沪教版九年级上册化学 2.1 性质活泼的氧气 课件（51张ppt）

课件51张PPT。第2章　身边的化学物质
第1节　性质活泼的氧气?
学习主题 一 空气的组成和自然界中的氧循环?
【问题导引】空气是由哪些气体组成的?各种气体在空气中的体积分数是多少?为什么空气中的氧气的含量能保持恒定?
1.空气的成分:78%21%2.氧循环:光合作用呼吸作用燃烧学习主题 二 认识氧气的性质
【问题导引】氧气具有什么物理性质?木炭、蜡烛与铁丝在空气中和氧气中分别燃烧会产生什么现象?
1.物理性质:无色无味气体略大不易淡蓝淡蓝【特别提醒】氧气变为液氧时,颜色也发生了改变,因此伴随颜色改变的变化不一定是化学变化。 2.化学性质:
(1)木炭、铁丝、蜡烛在空气、氧气中燃烧。红光白光热量碳+氧气
二氧化碳火星四射黑色固体黄光白光水雾铁+氧气
四氧化三铁石蜡+氧气
二氧化碳+水(2)结论。
①可燃物在氧气中燃烧比在空气中燃烧剧烈。
②某些在空气中不易燃烧的物质,在氧气中却可以燃烧。
③氧气的化学性质比较活泼,许多物质可以与氧气发生反应。
3.氧化反应:
(1)概念:物质与_____发生的反应。
(2)分类氧气缓慢锈蚀学习主题 三 氧气的用途和制法
【问题导引】氧气在生产、生活中具有哪些重要用途?工业上和实验室中制取氧气的原理分别是什么?实验室通常采用什么方法制取氧气?
1.氧气的用途:
(1)支持_____,如用于火箭助燃剂、焊接和切割金属。
(2)供给生物_____,如用于医疗、潜水、宇航等。 燃烧呼吸2.工业制法:
(1)原理。
利用液态氧和液态氮的_____不同进行分离。
(2)过程。沸点氮气3.实验室制法:
(1)高锰酸钾制取氧气。
①反应原理
__________________________________
②实验装置
a.发生装置 高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气b.收集装置
A为_____________,原因是氧气的密度比空气___。
B为_____法,原因是氧气_____溶于水。
③检验:加热少量高锰酸钾,收集一集气瓶气体,将带火星的
木条伸入瓶中,观察到_________。向上排空气法排水不易大木条复燃④注意事项
a.实验开始时应先检查装置的_______,确保装置不漏气。具
体方法(如下图)
用手握住试管时,导管口会___________;移开手后过一段时
间,导管中会形成_________,说明装置气密性良好。
b.在试管口放置一小团蓬松的棉花团(或少量玻璃棉),以防
止_______________________。
c.停止实验时,应先将导管_________,再___________,以免
产生_____现象。气密性有气泡冒出一段水柱高锰酸钾粉末进入导气管移出水面熄灭酒精灯倒吸(2)双氧水和二氧化锰制取氧气。
①反应原理
__________________________
②制取装置
③检验:把稀的双氧水从分液漏斗慢慢加入装有少量二氧化
锰粉末的锥形瓶中,收集一集气瓶气体,将带火星的木条伸入
集气瓶中,观察到_________。过氧化氢 水+氧气木条复燃4.催化剂:在化学反应中能_____化学反应速率,但本身的
_______________在反应前后都没有发生变化的物质。增大质量和化学性质1.工业上与实验室制取氧气在变化类型上有什么本质区别?
提示：工业上制取氧气是利用了液态氧和液态氮沸点不同进行分离的,该过程中只是物质的状态发生了变化,没有其他物质生成,属于物理变化;实验室制取氧气的过程中有新物质生成,属于化学变化。2.“实验室用过氧化氢溶液制取氧气时,若不加二氧化锰,就不会产生氧气”。你认为这种认识是否正确?
提示：不正确。催化剂只能改变反应的速率,对于不能发生的反应,无论是否使用催化剂,反应都无法进行。常温下过氧化氢就能放出氧气,而加入二氧化锰后过氧化氢的分解速率加快,二氧化锰起到了催化作用。因此,化学反应能否发生与是否使用催化剂无关。3.实验室制取氧气时,两种收集氧气的方法中,哪种方法收集的氧气较纯净?
