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第二单元 维持生命的物质——氧气、水
课题1 氧气的性质和用途
(科粤版)九年级
上
01
教学目标
内容总览
02
新知导入
03
探究新知
04
课堂练习
05
课堂总结
06
板书设计
教学目标
能说出氧气的物理性质,通过实验探究归纳氧气的化学性质,能书写碳、硫、铁与氧气反应的文字表达式,认识化合反应特点。
01
02
通过对比物质在空气和氧气中燃烧现象,提升观察、分析及归纳能力,体会实验对认识物质性质的重要性。
03
列举氧气在医疗、工业等领域的用途,感受化学与生活的联系,增强学习化学的兴趣。
新知导入
本节聚焦
氧气的物理性质、化学性质和用途;化合反应;性质决定用途;归纳。
问题探讨
新知导入
潜水、登山时为什么通常要带上氧气瓶?氧气有哪些性质?
模块一 氧气有哪些物理性质
任务二
氧气有哪些物理性质
探究新知
氧气
无色无味
任务二
氧气有哪些物理性质
探究新知
氧气密度>空气密度
密度是1.429 g
比空气略大
会下沉
任务二
氧气有哪些物理性质
探究新知
氧气不易溶于水
每升水可溶解约30ml氧气
鱼类靠腮过滤溶解在
水中的氧气呼吸
人类无法在水中获取氧气
潜水运动员需要背负氧气罐
任务二
氧气有哪些物理性质
探究新知
氧的三态变化
氧气 液氧 固态氧
(无色) (淡蓝色液体) (淡蓝色雪花状固体)
-183℃
-218.8℃
氧气一般加压贮存
在蓝色的钢瓶中
任务二
氧气有哪些物理性质
探究新知
氧气的物理性质
无色、无气味的气体
-183 ℃ 时,淡蓝色的液体,
-218 ℃ 时,淡蓝色、雪花状的固体
密度比空气略大,在 0 ℃、101.3 kPa
下,密度是1.429 g 。
不易溶于水,1L水只能溶解
30mL 氧气(氧气含量低)
例1、动植物的生存都离不开氧气,下列关于氧气的说法正确的是( )
A. 氧气是光合作用的反应物
B. 通常情况下,氧气的密度略大于空气
C. 氧气参与的反应都对人类有利
D. 氧气具有可燃性,可以和许多物质反应
课堂典例
【答案】B
【解析】A.氧气是光合作用的生成物,而不是反应物,A错误。B.通常情况下,氧气的密度是1.429g/L,空气的密度约为1.293g/L,所以氧气的密度略大于空气,B正确。C.有些氧气参与的反应对人类是不利的,例如铁生锈,是铁与氧气和水发生的反应,这对铁制品是一种损害,C错误。D.氧气具有助燃性,而不是可燃性,它能支持许多物质燃烧,D错误。
本题答案为:B。
例2、人类的生活离不开氧气,下列关于氧气的说法错误的是( )
A. 用于医疗急救
B. 易溶于水
C. 能使带火星的木条复燃
D. 可贮存在钢瓶中
课堂典例
【答案】B
【解析】 A.氧气能供给呼吸,所以可用于医疗急救,A正确。B.氧气不易溶于水,而不是易溶于水,B错误。C.氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,C正确。D.在常温下,氧气和钢瓶中的铁不反应,所以可贮存在钢瓶中,D正确。本题答案为:B。
模块二 氧气有哪些化学性质
任务三
氧气有哪些化学性质
探究新知
请大家跟老师一起做实验吧~
目的 观察不同物质在氧气中燃烧的实验。
任务三
氧气有哪些化学性质
探究新知
观察活动
【实验1】取两块形状、大小相同的木炭,用坩埚钳夹住,在酒精灯火焰上点燃后,分别伸入充满空气和氧气的集气瓶中,观察现象。
木炭在空气(左瓶)及氧气(右瓶)中的燃烧现象
任务三
氧气有哪些化学性质
探究新知
任务三
氧气有哪些化学性质
探究新知
燃烧时出现的现象 反应前的物质 反应后生成的新物质
在空气中 在氧气中 发出红光,放热 发出白光,放出大量热 木碳、氧气 二氧化碳()
实验现象
实验原理
碳 + 氧气 二氧化碳
C C
点燃
任务三
氧气有哪些化学性质
探究新知
观察活动
【实验2】在两支燃烧匙里各放等量的适量硫粉,加热直至燃烧后,分别伸入充满空气和氧气的集气瓶中,观察现象(瓶底预先放置少量水,该实验请在通风橱中进行)。
硫粉在空气(左瓶)及氧气(右瓶)中的燃烧现象
任务三
氧气有哪些化学性质
探究新知
任务三
氧气有哪些化学性质
探究新知
