人教版九年级上册课题2 氧气教案设计

这是一份人教版九年级上册课题2 氧气教案设计，共18页。教案主要包含了变式训练1-1，变式训练1-2，变式训练1-3，变式训练3-1，变式训练3-2，变式训练3-3，变式训练4-1，变式训练5-1等内容，欢迎下载使用。
为什么人们以前将氧气叫做“养气”呢？
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，所以人们曾将氧气叫做“养气”。人不吃饭能维持生命6-7天，但人要是处于无氧环境中只能维持6-7分钟。
典例精析
考点一：氧气的性质
1、物理性质
氧气是空气的组分之一，常温下是无色、无味的气体。密度比空气略大，在标准状况（0℃和大气压强101325帕）下氧气密度为1.429克/升，空气密度为1.293克/升。不易溶于水，溶解度很小。在压强为101kPa时，氧气在约-180摄氏度时变为淡蓝色液体，在约-218摄氏度时变成雪花状的淡蓝色固体。
2、化学性质：氧气能够支持呼吸、支持燃烧。化学性质活泼，能与多种金属单质、非金属单质、化合物发生化学反应。
【变式训练1-1】对氧气物理性质的叙述正确的是（ D ）
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
【变式训练1-2】物质的性质决定用途。以下是对氧气的性质及其对应用途的叙述，其中正确的是（ D ）
A．氧气易溶于水，使得鱼儿在水中能生存 B．氧气可供呼吸，能使钢铁生锈
C．氧气能燃烧，可用于火箭发动机 D．氧气能助燃，可用于冶炼钢铁
【变式训练1-3】加压或降温可将氧气变成液氧，下列说法正确的是（ C ）
A．液氧是一种氧化物 B．液氧中的分子停止了运动
C．加压使分子间间隙减小 D．氧气和液氧由不同种分子构成
考点二：非金属单质与氧气的反应
观看实验视频，完成下列表格
考点三:金属单质与氧气的反应
观看铁丝在氧气中燃烧的视频：
实验现象：剧烈燃烧，火星四射，铁丝熔成小球，放了大量的热，生成一种黑色固体。
文字表达式：铁+氧气→四氧化三铁
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。
知识拓展：
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。
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、物质与氧气反应生成相应的氧化物。
【变式训练3-1】（2018年四川省巴中市）下列有关实验现象描述正确的是（ C ）
硫在氧气中燃烧产生淡蓝色的火焰 B．红磷在空气中燃烧产生大量的白烟
C．碳在空气中燃烧生成二氧化碳 D．将铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中剧烈燃烧
【变式训练3-2】（2018年河南省）列物质在氧气中燃烧，对其实验现象的描述与事实不符的是（ A ）
A．红磷：产生大量白雾 B．硫：发出明亮的蓝紫色火焰
C．镁条：发出耀眼白光 D．细铁丝：火星四射，生成黑色固体
【变式训练3-3】（2018年山东省德州市）下列有关氧气的描述正确的是( B )
A．氧气参与燃烧是高能燃料 B．氧气能使带火星木条复燃
C．红磷与氧气反应产生浓厚白雾 D．低温下氧气可以变成无色液体
考点四：化合反应
化合反应：由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应，叫化合反应。
知识延伸：
1、化合反应属于化学反应。如糖和水混合后形成糖水。因为没有生成新物质，不是化学变化，也就不能说是化合反应。
2、化合反应的字母关系式可表示为：A+B+……→C。可简单地记忆为多种变一种。
例4 化学是在分子、原子水平上研究物质的组成、结构、性质和变化规律的科学。下图为某化学反应的微观模拟示意图：表示氮原子，表示氢原子。请你根据图示回答下列问题：
