1、第二单元 我们周围的空气 课题 1 空 气 第 1 课时 空气是由什么组成的 【知识目标】 1.了解空气的主要成分,知道空气中氧气含量的测定方法。 2.初步认识纯净物和混合物的概念,能对物质进行简单分类。 【素养目标】 1.让学生体会化学与生活的紧密联系。 2.学会从生活中发现值得探究的问题。 【教学重点】 1.空气的组成。 2.空气组成成分的性质和用途。 【教学难点】 1.培养学生对实验的观察能力和分析推理能力。 2.不断激发学生学习化学的兴趣,以便能很快适应化学课的学习。 一、导入新课 【导入 1】 同学们,上课之前呢老师带了一个透明的塑料袋,大家说说看,里面装的是什么?对,是空 气,空气
2、对我们来说非常的熟悉,那大家知道空气中有哪些成分吗?很好,老师听到了不同的 声音,有氧气和二氧化碳,看来大家的日常生活经验是很丰富的,那你们知道空气中氧气的含 量是多少吗?没关系,带着这个问题我们一起来研究 空气 ,下面请同学们翻开课本。 (板书) 【导入 2】 空气是我们非常熟悉的物质,我们每时每刻都生活在空气的“海洋”里,离开了空气,一 切生命就无法生存。那么你认识空气吗?你觉得空气是单一成分的物质还是多种成分的物质 呢?你知道空气中含有哪些物质吗? 二、探究新知 探究一、空气是由什么组成的 1.法国的化学家拉瓦锡,他最早运用天平作为研究工具,用液态的金属汞作为研究对象, 最终研究出了空气
3、的成分。拉瓦锡最早用实验得出了结论:空气是由氧气和氮气组成的。氧 气约占空气总体积的 。 2.用红磷作原料来测定空气中氧气的含量。 (1)实验步骤 检查装置的气密性; 向集气瓶中预先加入少量水;(降温) 点燃红磷后要立即伸入集气瓶中,并塞紧塞子; 冷却至室温后,打开弹簧夹。 (2)现象:红磷燃烧产生大量白烟,打开弹簧夹后,集气瓶内水面上升约 。 (3)化学反应:红磷+氧气五氧化二磷。 (4)原理:红磷燃烧消耗氧气生成固态 P2O5,使瓶内压强减小,烧杯中的水进入集气瓶中, 进入水的体积等于消耗的氧气的体积。 (5)成败关键 气密性要好; 红磷要充足; 红磷点燃后插入集气瓶要迅速; 要冷却至室温
4、后才能打开弹簧夹。 (6)结论:说明氧气约占空气体积的 。 (7)实验药品的要求:只与空气中的氧气反应;生成物是固体或液体,不能是气体。 讨论拉瓦锡通过实验得出的结论是氧气约占空气总体积的 ,而在我们的实验中,为什 么气体减少的体积小于 ?红磷熄灭后瓶内还有没有残余的氧气? 3.空气的成分按体积计算(大约) 氮气占 78%、氧气占 21%、稀有气体占 0.94%、二氧化碳占 0.03%、其他气体和杂质占 0.03%。 【例 1】 如图所示装置可用来测定空气中氧气的含量。对该实验认识不正确的是 ( C ) A.红磷的量不足会影响实验结论 B.装置不漏气是实验成功的重要因素之一 C.红磷有剩余也得
5、不到正确的实验结论 D.集气瓶内气体的减少会导致烧杯中的水流入集气瓶 解析:若红磷的量不足,则不能消耗尽集气瓶中全部的氧气,也就测不出空气中氧气的含 量;红磷有剩余,能保证氧气全部消耗尽,进入水的体积就是氧气的体积,故A正确,C不正确; 若装置漏气,外界空气将会进入集气瓶,导致集气瓶内减少的气体偏少,进入水的体积将小于 ,故 B 正确;因为装置密闭,若集气瓶内气体减少,瓶内压强会小于外界大气压,烧杯中的水 会流入集气瓶,故 D 正确。故选 C。 探究二、纯净物和混合物 1.纯净物:由一种物质组成(可用专门的化学符号表示)。 2.混合物:由两种或多种物质混合而成(没有专门的化学符号表示)。 分析
6、纯净物可以用专门的化学符号表示。 如氧气:O2、 氮气:N2、 红磷:P、 五氧化二磷:P2O5。 举例纯净物有固定的组成,如氧气、 氮气。 混合物没有固定的组成,组成混合物的各物 质之间不发生化学反应,它们各自保持自己的性质,如空气中的氧气和氮气就各自保持了自 己的性质。 【例 2】 物质按照其组成可分为纯净物和混合物。下列关于混合物和纯净物的说法正 确的是 ( C ) A.水和冰混合后为混合物 B.食盐水是纯净物 C.氮气和液氮混合后为纯净物 D.洁净的空气是纯净物 解析:同种物质组成纯净物,不同种物质组成混合物。 水和冰、 氮气和液氮分别属于同种 物质;食盐水中含食盐和水;洁净物不一定是
