2025秋初中化学九年级上册沪教版(2024)课件 2.2 性质活泼的氧气

2.2性质活泼的氧气地球上的一切生命体都离不开氧气。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？你已知道氧气的哪些物理性质与化学性质？有什么事实能证明自然界的水中溶有氧气？通常情况下，空气中氧气的含量不会大幅减少，这是因为绿色植物的光合作用所产生的氧气，弥补了自然界中氧气的消耗，使空气中氧气的含量保持恒定。这就是自然界中的氧循环(图2-10)。图2-10氧在自然界中的循环通过长期的生产生活实践和反复的实验探究，人们逐步认识了氧气的性质，发现了氧气的许多用途。•目标预览•能通过实验探究活动认识氧气的化学性质，比较不同实验条件下实验现象的差异，根据观察到的实验事实归纳出反应的本质；能列举氧气在日常生活、工业生产和科学研究中的应用，从辩证的角度初步认识物质的化学变化。一、氧气的性质在通常状况下，氧气(oxygen)是一种无色、无气味的气体，密度稍大于空气。氧气不易溶于水，常温、常压下1体积水中约能溶解0.03体积氧气。水中的生物就是依靠溶解在水中的氧气生存的(图2-11)。图2-11水中溶有水生生物生存必需的氧气在1.01×105Pa、－183℃时，氧气变为淡蓝色的液体；在－218.4℃时，氧气变为淡蓝色固体(图2-12)。液态氧固态氧图2-12氧气的不同状态在老师的指导下，进行以下实验，观察并记录实验现象，通过分析得出相应结论。1.木炭的燃烧：用坩埚钳夹住木炭，在空气中点燃，再将点燃的木炭放入燃烧匙，由上而下缓慢伸入集满氧气的集气瓶中(图2-13)。反应结束后，向集气瓶中加入少量澄清石灰水并振荡。图2-13木炭在气中燃烧2.蜡烛的燃烧：将蜡烛固定在燃烧匙内，在空气中点燃。将燃着的蜡烛由上而下缓慢伸入集满氧气的集气瓶中(图2-14)。反应结束后，向集气瓶中加入少量澄清石灰水并振荡。图2-14蜡烛在氧气中燃烧3.铁丝在氧气中燃烧：在螺旋状的细铁丝末端系上火柴梗，用坩埚钳夹住铁丝并点燃火柴梗，待火柴梗即将燃尽时，将它们由上而下缓慢伸入集满氧气的集气瓶中(图2-15)。提示：预先在集气瓶底加少量水(或铺少量沙子)，防止反应产生的高温固体溅落瓶底，避免集气瓶炸裂。图2-15铁丝在氧气中燃烧表2-1实验记录实验名称实验现象实验结论木炭的燃烧蜡烛的燃烧铁丝在氧气中燃烧木炭在空气中燃烧，实际上是与空气中的氧气反应，生成无色的能使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳气体。木炭在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈。图2-13木炭在气中燃烧碳＋氧气

二氧化碳点燃CO2CO2图2-14蜡烛在氧气中燃烧蜡烛在氧气中燃烧，生成二氧化碳和水。与木炭的燃烧情形相似，蜡烛在氧气中的燃烧也要比在空气中燃烧剧烈得多。蜡烛＋氧气

二氧化碳＋水点燃O2CO2H2O

一般情况下，铁丝不能在空气中燃烧。但在氧气中，铁丝却能发生剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色的固体(四氧化三铁)。图2-15铁丝在氧气中燃烧铁＋氧气四氧化三铁点燃FeO2Fe3O4蜡烛＋氧气

二氧化碳＋水点燃O2CO2H2O

铁＋氧气四氧化三铁点燃FeO2Fe3O4通过上面的实验可以发现，可燃物在氧气中燃烧通常比在空气中燃烧更剧烈。氧气的化学性质比较活泼，许多物质可以与氧气发生化学反应。碳＋氧气

二氧化碳点燃CO2CO2像碳和氧气、铁和氧气这样的由两种或两种以上物质生成一种新物质的化学反应，称为化合反应(combinationreaction)归纳归纳是化学科学研究中一种常用的方法。化学研究物质的性质和它们的变化，各种各样的物质在化学变化中遵循一些共同的规律。为了寻找这些规律，归纳是科学家通常使用的一种方法。归纳需要以大量的实验事实作为基础。例如，通过观察、研究物质与氧气反应的大量实验现象，可以归纳出反应规律：一定条件下，氧气能与许多物质发生化学反应。上述物质与氧气的反应属于氧化反应

