九年級化學(xué) 性質(zhì)活潑的氧氣知識梳理+知識導(dǎo)學(xué)+疑難突破 魯教版

1、第三節(jié) 性質(zhì)活潑的氧氣知識梳理1.氧氣的實驗室制法(1)化學(xué)反應(yīng)原理：_。(2)實驗裝置：寫出圖中用到的儀器名稱：_。圖3-6(3)收集方法_法，因為氧氣不易溶于水；向_排空氣法，因為_。(4)實驗操作步驟檢查裝置氣密性的方法是：_。先加入少量固體二氧化錳，后從分液漏斗加入過氧化氫溶液。收集氧氣:排水法，也可用向上排空氣法。檢驗:帶火星的木條伸入集氣瓶內(nèi)，木條復(fù)燃，證明是氧氣。驗滿:排水法收集時，_時已滿;向上排空氣法收集時，_。撤離，將用剩的藥品倒入廢液缸，洗滌儀器。答案：(1)過氧化氫水+氧氣 (2)長頸漏斗、錐形瓶、水槽、集氣瓶、導(dǎo)氣管 (3)排水 上 氧氣密度比空氣大 (4)將導(dǎo)氣管放

2、入水中，用雙手捂住試管，導(dǎo)氣管處有氣泡冒出則氣密性良好 集氣瓶內(nèi)的水被排盡 將帶火星的木條放到集氣瓶口，木條復(fù)燃則已滿2.催化劑(1)定義:能_其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而自身的_和_在反應(yīng)前后不變，這樣的物質(zhì)叫催化劑。(2)催化劑在化學(xué)反應(yīng)中所起的作用叫做_作用。答案：(1)改變 質(zhì)量 化學(xué)性質(zhì) (2)催化3.氧氣的性質(zhì)(1)物理性質(zhì)：在通常狀況下，氧氣是一種_氣體。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，密度比空氣_，_溶于水。(2)化學(xué)性質(zhì)：氧氣是一種化學(xué)性質(zhì)_氣體，在一定條件下，可與許多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。(3)氧氣的化學(xué)性質(zhì)和實驗現(xiàn)象：反應(yīng)物條件反應(yīng)現(xiàn)象文字表達式空氣中氧氣中木炭鐵蠟燭硫答案：(1)無色無味的 大

3、 不易 (2)比較活潑的 (3)略4.化合反應(yīng)和分解反應(yīng)以及氧化反應(yīng)(1)化合反應(yīng)：由_的反應(yīng)。(2)分解反應(yīng)：由_的反應(yīng)。(3)氧化反應(yīng)：物質(zhì)和_的反應(yīng)屬于氧化反應(yīng)。答案：(1)兩種或兩種以上物質(zhì)反應(yīng)生成一種物質(zhì) (2)一種物質(zhì)反應(yīng)生成兩種或兩種以上物質(zhì) (3)氧氣疑難突破1.取兩份等量的過氧化氫溶液，一份加入二氧化錳，一份直接加熱，兩份過氧化氫產(chǎn)生的氧氣一樣多嗎？剖析：催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率，不能增大或減少生成物的質(zhì)量，同時對于指定的化學(xué)反應(yīng)，沒有催化劑，并不意味著該反應(yīng)不能發(fā)生，只是反應(yīng)速率較慢。所以無論加不加二氧化錳，等量的過氧化氫溶液產(chǎn)生的氧氣是一樣多的。2.使用過氧化氫制取氧氣

4、時常使用下面的發(fā)生裝置，怎樣檢查圖3-7裝置的氣密性呢？圖3-7剖析：該裝置有兩處未封閉的開口，所以若采用在第一單元學(xué)習(xí)的檢查裝置氣密性的方法，就要設(shè)法封閉長頸漏斗的上開口處。通常采用更簡便的方法：用密封紙封緊(長頸漏斗的上開口處，橡皮管伸入水中)，再用兩手抱住錐形瓶，若有氣泡，說明裝置氣密性較好。問題探究問題1 小明同學(xué)通過查閱有關(guān)資料，想通過3-8所示儀器、藥品、裝置進行實驗探究:尋找新的催化劑氧化鐵能作過氧化氫分解的催化劑嗎?圖3-8 猜想：氧化鐵粉末能作過氧化氫分解的催化劑，能加快過氧化氫分解放出氧氣的速率。探究：按圖3-8所示裝置進行實驗，實驗步驟及現(xiàn)象為:(1)在兩個錐形瓶中分別裝