7、纯净物,洁净的空气仍含有多种气体。 1.空气的成分按体积计算,含量最多的气体是 ( B ) A.氧气 B.氮气 C.稀有气体 D.二氧化碳 2.下列物质属于纯净物的是 ( C ) A.矿泉水 B.生理盐水 C.蒸馏水 D.蔗糖水 3.用红磷测定空气中氧气含量的实验结束后,反应容器内剩下的气体主要是 ( A ) A.氮气 B.五氧化二磷 C.稀有气体 D.二氧化碳 4.下列关于空气的说法中,错误的是 ( A ) A.空气的成分按质量分数计算,氮气的含量约为 78% B.空气是一种十分重要的天然资源 C.工业上从液态空气中分离出氧气的过程属于物理变化 D.空气是一种混合物 5.我们已经知道,空气的
8、主要成分是氮气和氧气。如图是测定空气中氧气含量的实验装置, 试回答下列问题: (1)实验过程中,燃烧匙里为什么要盛放过量的红磷?让氧气尽量消耗完全,使测得氧气的体 积更接近空气中氧气的实际体积。 (2)这个实验除了可以得出氧气约占空气体积的 的结论外,还可推出氮气难(填 “难” 或 “易” ) 溶于水和其化学性质不活泼(填“活泼”或“不活泼”)的结论。 (3)此实验过程中能否用碳、硫代替红磷?不能。 第 2 课时 空气是一种宝贵的资源 【知识目标】 1.了解氧气、氮气、稀有气体的主要物理性质和用途,体会“性质决定用途,用途反映性 质”这一辩证关系。 2.知道空气是一种宝贵的自然资源,初步了解空
9、气污染的成因与危害。 【素养目标】 1.知道空气是一种宝贵的资源,养成关注环境、热爱自然的情感。 2.逐步树立关注社会、热爱自然并为社会进步而学习化学的远大志向。 【教学重点】 1.空气的组成。 2.空气组成成分的性质和用途。 【教学难点】 1.培养学生对实验的观察能力和分析推理能力。 2.不断激发学生学习化学的兴趣,以便能很快适应化学课的学习。 一、导入新课 【导入 1】 在我们人类生存的环境中,时时处处都充满着一种 “看不到又摸不着” 的天然物质,它跟 我们的生活最密切,它既是一切动植物生命的支柱,也是重要的、廉价的自然资源,它就是我 们在小学自然课上已经学到,今天将要进一步学习的空气。
10、【导入 2】 同学们一定都见过潜水员在潜水的时候会带着氧气罐,因为人类离开氧气很快就会窒息 而死,而空气中含有的氧气使我们人类得以生存。 不仅如此,空气中其他的成分在生产和生活 中也发挥着巨大的作用,所以空气是一种非常宝贵的资源,我们今天就来学习一下吧! 二、探究新知 探究一、空气是一种宝贵的资源 分析过去,人们曾把氧气叫作“养气”,这充分说明了氧气的重要性。 1.氧气的用途 (1)供给呼吸; (2)支持燃烧。 提问你们知道为什么要在装入零食的食品袋中充入氮气吗? 分析氮气之所以能用于食品防腐,是因为氮气性质不活泼。灯泡中充氮气以延长使用 寿命,焊接金属用氮气作保护气,都是利用了氮气不活泼这一
11、性质。 氮气还可作为重要的化工 原料、提供低温环境等。 2.氮气的用途 (1)重要的化工原料; (2)保护气; (3)提供低温环境。 过渡从氮气可作保护气这一事实知,物质的性质决定物质的用途。你能从下面的讨论 中获得氮气的性质吗? 讨论(1)燃烧着的红磷熄灭了,这种现象说明氮气能不能支持燃烧? (2)集气瓶内水面上升一定高度后,还继续上升吗?这种现象能不能说明氮气不易溶于 水? (3)空气所表现出来的某些性质,能不能在一定程度上代表氮气的性质? 结论(1)氮气不能支持燃烧。 (2)集气瓶内水面上升一定高度后,不能继续上升,该现象说明氮气不易溶于水。 (3)空气所表现出来的性质,不能在一定程度上
12、代表氮气的性质(如红磷能在空气中燃烧, 但不能在氮气中燃烧)。 描述氮气的物理性质: 物质 颜色 状态 气味 标准状况下的密度 熔点 沸点 是否易 溶于水 氮气 无色 气体 无味 1.251gL -1 -209.9 -195.8 不易 溶于水 过渡空气中除了氧气和氮气外,还有一类很重要的气体就是稀有气体。 接下来,我们就 来学习稀有气体的有关知识。 3.稀有气体 (1)稀有气体曾叫作“惰性气体”。这是由于稀有气体性质不活泼,人们在发现它们的时 候普遍认为这些气体不能跟其他物质发生化学反应。但随着科学技术的发展,人们发现有些 惰性气体在一定条件下也能与某些物质发生化学反应,生成其他物质,于是又把
