第二節(jié) 性質(zhì)活潑的氧氣 教案
學習目標：
知識與技能：
1．認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，學習 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)與氧氣反應的現(xiàn)象，學會從中歸納出物質(zhì)的化學性質(zhì)的方法；
2．能夠根據(jù)反應物的性質(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， 增強環(huán)保意識
2．養(yǎng)成細致的觀察習慣和嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L
學習重點與難點：
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)主要有學生自行歸納總結(jié)；
2．化學性質(zhì)可以通過演示實驗及回憶已學的實驗來歸納
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？
學習內(nèi)容：
一、認識氧氣（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：標準狀況下，密度為1.429g/L，略大于空氣；
P.S.：通常情況下，是指20℃，1.01×105Pa；標準狀況下，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�藍色的液體，甚至淡藍色雪花狀固體。
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。
文字表達式：碳（C）+ 氧氣（O2）點燃??→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。
文字表達式：鐵（Fe） + 氧氣（O2）點燃??→四氧化三鐵（Fe3O4）
注意事項：集氣瓶底部鋪少量的細沙或加少量的水，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。
文字表達式：石蠟+ 氧氣（O2）點燃??→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。
文字表達式：鎂（Mg ） + 氧氣（O2）點燃??→ 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
文字表達式：磷（P）+ 氧氣（O2）點燃??→ 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
某些物質(zhì)在一些條件下，與氧氣發(fā)生緩慢的氧化反應，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。在這些反應中，氧氣提供氧，稱為氧化反應。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 ）用氦氣代替氮氣與氧氣混合，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，在壓強較大的深海里，會有較多的氮氣溶解在潛水員的血液里，當潛水員從深海上升，血液里的氮氣將成為氣泡釋放出來，大量氣泡會阻塞微血管，引起病變。
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). 試管口塞一團棉花：防止高錳酸鉀粉末進入導氣管，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：將導管的一端浸入水槽中，用手緊握試管外壁，若水中的導管口有氣泡冒出，證明裝置不漏氣。松開手后，導管口出現(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)木條復燃，說明是氧氣；
用帶火星的木條靠近集氣瓶口部，木條復燃，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，但其下端應該深入液面以下，防止生成 的氣體從長頸漏斗中逸出；
b). 導管只需略微 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：可以控制反應的開始與結(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：在化學反應中能改變其他物質(zhì)的反應速率，但本身的化學性質(zhì)和質(zhì)量在反應前后沒有發(fā)生變化的物質(zhì)。
補充練習測試題
（1）從液態(tài)空氣分離氮氣和氧氣，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，木條是否會復燃？為什么？

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