3.1 空气和氧气（共2课时）

课件61张PPT。本　章　概　况１、本章的意图是要让学生形成认识自然、
保护自然和可持续发展的意识。2、本章的内容主要是围绕空气与生命的
关系而展开的。3、教学中安排了大量的实验，意图让学自
己去理解和掌握概念、规律及实验操作。4、注重培养学生运用知识分析、解决问题
的能力；注重培养学生的思维能力。知识主线：空气氧气性质制备氧化反应燃 烧缓慢氧化灭火与火灾自救质量守恒生物的呼吸作用光合作用空气污染与保护自然界中氧和碳的循环 空气与氧气
（共2课时）谈谈你的观点比一比：谁的憋气时间最长空气里究竟有些什么物质?
三条信息:１、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊(科学上常用澄清石灰水来检测二氧化碳的存在。)
２、氧气可以助燃，氧气的浓度越大燃烧越旺盛
３、白色无水硫酸铜遇水会变蓝色(科学上常用无水硫酸铜来检测水的存在)水活动1、用打针筒把空气压进石灰水中。 石灰水是否变浑浊？ 。这说明空气中含有 浑浊二氧化碳含较 量少二氧化碳，但含量少活动2、取一瓶空气和一瓶氧气，把一根燃着的木条先后插入两个集气瓶中，观察木条在两个集气瓶中燃烧的剧烈程度是否相同 。
合理的解释是空气中有氧气，但浓度比较低。不相同活动（3）把一滴水滴在无水硫酸铜粉末上。无水硫酸铜的颜色 ，遇水变 色。把一些碎冰放进一个干燥的烧杯中，用表面皿盖在烧杯口上。过一会儿，在表面皿里加一些无水硫酸铜，你有什么发现？ 。
出现这一现象的原因是:
。 白色蓝白色粉末变成蓝色晶体 空气中有水蒸气，遇冷凝结成小水滴初步确定，空气里中至少含有以下物质实验小结1、有二氧化碳2、有氧气3、有水蒸气结论：空气是一种混合物拉瓦锡（法国）：1777年，通过实验首先得出:
空气是由氮气和氧气组成的。很长一段时间内，人们认为空气是一种单质19世纪末，科学家又通过大量实验发现：
空气中还有稀有气体、二氧化碳、水蒸气，以及其他杂质。拉瓦锡测定空气中氧气含量的实验装置 红磷在密闭容器内充分燃烧，消耗了空气中的氧气，生成五氧化二磷固体，容器内压强减小，大气压将烧杯中的水压入集气瓶中，水的体积正好填补消耗掉的氧气的体积，从而确定空气中氧气的体积分数。实验原理:3、火焰熄灭后,振荡集气瓶,打开导管上的夹子,出现什么现象? ____________________________________________瓶内水位变化______________________;消耗的气体跟余下的气体的体积比为______________________1、按图把装置连接，先在集气瓶内加入少量水，再把剩余的容积用记号划成5等份。2、点燃燃烧匙内的红磷，立即塞紧瓶塞，观察现象：______________________实验结论是:_____________________ 红磷继续燃烧,产生大量白烟水从烧杯流入集气瓶内.水位上升1:4空气中氧气的体积约占整个体积的1/5活动（2）为什么烧杯内的水会进入到集气瓶内?思考红磷燃烧后生成五氧化二磷（P2O5），且能溶解在水中白烟是固体小颗粒，白雾是液体小液滴 红磷和氧气发生反应， P2O5溶于水，使瓶内气体压强减小，打开止水夹后，大气压把水压入集气瓶中，直至内外压强相等（1）红磷燃烧后生成什么？“白烟”和“白雾”一样吗？（3）可不可以用蜡烛.木炭或硫磺代替红磷来消耗氧气？ 不可以，因为蜡烛燃烧生成的是气体二氧化碳和水，瓶内压强几乎不会减小。（4）此实验说明剩余气体有哪些性质（至少两点）。
_________________________①不燃烧也不支持燃烧 ②不溶于水 本实验成败的关键主要有以下几点：
（1）装置气密性要好