13、它们改称为 稀有气体。在空气的成分中,稀有气体所占比率虽然不大,但却很重要。 (2)稀有气体的用途(通过阅读课本让学生总结稀有气体的用途)。 保护气 电光源 激光技术 冷却剂 麻醉剂 【例 1】 下列说法中,错误的是 ( B ) A.富氧空气可用于潜水、医疗急救 B.氧气能支持燃烧,可作燃料 C.氮气充入食品包装袋内可以防腐 D.稀有气体充入灯泡中可使其耐用 解析:氧气能供给呼吸,故 A 正确;氧气能支持燃烧,是说氧气能助燃,但氧气本身不能燃 烧,即氧气不可作燃料,故B错误;氮气化学性质不活泼,可作保护气,故C正确;稀有气体化学 性质很不活泼,可作保护气,故 D 正确。 过渡洁净的空气对于人类
14、和其他动植物都是非常重要的。 人类每天都要吸入一定量的 空气。但是,随着工业的发展,排放到空气中的有害气体和烟尘对空气造成了污染,被污染的 空气会严重损害人体健康,影响作物生长,破坏生态平衡,故保护我们的空气已成了全世界人 民都关注的问题。 探究二、保护空气 1.少量有害物质进入空气中,依靠大自然的自我净化能力,仍能保持空气的洁净。 如果进 入空气的有害物质的种类和数量超出了大自然的自净能力,就会造成空气的污染。 (1)在你身边发生过哪些污染空气的现象? (2)大气污染会造成哪些危害? (3)为了保护人类赖以生存的空气,你能做些什么? 结论(1)汽车尾气、工厂废气、沙尘暴、酸雨、使用含氟冰箱造
15、成臭氧层空洞、温室 效应等都属于空气污染。 (2)使人发生呼吸道疾病、农作物不能正常生长、水中生物濒临死亡、温室效应使沿海 城市下陷、 酸雨使建筑物被腐蚀、 臭氧层空洞使人受到紫外线的伤害而易得皮肤病和影响视 力等。 (3)积极植树、造林、种草、爱护花木,向周围的人宣传保护空气的重要性及保护空气应 采取的措施。 2.思考假如你参加到环境保护工作中去,你会如何改善当地的空气质量? 回答(1)大量植树造林,鼓励市民种草养花。 (2)把工厂建在人口不太集中的地区。 (3)使用和开发化石燃料以外的清洁能源。 (4)汽车不再用汽油,而用车用乙醇汽油。 (5)加大检测汽车尾气的力度,禁止没达到环保标准的汽
16、车上路。 (6)加大宣传力度,提高居民的环保意识。 【例 2】 空气污染已成为世界性的环境问题。空气质量日报、周报是通过新闻媒体向 社会发布的环境信息,可及时准确地反映空气质量状况,提高全民的环保意识。 下表为某日我 国部分地区空气质量日报的内容: 城市 首要污染物 空气质量指数 空气质量级别及状况 A 可吸入颗粒物 111 三级 轻度污染 B 二氧化氮 104 三级 轻度污染 C 二氧化硫 61 二级 良 D 二氧化硫 24 一级 优 根据上表,完成下列问题。 (1)当日空气质量最好的城市是 D(填字母)。 (2)想一想,空气污染物主要是从哪儿来的?化石燃料燃烧、 工厂排放的废气等(答案合理
17、 即可)。 (3)为了防止空气污染,保护美丽的蓝色天空,你有什么好的建议?使用清洁能源、 减少工 厂废气的排放等(答案合理即可)。 解析:(1)由表中的空气质量指数和空气质量级别可以看出城市 D 的空气污染指数最小, 因此四个城市中当日空气质量最好的城市是 D。(2)空气污染的主要污染物来自煤、石油等 化石燃料的燃烧和工厂的废气等。 (3)防止空气污染可以减少煤、 石油的使用,改用清洁能源, 减少工厂废气的排放等。 空气是一种宝贵的资源 氧气的性质及用途 氮气的性质及用途 稀有气体的性质及用途 空气质 量日报 空气质量日报的主要内容 空气质量指数、首 要污染物、空气质量级别、空气质量状况 目前
18、计入空气质量评价的主要污染物: 、 、 、可吸入颗粒物、 等 空气质量分级标准 空气污染的防治措施 1.下列关于稀有气体的叙述中错误的是 ( C ) A.曾被称为惰性气体 B.都是无色、无味的气体 C.都不能与其他物质发生反应 D.稀有气体有广泛的用途 2.空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气的说法中不正确的是 ( B ) A.植树造林、种草,可以保护空气 B.氧气在空气中的体积分数为 78% C.氮气在焊接金属时常用作保护气 D.空气中二氧化碳的含量是相对稳定的 3.人类生存需要清新的空气。下列一般不会造成空气污染的是 ( A ) A.人工降雨 B.燃放烟花 C.焚烧垃圾 D.汽车尾气 4