甲 乙 丙
此反应所属的基本反应类型是__________。
【变式训练4-1】已知下列四个反应在一定条件下都能发生，其中属于化合反应的是( )
A．水→氧气+氢气B．氧气+氢气→水
C．酒精+氧气→水+二氧化碳D．石蜡+氧气→二氧化碳+水
考点五：氧化反应
氧化反应是指物质跟氧发生的反应。
知识延伸：
1、氧化反应是指物质跟氧发生的反应，故物质跟氧气发生的反应都是氧化反应。
2、氧化反应和化合反应的关系为交叉关系。
有的反应既属于氧化反应又属于化合反应。如：氢气+氧气→水；[来源:学.科.网]
有的反应只属于氧化反应，不属于化合反应。如：甲烷+氧气→水+二氧化碳；
有的反应只属于化合反应，不属于氧化反应。如：氧化钙+水→氢氧化钙
3、其他物质与氧气的反应
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、酒和醋的酿造、农家肥料生物腐熟等。
【变式训练5-1】下列过程属于缓慢氧化的组合是( A )。
①蜡烛燃烧 ②食物腐败 ③呼吸作用 ④金属锈蚀 ⑤白磷自燃 ⑥火药爆炸
A． ②③④ B． ①⑤⑥ C． ①⑥ D． ②③④⑤
【变式训练5-2】下列反应中既是氧化反应，又是化合反应的是（ A ）
A．炭在氧气中燃烧生成二氧化碳B．二氧化碳与水反应
C．加热碳酸产生二氧化碳 D．“干冰”气化成二氧化碳气体
【变式训练5-3】下列变化属于氧化反应但不属于化合反应的是( D )
A． 木炭在氧气中燃烧 B． 红磷在空气中燃烧
C． 硫在氧气中燃烧 D． 蜡烛在空气中燃烧
考点六：氧气的制法
气体的收集方法
排水法：适用于不或难溶于水且不与水反应的气体收集。
排空气法：
①向上排空气法：适用于气体密度大于空气（相对分子质量大于29）且不与空气中的成分反应的气体。
②向下排空气法：适用于气体密度大于空气（相对分子质量大于29）且不与空气中的成分反应的气体。
氧气的工业制法（分离液态空气法）
原理:利用液态空气中液氮(- 196 C)和液氧(- 183 C)沸点的不同，采用蒸发的方法将二者分离开来。.
①高锰酸钾制氧气
集气瓶
棉花
高锰酸钾
文字表达式：
操作步骤：
用高锰酸钾制取氧气并用排水集气法收集气体的一般步骤为：
a．组装好仪器并检查装置的气密性；
b．将药品装入试管并在试管口堵上一团棉花，用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管；
c．将试管固定在铁架台上；
d．集气瓶里装满水并倒放在水槽中；
e．点燃酒精灯，先预热试管，再对准药品处加热；
f．用排水法收集氧气；
g．收集完毕，将导管撤管撤离水槽；
h．熄灭酒精灯。
用高锰酸钾制氧气时的注意事项：
a．试管口微向下倾斜；
b．试管口塞一团棉花；
c．如用排水法收集气体，需要等导管口气泡均匀平稳冒出时再收集。
e．用排水法收集气体，制取完毕，要先将导管从水槽取出，再熄灭酒精灯。以防因装置温度降低而产生倒吸现象，致试管炸裂。
【变式训练6-1】工业上用分离液态空气制取氧气的依据是( D )
A．氧气与氮气的化学性质不同 B．氧气与氮气在水中的溶解度不同
C．氧气与氮气的密度不同 D．氧气与氮气的沸点不同
【变式训练6-2】【2018年安徽省】实验室可通过加热高锰酸钾固体制取氧气，下列实验操作正确的是（ A ）
A．组装好装置后，检查装置的气密性
B．加入药品后，直接将酒精灯火焰对准药品加热
C．水槽中有气泡冒出时，立即收集气体
D．实验结束时，先移走酒精灯再从水槽中移出导管
②过氧化氢制氧气
集气瓶
过氧化氢
二氧化锰
文字表达式：
操作步骤：
1、用广口瓶或试管作为反应容器,并在口处配双孔胶塞.
2、检查装置气密性.
3、向反应容器加少量二氧化锰固体.
4、塞好带有分液漏斗和导管的双孔塞.
5、向分液漏斗加入过氧化氢液体.
6、用排水法收集氧气.
