第2章
身边的化学物质
第1节
性质活泼的氧气
第1课时
氧气的性质和用途
教材分析
氧气是维持生命不可或缺的物质，也是参与化学反应最多的物质之一，所以有关氧气的知识是九年级学生必须掌握的化学基础知识，同时它也是学生继续学习第4章“燃烧与灭火”第5章“金属的冶炼与利用”时必须具备的基础知识，在教材体系中起到承上启下的作用。而且本节是教材第一次对一种气体物质进行系统研究，由此也提示了对物质进行探究的一些思路和方法，这些方法和思路对学生今后的学习也会有指导和启示作用。氧气的制法是学生第一次接触实验室制备气体，有利于进一步熟悉常见仪器的使用，教学中通过对气体制取的一般方法予以介绍，让学生对制取气体的方法有一定的认识，为学习“二氧化碳的制取的研究”打下基础。
课标要求
【教学目标】
1.知识与技能
（1）了解氧气的存在和物理性质（不要求记忆具体数据）。
（2）观察蜡烛、木炭、铁丝等在氧气中燃烧的现象、反应表达式；认识氧气是一种性质比较活泼的气体。
（3）知道氧气的用途。
2.过程与方法
（1）培养学生观察与分析、合作与交流的能力。
（2）学习从具体到抽象、从个别到一般的归纳方法。
3.情感、态度与价值观
（1）认识氧气的两面性。知道化学反应的重要用途。
（2）从五彩缤纷的化学变化中，让学生体验化学美，保持学习化学的兴趣。
【教学重点】
氧气的化学性质。
【教学难点】
对实验现象进行观察和描述。
【教学准备】
1.多媒体课件。
2.实验用品：木炭、铁丝、蜡烛、石灰水、盛有氧气的集气瓶（3个）
烧杯（1个）、镊子（1个）、燃烧匙（1个）、火柴（1盒）、酒精灯（1个）、坩埚钳（1个）。
教学过程
【引入新课】
人不吃不喝还能维持生命6~7天，然而人如果处在无氧气的环境中，只能维持6~7分钟。人自从获得生命时，就与氧气结下了不解之缘。据统计，成年人在安静的条件下，每分钟要呼吸16~18次，每次大约吸入半升氧气，一分钟大约吸入8升氧气。同学们可以计算一下，一个成年人一天大约要吸入多少氧气。
通过计算，同学们可发现一个成年人一天则需要11000多升氧气，同学们对氧气有了解吗？你知道它的化学组成和“脾气”（性质）吗？
氧气对于生命如此重要，下面就让我们来认识一下氧气的性质。
阅读与思考
【板书】一、自然界氧的循环
【提问】空气中氧气的含量几乎保持恒定，你知道原因吗？
【交流】
【过渡】氧气如此的重要。同学们知道它有哪些物理性质、化学性质和用途吗？在这些方面，你知道些什么？可以谈谈你听到或从其他途径知道的知识与体会。
（请个别学生发表看法，略）
【板书】二、氧气的物理性质
【提问】物理性质包括哪些方面的内容？
【交流】颜色、气味、状态、密度，溶解性、熔点、沸点等。
【展示】展示一瓶氧气供学生观察其物理性质。
【小结】氧气是一种无色无味的气体。
【投影】除了刚才我们观察到的性质外，还可以通过更多的实验得到氧气的其他性质。
【过渡】我们学过哪些物质能与氧气发生化学反应？（镁）反应现象是什么？那下面我们就来看看下面这几种物质和氧气反应有何现象？
【板书】三、氧气的化学性质
活动与探究
（教学建议）演示和观察按以下四步进行：
(1)引导学生观察这些物质在空气(或氧气)中预热(或点燃)前并不跟氧气发生反应。
(2)点燃后，引导学生观察它们在空气中是否能持续燃烧，以及燃烧时的现象。
(3)观察它们在纯氧中燃烧的现象(注意光与火焰的区别)。
(4)对生成物的色、味、态的描述或检验。
以下实验按“演示(观察)—描述—记录—写出文字表达式”的顺序进行。学生观察实验现象，并按照描述燃烧现象的方法描述实验现象。
【实验一】木炭在氧气中燃烧
【投影】观察到的现象：剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成的无色气体能使澄清石灰水变浑浊。
结论：碳＋氧气二氧化碳
C
O2
CO2
【实验二】蜡烛在氧气中燃烧
【投影】观察到的现象：火焰十分明亮，发出白光，放出热量，瓶壁有水珠生成，有能使澄清石灰水变浑浊的无色气体生成。
结论：石蜡＋氧气二氧化碳＋水
O2
CO2
H2O
【实验三】铁丝在氧气中燃烧