19、.每年的 6 月 5 日是“世界环境日”,2019 年“世界环境日”的中文口号为“蓝天保卫战, 我是行动者”。下列行动不利于“保卫蓝天”的是 ( D ) A.积极治理沙漠、荒山 B.加强大气质量监测 C.有条件的地区大量使用太阳能 D.露天焚烧固体垃圾 5.2018 年 3 月,国务院总理李克强在政府工作报告中强调:“坚决打好蓝天保卫战”。各地 积极行动,落实措施。下列做法错误的是 ( C ) A.积极推广使用新能源公交车 B.火力发电厂进行脱硫、控尘处理 C.禁止化石燃料的使用 D.限制、禁止燃放烟花爆竹 课题 2 氧 气 【知识目标】 1.了解氧气的主要物理性质。 2.知道氧气能与许多物质
20、,如硫、 木炭、 铁丝等发生化学反应,学会描述化学反应中的一 些反应现象。 3.尝试运用比较、分类、概括、归纳的方法,得出化合反应、氧化反应的概念,了解它们 之间的区别和联系。 【素养目标】 1.保持和增强对生活和自然界中常见化学现象的求知欲和探索欲,发展学习化学的兴趣。 2.树立爱护环境、合理使用化学物质的可持续发展观念。 3.鼓励学生建立敢于质疑、严谨求实、乐于实践、善于合作的科学态度。 【教学重点】 氧气的化学性质以及化合反应和氧化反应的概念。 【教学难点】 氧气的化学性质的掌握。 一、导入新课 【导入 1】 同学们,上课之前呢老师准备了两幅图片,我们一起来看。 第一幅是一位病人躺在医院
21、的床上,大家看他脸上带着呼吸面罩,那第二幅图片呢,是一 位潜水员在海底游来游去,对,这位同学注意到了,身上背着一个氧气瓶,那通过这两幅图片 我们知道,氧气最大的性质是供给我们人类的呼吸,那你们知道氧气还有哪些性质吗?没关系, 带着这个问题我们一起来研究氧气,下面请同学们翻开课本。(板书) 【导入 2】 假如你去攀登喜马拉雅山,你将准备哪些必用品?其中氧气瓶是必不可少的。 人不吃饭能 维持生命 67 天,然而人如果处在无氧气的环境中,只能维持 67 分钟,人自从获得生命时, 就与氧气结下了不解之缘,地球上的一切生命体都离不开氧气,人类的生产活动也需要氧气, 所以人们曾把它叫作“养气”。氧气有哪些
22、重要的性质呢? 二、探究新知 探究一、氧气的物理性质 通常情况下是无色、无味的气体,密度略大于空气,不易溶于水,有三态变化。 分析改变条件:氧气液氧固态氧 (无色) (淡蓝色) (淡蓝色) 【例 1】 下列关于氧气物理性质的叙述,错误的是 ( B ) A.在标准状况下,氧气的密度比空气略大 B.氧气不溶于水 C.在通常状况下,氧气是无色、无味的气体 D.液态氧是淡蓝色液体 解析:标准状况下氧气的密度比空气略大,故 A 正确;氧气不易溶于水,不是不溶于水,应 理解成氧气在水中溶解得不够多,故B错误;通常状况下,氧气是无色、 无味的气体,故C正确; 液态氧是淡蓝色液体,故 D 正确。 探究二、氧气
23、的化学性质 1.能使带火星的木条复燃 演示实验 2 - 2 现象:带火星的木条复燃。 提问如何检验氧气?(把带火星的木条伸入集气瓶中,如木条复燃,则为氧气) 2.硫在氧气中燃烧:硫+氧气二氧化硫 演示实验 2 - 3 现象: 在空气中:(1)安静燃烧,产生淡蓝色火焰;(2)放热;(3)有刺激性气味。 在氧气中:(1)剧烈燃烧,产生明亮的蓝紫色火焰;(2)放热;(3)有刺激性气味。 结论:硫在氧气中燃烧比在空气中更剧烈。 瓶底水的作用:吸收二氧化硫,防止污染空气。 3.木炭在氧气中燃烧:碳+氧气二氧化碳 现象: 在空气中:保持红热。 在氧气中:(1)发出白光;(2)放热;(3)生成一种能使澄清石
24、灰水变浑浊的气体。 结论:木炭在氧气中燃烧比在空气中更剧烈,火焰更明亮。 4.铁丝在氧气中燃烧:铁+氧气四氧化三铁 演示实验 2 - 4 现象:在氧气中,(1)剧烈燃烧,火星四射;(2)放热;(3)生成黑色固体。 结论:铁丝在空气中不能燃烧,在氧气中能燃烧。 提问(1)实验前为什么在瓶底铺一层细沙或放少量水?(防止热的溅落物使集气瓶炸 裂) (2)火柴起什么作用?(引燃) (3)为什么待火柴快燃尽时,才将铁丝伸入氧气中?(以免火柴燃烧消耗氧气) (4)为什么铁丝要绕成螺旋状?(增大受热面积,提高局部温度,使燃烧顺利) 总结(1)可燃物在氧气中燃烧比在空气中要剧烈。 (2)某些在空气中不能燃烧的
25、物质,在氧气中能燃烧,说明氧气的化学性质较活泼。 (3)物质在空气中燃烧,实际上是与其中的氧气发生反应,由于空气中氧气的含量较少, 因此在氧气中燃烧比在空气中剧烈,即物质燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关。 提问上述几个反应有什么共同的特征? 回答(1)反应条件都是点燃。 (2)反应物中都有氧气。 (3)都有新物质生成,所以都是化学反应。 (4)反应物都是两种物质,生成物都是一种物质。 【例 2】 下面是小文同学对实验现象的描述,其中正确的是 ( D ) A.木炭燃烧后生成黑色固体 B.细铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中剧烈燃烧 C.红磷燃烧后产生白雾 D.硫燃烧后产生有刺激性气味的气体 解析:木炭燃烧
