第二节 氧气的性质
素养目标
1.认识氧气的主要物理性质。(物质的多样性)
2.学习观察和描述物质在氧气中燃烧的现象,并从中总结出氧气的化学性质。(物质的多样性)
3.了解氧化反应、缓慢氧化和氧化物的概念。(物质的多样性)
4.了解氧气的主要用途,并认识氧气和人类的密切关系。(物质的多样性)
知识概览
基础主干落实
一、氧气的物理性质
色、味、态 密度 溶解性 三态变化(降低温度)
色、 味、气体 比空气 溶于水
二、氧气的化学性质
1.木炭在氧气中燃烧
(1)现象:发出 ,放出热量,生成能使澄清石灰水 的气体。
(2)文字表达式: 。
2.铁丝在氧气中燃烧
(1)现象:剧烈燃烧, ,放出热量,生成 。
(2)文字表达式: 。
3.硫在氧气中燃烧
(1)现象:发出明亮的蓝紫色火焰,放出热量,生成有刺激性气味的气体。
(2)文字表达式: 。
4.氧化物与氧化反应
(1)氧化物:由 元素组成的化合物,其中有一种元素是 。如H2O、CO2。
(2)氧化反应:物质与 发生的化学反应,属于氧化反应。
三、自然界中的氧循环
1.氧气的产生与消耗:
(1)产生:主要通过植物的 。
(2)消耗:动植物的 、燃料的燃烧。
2.缓慢氧化
(1)定义:进行得非常缓慢,甚至不容易被察觉的氧化反应。
(2)举例:食物的腐坏,动植物的呼吸,钢铁生锈等。
生活链接
氧气不易溶于水,鱼塘中一般用水泵将水洒向空中,使氧气更多地溶解于水,来增大水中的含氧量;家庭养鱼缸供给氧气则将空气通入鱼缸即可。
交流讨论
做铁丝在氧气中燃烧的实验时,铁丝要拧成螺旋状,集气瓶中要事先装少量的水或沙子,这样做的目的分别是什么
提示:铁丝拧成螺旋状目的是增大铁丝的受热面积;集气瓶中要事先装少量的水或沙子的目的是防止高温熔融物溅落下来炸裂瓶底。
漫画辨析
助燃性≠可燃性
重点案例探析
考点氧气的性质
典题(2023·天津中考改编)下列对实验现象的描述正确的是( )
A.蜡烛在氧气中燃烧生成二氧化碳和水
B.红磷在空气中燃烧产生大量白雾
C.木炭在空气中充分燃烧生成黑色固体
D.铜在氧气中加热,红色固体逐渐变为黑色
举一反三
[宏微识别]
化学学习趣味多,氧气开出一朵花。图中的物质都是初中化学常见的纯净物。
(1)“花瓣”上的物质从物质类别上看,都属于 。
(2)每一片“花瓣”上的物质都能与“花心”中的物质甲发生化学反应,其中Fe与甲反应的现象是 ,同时放出大量的热。反应的文字表达式为 ,该化学反应的基本类型属于 。
(3)若物质甲与H2反应后生成物质的微观示意图为,则构成物质甲的微观粒子示意图可表示为 。
课堂达标反馈
1.[氧气的性质]下列对氧气的性质和用途的描述,错误的是( )
A.无色 B.无味 C.供给呼吸 D.食品防腐
2.[氧化物的概念]下列物质属于氧化物的是( )
A.H2O B.O2 C.KMnO4 D.H2CO3
3.[化合反应和氧化反应的比较]下列有关“一定”和“不一定”的说法不正确的是( )
A.只生成一种物质的化学反应一定是化合反应
B.氧化反应不一定是化合反应
C.物质跟氧气发生的化学反应一定是氧化反应
D.氧化反应不一定有明显现象
4.[自然界的氧循环]大气中氧气的含量能维持稳定,是因为自然界中存在着稳定的氧循环,以下对自然界氧循环途径的描述正确的是( )
A.生物的呼吸作用在产生氧气
B.各种燃烧现象在消耗氧气
C.微生物的氧化分解作用在产生氧气
D.绿色植物只产生氧气,不消耗氧气
5.[氧气的性质]现有①木炭、②蜡烛、③红磷、④细铁丝四种物质分别在氧气中燃烧。请将各物质与其实验现象对应,用序号作答:
(1)发出白光的是 ;
(2)产生大量白烟的是 ;
(3)产生的气体能使澄清石灰水变浑浊的是 ;
(4)剧烈燃烧,火星四射的是 。
6.[氧气的性质]甲、乙两图分别表示硫、铁丝在氧气中燃烧的示意图。
(1)图乙中夹持铁丝的仪器名称是 ,图甲中发生的化学反应的文字表达式为 。