【投影】观察到的现象：剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，生成了黑色固体。
结论：铁＋氧气四氧化三铁
Fe
O2
Fe3O4
【讨论与交流】
（1）同一种物质在空气中和氧气中燃烧,
现象有明显的不同，从中你体会出什么？
（2）铁丝燃烧实验中，瓶底为何放少量水或细砂？
（3）铁丝为何绕成螺旋状？
（4）为何系上火柴杆？
（5）为何待火柴杆即将燃尽再伸入集气瓶中？
（6）有同学在做铁丝燃烧实验时，没有看到火星四射，实验不成功的可能原因有哪些？
【小结】通过以上的实验可以看出氧气是一种化学性质比较活泼的气体，在高温条件下能与许多物质发生剧烈的化学反应。它的化学性质可概括为氧化性，因此它常作为氧化剂。
【提问】以上3个文字表达式的共同特点是什么？（总结出氧化反应的概念）
【板书】氧化反应：物质跟氧气发生的反应。
【提问】物质与氧气反应都需要点燃或加热吗？
【交流】自然界里，有些物质与氧气发生的反应比较缓慢，这种氧化反应属于缓慢氧化。对人类有利的缓慢氧化一般有动植物的新陈代谢、有机肥的腐熟等，对人类有害的缓慢氧化有铁生锈、食物腐败等。
【小结】剧烈氧化和缓慢氧化区别和联系。
剧烈氧化：有氧气参加，发光并放热。
缓慢氧化：有氧气参加，放热但不发光。
【阅读与观察】阅读教材33~34页文字与图片，引导学生根据氧气的性质归纳氧气的用途。
【板书】四、氧气的用途
1.供给呼吸
2.支持燃烧
【课堂小结】
氧气是初中化学的代表物质，本节我们对氧气进行了具体辨析。其中，氧气跟碳、铁、石蜡的反应是本节的重点，大家要按照“根据现象得结论”的规律，掌握五个反应的现象及文字表达式，同时要学会“性质决定用途，用途体现性质”的规律。同学们相互交流教材32页表2-1对比实验的反应物、反应条件、反应现象(在空气中、在氧气中)、生成物、文字表达式、反应类型(氧化反应)。
【布置作业】
完成课时对应练习，并提醒学生预习下一节的内容。
板书设计
一、自然界氧的循环
二、氧气的物理性质
无色无味的气体；密度略大于空气；不易溶于水。
三、氧气的化学性质（实验的现象、文字表达式及物质的符号省略）
1.与木炭反应
2.与磷反应
3.与蜡烛反应
4.与铁反应
5.与镁反应
四、氧气的用途
1.支持燃烧
2.供给呼吸
教学反思
本节内容是学生认识具体物质及其变化规律的开始和典型代表，是从化学学科特征出发，运用实验方法研究物质的开始，符合由浅到深，由简单到复杂的认识规律。本节既为学习氧气的收集准备了条件，又为学习燃烧与灭火储备了感性材料。为分解难点，本节可以介绍几种物质的化学式，如O2
(氧气)、C(碳)、P(磷)、Fe(铁)、CO2
(二氧化碳)、H2O(水)等。第2课时氧气的制法
课标要求
【教学目标】
1.知识与技能
（1）了解实验室中制取氧气的原理、装置、操作步骤、收集方法等，初步了解通过化学实验制取新物质的方法。
（2）练习连接仪器的操作，学会检查装置的气密性，动手制取氧气。
（3）了解催化剂的概念及催化作用。
2.过程与方法
通过学生动手实验进行科学探究，在活动过程中对获取的信息进行加工处理，从中培养学生的观察能力、分析能力、实验操作能力等。
3.情感、态度与价值观
通过亲自动手做实验，让学生体验实验成功的喜悦，激发学习兴趣；通过实验，增强学生的探究欲。
【教学重点】
实验室制取氧气的反应原理和操作方法。
【教学难点】
实验室制取氧气的反应原理及仪器、装置的探讨。
【教学准备】
药品：双氧水、二氧化锰、高锰酸钾等。
仪器：药匙、铁架台（带铁夹）、试管、单（双）孔橡皮塞、导管、水槽、集气瓶、酒精灯、试管夹、分液漏斗等。
教学过程
【引入新课】
前面一节的实验中，我们使用了氧气。大家一定很想知道氧气是怎样制得的。大量氧气通过工业生产来制取，少量氧气可以在实验室里制取。
【板书】一、工业上分离空气制取氧气
【视频展示】工业上需要的大量氧气采用分离液态空气法。
【提问】工业制氧是物理变化还是化学变化？为什么？