26、生成物是无色气体,不是固体,故 A 错误;细铁丝末端系火柴且点燃后才 能燃烧,故 B 错误;红磷燃烧后生成五氧化二磷,产生白烟,故 C 错误;二氧化硫是有刺激性气 味的气体,故 D 正确。 探究三、化合反应和氧化反应 1.化合反应:由两种或两种以上物质生成一种物质的反应。(多变一) 2.氧化反应:物质跟氧发生的反应。(“氧”包括“氧气”,但“氧”不等同于“氧气”) 氧气提供氧,把其他的物质氧化。氧气具有氧化性。 缓慢氧化:进行得很慢,甚至不容易被察觉的氧化反应。如动植物呼吸、食物腐败、酒和 醋的酿造等。 缓慢氧化和燃烧的共同点:都是氧化反应,都放出热量,但缓慢氧化不发光。 【例 3】 下列反应
27、属于化合反应的是 ( C ) A.水氢气+氧气 B.碳+氧化铜铜+二氧化碳 C.磷+氧气五氧化二磷 D.过氧化氢水+氧气 解析:化合反应的特点是“多变一”,A、B、D 的生成物有两种,都不属于化合反应。C 的生成物是一种,属于化合反应。 1.下列关于氧气的性质和用途的叙述中,错误的是 ( C ) A.不易溶于水 B.能用于动植物的呼吸 C.具有可燃性 D.具有氧化性 2.下列实验现象描述正确的是 ( A ) A.镁条在空气中燃烧,发出耀眼的白光,有白色固体生成 B.红磷在空气中燃烧,发出黄色火焰,产生大量白雾 C.细铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,有四氧化三铁生成 D.硫在氧气中燃烧,产生淡蓝
28、色火焰,有刺激性气味的气体生成 3.下列变化不属于缓慢氧化的是 ( D ) A.植物呼吸 B.食物腐烂 C.铁生锈 D.硫燃烧 4.在下列变化中: A.氧化钙+水氢氧化钙 B.水氢气+氧气 C.磷+氧气五氧化二磷 D.石蜡+氧气水+二氧化碳 (1)属于化合反应的是 A、C。 (2)属于氧化反应的是 C、D。 (3)既属于氧化反应又属于化合反应的是 C。 课题 3 制取氧气 【知识目标】 1.了解实验室制取氧气的主要方法和原理,了解利用过氧化氢、氯酸钾、高锰酸钾制取 氧气的反应原理、实验装置、气体的检验及验满的方法等。 2.认识催化剂和催化作用。 3.了解分解反应。 【素养目标】 1.通过探究分
29、解过氧化氢、氯酸钾制氧气反应中二氧化锰的作用,激发学生的求知欲和 探索欲,学习综合分析实验现象并从中归纳结论的思维方法。 2.用辩证的眼光去看待问题,相同的物质,在不同的反应中充当的角色可能是不一样的。 【教学重点】 氧气的制法及实验操作。 【教学难点】 催化剂的概念的理解和催化作用。 一、导入新课 【导入 1】 生成氧气的方法很多,如植物的光合作用、分离空气、用化学药品制取等。在实验室常 采用分解过氧化氢、加热氯酸钾或加热高锰酸钾的方法制取氧气,下面我们首先来探究用加 热高锰酸钾的方法制取氧气。 【导入 2】 提问氧气有哪些用途?(多媒体展示) 情景 1:火柴摩擦生火。 情景 2:探险家在野
30、外用高锰酸钾摩擦生火。 情景 3:渔民用“氧来乐”为鱼池增氧。 设问如此重要的气体,怎样获取呢? 二、探究新知 探究一、氧气的实验室制法 1.用高锰酸钾在加热的情况下分解制氧气 演示实验 2 - 5 (1)实验原理:高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气。 (2)发生装置:固体在加热条件下制取气体,即固(+固)气。 (3)收集装置 方法一:排水法,氧气不易溶于水。 方法二:向上排空气法,氧气的密度比空气的大。 (4)验满 排水法:集气瓶口处有大气泡向外冒出。 向上排空气法:将带火星的木条置于集气瓶口,木条复燃。 (5)实验步骤(查、装、定、点、收、离、熄,谐音为“茶庄定点收利息”) 检查装置的气密性:
31、连接好装置,将导管的一端浸入水中,用手紧握试管,水中的导管 口有气泡冒出。松开手后,导管内出现一段水柱,证明装置不漏气。 装药品。 固定仪器。 a.组装顺序:先下后上,从左到右。 b.试管口要略向下倾斜:防止冷凝水回流,使试管底部破裂。 c.试管口塞一团棉花:防止高锰酸钾粉末进入导气管,使导气管堵塞。 d.排空气法收集气体时,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。 给试管加热:先预热,再集中加热。 收集气体,用排水法收集时,导管口开始有气泡冒出时,不宜立即收集(为什么?),当气 泡连续且均匀地冒出时,再把导管口伸入盛满水的集气瓶里。 a.如果用排水法收集,收集
32、完毕,要先把导管移出水面,再熄灭酒精灯。 (防止水槽中的 水倒流,炸裂试管) b.如果用向上排空气法收集,要验满,验满的方法:将带火星的木条放在集气瓶口,若木 条复燃,证明已满。 2.用过氧化氢分解制氧气 演示(1)在试管中加入 5 mL 5%的过氧化氢溶液,把带火星的木条伸入试管,观察木条 是否复燃。 (2)向上述试管中加入少量二氧化锰,把带火星的木条伸入试管,观察木条是否复燃。 过氧化氢水+氧气 (3)待上述试管中没有现象发生时,重新加入过氧化氢溶液,并把带火星的木条伸入试管, 观察木条是否复燃。待上述试管中又没有现象发生时,再重复上述操作。 现象(1)不加热过氧化氢溶液时,带火星的木条不
33、能复燃,说明没有氧气放出或放出很 少。 (2)加入少量二氧化锰时,带火星的木条复燃,说明二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率。 (3)重复多次实验,带火星的木条都复燃,说明二氧化锰的化学性质不变。 结论二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率而自身的化学性质不变。 分析在用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时,二氧化锰可以重复使用。既然二氧化 锰可以重复使用,说明在反应前后它的化学性质没有改变,那么它的质量有没有改变呢?科学 家们经过精确的实验,得出了“二氧化锰在反应前后质量未变”的结论。 提示在实验前用精密的天平称量二氧化锰的质量,实验后把二氧化锰洗净、 干燥,再称 量,比较反应前后二氧化锰的质量,发现没有
34、变化。 提问既然二氧化锰的质量和化学性质都没有变化,那么它在这里到底起一个什么作用 呢? 催化剂(又叫触媒):在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化 学性质在反应前后都没有发生变化的物质。 催化作用:催化剂在化学反应中所起的作用。 催化剂的三大特点: 改变化学反应速率(可加快或减慢); 反应前后质量不变; 反应前后化学性质不变。 3.在二氧化锰的催化下,加热氯酸钾分解放出氧气 氯酸钾氯化钾+氧气 【例 1】 可用于实验室制取氧气的药品是 ( B ) A.空气 B.过氧化氢溶液和二氧化锰 C.二氧化碳 D.二氧化锰 解析:根据所学内容可知,过氧化氢溶液和二氧化锰可用于实验室制
35、取氧气。 探究二、分解反应 分解反应:由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。 总结简单地讲,化合反应的特点是“多变一”,分解反应的特点是“一变多”。 【例 2】 下列反应中,属于分解反应的是 ( C ) A.酒精+氧气二氧化碳+水 B.红磷+氧气五氧化二磷 C.氧化汞汞+氧气 D.乙炔+氧气二氧化碳+水 解析:分解反应的特征是“一变多”,反应物只有一种。A、B、D 的反应物都是两种;C 的反应物是一种,符合“一变多”的特征。 【例 3】 下列反应中,既不属于分解反应,又不属于化合反应的是 ( D ) A.氯酸钾氯化钾+氧气 B.铁+氧气四氧化三铁 C.碳酸钙氧化钙+二氧化碳 D.乙炔+
36、氧气二氧化碳+水 解析:化合反应的特点是“多变一”,分解反应的特点是“一变多”。A、C 为“一变多”, 属于分解反应;B 为“多变一”,属于化合反应;D 既不是“多变一”,又不是“一变多”,故 D 既不是化合反应,又不是分解反应。 探究三、氧气的工业制法 分离液态空气制氧气:利用液氮的沸点(-196 比液氧的沸点(-183 低,氮气先从液 态空气中蒸发出来,剩下的主要是液氧。 思考这个变化属于什么变化?为什么? 回答从空气中分离氧气并没有生成新物质,而没有新物质生成的变化属于物理变化。 【例 4】 “工业制氧”生产流程如下: (1)该生产过程的原理是:利用氧气和氮气的沸点不同。 (2)该生产过