燃烧时出现的现象 反应前的物质 反应后生成的新物质
在空气中 在氧气中 发出微弱的淡蓝色火焰,生成无色有刺激性气味的气体 发出明亮的蓝紫色火焰,生成无色有刺激性气味的气体 硫、氧气
二氧化硫()
实验现象
实验原理
硫 + 氧气 二氧化硫
S S
点燃
任务三
氧气有哪些化学性质
探究新知
观察活动
【实验3】用两把坩埚钳各夹住末端系完全相同的火柴杆的螺旋状铁丝,在酒精灯点燃火柴杆至其快烧尽时,分别伸入充满空气和氧气的集气瓶中,观察现象(瓶底预先装有少量水或铺少量细沙)。
铁丝在空气(左瓶)及氧气(右瓶)中的燃烧现象
任务三
氧气有哪些化学性质
探究新知
任务三
氧气有哪些化学性质
探究新知
燃烧时出现的现象 反应前的物质 反应后生成的新物质
在空气中 在氧气中 产生红热现象,不燃烧 剧烈燃烧,火星四射,大量放热,生成黑色固体 铁、氧气
四氧化三铁()
实验现象
实验原理
铁 + 氧气 四氧化三铁
Fe
点燃
任务三
氧气有哪些化学性质
探究新知
操作注意事项:
①火柴的作用:引燃铁丝。
②将铁丝绕成螺旋状:增大铁丝的受热面积。
③待火柴即将燃尽时再将铁丝伸入氧气瓶中防止火柴燃烧消耗过多的氧气而使铁丝不能顺利燃烧。
④预先在集气瓶中装少量水或在瓶底铺一薄层细沙防止熔化物溅落炸裂集气瓶底。
任务三
氧气有哪些化学性质
探究新知
三个实验的相同点:
1、都是物质与氧气发生的反应;
2、反应物都是两种,生成物都只有一种;
3、反应条件都是点燃;
4、反应物都是固体;
5、反应都放热。
任务三
氧气有哪些化学性质
探究新知
讨论与交流
1. 同一物质在氧气中燃烧和在空气中燃烧的剧烈程度不同,是由什么原因引起的?
2. 你认为氧气的化学性质活泼吗?
3. 从反应物和生成物种类的角度,归纳上面三个实验的共同点。
任务三
氧气有哪些化学性质
探究新知
1. 原因分析
氧气的浓度不同导致同一物质在氧气中燃烧和在空气中燃烧的剧烈程度不同 。空气中氧气含量约为 21%,在纯氧中氧气浓度为 100%。氧气浓度越高,单位体积内氧分子数目越多,与可燃物分子接触、碰撞的机会就越多,反应速率越快,燃烧也就越剧烈 。
任务三
氧气有哪些化学性质
探究新知
2. 氧气化学性质判断
氧气的化学性质比较活泼 。许多物质如木炭、硫、铁丝等都能与氧气发生反应,在一定条件下,氧气能支持燃烧,与多种单质和化合物发生氧化反应,在化学反应中提供氧,具有氧化性 。但氧气的活泼性是相对的,它不像一些非常活泼的物质(如氟气)那样在极温和条件下就能与几乎所有物质反应,所以说它是比较活泼 。
任务三
氧气有哪些化学性质
探究新知
3. 实验共同点归纳
从反应物和生成物种类角度看,这三个实验的共同点是:反应物都是两种(分别是一种单质和氧气 ),生成物都只有一种 ,均符合“多变一”的化合反应特征 ,同时都属于物质与氧发生的氧化反应 。
任务三
氧气有哪些化学性质
探究新知
思路与方法导引
归 纳
归纳是人们在解决化学问题中经常使用的一种科学推理方法。物质在化学变化中遵循着一定的规律,为了寻找这些规律,科学家常常采用归纳的方法,它需要以大量的实验事实为基础。如(实验123)中的碳、硫、铁可与氧气发生反应,大量的实验证明氧气可以和很多物质发生反应,因此可归纳出氧气是一种化学性质比较活泼的气体。
任务三
氧气有哪些化学性质
探究新知
很显然,物质在氧气中燃烧比在空气中燃烧剧烈得多,例如带火星的木条在氧气中可以复燃,我们常利用这一性质来检验氧气。
任务三
氧气有哪些化学性质
探究新知
氧气的化学性质
任务三
氧气有哪些化学性质
探究新知
任务三
氧气有哪些化学性质
探究新知
定义:
物质与氧发生的反应属于氧化反应。物质在氧气或空气中燃烧是快速进行的剧烈的氧化反应,例如蜡烛、酒精等物质的燃烧。
燃烧
酒精燃烧
任务三
氧气有哪些化学性质
探究新知
定义:
另外,有的氧化反应进行比较缓慢, 称为缓慢氧化,例如金属生锈、呼吸作用等。
酿酒
食物腐烂
金属生锈
动植物呼吸
任务三
氧气有哪些化学性质
探究新知
定义:
[ 实验123 ] 都属于氧化反应,且都是由两种物质生成另一种物质的反应,属于化合反应(四大基本反应类型之一)。
但有些氧化反应,例如蜡烛燃烧,生成二氧化碳和水,则不属于化合反应。
【实验123】都属于化合反应.