(2)图甲中水的作用是 (填字母,下同);图乙中水的作用是 。
A.吸收热量
B.隔绝空气
C.吸收有害气体
D.防止生成物掉落炸裂瓶底
(3)图乙中的铁丝绕成螺旋状的原因是 (填字母)。
A.美观 B.增大受热面积,更易引燃 C.方便夹持
A层 练基础
知识点1 氧气的物理性质
1.(2023秋·石家庄期中)对氧气的物理性质,下列叙述正确的是 ( )
A.极易溶于水
B.在液态时为淡蓝色的液体
C.在标准状况下密度比空气小
D.在固态时变成白色固体
知识点2 氧气的化学性质
2.(2023·长沙中考)2023年5月30日神舟十六号载人飞船顺利发射,将三名航天员成功送入空间站。下列能供给航天员呼吸的气体是 ( )
A.氧气 B.氮气
C.二氧化硫 D.氦气
3.(2023·广西中考)下列实验现象描述正确的是 ( )
A.磷在空气中燃烧产生大量的白雾
B.木炭在空气中燃烧发出淡蓝色火焰
C.镁在氧气中燃烧发出耀眼的白光,生成黑色固体
D.铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
4.[易错题]氧气是人类生存最为重要的物质,下列有关氧气的说法正确的是 ( )
A.氧气支持燃烧,常作宇宙航行中的重要燃料
B.氧气的化学性质非常活泼,能与所有的物质发生化学反应
C.物质与氧气发生的反应都是氧化反应
D.带火星的木条一定能在含有氧气的集气瓶中复燃
5.某同学设计了测定空气中氧气含量的实验,实验装置如图。该同学的实验步骤如下:
(1)如图所示是木炭在氧气中燃烧的实验操作,试回答下列问题:
做木炭在氧气中燃烧的实验时,如果一开始就把红热的木炭很快地插入盛氧气的集气瓶下部,会出现的后果是 ,正确的操作应是 ;C图中,木炭在氧气中燃烧的现象是 ;燃烧停止后,取出坩埚钳,往集气瓶里加入少量的澄清石灰水,振荡,发生的现象是 。
(2)做铁丝在氧气中燃烧的实验时,铁丝前端系一根火柴,其作用是 ;集气瓶里预先要装入少量的细沙或水,原因是 ;写出这一反应的文字表达式 。由此还想到了镁和氧气反应,文字表达式为 ;它们都和氧气发生了反应,所以属于 反应,还属于 反应。
知识点3 氧化反应与氧化物
6.(2023秋·泰安期中)下列物质属于氧化物的是 ( )
A.NaCl B.O2 C.NO2 D.KOH
7.[核心素养·化学观念]下列反应属于氧化反应但是不属于化合反应的是 ( )
A.硫在氧气中燃烧 B.氧化汞受热分解
C.石蜡在氧气中燃烧 D.铁在氧气中燃烧
8.下列变化过程中,不属于缓慢氧化的是 ( )
A.塑料老化 B.食物腐坏
C.镁条燃烧 D.动植物呼吸
知识点4 自然界的氧循环
9.(2023秋·三明期中)自然界中的氧循环如图所示,下列说法错误的是 ( )
A.氧循环过程中有化学变化发生
B.“氧循环”指得是氧气的循环,多是物理变化
C.森林里空气的含氧量高于戈壁
D.氧循环过程中氧元素的化合价发生变化
B层 提能力
10.(2023秋·苏州期中)下列有关氧气说法正确的是 ( )
A.氧气在空气中的质量分数为21%
B.水中生物能生存,是因为氧气易溶于水
C.氧气化学性质活泼,能够与所有物质发生反应
D.焊接或切割金属时使用纯氧代替空气以获得更高的温度
11.[核心素养·化学观念](2023秋·佛山期中)化学概念间在逻辑上的部分关系如图所示。对下列概念间的关系说法正确的是 ( )
A.氧气与空气属于交叉关系
B.纯净物与混合物属于并列关系
C.化学性质与物理性质属于包含关系
D.氧化反应与化合反应属于并列关系
12.[主题教育·爱国情怀]2023年南昌国庆烟花表演,美轮美奂,祝祖国繁荣昌盛。小明根据下列现象推测烟花爆竹的成分中可能含有什么物质,其中不合理的是 ( )
A.燃放烟花时,发出耀眼的白光,说明烟花中可能含有镁粉
B.燃放烟花时,发出蓝紫色火焰,说明烟花中可能含有铁粉
C.爆竹的火药呈现黑色,说明火药的成分中可能含有木炭粉