37、程最终得到的 “氧气” 并不是纯净物,还含有二氧化碳和水蒸气等(举一例)。 解析:(1)由于空气中氧气约占 21%,所以这是工业制取氧气的既廉价又易得的最好原料; 工业上制氧气采用的是分离液态空气法:在低温条件下加压,使空气转变为液态空气,然后蒸 发;由于液态氮的沸点比液态氧的沸点低,因此氮气首先从液态空气中蒸发出来,剩下的主要 是液态氧。(2)该生产过程最终得到的“氧气”并不是纯净物,还含有二氧化碳和水蒸气等。 1.实验室用过氧化氢溶液与二氧化锰固体混合可得到一种气体,在此反应的前后,二氧化锰 固体的质量 ( D ) A.变大 B.变小 C.先变大后变小 D.不变 2.下列有关催化剂的说法正
38、确的是 ( D ) A.在化学反应后其质量减小 B.在化学反应前后其化学性质发生了变化 C.在化学反应后其质量增加 D.能改变化学反应速率 3.某气体既能用排水法又能用向下排空气法收集,则该气体应具有的性质是 ( B ) A.易溶于水,密度比空气小 B.难溶于水,密度比空气小 C.易溶于水,密度比空气大 D.难溶于水,密度比空气大 4.以下说法正确的是 ( D ) A.实验室制取氧气与工业上分离液态空气制取氧气均属分解反应 B.实验室制取氧气,结束时先熄灭酒精灯,再把导管从水槽中取出 C.过氧化氢制取氧气过程中加入二氧化锰能增加生成氧气的量 D.用高锰酸钾制取氧气时要在试管口放一团棉花,防止加
39、热时高锰酸钾粉末进入导管而堵塞, 使气体不能畅通导出 5.空气是人类宝贵的自然资源,下列关于空气的说法错误的是 ( B ) A.空气的主要成分是氮气和氧气 B.造成空气污染的气体主要有一氧化碳、二氧化碳和二氧化硫等 C.空气中的氧气与水中溶解的氧气化学性质同样活泼 D.工业上常用分离液态空气的方法制备氧气 实验活动 1 氧气的实验室制取与性质 【知识目标】 1.通过让学生设计实验方案来制取氧气与探究氧气的性质,培养学生的实验设计能力, 进一步提高学生的动手操作能力和科学探究能力。 2.初步学会运用实验自主探究的方法获得信息,加深学生对氧气制取与氧气性质的认识。 【素养目标】 1.通过实验探究,
40、让学生参与到知识的形成过程中,从而获得成功的喜悦和对化学学习 的持续兴趣。 2.进一步激发学生乐于探究的情感和发扬互助合作的团队精神。 【教学重点】 氧气的制法和实验操作。 【教学难点】 规范的实验操作。 一、导入新课 通过上一节课的学习,同学们是否还记得实验室是用什么物质来制取氧气的?请你写出 实验室制取氧气的反应的文字表达式,看谁写得又快又准。(分小组竞赛) 学生活动写出过氧化氢、氯酸钾、高锰酸钾制氧气的文字表达式。 引入课题实验室用高锰酸钾制取氧气需要用什么样的实验装置? 板书活动与探究:实验室制取氧气(加热高锰酸钾)。 二、探究新知 1.设计实验装置 探究活动设计实验装置,学生对比分解
41、过氧化氢制氧气和加热氯酸钾制氧气的特点, 分组设计用高锰酸钾制氧气的实验装置。(教师引导学生根据反应物状态、反应所需条件和 生成气体的性质设计实验装置,并对装置进行组装) 讲解教师展示某一小组设计的实验装置,并讲解实验装置由发生装置和收集装置组成。 要选择实验室制取氧气的发生装置,我们必须根据反应物的状态和反应的条件来选择。从高 锰酸钾的状态以及其生成氧气的条件来看,我们应选用如课本左半部分的装置,即固固加热 型发生装置来作为实验室用高锰酸钾制取氧气的发生装置;而收集装置的选择,则必须根据 气体的物理性质、化学性质来确定,由于氧气不易溶于水,可用排水法收集,而其密度大于空 气的密度,则又可用向
42、上排空气法收集。 2.用高锰酸钾制取氧气的操作过程 演示教师按顺序演示并讲解实验室用高锰酸钾制取氧气的操作过程。 学生观察演示实验。 讲解 (1)检查装置的气密性。实验室制取气体的装置,按先下后上,从左到右的顺序安装完毕 后,需要检查装置的气密性; (2)将高锰酸钾装入干燥的试管,并在试管口处放一团棉花,然后用带导管的单孔橡皮塞 塞紧试管; (3)将试管固定在铁架台上; (4)点燃酒精灯,均匀加热后,固定在药品的底部加热; (5)用排水法收集氧气; (6)收集氧气结束后,将导管撤离水槽; (7)熄灭酒精灯。 3.学生的活动与探究 讲述下面请同学们亲自体验制取并收集氧气,再用收集到的氧气试验氧气