特点 : 多变一
表达式 : A+B + C... X
任务三
氧气有哪些化学性质
探究新知
化学反应
2
化合反应
4
氧化反应
1
3
化合反应合氧化反应的关系
有氧气参加的化合反应同时也是氧化反应
例3、下列有关实验现象的描述,正确的是( )
A. 硫在氧气中燃烧,产生淡蓝色火焰,生成无色、无味的气体
B. 镁在空气中燃烧,产生苍白色火焰,生成白色烟雾
C. 红磷在空气中燃烧,产生红色的火焰,生成大量白色烟雾
D. 木炭在氧气中燃烧,发出白光,放出热量,生成无色气体
课堂典例
【答案】D
【解析】A.硫在氧气中燃烧,产生明亮的蓝紫色火焰,生成有刺激性气味的气体二氧化硫,A错误。B。镁在空气中燃烧,发出耀眼的白光,生成白色固体,没有苍白色火焰和烟雾产生,B错误。C.红磷在空气中燃烧,产生黄色火焰,生成大量白烟(固体小颗粒),不是白色烟雾(烟雾是固体小颗粒和小液滴的混合物),C错误。D.木炭在氧气中燃烧,发出白光,放出热量,生成无色气体二氧化碳,D正确。故本题答案为:D。
例4、硫、碳、蜡烛燃烧中的共同现象是( )
A、都只有气体生成
B、都有淡蓝色火焰
C、都发光放热
D、都有水珠生成
课堂典例
【答案】C
【解析】A.硫燃烧生成二氧化硫气体,碳充分燃烧生成二氧化碳气体,但蜡烛燃烧除了生成二氧化碳气体,还会生成液态的水,并非只有气体生成,A错误。B.硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰,在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰;碳燃烧发出白光;蜡烛燃烧发出黄色火焰,并非都有淡蓝色火焰,B 错误。C.硫、碳、蜡烛燃烧都属于化学变化中的燃烧反应,燃烧过程中都会发光、放热,C 正确。D.硫燃烧生成二氧化硫,碳充分燃烧生成二氧化碳,这两个反应都没有水珠生成;只有蜡烛燃烧会生成水,有水珠生成,D 错误。故答案为:C。
模块三 氧气有何应用
探究新知
医疗领域:给患者输氧急救;治疗呼吸系统疾病
工业领域:钢铁冶炼;化工生产,例如用于合成氨生产
航空航天领域:液氧是火箭发动机的重要氧化剂;宇航员呼吸
日常生活领域:潜水;氧吧
氧气的用途
任务四
氧气有何应用
任务四
氧气有何应用
探究新知
呼吸 植物的光合作用
氧气的用途
探究新知
登山 航天
氧气的用途
任务四
氧气有何应用
任务四
氧气有哪些物理性质
探究新知
吸氧
工业炼铁
火箭燃料
氧气的用途
探究新知
由于氧气性质活泼,所以很多物质容易与氧气发生氧化反应,这正是氧气应用广泛的原因。
供给呼吸
发酵
炼钢
气割气焊
支持燃烧
任务四
氧气有何应用
探究新知
1. 氧气是一种化学性质比较活泼的气体,能够与许多物质发生反应,因此,在生活、生产中氧气有广泛的应用。
2. 归纳是化学科学研究中常用的一种方法。
3. 碳、硫、铁与氧气的反应都是由两种物质反应生成另一种物质。这类由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应叫作化合反应。
长话短说
任务四
氧气有何应用
例5、 关于氧气性质的叙述中正确的是( )
A、红磷在纯氧中燃烧没有在空气中燃烧剧烈
B、铁丝在纯氧中不能燃烧,在空气中能燃烧
C、石蜡在氧气中能完全燃烧,生成水和二氧化碳
D、带有余烬的木条在氧气中能复燃,在空气中也能复燃
课堂典例
【答案】C
【解析】A、红磷在纯氧中燃烧比在空气中燃烧剧烈, 说法错误,不符合题意;
B、铁丝在纯氧中能燃烧,在空气中不能燃烧,说法错误,不符合题意;
C、石蜡在氧气中完全燃烧,生成水和二氧化碳,说法正确,符合题意;
D、带有余烬的木条在氧气中能复燃,在空气中不能复燃,说法错误,不符合题意;
故选:C。
例6、下列关于氧气用途的说法错误的是( )
A、氧气可供登山运动员呼吸
B、液氧用于宇航飞行器发动机的燃料
C、氧气用于气焊、气刻时气体燃料的助燃剂
D、氧气可用于炼钢工业
课堂典例
【答案】B