（2）可燃物要稍过量
（3）操作要迅速
（4）反应要冷却 思考与讨论拉瓦锡测出氧气约占空气总体积的1/5，而我们的实验中，气体减少的体积往往小于1/5。为什么会出现这样的现象？（否则结果偏小）（否则结果偏小）（否则结果偏大）（否则结果偏小）【例1】：
右图装置常用来测定空气中氧气的含量。下列对该实
验的认识中正确的是（ ）
A. 红磷燃烧产生大量白色烟雾
B. 燃烧匙中的红磷可以换成细铁丝
C. 该实验可说明N2难溶于水
D. 红磷的量不足会导致进入集气
瓶中水的体积大于1/5C大量的科学实验表明：空气中各成分的体积大约是：
氮气（78%）
氧气（21%）
稀有气体（0.93%）
二氧化碳 （0.04%）
水蒸气等其他气体和杂质（0.03%）
在通常情况下，空气中各成分的比例保持相对稳定。通过自主阅读P72“空气的利用”，完成下表。1、供给呼吸 1、充入灯光，延长灯光寿命；充入食品保装袋防腐， 保鲜2、制化肥、炸药3、用作致冷剂，医疗上常用液氮冷冻麻醉或冷藏人 体细胞2、燃烧在氧气中燃烧后产生的高温火焰可用来切割或焊接金属1、霓虹灯内充气2、激光技术，制造低温环境（氦气）用于医疗麻醉（氙气）一、空气里有什么？
空
气
的
组
成
成
分
二氧化碳氮 气稀有气体其他气体和杂质二、空气的应用（21%）助燃；供呼吸等（78%）制化肥、炸药；防腐，保鲜；作致冷剂等医疗麻醉、霓虹灯、激光技术空气是一种重要的天然资源(0.03%)（0.94%）(0.03%)小 结：氧气练习：1.用混合物与纯净物填空洁净的空气______ 氧气________
氮气 ________ 生锈的铁片________
呼出的气体_______ 水_______
自来水________ 汽水_______
混合物混合物混合物混合物纯净物纯净物纯净物2.稀有气体是___气、___气、___气、___气、___气的总称.所以说稀有气体是_________ (纯净物还是混合物).氦氖氩氪氙混合物混合物3、左图是空气中氧气含量的测定装置，请回答：
（1）“a”仪器叫做 ______。
（2）红磷燃烧的现象是_______
______，说明集气瓶中含有
____气，冷却后，打开弹簧夹时的现象是__________________
_______________,说明空气中的氧气约占总体积的________。

燃烧匙冒白烟，放热烧杯里的水流入集气瓶里,氧占集气瓶体积的1/5a1/52、法国化学家拉瓦锡从实验得出空气是由
A、二氧化碳和氧气组成
B、氮气和氧气组成
C、氮气和氨气组成
D、氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体等组成
课堂练习1、空气的成份按体积分数计算最大的是：
A、氧气 B、二氧化碳 C、氮气 D、水蒸气3、“生物固氮”是利用空气中：
A、氧气 B、惰性气体 C、氨气 D、氮气C B D4.下列说法正确的是　　　[ ]
A．空气的成分是比较固定的，主要由氮气和氧气组成
B．空气中氧气的质量占21％，氮气占78％
C．在通常状况下，无色、无味气体一定是空气
D．空气是一种单一的物质，它是由空气一种成分组成A5.在100升空气里氮气的体积大约是（ ）
A 78升 B 78% C 21升 D 21%A6、空气中的成分是①氮气 ②稀有气体 ③氧气 ④二氧化碳、其他杂质气体。按体积分数由少到多的顺序排列正确的是
A、④②③① B、②①③④
C、①②④③ D、②①④③A第二课时3、氧气的性质
4、氧气的制取
5、化合反应与分解反应、
