅落瓶底，致使集气瓶炸裂。在空气中加热情况：持续加热发红，离火后变冷。（3）红磷在氧气中的燃烧（暗红色固体）实验现象：剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成大量的白烟 结论：生成五氧化二磷文字表达式： 磷（P）+ 氧气（O2）点燃 五氧化二磷（P2O5） 4P + 5O2 2P2O5空气中燃烧情况：黄白色火焰，放热，有大量白烟（4）镁带在氧气中燃烧（银白色固体）实验现象：剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放热，生成白色粉末状固体。 结论 ：生成氧化镁文字表达式：镁（Mg） + 氧气（O2）点燃 氧化镁（MgO）2Mg + O2 2MgO（5）硫在氧气中燃烧（淡黄色粉末）实验现象：剧烈燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，放热，生成一种有刺激性气味的气体 结论：生成二氧化硫文字表达式： 硫（S）+ 氧气（O2）点燃二氧化碳（SO2）S + O 2 SO2在空气中的燃烧情况：发出微弱的淡蓝色火焰，生成一种有刺激性气味的气体4、化合反应：由两种或两种以上的物质发生反应生成另一种物质的反应叫化合反应。特点：多变一。例如：上述的五个反应即为化合反应。特记：化合反应是初中阶段的第一种反应类型。氧化反应仅仅是化合反应中的一种特殊情况。 上述五个反应也可叫氧化反应。如，甲烷在空气中燃烧：CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O ，反应物是两种，生成物不是一种，所以，它是氧化反应，但不是化合反应。氧气的化学性质，其实就是氧化性，它化学性质比较活泼，在反应中提供氧，是常用的氧化剂，它具有氧化性。3、氧化反应（包含：剧烈氧化和缓慢氧化）4、（1）氧化反应:物质与氧（既包括氧气也包括氧化物）发生的反应（2）缓慢氧化 某些物质在一些条件下，与氧气发生缓慢的氧化反应，成为缓慢氧化。如：动植物新陈代谢，金属的锈蚀，食物的腐烂等等二、氧气的用途:1、供给呼吸：医疗上急救病人，登山、潜水、航空、宇航提供呼吸；2支持燃烧：炼钢、气焊与气接、液氧炸弹、火箭助燃剂三、两单元小结1、物质的性质(1)物理性质：颜色、气味、导电性、导热性、密度、硬度等(2)化学性质：氧化性、可燃性、毒性、稳定性等2、物质的变化（物理变化、化学变化或化学反应）(1)本质区别：宏观，是否生成新的物质。微观，由分子构成的物质发生变化时，分子是否变化。(2)化学变化的基本类型（化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应）化合反应：AB+C 分解反应：DAB+铁丝在氧气中燃烧瓶底垫一层水或细沙，都是为了吸收铁丝燃烧时放出大量的热。而磷、硫在氧气中燃烧，瓶底只能留一层水，不能用细沙代替。因为，水不但吸收热量，还吸收有毒的二氧化硫、五氧化二磷。注意：1.初中化学中的烟，焰，雾的区别是：烟是固体小颗粒聚集在一起所形成的；如：红磷，镁带的燃烧都产生了大量的白烟，是因为都有白色固体产生。焰是可燃性气体燃烧所形成的，硫磺，石蜡的燃烧也会产生火焰是因为硫磺，石蜡在受热的情况下会形成蒸汽，故是蒸汽在燃烧。雾是液体小液滴汇集在一起所形成的。2.初中阶段常见仪器的最小分度值为： 10量筒的最小分度值为：0.1ml ;100ml量筒的最小分度值为：1ml; 托盘天平的最小分度值为：0.1 g；温度计的最小分度值为：0.1 ； 广泛H 试纸的测量值为整数思考：请举例说明以下事实（1）反应物相同反应的量不同，实验现象也不同 （2）反应物相同反应的量不同，生成物也不同 （3）反应物相同反应条件不同，化学反应速率也不同 (2)练习1、目前，我国重点城市空气质量日报的检测项目中不包括（ ）（A、C有毒，D能浑浊空气，B是植物生长需要的。） A、二氧化硫 B、二氧化碳（CO2） C、二氧化氮（NO2） D、总悬浮颗粒(TSP)2、下列日常生活中的一些变化，其中都属于化学变化的一组是（ ）A、水受热沸腾、酒精燃烧 B、汽油挥发、动物的呼吸作用 C、剩饭变馊、铁锅生锈 D、玻璃破碎、西瓜榨成汁3、豆科植物根瘤菌能直接固定空气中的某些气体成为农作物养料，这种气体是（ ）（农作物的养料有氮磷钾等） A、氨气 B、氮气 C、二氧化碳 D、氧气4、在中央电视台发布的重点城市空气质量日报中可看出，造成空气污染的首要污染物是可吸入颗粒物和二氧化硫。