提示：排水法收集氧气前,在集气瓶中充满水,其中不含有空气;而排空气法排出的是空气,空气中不同气体的密度不同,有些气体的密度与所收集气体密度相近,难排出,故用排水法比用排空气法收集的气体更纯净。考点 1 氧气的化学性质
(2012·怀化中考改编)下列叙述正确的是(　　)
A.木炭在充足的氧气中燃烧生成一氧化碳
B.蜡烛在氧气中燃烧发出白光
C.铁丝在氧气中燃烧火星四射,生成三氧化二铁
D.红磷在空气中燃烧产生大量白雾【解析】选B。本题考查可燃物在氧气中燃烧的现象及结论。木炭在氧气充足的时候完全燃烧生成二氧化碳,在氧气不充足的时候不完全燃烧生成一氧化碳;蜡烛在氧气中燃烧发出白光,放出大量的热;铁丝在氧气中燃烧生成黑色的四氧化三铁;红磷在空气中燃烧生成白色固体五氧化二磷,产生
大量的白烟。由此判断选项B正确。【方法平台】描述物质燃烧现象的误区
(1)“烟”和“雾”:“烟”是固体小颗粒悬浮于空气中形成的现象,如红磷燃烧时产生白色的五氧化二磷固体小颗粒,悬浮于空气中形成的现象;而“雾”是小液滴悬浮于空气中形成的现象。
(2)“光”和“火焰”的区别:当气体或沸点低的固、液体的蒸气燃烧时产生“火焰”,如氢气燃烧产生淡蓝色火焰;酒精、硫燃烧时,实际是它们的蒸气在燃烧,所以也会产生火焰。高沸点的固体在燃烧时,不易变为气体,燃烧过程中不会产生火焰,只是发光(或冒火星),如铁、木炭燃烧时的现象。(3)“现象”与“结论”的区别:实验现象往往是指我们通过视觉、嗅觉、听觉、触觉等感觉器官感知到的,故不能描述出物质的名称。如“使澄清石灰水变浑浊的气体”是我们观察到的现象,“生成二氧化碳气体”是由此现象得出的结论。考点 2 氧气的实验室制法
(2012·青岛中考)根据下列实验装置图填空:
(1)写出上图所示装置中标有序号的仪器名称:
①　　　　,②　　　　。(2)实验室中用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气,发生
反应的文字表达式为　　　　　　　　　　;制取气体时,组
装好仪器后,应先　　　　,再添加药品;收集氧气时,使用
　　　　(选填装置序号)所示的方法收集到的气体比较纯净。
(3)若用氯酸钾固体制取氧气,反应的文字表达式为氯酸钾
氯化钾+氧气,因为　　　　和______,所以发生
装置应选用　　　　(选填装置序号)。【解析】(1)根据实验室常见仪器、名称可知装置中标有序号的仪器名称:①试管②集气瓶;(2)过氧化氢溶液与二氧化锰混合发生反应生成水和氧气;添加药品前,应首先检查装置的气密性;排水法收集的气体较纯净;(3)根据反应的文字表达式可知该反应为“固体加热型”,即反应物是固体、反应条件是加热,所以发生装置应选用A。
答案：(1)试管　集气瓶
(2)过氧化氢 水+氧气
检查装置的气密性　E
(3)反应物是固体　反应条件是加热　A【方法平台】实验室制取氧气应注意的问题
(1)添加药品前,应首先检查装置的气密性,若装置的气密性差,不会收集到足够多的气体。
(2)应根据反应物的状态和反应条件确定发生装置。
(3)排水法比排空气法收集的气体纯净。考点 3 催化剂
研究性学习小组选择“H2O2生成O2的快慢与什么因素有关”的课题进行探究,以下是他们探究的主要过程:
【假设】H2O2生成O2的快慢与催化剂种类有关。
【实验方案】常温下,在两瓶体积相同、浓度相同的H2O2溶液中分别加入相同质量的MnO2和红砖粉,测量各生成一瓶(相同体积)O2所需要的时间。【进行实验】图示是他们进行实验的装置图,气体发生装置
中A仪器的名称是　　　　,此实验中B处宜采用的气体收集
方法是　　　　。【结论】该探究过程得出的结论是　 。
【反思】H2O2在常温下分解缓慢,加入MnO2或红砖粉后反应明
显加快。若要证明MnO2和红砖粉是该反应的催化剂,还需要
增加实验来验证它们在化学反应前后的　　　　和_______是否改变。
H2O2生成O2的快慢还与哪些因素有关?请你帮助他们继续探究。(只要求提出假设和实验方案)