D.爆竹爆炸后,产生刺激性气味气体,说明火药成分中可能含有硫粉
13.[新题型·数字化实验]某小组使用数据采集器探究“铁丝在O2中燃烧”,集气瓶内O2的体积分数随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.反应文字表达式为铁+氧气氧化铁
B.瓶中放少量水,用于吸收有毒物质
C.开始采集数据时,瓶内是纯净的O2
D.铁丝停止燃烧时,瓶内O2未耗尽
C层 拓思维
14.[新题型·项目式学习]空气是宝贵的自然资源,化学小组以“探究空气的奥秘”为主题开展项目式学习。
【任务一】探究空气中氧气的性质
(1)兴趣小组同学为探究铁丝燃烧所需的O2含量,使用直径为0.38 mm的细铁丝,分别在不同体积分数的氧气中点燃,数据和现象记录如下:
O2含量 90% 70% 60% 50%
现象 燃烧剧烈、燃烧时间长,效果好 燃烧比90%时弱,燃烧时间短,实验成功 燃烧比70%时弱,燃烧时间更短,实验成功 难以燃烧,只是发红
小明认为,集气瓶中O2含量至少达到60%,0.38 mm细铁丝才能燃烧。其他同学认为该结论不准确,理由是 。
【任务二】探究铁丝燃烧火星四射的原因
Ⅰ.查阅资料:日常生活中的铁制品都含有少量碳
Ⅱ.进行实验:取长短和直径相同、含碳量不同的铁丝分别在足量的氧气中燃烧。
实验现象记录如下。请你分析完成表格:
含碳量 0% 0.05% 0.2% 0.6%
现象 无火星四射,熔断 剧烈燃烧,极少火星 剧烈燃烧,较少火星 剧烈燃烧,火星四射
(2)通过以上实验,说明铁丝燃烧时火星的多少与 有关。 第二节 氧气的性质
素养目标
1.认识氧气的主要物理性质。(物质的多样性)
2.学习观察和描述物质在氧气中燃烧的现象,并从中总结出氧气的化学性质。(物质的多样性)
3.了解氧化反应、缓慢氧化和氧化物的概念。(物质的多样性)
4.了解氧气的主要用途,并认识氧气和人类的密切关系。(物质的多样性)
知识概览
基础主干落实
一、氧气的物理性质
色、味、态 密度 溶解性 三态变化(降低温度)
无 色、 无 味、气体 比空气 大 不易 溶于水
二、氧气的化学性质
1.木炭在氧气中燃烧
(1)现象:发出 白光 ,放出热量,生成能使澄清石灰水 变浑浊 的气体。
(2)文字表达式: 碳+氧气二氧化碳 。
2.铁丝在氧气中燃烧
(1)现象:剧烈燃烧, 火星四射 ,放出热量,生成 黑色固体 。
(2)文字表达式: 铁+氧气四氧化三铁 。
3.硫在氧气中燃烧
(1)现象:发出明亮的蓝紫色火焰,放出热量,生成有刺激性气味的气体。
(2)文字表达式: 硫+氧气二氧化硫 。
4.氧化物与氧化反应
(1)氧化物:由 两种 元素组成的化合物,其中有一种元素是 氧元素 。如H2O、CO2。
(2)氧化反应:物质与 氧气 发生的化学反应,属于氧化反应。
三、自然界中的氧循环
1.氧气的产生与消耗:
(1)产生:主要通过植物的 光合作用 。
(2)消耗:动植物的 呼吸作用 、燃料的燃烧。
2.缓慢氧化
(1)定义:进行得非常缓慢,甚至不容易被察觉的氧化反应。
(2)举例:食物的腐坏,动植物的呼吸,钢铁生锈等。
生活链接
氧气不易溶于水,鱼塘中一般用水泵将水洒向空中,使氧气更多地溶解于水,来增大水中的含氧量;家庭养鱼缸供给氧气则将空气通入鱼缸即可。
交流讨论
做铁丝在氧气中燃烧的实验时,铁丝要拧成螺旋状,集气瓶中要事先装少量的水或沙子,这样做的目的分别是什么
提示:铁丝拧成螺旋状目的是增大铁丝的受热面积;集气瓶中要事先装少量的水或沙子的目的是防止高温熔融物溅落下来炸裂瓶底。
漫画辨析
助燃性≠可燃性
重点案例探析
考点氧气的性质
典题(2023·天津中考改编)下列对实验现象的描述正确的是(D)
A.蜡烛在氧气中燃烧生成二氧化碳和水
B.红磷在空气中燃烧产生大量白雾
C.木炭在空气中充分燃烧生成黑色固体
D.铜在氧气中加热,红色固体逐渐变为黑色
举一反三
[宏微识别]