一、氧气物理性质1.无色.无味气体。2.密度比空气大3.不易溶于水4.加压降温变成淡蓝色液体 蓝色雪状固体（一）、氧气的性质二、氧气的化学性质
氧气是一种化学性质很活泼的气体,能跟许多物质发生反应,具有氧化性,是一种常用的氧化剂注意事项:硫的用量要适量,反应后的气体可加入少量的氢氧化钠溶液吸收,以防污染例一、跟硫的反应空气中:发出微弱的淡蓝色火焰
氧气中:发出明亮的蓝紫色火焰典型现象共同现象:生成具有刺激性气味的有毒气体反应物浓度不同,反应现象不同注意事项:集气瓶底要预先放入少量的水或细沙例二、跟铁的反应反应现象:剧烈燃烧,火星四射,生成不溶于水的黑色固体.(只能在氧气中燃烧)防止溅落的熔化物炸裂瓶底二、氧气的化学性质补充1：木炭在氧气中燃烧：（1）实验现象：（2）反应表达式：剧烈燃烧，发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体补充2：磷在氧气中燃烧：（1）实验现象：（2）反应表达式：发出耀眼的白光，产生大量的白烟补充3：跟镁的反应反应现象:发出耀眼的白光,生成白色的固体 把2㎝×5㎝铝箔片的一端固定铁丝上,另一端裹一根火柴。点燃火柴,待火柴烧尽时,立即把铝箔伸入留有水、充满氧气的集气瓶中,有何现象?剧烈燃烧,发出白光补充4：跟铝的反应铝+氧气 氧化铝点燃补充5：蜡烛（石蜡）在氧气中燃烧：（1）实验现象：（2）反应表达式：火焰明亮，发出白光，瓶壁有水雾，生成使澄清石灰水变浑浊的气体氧气物是指由两种元素组成，其中一种元素
是氧元素的化合物 氧气是一种化学性质比较活泼的气体 补充6、跟气体及一些化合物的反应反应现象:发出(淡)蓝色的火焰,放出大量的热 人体吸入氧气后，人体细胞内的有机物如：葡萄糖(C6H12O6)与氧气反应，生成了水和二氧化碳。 C6H12O6 + O2 CO2 + H2O + 能量 人体细胞内的有机物与氧反应，最终产生二氧化碳、水或其他产物，同时把有机物中的能量释放出来，供生命活动的需要。这个过程称为呼吸作用。 你认为呼吸作用对生物的重要意义是什么？为生物的生命活动提供能量。补充7、组成人体的有机物在与氧气发生化学反应呼吸作用的特征：①在生物体的细胞内完成，必须有酶参与②复杂的，多步骤过程，而且缓慢进行③释放能量供生命活动的需要氧气的制取1、实验装置和操作原理 2、如何鉴定氧气 3、如何收集气体 对比实验，可以得出什么结论1、单独加热氯酸钾2、单独加热二氧化锰3、加热氯酸钾和二氧化锰的混合物以上试管中的同种药品的用量保持一致，在同一酒精灯上
加热，比较三种情况下产生氧气所需要的时间对比实验——所有无关变量必须一致，否则就失去了比较价值。 二氧化锰能改变反应速率补充演示实验:如果我们将试管3充分加热后的剩余物加水溶解、过滤、烘干后得到的物质再进行检测，这种物质仍然是二氧化锰，而且它的质量和反应前相等。我们把这样一类在化学反应中能改变其他物质的反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都不改变的物质称之为催化剂。要点：一变二不变4、催化剂只影响反应速率，不影响最终产量
5、催化剂必须与某个具体的反应结合起来，否则无意义
6、催化剂不能决定反应的能否进行