【假设】_______________________________________　。
【实验方案】___________________________________　。【解析】此题借助控制变量法这一科学方法,对催化剂的种类是否影响化学反应速率进行探究,解题时首先要仔细阅读,找出“问题”,这是解题的“题眼”。其次,要对题中提供的数据进行仔细分析,找出变量及其变化范围。最后,结合问题与数据分析所得出的结论进行总结,得出最后的结论。由于排水集气法容易观察到收集满一瓶气体所需时间,故可用排水法收集;从表中数据分析,加入MnO2比加入红砖粉反应所需时间短,说明H2O2分解速率与催化剂的种类有关;但红砖粉和MnO2是否为H2O2发生反应的催化剂,该实验不能确定,还要验证反应前后MnO2和红砖粉的质量和化学性质是否不变。H2O2分解生成O2速率的快慢还可能与温度、H2O2溶液的浓度有关。答案：【进行实验】锥形瓶　排水法
【结论】在相同条件下,H2O2分解生成O2的快慢与催化剂的种类有关
【反思】质量　化学性质
【假设】H2O2生成O2的快慢与H2O2溶液的浓度有关
【实验方案】常温下取两份体积相等的5%和10%的H2O2溶液,分别加入相同质量的同种催化剂,测量各收集一瓶气体所需的时间(答案不唯一,合理即可)1.结合所学内容,将氧气的相关物理性质和化学性质填入下图中:提示：氧气的密度比空气略大,不易溶于水,通常情况下是无色气体,其液体和固体均呈淡蓝色,氧气可使带火星的木条复燃。石蜡在氧气中燃烧生成二氧化碳和水,铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁;木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳。2.下图为实验室用高锰酸钾制取氧气的实验装置图,请指出图中的错误之处,并将修改建议写在横线上。
(1)　 ;
(2)　 ;
(3)　 ;
(4)　 ;
(5)　 。提示：(1)酒精灯中酒精不能超过酒精灯容积的三分之二;
(2)酒精灯应用外焰加热;
(3)试管口应向下倾斜;
(4)集气瓶中导管只需伸到集气瓶口;
(5)试管口应塞一团棉花。3.结合催化剂的概念,将其特点填入图中。
提示：催化剂的特点可概括为“一变”“两不变”。“一变”是指催化剂可以改变化学反应速率,包括加快和减慢化学反应速率两层含义;“两不变”是指作为某个反应的催化剂,本身在其反应前后质量和化学性质没有变。1.下列关于氧气物理性质的说法中错误的是　(　　)
A.通常状况下氧气是无色无味的气体
B.鱼类能在水中生活,证明氧气易溶于水
C.通常状况下,氧气的密度大于空气
D.通过低温加压,可使氧气液化成淡蓝色的液体【解析】选B。通常状况下氧气是无色无味的气体,说法正确;鱼类能在水中生活,是因为氧气能溶于水,不能说明是易溶于水,说法错误;通常状况下,氧气的密度比空气的密度大,说法正确;通过低温加压,可使氧气液化成淡蓝色的液体,说法正确。2.下列操作可鉴定一瓶气体是否为氧气的是　(　　)
A.观察气体颜色　　　　　B.闻气体的气味
C.插入带火星的木条 D.倒入澄清的石灰水
【解析】选C。氧气能使带火星的木条复燃,据此可检验氧气。3.(2012·温州中考改编)水在科学实验中的应用很广泛,在做铁丝在氧气中燃烧的实验时,常在集气瓶的底部加少量的水(如图)。该实验中水的作用是　(　　)
A.吸收有害气体 B.作反应物
C.作催化剂 D.保护集气瓶
【解析】选D。本题考查氧气性质实验中
的注意事项。铁丝在氧气中燃烧时会放出大量的热,生成的熔融物,直接溅落容易使集气瓶底部炸裂。实验时,在集气瓶底部加少量水,防止生成物溅落使瓶底炸裂。故选D。4.(2012·广州中考)空气是一种宝贵的自然资源,下列气体不可以直接从空气中分离获得的是　(　　)
A.用作医疗急救的氧气
B.用作焊接保护气的稀有气体
C.用作食品防腐剂的氮气
D.用作清洁燃料的氢气
