(共30张PPT)
课时1 氧气的性质和用途
九年级上册
沪教版
学习目标
新课引入
新知学习
课堂小结
1
2
3
4
1. 了解空气的主要成分,以及氮气、氧气的体积分数
2. 能够说出氧气的物理性质,如颜色、气味、状态、密度、溶解性等。
3. 知道氧气的化学性质,能描述氧气与木炭、铁丝、蜡烛等物质反应的实验现象,知道描述现象的注意事项,并能写出文字表达式。
4. 知道不同的反应条件会对反应产生不同的影响(如反应速率、生成物种类等)。
5. 通过氧气性质的学习,了解学习纯净物性质的基本思路。
6. 能够说出氧气的一般用途。
人类每时每刻都离不开空气,没有空气就没有生命,也没有生机勃勃的地球。那你知道空气是由什么组成的吗?空气中与人类最息息相关的氧气有哪些性质呢?
干燥洁净空气的成分,按体积分数计算
动物的呼吸离不开氧气,空气中的氧气的含量是如何保持恒定
约占78%
氮气(N2)
约占21%
氧气(O2)
稀有气体约占0.94%
二氧化碳约占0.03%
其他气体和杂质约占0.03%
氧气在自然界中的循环
地球上的动植物离不开氧气,物质的燃烧需要消耗氧气。绿色植物的光合作用所放出的氧气,弥补了自然界中氧气的消耗,使空气中的氧气含量保持恒定。
自然界氧循环
氧气的物理性质(通常状况)
颜色、状态:
密度:
溶解性:
通常状况指101kPa,20℃;标准状况指101kPa,0℃
无色、无气味的气体
比空气密度稍大,为1.429g/L
不易溶于水
氧气的性质
熔沸点:压强为101 kPa时,氧气在-183℃时为淡蓝色液体,在-218℃时为淡蓝色雪花状固体。
伴随颜色改变的变化不一定是化学变化。
氧气变为液氧时颜色发生改变,是否发生了化学变化?
液态氧
固态氧
氧气的化学性质
木炭的燃烧
实验内容 实验现象
碳在空气 中燃烧
碳在氧气 中燃烧
实验结论
持续红热,放出热量
剧烈燃烧,发出白光,放出热量
氧气可以和木炭发生化学反应,并且木炭在氧气中比在空气中燃烧更剧烈。
通过木炭在氧气中燃烧的实验现象,你能总结出描述燃烧现象的规律吗,有什么注意事项?
(观察并记录实验现象)
反应结束后加入澄清石灰水
实验现象
实验结论
澄清石灰水变浑浊
产物是二氧化碳
表达式:碳 + 氧气 二氧化碳
点燃
C O2 CO2
蜡烛的燃烧
实验内容 实验现象
蜡烛在空气 中燃烧
蜡烛在氧气 中燃烧
实验结论
燃烧平缓,产生淡淡的黄色火焰
剧烈燃烧,放出热量,火焰明亮、耀眼
氧气可以和石蜡发生化学反应,并且石蜡在氧气中比在空气中燃烧更剧烈。
(观察并记录实验现象)
表达式:石蜡 + 氧气 二氧化碳 + 水
点燃
反应结束后加入澄清石灰水
实验现象 实验结论
产物有二氧化碳
产物有水
燃烧反应结束后,集气瓶壁有水雾
澄清石灰水变浑浊
在点燃的条件下,铁会与氧气发生化学反应吗?
铁丝的燃烧:
实验内容 实验现象 实验结论
铁丝在空气中点燃
铁丝在氧气中点燃 红热,不燃烧
剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体
一般情况下,铁丝不能在空气中燃烧,但在氧气中燃烧剧烈
表达式:铁 + 氧气 四氧化三铁
点燃
Fe O2 Fe3O4
1. 实验时,铁丝为什么要旋成螺旋状呢?
2. 铁丝下端为什么系一根火柴呢?待火柴快燃尽时伸入集气瓶,又是为什么呢?
3. 瓶底放少量的水或铺一层细沙的原因是什么?
交流
增大铁丝的受热面积,使铁丝受热更集中
引燃铁丝。防止火柴燃烧消耗氧气,使铁丝燃烧实验失败
防止高温生成物溅落瓶底使之炸裂
通过木炭、蜡烛、铁丝分别在空气和氧气中的燃烧现象不同,你发现了什么?