注意事项：
①反应容器口的导管应刚过橡胶塞。
②若用长颈漏斗添加过氧化氢溶液，其下端管口应伸到液面以下，以防止制得的氧气沿长颈漏斗逸出。
③用向上排空气法收集氧气时，导管要伸入集气瓶的底部，有利于把里面的空气排干净。
④用排水法收集氧气时，导管口刚有气泡放出不宜立即收集，因为刚开始放出的气体中混有空气，要等气泡连续且均匀地放出时再收集。
收集气体的方法：
【变式训练6-3】
下图是实验室制取气体的发生装置和气体收集装置。
请你回答下列问题：[来源:Z#xx#k.Cm]
（1）仪器a的名称是 。
（2）实验室用过氧化氢溶液制取氧气，其反应的符号表达式是 ，若从控制反应速率和节约药品的角度考虑，应选择的发生装置是 （填字母编号）。
（3）实验室若用氯酸钾和二氧化锰（作催化剂）制取氧气，可选择装置C作发生装置，其反应的符号表达式是 。
（4）D、E、F、G都是实验室中气体的收集装置，其中不能用来收集氧气的是 （填字母编号）。
考点七：催化剂和催化作用
1、催化剂：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改变的物质叫做催化剂。
2、催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。
知识延伸：
1、在理解催化剂的概念时，应抓住“一变两不变”来正确理解。
①“一变”是指它能改变其他物质的化学反应速率，不能片面地把“改变”理解为“加快”或“减慢”；
②“两不变”是指化学反应前后催化剂本身的质量和化学性质不变。
2、催化剂有专一性，也就是说某一催化剂只对某个特定的反应起作用；催化剂的种类繁多，其中酶就是日常生活中常见的一种；催化剂的化学性质在反应前后不变，其物理性质可能发生变化；对于某些特定的化学反应，没有催化剂并不意味着该反应不能进行，只是速度较慢。
【变式训练7-1】【2017年天津市】下列有关催化剂的说法正确的是( )
A．在化学反应后其质量减小 B．催化剂能改变化学反应速率
C．在化学反应后其质量增加 D．在化学反应后其化学性质发生了变化
【变式训练7-2】某同学加热氯酸钾制取氧气，错把高锰酸钾当作二氧化锰加热氯酸钾内，其结果与只加热氯酸钾相比，正确的是( )。
A．反应速率不变 B．生成氧气的质量不变
C．反应速率加快，生成氧气的质量增加 D．反应速率加快，生成氧气的质量不变
三、小试牛刀
1、下列不属于化合反应，也不属于分解反应，但属于氧化反应的是（ ）
A．碳+氧气 二氧化碳 B．酒精+氧气水+二氧化碳
C．氯酸钾氯化钾+氧气 D．硫酸铜+氢氧化钠氢氧化铜＋硫酸钠
【答案】B
【解析】本题考查了化学反应基本反应类型，主要根据反应物和生成物的种类和多少来判断。解：A、该反应是两种物质反应生成了一种物质，属于化合反应，故A错误；B、该反应是一种化合物和单质反应生成两种化合物，不属于四种基本反应类型，但有氧参加反应，属于氧化反应，故B正确；C、该反应是一种物质反应生成了两种物质，属于分解反应，故C错误；D、该反应是两种化合物反应生成两种化合物反应，属于复分解反应，故D错误。故选B。
2、在进行“氧气的实验室制取与性质”实验时，某同学制得的氧气不纯。你认为可能的原因是（ ）
A．用排水法收集时O2 ，集气瓶装满水
B．用向上排空气法收集O2 时，导管伸入到集气瓶的底部
C．用排水法收集O2 时，导管口冒出气泡，立即收集
D．用排水法收集O2 ，收集满后，在水下盖上玻璃片
【答案】C
【解析】A、用排水法收集，集气瓶中装满水，可以把集气瓶中的空气排尽，故正确；B、用排空气法收集氧气，导气管伸到集气瓶的底部，可以把集气瓶中的空气排尽，故正确；C、用排水法收集，没有等到气泡连续均匀放出时就开始收集，原试管内的空气进入集气瓶，故错误；D、用排水法收集O2 ，收集满后，在水下盖上玻璃片，可以防止空气的进入，故正确。答案：C
3、下列有关实验操作的“先”与“后”的说法中，正确的是
A．制取气体时，先装药品，后检查装置的气密性
B．用托盘天平称量10g固体药品时，先放砝码，后放药品
C．用滴管取细口瓶内的液体时，先将其伸入液体内，后挤压取液
D．加热KMnO4并用排水法收集O2的实验结束时，先熄灭酒精灯，后移出导管
【答案】B
4、实验室采用排水法收集氧气时，需将导气管伸入盛满水的集气瓶，进行这个操作的条件是( )。
A．加热固体药品前 B．与加热固体药品同时
C．开始有气泡放出时 D．气泡连续并均匀放出时
【答案】D
【解析】导管口开始出现的气泡是装置内的空气，需要等气泡连续并均匀放出时方为氧气。此时再进行了收集。