化学学习趣味多,氧气开出一朵花。图中的物质都是初中化学常见的纯净物。
(1)“花瓣”上的物质从物质类别上看,都属于 单质 。
(2)每一片“花瓣”上的物质都能与“花心”中的物质甲发生化学反应,其中Fe与甲反应的现象是 剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体 ,同时放出大量的热。反应的文字表达式为 铁+氧气四氧化三铁 ,该化学反应的基本类型属于 化合反应 。
(3)若物质甲与H2反应后生成物质的微观示意图为,则构成物质甲的微观粒子示意图可表示为 。
课堂达标反馈
1.[氧气的性质]下列对氧气的性质和用途的描述,错误的是(D)
A.无色 B.无味 C.供给呼吸 D.食品防腐
2.[氧化物的概念]下列物质属于氧化物的是(A)
A.H2O B.O2 C.KMnO4 D.H2CO3
3.[化合反应和氧化反应的比较]下列有关“一定”和“不一定”的说法不正确的是(A)
A.只生成一种物质的化学反应一定是化合反应
B.氧化反应不一定是化合反应
C.物质跟氧气发生的化学反应一定是氧化反应
D.氧化反应不一定有明显现象
4.[自然界的氧循环]大气中氧气的含量能维持稳定,是因为自然界中存在着稳定的氧循环,以下对自然界氧循环途径的描述正确的是(B)
A.生物的呼吸作用在产生氧气
B.各种燃烧现象在消耗氧气
C.微生物的氧化分解作用在产生氧气
D.绿色植物只产生氧气,不消耗氧气
5.[氧气的性质]现有①木炭、②蜡烛、③红磷、④细铁丝四种物质分别在氧气中燃烧。请将各物质与其实验现象对应,用序号作答:
(1)发出白光的是 ①② ;
(2)产生大量白烟的是 ③ ;
(3)产生的气体能使澄清石灰水变浑浊的是 ①② ;
(4)剧烈燃烧,火星四射的是 ④ 。
6.[氧气的性质]甲、乙两图分别表示硫、铁丝在氧气中燃烧的示意图。
(1)图乙中夹持铁丝的仪器名称是 坩埚钳 ,图甲中发生的化学反应的文字表达式为 硫+氧气二氧化硫 。
(2)图甲中水的作用是 C (填字母,下同);图乙中水的作用是 D 。
A.吸收热量
B.隔绝空气
C.吸收有害气体
D.防止生成物掉落炸裂瓶底
(3)图乙中的铁丝绕成螺旋状的原因是 B (填字母)。
A.美观 B.增大受热面积,更易引燃 C.方便夹持
A层 练基础
知识点1 氧气的物理性质
1.(2023秋·石家庄期中)对氧气的物理性质,下列叙述正确的是 (B)
A.极易溶于水
B.在液态时为淡蓝色的液体
C.在标准状况下密度比空气小
D.在固态时变成白色固体
知识点2 氧气的化学性质
2.(2023·长沙中考)2023年5月30日神舟十六号载人飞船顺利发射,将三名航天员成功送入空间站。下列能供给航天员呼吸的气体是 (A)
A.氧气 B.氮气
C.二氧化硫 D.氦气
3.(2023·广西中考)下列实验现象描述正确的是 (D)
A.磷在空气中燃烧产生大量的白雾
B.木炭在空气中燃烧发出淡蓝色火焰
C.镁在氧气中燃烧发出耀眼的白光,生成黑色固体
D.铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
4.[易错题]氧气是人类生存最为重要的物质,下列有关氧气的说法正确的是 (C)
A.氧气支持燃烧,常作宇宙航行中的重要燃料
B.氧气的化学性质非常活泼,能与所有的物质发生化学反应
C.物质与氧气发生的反应都是氧化反应
D.带火星的木条一定能在含有氧气的集气瓶中复燃
5.某同学设计了测定空气中氧气含量的实验,实验装置如图。该同学的实验步骤如下:
(1)如图所示是木炭在氧气中燃烧的实验操作,试回答下列问题:
做木炭在氧气中燃烧的实验时,如果一开始就把红热的木炭很快地插入盛氧气的集气瓶下部,会出现的后果是 木炭一会儿就会熄灭 ,正确的操作应是 从上到下慢慢插入 ;C图中,木炭在氧气中燃烧的现象是 发出白光、放出热量 ;燃烧停止后,取出坩埚钳,往集气瓶里加入少量的澄清石灰水,振荡,发生的现象是 澄清石灰水变浑浊 。