(1)氧气的化学性质比较活泼,许多物质可以与氧气发生反应,并放出热量。
(2)物质在氧气中燃烧通常比在空气中剧烈。
物质在空气中燃烧,实际上是与其中的氧气发生反应,由于空气中的氧气含量相对较少,因此在空气中燃烧不如在氧气中剧烈。即反应的剧烈程度与氧气的含量有关。
反应前的物质 反应后 的物质 反应的文字表达式 反应特点
碳、 氧气 二氧化碳
石蜡、氧气 二氧化碳、水 铁、 氧气 四氧化三铁 碳 + 氧气 二氧化碳
点燃
石蜡 + 氧气 二氧化碳 + 水
点燃
铁 + 氧气 四氧化三铁
点燃
均需要
氧气参
与反应
通过木炭、蜡烛、铁丝分别与氧气反应的文字表达式,你还发现了什么?
氧化反应:物质与氧气的反应
例如:燃烧就是剧烈的发光、发热的氧化反应
是不是所有的氧化反应都伴有明显的发光、放热等现象呢?
缓慢氧化:进行得很慢,甚至不易被察觉的氧化反应
例如:动植物的新陈代谢、金属器皿的锈蚀、食物的腐烂、有机肥的腐熟等
研究氧气性质(物质性质)的基本方法
已有事实
物质可能的性质
实验验证
得出结论
预测
证据推理
实验
设计
分析
解释
化学是研究物质的组成、结构、性质、转化及应用的一门基础学科,我们也知道物质的性质决定用途,物质的用途反映性质,通过对氧气性质的学习,你能推断出氧气可能的用途吗?
日常生活中煤、木柴和天然气等物质在空气中燃烧,产生烹饪所需要的能量
氧气的用途
氧气能够支持燃烧
焊接时让乙炔在纯氧中燃烧
火箭使用液态氧作助燃剂
炼钢和化工也需要氧气
氧气可以供给呼吸
动植物呼吸
潜水员携带供氧装置
在某些情况下,也要防止物质与氧气发生反应。如在包装食品时,有时会抽成真空,或充入氮气,是为了避免食品因氧化而变质。为了防止金属发生缓慢氧化而被腐蚀,科学家采取表面喷漆、涂油等多种措施来隔绝氧气等。
通过本节课的学习,请回答以下问题
1.空气的组成成分有哪些,它们体积分数分别是多少?
2.氧气的物理性质和化学性质分别是什么?
3.氧化反应与缓慢氧化的概念是什么?
4.氧气有哪些用途?
1. 2021年12月9日,航天员翟志刚、王亚平、叶光富在中国“天和号”空间站进行“天宫课堂”第一课。水球光学实验中打入的“人造空气”与我们身边的空气成分含量基本相同。“人造空气”中氧气含量约为( )
A. 78% B. 21% C. 0.94% D. 0.03%
B
“人造空气”与我们身边的空气成分含量基本相同
2. 神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。航天员在空间站工作生活了183天,在空间站的生活离不开氧气。下列有关氧气的说法正确的是( )
A. 氧气的化学性质很不活泼
B. 氧气能供给呼吸
C. 氧气变成液氧过程有新物质生成
D. 鱼能在水里生存,说明氧气易溶于水
B
3.下列变化过程中,不包含缓慢氧化的是 ( )
A.动植物的呼吸
B.蔗糖的溶解
C.酒和醋的酿造
D.食物的腐烂
B
4. 下列说法错误的是( )
A. 铁丝在氧气中燃烧时,火星四射
B. 木炭在氧气中剧烈燃烧,生成黑色固体
C. 蜡烛燃烧的产物能使澄清石灰水变浑浊
D. 硫在空气中燃烧,生成有刺激性气味的气体
B
5.根据下图所示研究氧气的性质。
(1)木炭在氧气中燃烧的文字表达式为_________________________ 。
(2)图2实验中观察到细铁丝剧烈燃烧、放出热量、____________。
(3)图1和图2中液体的作用分别是 __________________________ 。
图1 图2
生成黑色固体
检验反应产物;保护集气瓶
碳 + 氧气 二氧化碳
点燃