7、同一反应可采用多种催化剂1、催化剂不一定加快反应速率2、催化剂的物理性质在反应前后可以改变3、催化剂在反应中可以参与反应而发生变化， 但反应结束时又能转化回原来的物质。一、催化剂二、制取原理1、加热高锰酸钾固体2、加热氯酸钾和二氧化锰的固体混合物三、制取装置氧气实验室制法（固固加热型）本实验装置易错处：1）试管口应略向下2）导管应稍露出橡皮塞3）酒精灯应用外焰加热4）铁夹应夹在离试管口1/3处5）火焰应加热在试管底部6）酒精量不少于1/4，不多于2/37）排水收集时导管不能太长四、制取操作步骤1、检查气密性2、装入药品3、固定装置4、加热5、收集6、将导管移出水面7、撤去酒精灯如果1和2、6和7互相换位，结果会怎样五、氧气的收集方法1、排水法2、向上排空气法查、装、定、点、收、离、熄讨论1、利用图示信息讨论夹试管的时候要注意什么？2、收集满氧气后，为什么要先从水槽中移出导管，再熄灭酒精灯？试管口应略低于试管底（试管口略向下倾斜）铁夹夹在离管口约1/3至1/4处？防止水倒流入试管底部而使试管破裂如果先熄灭酒精灯，试管内压强减小，水槽中的水会倒吸入试管，使试管破裂。六、氧气的检验1、验证方法：带火星的木条伸入瓶中，如果复燃，证明是氧气2、验满方法：带火星的木条伸到瓶口，如果复燃，说明已满发生装置收集装置2、实验装置——连接顺序：从左到右，从上到下3、操作要领⑴制取气体必须先进行装置的气密性检查。——夹住导管，在分液漏斗中注水，看液面
是否下降 ⑵铁夹的位置，漏斗、导管伸入烧瓶内的长度要
合适。⑶刚冒出来的气泡不能收集，待气泡均匀、密集
时方可收集。补充：气密性检查见最后2张ppt4、气体的收集方法5、氧气收集满的检验：用带火
星的木条放在集气瓶口想一想2、氧气为什么可以用排水法收集？氧气不易溶于水。3、怎样的气体才可以用排水法收集？难溶于水的气体4、假如从导管出来的氧气水平放出，它会下沉还是上浮？5、假如直接用集气瓶从导管口收集氧气，集气瓶口应该朝上还是朝下？6、用什么方法可以知道氧气收集满了？用一根带火星的木条放于集气瓶口，看木条是否复燃3、实验时，利用高锰酸钾制氧时，试管口要塞一团棉花，为什么？如果不塞会产生什么结果？紫黑(红)色白色黑色一、氧气的工业制法猜一猜如左图的大量氧气是利用什么原料？通过什么方法制取的？空气多次压缩降温液态空气低温蒸发-196℃氮气液氧沸点-196℃沸点-183℃N2O2想一想工业制氧气的过程是一个什么变化过程？物理变化膜分离技术空气一定压力下有富集氧功能的薄膜富集氧气例题、如图是实验室制取氧气的装置图，请回答：
⑴指出编码仪器的名称：
A ，B ；C ，E 。
⑵如果反应物是高锰酸钾，则在试管口放一小团棉花，
其作用是 。
⑶加热反应物，用排水法收集氧气时刻是 ，
盛满氧气的集气瓶应 放，原因是 。
⑷反应结束时，应先 ，后 ，其目的
是防止 。
⑸完全反应后，试管中的残留固体是 。酒精灯试管铁架台水槽防止高锰酸钾晶体进入导管，引起堵塞气泡冒出均匀时正氧气的密度比空气大撤去导管熄灭酒精灯水槽里的水倒吸进入试管，引起试管炸裂锰酸钾和二氧化锰例二、利用过氧化氢溶液分解来制取干燥而又纯净的氧气，
可采用下图所示的装置进行。其中装置Ⅱ中的液体是浓
硫酸（可以非常有效地除去氧气中的水蒸气），装置Ⅲ
中的化学药品是无水硫酸铜（可用来检验氧气是否干
燥）。请回答：
（1）锥形瓶内盛的是 ，分液漏斗内盛的
是 溶液；（2）装置Ⅳ中氧气是否收集满的检
验方法是 。二氧化锰过氧化氢带火星的木条放在集气瓶口，若复燃，则已集满反应物生成物1、化合反应多变一(多种)(一种)反应物生成物(一种)2、分解反应一变多(多种)由两种或两种以上的物质生成一种物质的反应。由一种物质生成两种或两种以上物质的反应。S5、化合反应与分解反应1、实验原理 3、甲如何控制反应速率2、乙如何检查装置气密性 甲 乙 气体收集装置的设计原则： 1.根据气体在水中的溶解性向下排空气法向上排空气法 排水法2.根据气体的密度（密度比空气大
的气体）（难溶于水的气体）（密度比空气大
的气体）收集装置3.气体是否会与水/空气中成分发生反应收集装置？ 验满的操作