【解析】A.氧气能供给呼吸,所以氧气可供登山运动员呼吸,A正确。B.液氧具有助燃性,而燃料需要具有可燃性,液氧本身不能燃烧,不能作为宇航飞行器发动机的燃料,B 错误。
C.氧气具有助燃性,在气焊、气割时作为气体燃料的助燃剂,能使燃料燃烧更剧烈,产生高温,C 正确。D.在炼钢工业中,氧气可与碳反应,将碳氧化除去,从而降低钢中的含碳量,达到炼钢的目的,D 正确。故本题答案为:B。
课堂总结
课堂总结
一、氧气的物理性质
通常状况下为无色无味气体,密度比空气略大(1.429g/L),不易溶于水;降温加压后可变为淡蓝色液体和雪花状淡蓝色固体。
二、氧气的化学性质(化学性质活泼,具氧化性)
1. 木炭燃烧:空气中红热,氧气中剧烈燃烧、发白光,生成能使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳,放热。
2. 硫燃烧:空气中发出淡蓝色火焰,氧气中发出蓝紫色火焰,生成有刺激性气味的二氧化硫,集气瓶底需留水吸收有毒气体。
3. 铁丝燃烧:空气中不燃烧,氧气中剧烈燃烧、火星四射,生成黑色固体四氧化三铁,集气瓶底需铺细沙或加水防止瓶底炸裂。
4. 红磷燃烧:空气中和氧气中均产生大量白烟,生成五氧化二磷固体。
三、氧化反应与化合反应
氧化反应:物质与氧发生的反应,包括剧烈氧化(如燃烧)和缓慢氧化(如铁生锈、呼吸作用)。
化合反应:由两种或多种物质生成一种物质的反应(“多变一”),如碳与氧气反应生成二氧化碳。
四、氧气的用途
1. 供给呼吸:用于医疗急救、潜水、登山等。
2. 支持燃烧:工业炼钢、气焊气割的助燃剂,火箭燃料的助燃剂。
3. 其他应用:化工生产、食品防腐相关氧化过程。
氧气的性质和用途
模块四 练习与实践
1、对氧气物理性质的叙述正确的是( )
A、极易溶于水
B、在标准状况下,密度比空气略大
C、在-183℃时变成无色液体
D、在-218℃C时变成白色固体
课堂典例
【答案】B
【解析】A.氧气不易溶于水,而不是极易溶于水,A 错误。B.在标准状况下,氧气的密度是 1.429g/L,空气的密度是 1.293g/L,氧气密度比空气略大,B 正确。C.在压强为 101kPa 时,氧气在约 -183°C 时变为淡蓝色液体,不是无色液体,C 错误。D.在压强为 101kPa 时,氧气在约 -218°C 时变成雪花状的淡蓝色固体,不是白色固体,D 错误。故本题答案为:B。
2、要除去密闭容器内空气的氧气,并不使混入其他气体,在其中燃烧的可燃物可以是( )
A、硫粉
C、铁丝
B、木炭
D、红磷
【答案】D
【解析】A.硫粉在氧气中燃烧生成二氧化硫气体,会混入新的气体杂质,A错误。B.木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳气体,会混入新的气体杂质,B 错误。C.铁丝在空气中不能燃烧,无法除去氧气,C 错误。D.红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷,是固体,不会混入其他气体,D正确。
分层作业
3、关于氧气性质的叙述中错误的是( )
A、木炭在氧气中剧烈燃烧,生成的气体能使澄洁石灰水变浑浊
B、蜡烛在空气中或氧气中燃烧,生成物都只有二氧化碳
C、铁丝在氧气中燃烧,生成黑色的四氧化三铁
D、硫磺在氧气中燃烧,比在空气中燃烧剧烈,并生成有刺激性气味的气体
课堂典例
【答案】B
【解析】A。木炭在氧气中剧烈燃烧,生成二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,A正确。B.蜡烛在空气中或氧气中燃烧,生成二氧化碳和水,不只是二氧化碳,B错误。C.铁丝在氧气中燃烧,生成黑色的四氧化三铁,C 正确。D 硫磺在氧气中燃烧,比在空气中燃烧剧烈,生成有刺激性气味的二氧化硫气体,D 正确。故本题答案为:B。
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