5、某同学用氯酸钾和二氧化锰的混合物加热制取氧气时发生了爆炸，分析其可能的原因是( )
A．试管受热不均匀 B．气体发生装置漏气
C．二氧化锰中混有可燃性杂质 D．加热温度太高【答案】C
【解析】发生爆炸的原因可能是二氧化锰中混用可燃性杂质，试管受热不均匀会使试管炸裂，气体发生装置漏气可能会收集不到气体或收集的气体不纯，加热温度太高可能会使试管炸裂。故选C。
6、下列关于催化剂的说法正确的是（ ）
A．催化剂必定加快反应速率 B．反应前后催化剂的化学性质通常会发生改变
C．在酿造工业和制药工业，一般都要用酶作催化剂
D．用氯酸钾制氧气时，加入催化剂可使生成氧气的质量增加
【答案】C
7、下列能使带火星木条复燃的气体是 （ ）
A．二氧化碳 B．氧气 C．水蒸气 D．稀有气体
8、实验室制氧气的主要实验操作有①熄灭酒精灯；②用排水集气法收集氧气；③将药品混合物加入试管 中，用带导管的塞子塞紧固定在铁架上；④点燃酒精灯，给试管加热；⑤检验装置的气密性；⑥实验结束，把导气管从水槽中取出。正确的操作顺序是
A、⑤④③②①⑥ B、③⑤④②①⑥ C、⑤③④②⑥① D、③⑤②④⑥①
【答案】C
【解析】 实验室制氧气的主要实验操作有①熄灭酒精灯；②用排水集气法收集氧气；③将药品混合物加入试管中，用带导管的塞子塞紧固定在铁架上；④点燃酒精灯，给试管加热；⑤检验装置的气密性；⑥实验结束，把导气管从水槽中取出。正确的操作顺序是C、⑤③④②⑥①。
四、课后提升
1．实验室常用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，回答下列问题：
（1）二氧化锰在反应中的作用是 。
（2）下列仪器中：①的名称是 ；组装氧气发生装置时，应选择 （填序号）。
（3）研究显示：氧气的体积分数大于36%时就可使带火星的木条复燃。因此，氧气验满时采用使带火星的木条复燃的方法 （填“可靠”或“不可靠”）。为了收集一瓶较纯净的氧气，最好采用 集气法。
【答案】（1）催化作用 （2）漏斗； ②③⑤ （3）不可靠；排水
2．图是氧气的制取与性质实验装置图。
[来源:学。科。网]
回答下列问题:
（1）装置B的作用是 ，装置C中硫粉燃烧的现象是 ，装置D的作用是 。
（2）装置A中发生反应的符号表达式为 。
【答案】（1）除去水蒸气（干燥气体或吸收水分） 产生蓝紫色火焰 吸收二氧化硫，防止污染空气 （2）H2O2 MnO2H2O + O2
【解析】 （1）装置B中是浓硫酸，具有吸水性，故作用是：除去水蒸气（干燥气体或吸收水分）；装置C中硫粉燃烧的现象是：产生蓝紫色火焰；由于装置C生产二氧化硫，有毒，故装置D的作用是：吸收二氧化硫，防止污染空气 ；（2）装置A中发生反应的符号表达式为H2O2 MnO2H2O + O2；
实验室制取氧气，提供了下列药品和常用装置，请按要求回答有关问题：
药品：①过氧化氢溶液 ②氯酸钾 ③二氧化锰
装置：
A B C D E
（1）装置中仪器a的名称为 。
（2）若小明选择装置A和C来制取氧气，则他选择的药品应为 （填序号）；
若用装置D收集氧气，则验满的操作方法为将带火星的木条伸到 ，观察木条是否复燃。
（3）某气体X可用D装置收集，若改用E装置收集，则气体X应从 口进（填“b”或“c”）。
【答案】（1）试管 （2）②③ 集气瓶口 （3）b
4．【2017年海南省】探究过氧化氢分解的影响因素。
（1）王老师使用压强传感器等设备，检测不同温度下过氧化氢分解时气体压强的变化。经过实验、数据处理等，获得如右图所示的压强-时间的曲线变化。由此可知，其它条件一定时，温度越高，过氧化氢的分解速率_____（填 “越快”、“越慢”或“不变”）；
（2）请你设计实验方案，探究浓度对过氧化氢分解速率的影响（写出简要的实验步骤）________。
【答案】（1）越快（2）在两支试管中分别加入10mL5%和10%的过氧化氢溶液，同时分别加入少量等量的二氧化锰，观察两支试管中产生气体的快慢。
反应物
在空气中燃烧的现象
在氧气中燃烧的现象
文字表达式
硫
发出微弱的淡蓝色火焰
发出明亮的蓝紫色火焰,生成一种有刺激性气味的气体
硫+氧气→二氧化硫
木炭
木炭红热，生成无色无味的气体
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。
碳+氧气→二氧化碳
红磷
黄白色火焰，放热，有白烟生成
剧烈燃烧，发出黄光，放出热量，生成大量的白烟
红磷+氧气→五氧化二磷