下列对其形成的主要原因的分析不合理的是（ ）（废水主要污染水源） A、环境绿化不好，粉尘到处飞扬 B、生活和生产中燃烧煤炭 C、工业生产排放废水 D、机动车排放尾气5、某同学做物质在氧气中燃烧的实验方法如下图所示，其中不合理的是（ ）（铁丝燃烧溅落火花，易炸裂瓶底，应在瓶底加细沙。）A、木炭在氧气中燃烧 B、铁丝在氧气中燃烧 C、硫在氧气中燃烧 D、蜡烛在氧气中燃烧6、下列物质属于纯净物的是（ ）（雪碧和牛奶中都有酸料和糖料等多种成份）A、清新的空气 B、无色透明的雪碧饮料 C、蒸馏水 D、牛奶7、“化学反应的绿色化”要求原料物质中所有的原子完全被利用且全部转入期望的产品中，下列反应类型中一定符合“化学反应的绿色化”要求的是（ ）（从题干分析出“产品”只能有一种，不能有两种。） A、分解反应 B、置换反应 C、复分解反应 D、化合反应8、对下列物质在氧气中燃烧的实验现象描述正确的是（ ）（二氧化硫是一种有刺激性气味的气体，五氧化二磷颗粒在空气中看到的现象是烟，不会是雾。）A、木炭在氧气中燃烧时，发出白光和放出热量B、硫粉在氧气中燃烧时，发出蓝紫色火焰，生成无气味的气体C、铁丝在氧气中燃烧时，火星四射，有黑色固体生成D、红磷在氧气中燃烧时，产生大量的烟雾9、物质在“潮湿的空气”中发生的变化，主要与空气中的某些气体有关。下列说法不正确的是（ ）（潮解是固体吸收空气中的水份在固体周围形成溶液的过程，与二氧化碳无关，二氧化碳与氢氧化钠的变质有关。熟石灰变质与二氧化碳在关。）A、钢铁生锈与氧气、水蒸气有关 B、氢氧化钠固体潮解与水蒸气、二氧化碳有关C、白磷在空气中自燃与氧气有关 D、熟石灰变质与氧气、水蒸气有关10、下图分别是火星与地球的大气组成（体积分数）示意图，下列说法正确的是（） A、地球和火星的大气中氧气的体积分数相同B、地球和火星的大气中都含有氮气C、地球和火星的大气中二氧化碳的体积分数相同 D、地球和火星的大气组成完全相同11、攀登珠穆朗玛峰必备的物品之一是氧气瓶，此时氧气的作用是供给呼吸；氧气与人体内的葡萄糖（C6H12O6）发生反应，生成水和二氧化碳提供人体活动所需的能量，写出该反应的化学式：C6H12O66O26CO26H2O12、空气中氧气的体积分数约占21%，生命活动离不开氧气，自然界中氧气的来源是光合作用。13、物质的变化过程常伴随着能量的变化，化学变化中通常伴随能量转化，这是因为不同物质包含的化学能的大小不同，在化学变化中物质的化学能可以转化成热能、光能和电能等。(1)举出从环境中吸收热能的物理变化的例子：干冰升华、冰块溶化；(2)镁条燃烧时，化学能转化为热能和光能。14、被称为绿色氧化剂的过氧化氢俗称双氧水，是一种无色液体，常用作无公害的消毒杀菌和漂白剂等，结合所学知识，回答怎样鉴别水和双氧水两瓶无色液体（简述实验步骤、现象、结论） 答：各取少量无色液体于试管中，分别加入少量二氧化锰，有气泡产生的是双氧水，无气泡产生的是水。或者，分别加入有色布条或滴入红墨水，能褪色的是双氧水，不能褪色的是水。15、在氧气的性质探究实验中，有同学取了一段纱窗上的细铁丝，在自己收集到的氧气中做铁丝在氧气中燃烧实验。结果没有观察到火星四射的现象，请分析此实验失败的可能原因。 答：从细铁丝的情况分析：铁丝可能生了锈或表面有油污；从收集到的氧气分析：收集的氧气纯度可能太低；从燃烧条件来分析：可能预热时没有达到铁丝的着火点。16、空气的主要成份是氮气和氧气，右图是测定空气中氧气含量的实验装置，回答下列问题：(1)实验过程中燃烧匙里为什么要盛放过量的红磷？充分消耗实验装置内的氧气。(2)这个实验除了可以得出氧气约占空气体积的1/5的结论外，还可能推论出氮气难溶于水和其化学性质不活泼的结论。(3)在此实验过程中能否用碳、硫代替红磷？ 答：因为碳和硫在空气中燃烧产物均为气体，容器内气体体