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沿途教育1教学目标1、空气中氧气含量测定实验；2、氧气的性质及用途；3、氮气的性质和用途；4、化合反应、氧化反应、缓慢氧化；5、氧气的制法重点难点重点：氧气的制法；氧气的性质及用途难点：化合反应、氧化反应、缓慢氧化一、空气【知识要点1】[要点1]“空气中氧气含量测定实验”的探究通过实验判断空气中氧气的含量是本课题的重点，通过过量红磷在燃烧匙中燃烧，观察集气瓶中水面上升的体积，测得空气中氧气的体积约占总体积的l／5。1．原理:利用红磷或汞在密闭的容器中与空气中的氧气反应,消耗氧气,(生成物不是气体)使密闭容器内气体压强减少,引起液体的倒流;通过观察液体倒流的体积从而测定空气中氧气的体积分数2．反应现象：红磷燃烧生成白烟；放热；打开止水夹后，烧杯里的水沿导管进入集气瓶内，集气瓶内水面上升了约1／5体积。3．写出反应的文字表达式：4．操作过程：①向集气瓶内装入少量水，并作上记号d。并将广口瓶从b－d处分为五等分，做好记号。②向燃烧匙中加入稍过量的红磷，关闭c处的止水夹后,点燃红磷，立即伸入瓶中，并塞紧。③观察红磷燃烧现象。④冷却后，打开止水夹，观察现象。①上述实验中，红磷燃烧时与集气瓶内空气中的氧气发生了反应，生成了叫做五氧化二磷的固体。上述实验中的大量白烟就是生成的五氧化二磷的固体，该固体沉降后溶解于水中。因此白烟最终消失。由于反应生成的五氧化二磷是固体小颗粒，现象应该描述为白烟，而不是白雾（指液体小液滴）。②打开止水夹后，烧杯中的水进入集气瓶的原因：③进入集气瓶中的水的体积相当于原集气瓶内空气中哪种气体的体积？空气中氧气的体积分数约为多少？④集气瓶内余下的气体主要是什么？它有何性质？[反思与评价]⑴完成这个实验的关键是：红磷的用量要充足，要保证能够将瓶内氧气耗尽；整个装置气密性要好，不能漏气；要注意待集气瓶冷却至室温时再打开止水夹。⑵红磷可否用木炭等其他物质代替？[要点2]空气的组成空气是一种混合物，一般来说它的成分比较固定。按体积分数计算，大约是：空气成分氮气稀有气体二氧化碳其气体和杂质体积分数21%可见空气的成分以氮气、氧气为主，其中氮气约占空气体积的_____，氧气约占空气体积的_____。沿途教育2[要点3]纯净物与混合物纯净物是由一种物质组成的，如氧气、氮气、二氧化碳等都是纯净物。纯净物可以用专门的化学符号表示。混合物是由两种或多种物质混合而成的，如空气是由氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等多种成分组成的，这些物质相互间没有发生反应，各物质都保持各自的性质。讨论：冰水共存体属于混合物，还是纯净物？澄清石灰水呢？[要点4]氧气的用途主要是供给呼吸（医疗急救、登山、潜水、航空）和支持燃烧（炼钢、气焊、化工生产、宇宙航行）。这些用途一般都是利用氧气易于跟其他物质起反应并放出热量的性质。[要点5]氮气的性质和用途氮气是一种没有颜色、没有气味、熔点和沸点都很低的气体，不能支持燃烧，性质不活泼。氮气的用途有：①制硝酸和化肥的重要原料；②用作保护气；③医疗上用于冷冻麻醉；④超导材料在液氮低温环境下能显示超导性能；⑤食品包装防腐。[要点6]稀有气体的性质和用途稀有气体都是没有颜色、没有气味，性质不活泼的气体，曾被称做“惰性气体”。稀有气体的用途有：（l）作为保护气：焊接金属时用来隔绝空气；灯泡中充稀有气体使灯泡耐用；（2）制成多种电光源，如航标灯、强照明灯、闪光灯、霓红灯等；（3）用于激光技术或医疗麻醉。[要点7]空气的污染1．污染源：化石燃料（煤和石油）的燃烧和工厂的废气。2．污染物：主要是粉尘和气体。从世界范围看，排放到空气中的气体污染物较多的是二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮等。二、氧气【知识要点】[要点1]氧气的性质1．物理性质：通常情况下，氧气是一种色味的体，其密度比空气的密度，溶于水。在一定条件下，可液化成色液体或固化成色固体。2．