【交流】工业制氧是物理变化。因为这里只是利用各种成分的沸点不同，把空气中的氧气从液态空气中分离出来。氮气蒸发后，剩余的主要是液氧。国家规定储存氧气用的钢瓶一律漆成天蓝色。工业上还利用膜分离技术，在一定压力下让空气通过具有富集氧气功能的薄膜，可以得到含氧量较高的富集氧气。
【过渡】实验室常用哪些物质来制取氧气呢？
【投影】药品：实验室里常使用（1）过氧化氢溶液、（2）氯酸钾、（3）高锰酸钾等含氧元素的物质制取氧气。
【板书】二、实验室可加热高锰酸钾制氧气
活动与探究
【展示】展示一些高锰酸钾，让学生观察它的颜色和状态，并描述。
【板书】
实验原理：高锰酸钾锰酸钾+
二氧化锰+氧气
(KMnO4)
(K2MnO4)
(MnO2)
(O2)
【展示】实验装置
【边演示边讲解】加热高锰酸钾并收集两瓶氧气
（实验步骤）
1.检查装置的气密性。
将导管的一端浸入水槽中，用手紧握试管外壁，若水中的导管口有气泡冒出，证明装置不漏气。松开手后，导管口出现一段水柱。
2.在试管口塞一团蓬松棉花，防止高锰酸钾粉末进入导气管，污染制取的气体和水槽中的水。
3.试管口要略微向下倾斜：防止生成的水回流，使试管底部破裂。
4.导气管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞：有利于产生的气体排出。
5.实验结束后，先将导气管移出水面，然后熄灭酒精灯：防止水槽中的水倒流，炸裂试管。
【设问】实验室还有其他方法制取氧气吗？
【板书】双氧水（过氧化氢）制取氧气
实验原理：
过氧化氢（H2O2）水（H2O）+氧气（O2）
【展示】过氧化氢溶液、二氧化锰和装置
【边演示边讲解】
1.分液漏斗可以用长颈漏斗代替，但其下端应该深入液面以下，防止生成的气体从长颈漏斗中逸出。
2.导管只需略微伸入试管塞。
3.气密性检查：用止水夹关闭，打开分液漏斗活塞，向漏斗中加入水，水面不持续下降，就说明气密性良好。
4.装药品时，先装固体后装液体
。
5.该装置的优点：可以控制反应的开始与结束，可以随时添加液体。
【设问】二氧化锰到底是什么物质？它在这个反应中起什么作用呢？
【讲解】二氧化锰可以增大过氧化氢溶液的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都不发生变化。二氧化锰既不是反应物也不是生成物，只是一种催化剂，催化剂算作一个条件。
【强调】催化剂“一变两不变”。
【过渡】在实验室中，除了加热高锰酸钾和用过氧化氢分解的方法制取氧气外，还常常用加热氯酸钾的方法制取氧气。
【板书】
氯酸钾氯化钾+氧气
（KClO3）
（KCl）（O2）
【课堂小结】
本节主要学习了实验室制取和收集氧气的操作，并在此基础上了解了催化剂和催化作用，以及氧气的工业制法。其中排水法适用于那些不(不易)溶于水的气体的收集。液体与固体不加热制取气体的原理，我们在以后的学习中将会继续接触。
【布置作业】
完成课时对应练习，并提醒学生预习下一节的内容。
板书设计
工业上分离空气制取氧气
二、加热高锰酸钾制取氧气
1.文字表达式：高锰酸钾锰酸钾+
二氧化锰+氧气
(KMnO4)
(K2MnO4)
(MnO2)
(O2)
2．实验装置、收集方法：排水法
三、分解过氧化氢溶液制取氧气
1.催化剂：在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质。
2.催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用。
3.文字表达式：过氧化氢水+氧气。
4.实验装置、收集方法：排水法、向上排空气法
四、加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气
文字表达式：氯酸钾氯化钾+氧气
（KClO3）
（KCl）（O2）
教学反思
在本节课中，学生通过分析、比较、综合、归纳、演绎等掌握了实验室制取氧气的方法，感知了多种思维方法在化学学习中的使用。教学中教师不断设计问题阶梯引导学生探究，通过多种途径拓展学生的思维空间，学生的思维经历了由简单到复杂、由零碎杂乱到系统完善的过程。学生的思维能力得到了发展和提高，为后续的学习打下了坚实的基础。