43、的化学性质。 同组同学之间要注意相互配合,团结协作,共同完成实验。 探究活动学生分组探究实验。(教师巡视,发现学生在操作中的错误及时纠正,特别对 动手操作能力较差的学生加以引导) 探究实验 1:加热高锰酸钾制取氧气。 交流讨论,汇报反思学生汇报实验完成情况,提出实验探究中遇到的问题,讨论解决问 题的方法。 小结实验室用高锰酸钾或氯酸钾和二氧化锰制氧气的步骤及注意事项。 (1)实验操作步骤可简记为:查装定点收离熄,利用谐音记为“茶庄定 点收利息”。 (2)收集方法:排水法或向上排空气法。 (3)验满方法:将带火星的木条放在瓶口,看是否复燃。 (4)实验操作注意事项(多媒体) 药品要平铺在试管底部
44、,均匀受热。 试管口要略向下倾斜,防止药品中的水分受热后变成水蒸气,遇冷凝结成水倒流回试 管底部,使试管炸裂。 铁架台铁夹要夹在试管的中上部(或距离管口约 处)。 伸入试管内的导管不能太长,稍露出胶塞即可,以便于气体导出。 集气瓶充满水后倒放入水槽中(瓶口要在水面下)。 加热时要先使试管均匀受热,然后酒精灯外焰要对准药品所在部位加热。 用排水法收集气体时,应注意当气泡连续均匀冒出时再收集,否则收集的气体中混有 空气,当集气瓶口有大气泡向外冒出时,证明已集满。 停止加热时,应先把导管从水槽里撤出,再熄灭酒精灯。如果先熄灭酒精灯,试管内压 强减小,水槽中的水就会被吸入热的试管内,使试管炸裂。 用高
45、锰酸钾制氧气时,试管口要放一小团棉花,防止加热时高锰酸钾粉末进入导管中 堵塞导管。 盛氧气的集气瓶应盖上玻璃片正放在桌面上,因为氧气的密度大于空气的密度,正放 可减少气体逸散。 4.氧气的性质 (1)如图所示,用坩埚钳夹取一小块木炭,在酒精灯上加热到发红,插入到上面实验收集 到的氧气中(由瓶口向下缓慢插入,若快速伸入瓶底,会把部分氧气从瓶口排出;燃烧着的木 炭不要与瓶壁接触,以免集气瓶破裂),可观察到木炭在氧气中燃烧,发出白光,放出热量,燃 烧停止后,取出坩埚钳,向集气瓶中加入少量澄清石灰水,振荡,澄清石灰水变浑浊。 由此可知, 木炭在氧气中燃烧时,生成了能使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳气体。
46、木炭在氧气中燃烧实验示意图 (2)如图所示,点燃系在螺旋状细铁丝底端的火柴,待火柴快燃尽时,插入盛有氧气的集 气瓶中(瓶中预先加有少量水),可以观察到细铁丝剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成 黑色固体。集气瓶底放少量的水或者细沙,可以防止高温生成物溅落炸裂瓶底。 铁丝在氧气中燃烧实验示意图 小结学生进行自我评价,总结实验探究的收获与体会。 通过实验操作,知道了如何制取 氧气、制取氧气的操作步骤和注意事项以及氧气的一些性质,懂得了化学是一门以实验为基 础的学科,任何一个科学结论的获得,都是在实验的基础上得出来的,而且知道实验室制取气 体要根据反应物的状态、 反应条件、 气体的水溶性及密度等来
47、选择适当的发生装置和收集装 置。在做氧气的性质实验时,要特别注意一些细节方面。 1.将混有少量高锰酸钾的氯酸钾晶体放入试管中加热,完全反应后,试管中剩余物共有 ( B ) A.2 种 B.3 种 C.4 种 D.5 种 2.规范的实验操作是实验成败的关键,下列实验操作正确的是 ( C ) 3.实验室用高锰酸钾制取氧气时,下列做法错误的是 ( C ) A.在试管口放一团棉花,防止高锰酸钾粉末进入导管 B.把试管口略向下倾斜固定在铁架台上 C.导管口开始有气泡放出时就立即收集,防止生成的气体逸散 D.用高锰酸钾制取所需氧气停止加热时,先要把导管移出水面,然后再熄灭酒精灯 4.根据如图实验装置回答下列问题。 A B (1)仪器的名称是铁架台。写出用装置 A 制取氧气的文字表达式:高锰酸钾锰酸钾+二 氧化锰+氧气。该装置能否用于实验室制取氢气?不能。 (2)研究显示:O2的体积分数大于 36%时就可使带火星的木条复燃。 因此,O2验满时采用使带火 星的木条复燃的方法不可靠(填“可靠”或“不可靠”)。为了收集一瓶较纯净的 O2,最好采 用的方法是排水法。 (3)将收集到的氧气用来做铁丝燃烧的实验,如图 B,此装置存在着缺点,你的改进措施是集 气瓶底部预先放少量水或细沙。
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