【解析】选D。本题考查学生对空气分离知识的理解。解答本题应明确:空气分离是利用空气各成分沸点不同进行分离的一种方法,属物理变化,其分离可得到O2、N2、稀有气体等气体,不可能得到空气中不含有的氢气。5.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
【解析】选B。蔗糖的溶解属于物理变化,不包含缓慢氧化,而动植物的呼吸、酒和醋的酿造、食物的腐烂,都属于化学变化,都有氧气参加,进行得比较慢,属于缓慢氧化。6.工业上用分离液态空气法制取氧气的依据是　(　　)
A.氧气与氮气的化学性质不同
B.氧气与氮气在水中溶解性不同
C.氧气与氮气的密度不同
D.液氧与液氮的沸点不同
【解析】选D。工业上制取氧气是利用了液氧和液氮的沸点不同,从而将液态空气分离为氧气和氮气的。7.下列关于催化剂的认识中正确的是　(　　)
A.催化剂在反应后质量减小
B.催化剂用一次就不能再用了
C.催化剂能增加生成物的质量
D.催化剂能改变化学反应的速率
【解析】选D。由催化剂的定义可知:催化剂在反应后质量不变,故A错误;由于催化剂的化学性质不变,催化剂可以多次使用,故B错误;催化剂能改变其他物质的反应速率,不能增加生成物的质量,故C错误;由催化剂的定义可知,催化剂能改变化学反应的速率。8.为探究氧气的性质,老师做了如下实验,根据实验回答有关问题:
(1)取一瓶氧气,把带火星的木条伸入瓶内(如图甲所示),发现木条复燃,说明氧气能　　　　,该实验原理可于　　　　。(2)另取一瓶氧气,倒立后将带火星的木条伸入瓶中(如图乙所示),木条复燃了,但在乙中燃烧不如在甲中旺。该实验说明　　　　,所以盛放氧气的集气瓶应该　　　　放置。【解析】甲、乙两瓶氧气都能使带火星的木条复燃,说明氧气有支持燃烧的性质,可利用该实验检验氧气;因为甲瓶中比乙瓶中的木条燃烧更旺,说明甲瓶中氧气的浓度比乙瓶大,因为乙瓶的瓶口向下,部分氧气逸散到空气中去了,从而说明氧气的密度比空气大,由于氧气的密度大于空气的密度,为防止氧气逸出,盛放氧气的集气瓶应该瓶口向上放置。
答案：(1)支持燃烧　检验氧气
(2)氧气的密度比空气大　瓶口向上9.已知铁丝在氧气中可以发生反应:铁+氧气 四氧化三铁。反应时铁丝剧烈燃烧、火星四射,生成黑色的四氧化三铁固体,如图所示,试回答:夹取细铁丝的仪器叫　　　　,铁丝前端火柴梗的作用是___　__________________________________________________。
(1)某同学在做“细铁丝在纯氧中燃烧”的实验时,集气瓶炸裂了,请你帮助他分析一下原因:? 　。
(2)铁丝在空气中和在纯氧气中反应情况不同,铁丝在空气中缓慢氧化生成铁锈(主要成分为氧化铁),而铁丝在氧气中剧烈燃烧生成四氧化三铁,这说明化学反应与　　　　有关。【解析】夹取细铁丝的仪器叫坩埚钳,铁丝前端火柴梗的作用是引燃细铁丝。
(1)铁丝燃烧产生的高温熔融物落在瓶底,会造成瓶底炸裂。
(2)铁丝在空气中和纯氧气中反应的产物不同,显然是氧气在它们中的含量不同造成的。
答案：坩埚钳　引燃细铁丝
(1)集气瓶底部没有铺细沙或放水(或燃着的细铁丝碰到了瓶壁)
(2)反应物浓度10.(2011·陕西中考)下图是实验室制取氧气的两种装置,请回答下列问题。
(1)写出甲装置中发生反应的文字表达式? 　。
(2)乙装置收集氧气时需要用带火星的木条来验满,这是利用了氧气的　　　　性。甲、乙两种制取氧气的方法相比,乙方法的优点是 。【解析】甲装置是利用加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气的方法制取氧气;乙装置是利用分解过氧化氢的方法制取氧气,因为氧气具有助燃性,所以可以使带火星的木条复燃。乙装置不用加热,操作简便、安全。
答案：(1)高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气
(2)助燃或氧化　操作简便、节能、安全等