化学性质：氧气是一种化学性质活泼的气体，具有性，是一种常见的。物质燃烧实验都有三个明显的现象：一光、二热、三生成。（固体直接燃烧则发出一定颜色和强度得光；气体或固、液体转变成气体再燃烧则发出一定颜色和强度的火焰。）物质反应物色、态现象生成物名称反应表达式在空气中燃烧在氧气中燃烧碳烧得通红发出红光燃烧更旺发出白光放热，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体硫发出微弱的____色的火焰发出明亮的____色的火焰刺激性气味的____体，放热磷放出黄色火焰产生白光放热，放出大量白烟沿途教育3铁不能燃烧剧烈燃烧,火星四射生成黑色固体，放热小结：上述反应共同特点：①都是物质与氧发生的反应，即都属于_______反应；②都有；③生成物都是。[要点2]化合反应、氧化反应、缓慢氧化1．化合反应：由_______或____________物质生成_____________物质的反应，叫做化合反应。2．氧化反应：物质跟________发生的反应。不属于基本反应类型。缓慢氧化氧化反应剧烈氧化（燃烧）3．化合反应（填“一定”或“不一定”，下同）是氧化反应，氧化反应是化合反应。例如：。三、制取氧气【知识要点】[要点1]氧气的制法1．工业制取氧气的方法：分离液态空气制取氧气，此变化是变化，不是分解反应2．实验室制取氧气（共三种方法）⑴反应①加热高锰酸钾②加热氯酸钾和二氧化锰的混合物原理⑵实验装置⑶收集气体方法：排水法：收集不溶或不易溶于水的气体，如O2H2CH4CO等。（排水法收集的气体较纯）向上排气法：收集比空气密度大的气体，如CO2，O2，HCl向下排气法：收集比空气密度小的气体，如H2，CH4，NH3（排气法收集氧气验满方法：用_______________放在。）⑷鉴别氧气的方法：用证明气体是氧气。⑸实验室加热分解高锰酸钾制取氧气的操作步骤：①“查”--检验装置气密性（如右图）;②“装”--装药品③“定”--固定试管和酒精灯的相对位置④“点”--点燃酒精灯开始加热⑤“检”--检验产生的气体是否氧气⑥“收”--待气泡均匀放出时开始收集⑦“离”--收集完毕先从水槽取出导管⑧“熄”--熄灭酒精灯简单记为：“茶”、“庄”、“定”、“点”、“检”、“收”、“利”、“息”③过氧化氢分解沿途教育4即：“查”、“装”、“定”、“点”、“检”、“收”、“离”、“熄”⑹实验注意事项：①试管口略向下倾斜（防止因加热时药品所含湿气变为水蒸气，至管口冷凝成水滴而倒流，使试管破裂）；②用排水法收集氧气，导管口开始有气泡放出时不宜立即收集，当气泡连续地较均匀地放出后再收集（因为开始放出的气泡不纯，含有空气）③排水法收集氧气结束时，应先撤去导管，后停止加热（防止水倒吸入试管，导致热的试管破裂。）[要点2]分解反应由___________物质生成____________或___________物质的反应，叫做分解反应。[要点3]催化剂（特点：“”）和催化作用例题讲解例1．最早通过实验测定出空气组成的科学家是（）A．瑞典的舍勒B．英国的汤姆生C．法国的拉瓦锡D．意大利的阿伏加德罗例2．某气体既能用排水法收集，又能用向上排空气法收集，该气体所具备的物理性质应是（）A、易溶于水，密度比空气大B、易溶于水，密度比空气小C、难溶于水，密度比空气大D、难溶于水，密度比空气小例3.下列物质和氧气的反应不属于化合反应的是（）A.石蜡B.硫C.铝箔D.红磷例4．下列说法正确的是（）A．木炭点燃后生成黑色固体B．铝箔伸入氧气瓶中剧烈燃烧C．红磷点燃后伸入氧气瓶中产生大量白雾D．硫磺点燃后产生无色有刺激性气味的气体例5．在治理大气和水污染的措施中，不可行的是（）A．抑制水中所有动植物的生长B.公共汽车改用清洁燃料车C．禁止使用含硫高的劣质煤D.禁止排放未经处理的废水例6．氧气的性质中，属于化学性质的是（）A．密度比空气大B．能支持燃烧C．不易溶于水D．无色无味例7.以下是空气污染指数与质量级别、质量状况的对应关系：空气污染指数0～5051～100101～200201～300＞300空气质量状况优良轻度污染中度污染重度污染空气质量级别IIIIIIIVV2005年6月3日，市区的空气污染指数为82～93，根据以上信息，判断市区当天的空气质量级别和空气质量状况分别是（）A．