(oxidationreaction)。在某些条件下，物质与氧气的反应比较剧烈，如燃烧就是发光、放热的剧烈的氧化反应。而在某些条件下，物质与氧气只发生缓慢的氧化反应，甚至不易被察觉，这种氧化反应称为缓慢氧化

(slowoxidation)。如动植物的呼吸作用、金属器皿的锈蚀食物的腐烂、有机肥的腐熟等变化过程中都有缓慢氧化反应发生。二、氧气的用途认识氧气的化学性质，可以指导我们更好地利用氧气。氧气具有支持物质燃烧的性质，可用作助燃剂。煤、木柴、液化气和天然气等燃料在空气中燃烧产生的热量可以烹饪食物。工业生产和科学研究中，用纯氧代替空气，可以获得更高的温度。例如，我国长征七号运载火箭采用液氧和煤油做火箭的推进剂(图2-16)；图2-16长征七号运载火箭用液氧做助燃剂乙炔气体在纯氧中燃烧产生的火焰(氧炔焰)温度可高达3000℃以上，可用于焊接和切割金属(图2-17)。图2-17氧炔焰用于焊接和切割金属供给生物体呼吸是氧气的另一重要用途。生物体吸入空气中的氧气，与体内许多物质发生反应，生成新的物质，并放出能量，提供生物体必需的养分和能量以保证生命活动的需要。对由于疾病而不同程度缺氧的患者和在低氧或缺氧条件下工作的人员，需要向他们直接提供氧气(图2-18、图2-19)，以维持生命正常的新陈代谢。图2-18潜水员下水需要携带氧气图2-19航天员在舱外需要携带氧气在一些情况下，人们也需要防止物质与氧气发生化学反应。如将食品袋抽成真空或充入氮气，避免食品因氧化而变质；为防止金属发生缓慢氧化而被锈蚀，常常采用表面喷漆、涂油等多种措施以隔绝氧气。辩证认识与合理利用物质事物往往具有两面性，自然界中的物质及其变化在一定条件下也常常表现出两面性，某些性质与变化在一些情况下表现出对人类有利的一面，在另一些情况下也可能表现出有害的一面。我们要充分认识物质性质与变化的两面性，合理地利用物质及其变化，采用科学的手段避免对人类产生危害。1.下列关于氧气性质的说法中，不正确的是()A.通常状况下，氧气是无色、无气味的气体B.鱼类能在水中生活，证明氧气易溶于水C.通常状况下，氧气的密度略大于空气D.通过低温加压，可使氧气液化成淡蓝色的液体B2.下列说法中正确的是()A.红磷可以在空气中燃烧，产生大量白雾B.物质发生氧化反应时总会发光、放热C.铁丝在空气中加热能剧烈燃烧，火星四射D.食物的腐败与动植物的呼吸过程中都有氧化反应发生D3.下列化学变化中属于化合反应的是()A.石蜡＋氧气二氧化碳＋水B.硫＋氧气二氧化硫C.碳酸氢铵氨气＋水＋二氧化碳D.二氧化碳＋氢氧化钙碳酸钙＋水点燃点燃加热B4.下列变化过程中，均包含缓慢氧化的是()①金属锈蚀②“铜绿”分解③食物腐烂④动植物呼吸A.②③B.①④C.①③④D.①②③④C5.填写下表：物质在氧气中燃烧的现象反应的文字表达式木炭剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体铁丝剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体物质在氧气中燃烧的现象反应的文字表达式蜡烛发出白光，放出热量，瓶内壁有水雾出现，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体6.有A、B、C、D四种物质。B是一种生活中常见的气体。A在B中比在空气中燃烧得更剧烈，发出白光，且生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体D。C在B中能剧烈燃烧，火星四射，并生成一种黑色固体。由此可以推断：A是____________；B是_____________；C是____________；D是_____________。木炭氧气铁二氧化碳7.某同学在做探究铁丝燃烧实验时，待火柴梗即将燃尽时，将铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中，并没有出现铁丝剧烈燃烧的现象。请你分析可能的原因，(1)氧气浓度不够，可能集气瓶中的氧气不纯或量不足。(2)铁丝表面有锈或油污等杂质，影响了铁丝与氧气的反应。(3)铁丝没有被绕成螺旋状，与氧气的接触面积不够大。(4)可能火柴梗伸入过早，导致火柴梗燃烧消耗了较多