科粤版化学九上3.1 氧气的性质和用途（教案）

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第三章  维持生命之气——氧气3.1　氧气的性质和用途   一、知识与技能1.使学生了解氧气的物理性质（色、态、味、密度、水溶性等）；
    2.使学生掌握氧气的化学性质（观察和描述木炭、铁、蜡烛在氧气中燃烧的现象，从中归纳出氧气的化学性质）；3.了解氧气的主要用途，氧气与人类的关系密切；4.理解化合反应的定义。二、过程和方法培养学生观察和描述实验现象的能力。 三、情感、态度与价值观养成细致的观察习惯和严谨的工作作风。   1.氧气的化学性质及其现象的描述。2.化合反应的定义。培养学生观察实验的能力。地球上的一切生命体都离不开氧气，你了解氧气吗？你知道氧气有什么样的物理性质吗？你知道医院中放氧气瓶的原因吗？1．氧气有哪些物理性质在通常状况下，氧气是一种无色无味的气体。密度比空气稍大(0 ℃、101.3 kPa时，密度为1.429 g·L－1)，不易溶于水。描述氧气的物理性质时，应抓住温度、压强等外界条件。因为条件不同时，气体的颜色、状态、密度、溶解性等物理性质会发生变化。氧气的物理性质中，密度和溶解性尤为重要，因为它们决定了氧气的收集方法。2．氧气有哪些化学性质氧气是一种化学性质比较活泼的气体，具有氧化性。在一定条件下能与许多物质发生化学反应，放出热量。探究实验1：木炭的燃烧实验步骤：用镊子夹取一小块木炭，先放在空气中加热到红热，再放入充满氧气的集气瓶中；一会儿后，向集气瓶中倒入澄清的石灰水，振荡，观察现象。实验现象：反应物空气中氧气中生成物木炭(黑色)持续红热，无烟，无火焰剧烈燃烧，发出白光，放热无色无味气体，澄清的石灰水变浑浊实验结论：木炭在氧气中比在空气里燃烧更剧烈，生成二氧化碳气体。探究实验2：氧气与铁丝的反应实验步骤：将一根光亮细铁丝，绕成螺旋状，在铁丝下端系上一根火柴梗。用坩埚钳夹住铁丝点燃火柴梗，至其快燃尽时，伸入充满氧气且瓶底有少量水(或铺少量沙子)的集气瓶中，观察现象。实验现象：反应物空气中氧气中生成物铁丝(银白色)不能燃烧，灼烧时红热，离火后迅速变冷剧烈燃烧，火星四射，放热生成黑色固体实验结论：铁丝在氧气里能燃烧，生成四氧化三铁。            铁丝为什么要绕成螺旋状？瓶底的水起什么作用？①铁丝绕成螺旋状，既增加了其长度，又增大了铁丝的受热面积，便于铁丝持续燃烧；瓶底的水是为了防止高温熔化物溅落下来，使集气瓶底炸裂。探究实验3：蜡烛的燃烧实验步骤：用铁丝固定一段蜡烛，先在空气中点燃，再放入充满氧气的干燥集气瓶中；一会儿后，向集气瓶中倒入澄清的石灰水，振荡，观察现象。实验现象：反应物空气中氧气中生成物蜡烛(白色)放热，黄白色火焰，火焰分层，少量黑烟发出白光，放热，瓶壁上出现水雾无色液体；无色无味气体，澄清的石灰水变浑浊实验结论：蜡烛在氧气中比在空气里燃烧更剧烈，发白光，生成二氧化碳和水：石蜡＋氧气二氧化碳＋水。①氧气可以支持燃烧(助燃性)，但没有可燃性，不能作燃料。②氧气的浓度越高，物质燃烧得越旺，故物质在氧气中燃烧比在空气中燃烧更旺。③有些物质尽管在空气中不能燃烧，但却能在氧气中燃烧。3．化合反应和氧化反应(1)化合反应①概念：由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应。②特征：“多变一”，可用通式：A ＋ B→AB表示。(2)氧化反应①概念：物质跟氧发生的反应。②特征：有氧参加反应。概念中的“氧”是指氧元素，是指氧气或其他含氧物质中的氧，不能单纯地理解为氧气。当然，物质与氧气发生的反应一定是氧化反应，但氧化反应中不一定有氧气参加。4．氧气有何用途氧气的用途(如图)从两个方面进行归纳：(1)供给呼吸，如医疗抢救、潜水作业、登山运动、高空飞行、宇宙航行等。(2)支持燃烧，如气焊、气割、炼钢、液氧炸药、航空航天器的推进剂等。氧气的化学性质决定了氧气的用途。用途主要利用了氧气易于跟其他物质起反应并放热的特性。 5．物质在氧气中燃烧的现象化学反应现象是化学反应本质的外在表现。正确认识物质在氧气中燃烧的现象，要注意以下几点：(1)物质燃烧与氧气的浓度有关，因此物质在氧气中燃烧与在空气里燃烧现象不同。(2)正确理解“光”和“焰”“烟”和“雾”的不同。“烟”是固体小颗粒分散在空气中形成的，“雾”是液体小液滴分散在空气中形成的。