(2)做铁丝在氧气中燃烧的实验时,铁丝前端系一根火柴,其作用是 引燃铁丝 ;集气瓶里预先要装入少量的细沙或水,原因是 以防高温熔融物溅落炸裂瓶底 ;写出这一反应的文字表达式 铁+氧气四氧化三铁 。由此还想到了镁和氧气反应,文字表达式为 镁+氧气氧化镁 ;它们都和氧气发生了反应,所以属于 氧化 反应,还属于 化合 反应。
知识点3 氧化反应与氧化物
6.(2023秋·泰安期中)下列物质属于氧化物的是 (C)
A.NaCl B.O2 C.NO2 D.KOH
7.[核心素养·化学观念]下列反应属于氧化反应但是不属于化合反应的是 (C)
A.硫在氧气中燃烧 B.氧化汞受热分解
C.石蜡在氧气中燃烧 D.铁在氧气中燃烧
8.下列变化过程中,不属于缓慢氧化的是 (C)
A.塑料老化 B.食物腐坏
C.镁条燃烧 D.动植物呼吸
知识点4 自然界的氧循环
9.(2023秋·三明期中)自然界中的氧循环如图所示,下列说法错误的是 (B)
A.氧循环过程中有化学变化发生
B.“氧循环”指得是氧气的循环,多是物理变化
C.森林里空气的含氧量高于戈壁
D.氧循环过程中氧元素的化合价发生变化
B层 提能力
10.(2023秋·苏州期中)下列有关氧气说法正确的是 (D)
A.氧气在空气中的质量分数为21%
B.水中生物能生存,是因为氧气易溶于水
C.氧气化学性质活泼,能够与所有物质发生反应
D.焊接或切割金属时使用纯氧代替空气以获得更高的温度
11.[核心素养·化学观念](2023秋·佛山期中)化学概念间在逻辑上的部分关系如图所示。对下列概念间的关系说法正确的是 (B)
A.氧气与空气属于交叉关系
B.纯净物与混合物属于并列关系
C.化学性质与物理性质属于包含关系
D.氧化反应与化合反应属于并列关系
12.[主题教育·爱国情怀]2023年南昌国庆烟花表演,美轮美奂,祝祖国繁荣昌盛。小明根据下列现象推测烟花爆竹的成分中可能含有什么物质,其中不合理的是 (B)
A.燃放烟花时,发出耀眼的白光,说明烟花中可能含有镁粉
B.燃放烟花时,发出蓝紫色火焰,说明烟花中可能含有铁粉
C.爆竹的火药呈现黑色,说明火药的成分中可能含有木炭粉
D.爆竹爆炸后,产生刺激性气味气体,说明火药成分中可能含有硫粉
13.[新题型·数字化实验]某小组使用数据采集器探究“铁丝在O2中燃烧”,集气瓶内O2的体积分数随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是 (D)
A.反应文字表达式为铁+氧气氧化铁
B.瓶中放少量水,用于吸收有毒物质
C.开始采集数据时,瓶内是纯净的O2
D.铁丝停止燃烧时,瓶内O2未耗尽
C层 拓思维
14.[新题型·项目式学习]空气是宝贵的自然资源,化学小组以“探究空气的奥秘”为主题开展项目式学习。
【任务一】探究空气中氧气的性质
(1)兴趣小组同学为探究铁丝燃烧所需的O2含量,使用直径为0.38 mm的细铁丝,分别在不同体积分数的氧气中点燃,数据和现象记录如下:
O2含量 90% 70% 60% 50%
现象 燃烧剧烈、燃烧时间长,效果好 燃烧比90%时弱,燃烧时间短,实验成功 燃烧比70%时弱,燃烧时间更短,实验成功 难以燃烧,只是发红
小明认为,集气瓶中O2含量至少达到60%,0.38 mm细铁丝才能燃烧。其他同学认为该结论不准确,理由是 无法判断O2含量在50%~60%时铁丝的燃烧情况 。
【任务二】探究铁丝燃烧火星四射的原因
Ⅰ.查阅资料:日常生活中的铁制品都含有少量碳
Ⅱ.进行实验:取长短和直径相同、含碳量不同的铁丝分别在足量的氧气中燃烧。
实验现象记录如下。请你分析完成表格:
含碳量 0% 0.05% 0.2% 0.6%
现象 无火星四射,熔断 剧烈燃烧,极少火星 剧烈燃烧,较少火星 剧烈燃烧,火星四射
(2)通过以上实验,说明铁丝燃烧时火星的多少与 含碳量 有关。