I级优B．II级良C．III级轻度污染D．V级重度污染例8．如果把自然界水里溶解的气体收集起来，分析的结果是氧气的体积分数大于21％，氮气的体积分数小于78％。此现象说明。例9．排放到空气中的有害物质，大致可以分为和两大类。从世界范围看，排放到空气中的气体污染物较多的是、、等。人人都应关心和保护人类生存的环境。为监测空气质量，江苏省淮安市建立了“城市环境空气质量日报制”，日报：总悬浮颗粒（粉尘）、二氧化硫、二氧化氮三项指标。其中，①超标，主要是大规模不规范的城市建设造成的；②超标，主要是煤的燃烧造成沿途教育5的；③超标，主要是大量汽车、助力车等排放的尾气造成的。例10．下列物质中，属于纯净物的是______________①蒸馏水②雪碧饮料③河水④新鲜空气⑤葡萄酒⑥蜡烛燃烧后生成的产物⑦部分结冰的蒸馏水⑧空气中分离出来的稀有气体⑨银⑩胆矾例11.家庭养鱼用的鱼缸内，常放入一种送气装置，使用时会连续不断地冒出气泡，通过观察分析这套装置的作用是什么？。它说明氧气具有哪些性质？。例12．将下列物质的序号按要求写在相应的横线上。①二氧化硫②镁条③硫磺④木炭⑤四氧化三铁⑥五氧化二磷⑦红磷⑧氧化镁⑨空气⑩二氧化碳通常情况下，是无色无味气体的有：______________；白色固体有____________，黑色固体有____________；红色固体有____________；银白色固体有____________；在空气中燃烧后产生白色固体的有_________，燃烧生成无色有刺激性气味气体是___________.例13.下列是实验室用高锰酸钾制取氧气的实验步骤：①熄灭酒精灯；②检验装置的气密性；③把集气瓶盛满水，倒置在水槽中；④点燃酒精灯给装有药品的试管加热；⑤试管口塞少量的棉花后用带导管的胶塞塞紧固定在铁架台上；⑥用排水集气法收集氧气；⑦装入高锰酸钾药品；⑧把导管移出水面；正确的操作顺序是：（用序号填写）例14.小明对妈妈杀鱼时从鱼肚内取出的鳔产生了兴趣，他确定了“探究鳔内气体体积和成分”作为研究性学习的课题。小明通过查阅有关资料获知：这种鱼鳔内氧气约占1/4，其余主要是二氧化碳和氮气。探究分两步进行。（1）测量鳔内气体体积。小明设计了两种方法:A.用医用注射器抽取鳔内气体，测量其体积；B.在水下剌破鳔，用排水集气法收集鳔内气体并测量其体积（如右图）。你认为两种方法中合理的是理由是：。（2）探究鳔内气体的成分。给你两集气瓶的鳔内气体，请你帮助他设计实验验证假设。方法现象结论验证鳔内含O2验证鳔内含CO2例15．无色液体A加入一种黑色固体F，F在反应前后本身的质最和化学性质都不改变，但能使A的分解速度加快，分解出B、C两种物质，其中B是无色的气体，C为无色液体。取一种黄色粉末D，点燃后放入B中，剧烈燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，生成无色有剌激性气味的气体E。试推导A、B、C、D、E、F、各是什么物质，并写出它们的名称：A、B、C、D、E、F、例16.写出实验室氯酸钾制取氧气的文字表达式：________________________________________其中二氧化锰是这个反应的__________。如果实验时错把高锰酸钾当成二氧化锰混入氯酸钾内，其结果是：___________________________________课堂练习1．催化剂在化学反应里（）A.只能加快反应速率B.一定能改变反应速率C.只能减慢反应速率D.不一定影响反应速率2．下列氧气的用途是利用氧气可以支持燃烧并放出热量的性质的是（）①气焊②动植物呼吸③医疗④潜水⑤宇航A．①②③B．①⑤C．①③④⑤D．①②③④⑤沿途教育63．在中央电视台发布的重点城市空气质量日报中可看到，造成空气污染的首要污染物是可吸入颗粒物和二氧化硫。下列对其形成主要原因的分析不合理的是（）A．环境绿化不好，粉尘随风飘扬B．生活和生产中燃烧煤炭C．工业生产排放废