“光”一般指固体燃烧时产生的一种现象，“火焰”一般指气体或液体或低熔点固体燃烧时产生的现象。(3)正确区别现象的内在本质和外观特征；反应现象与结论两者之间不能相提并论，不能把生成物的名称作为实验现象来描述。6．影响物质在氧气中顺利燃烧的因素物质在氧气中能否顺利燃烧，除了受物质本身的性质影响外，还要受氧气的浓度、实验操作方法、反应条件等因素的影响。(1)氧气的浓度。这是最重要的因素之一，由物质在氧气中燃烧比在空气中燃烧更旺，可知氧气的浓度越高，物质燃烧得越旺。(2)与氧气的接触面积，接触面积越大，越容易燃烧。(3)实验操作方法。实验操作时，将点燃的物质放入氧气瓶中的速率、位置，对燃烧的影响也很大。如将点燃的物质迅速放入氧气瓶内下部，会使瓶内中上部氧气受热膨胀排出，造成氧气浓度过低，而不能顺利燃烧。此外，反应条件、物质质地的疏密、氧气的量等因素，也会对物质燃烧有一定的影响。7．化合反应和氧化反应的关系化合反应和氧化反应都属于化学反应，它们是以截然不同的分类依据，从不同的角度对化学反应进行的分类。二者没有必然的联系。氧化反应不一定是化合反应，化合反应也不一定是氧化反应，二者属于交叉关系。如图所示：图中，Ⅰ(实线圆区)：属于化合反应；Ⅱ(虚线圆区)：属于氧化反应；Ⅲ(公共区)：既属于化合反应，又属于氧化反应。注：图中的圆圈仅表示概念之间的包含关系或并列关系。化合反应是基本反应类型之一，是指由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应，其特点是“多变一”，根据反应物、生成物种数的多少来判断。而氧化反应不属于基本反应类型，根据是否有氧参加反应来判断。见下图：8．气体的鉴别气体的鉴别：是指给定几种气体物质，在此范围内根据物质物理性质或化学性质的差异，运用一定的方法将它们进行区分。现阶段需掌握两种气体：气体性质氧气使带火星的木条复燃二氧化碳使澄清石灰水变浑浊解题时(1)以所给物质的特性作为解题突破口，依次鉴别；方法简单，现象明显，操作简便可行。(2)步骤：取样→操作→现象→结论。(3)两种气体的鉴别，若有氧气，用带火星木条；若有二氧化碳，一般用澄清石灰水。三种或三种以上气体鉴别，若有氧气，则首先使用燃着的木条，再用其他。这节课主要学了氧气的物理性质、化学性质、用途、化合反应。                      认识氧气   氧气是一种化学性质比较活泼的气体，能与许多物质发生氧化反应。氧气能供给呼吸、支持燃烧。例1氧气跟世间万物如影随形。下列有关氧气叙述中不正确的是(D)A．在通常状况下，氧气是无色无味的气体，密度比空气略大B．氧气可加压贮存在钢瓶中C．无色氧气变成蓝色液体发生了物理变化D．鱼类能在水中生存说明氧气易溶于水例2下列说法正确的是(D)A．氧气的化学性质非常活泼，能跟许多的物质发生化学反应B．铁丝插入氧气瓶中，剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体四氧化三铁C．氧气具有可燃性，可以作燃料D．将带火星的木条插入一瓶无色无味的气体中，木条复燃，证明这瓶气体是氧气例3下列反应中属于化合反应的是(B)A．碱式碳酸铜→氧化铜＋水＋二氧化碳B．二氧化碳＋水→碳酸C．石蜡＋氧气二氧化碳＋水D．石墨→金刚石1.下列物质的用途和氧气化学性质有关的是(C)①用金属镁做照明弹原料；②用红磷做烟幕弹原料；③用硫磺燃烧杀菌消毒；④用氧气供登山者呼吸。A．①②       B．①②③    C．①②③④    D．③ 2.收集氧气正确的方法是（B）A．排水法，瓶口向上，导管伸入集气瓶底B．排气法，瓶口向上，导管口在集气瓶底部并盖上玻璃片C．排气法，瓶口向下，导管口在集气瓶中部 D．排水法，瓶口向上，导管口在集气瓶底部并盖上玻璃片3.写出下列反应的文字表达式，并注明反应类型。⑴铁丝在氧气中燃烧：铁＋氧气四氧化三铁；化合反应⑵木炭燃烧：碳＋氧气二氧化碳；化合反应⑶蜡烛在空气中燃烧：蜡烛＋氧气二氧化碳＋水；化合反应4.氧气很重要的用途是  供给呼吸  和 支持燃烧 。除此之外，还有许多用途，氧气的这些用途一般都是利用了氧气的 氧化  性。       5.在做铁丝的燃烧实验时，必须预先在集气瓶中 放水或铺沙子  ，防止集气瓶破裂。某同学在做这个实验时，未能观察到火星四射的现象，可能原因是集气瓶中氧气的量太少 、没有用火柴引燃。