5、入等質(zhì)量的二氧化錳和氧化鐵，通過分液漏斗同時以相同速率逐滴滴入過氧化氫溶液。觀察到通入水中的導(dǎo)管均有氣泡冒出，且加二氧化錳的導(dǎo)管口放出氣泡的速率更快。(2)實驗后把二氧化錳和氧化鐵分別洗凈、干燥，再稱量，發(fā)現(xiàn)氧化鐵和二氧化錳在反應(yīng)前后的質(zhì)量都沒有變化。 結(jié)論：氧化鐵可作過氧化氫分解的催化劑，但比二氧化錳催化作用要弱些。問題2 我們知道氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃，那么使帶火星的木條復(fù)燃是否一定需要純氧呢?為了弄清這個問題，某化學(xué)探究小組進行了探究。猜想：使帶火星的木條復(fù)燃不需要純氧探究：取5個大小相同的集氣瓶，分別編號為1,2,3,4,5，并分別使瓶內(nèi)留有占集氣瓶容積10%,20%,30%,40%

6、,50%的水(余下為空氣)，用玻璃片蓋住，并倒扣于裝有水的水槽中。分別用排水法向上述5個瓶子中通入氧氣，小心地把5個瓶內(nèi)的水排完后，用玻璃片蓋住瓶口，取出正立放好。分別將帶火星的木條伸入5個瓶中，將觀察到的現(xiàn)象記錄如下：編號12345現(xiàn)象微亮亮很亮復(fù)燃復(fù)燃 數(shù)據(jù)分析和結(jié)論：從觀察到的現(xiàn)象可知，使帶火星的木條復(fù)燃所需氧氣的最小體積分?jǐn)?shù)介于3號瓶與4號瓶之間。4號瓶中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為52.6%，所以使帶火星的木條復(fù)燃不需要純氧。典題精講例1 實驗室常用高錳酸鉀和二氧化錳制取氧氣(圖3-9A)，也可用過氧化氫和催化劑二氧化錳來制取氧氣(圖3-9B)。裝置B中的儀器a是分液漏斗，通過活塞的“開”“關(guān)

7、”可以隨時滴加過氧化氫溶液，從而控制得到氧氣的量。圖3-9(1)從反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件來比較裝置A和B的差異：裝置A裝置B反應(yīng)狀態(tài)反應(yīng)條件(2)用裝置B制得的氧氣帶有少量水蒸氣，可用濃硫酸除去水蒸氣，請在下列方框中添上帶橡皮塞的玻璃導(dǎo)管，完成除去水蒸氣的裝置圖(見圖3-11)。圖3-11(3)用向上排空氣法收集氧氣，并用帶火星的木條放在集氣瓶口檢驗氧氣是否收集滿，這是利用了氧氣的_、_性質(zhì)。思路解析 先要明確裝置A適合固體藥品和固體藥品反應(yīng)進行實驗并且可以加熱，高錳酸鉀為固體，反應(yīng)條件為加熱；裝置B是用過氧化氫和催化劑二氧化錳粉末來制取氧氣，其中反應(yīng)物過氧化氫為液體，反應(yīng)條件為不需加熱。當(dāng)用濃

8、硫酸來除去水蒸氣時，為了有利于水蒸氣的充分吸收，進入瓶中的導(dǎo)氣管要插入液體中。氧氣之所以能用向上排空氣法收集是因為它的密度比空氣大，并且因為它具助燃性，所以能使帶火星的木條復(fù)燃。答案：(1)反應(yīng)物為固體 反應(yīng)物為液體 需加熱 不需加熱(2)圖3-12(3)密度比空氣大 助燃性例2 如圖3-13所示的裝置中，其中收集氧氣時可選用( )圖3-13A.和 B.和 C.和 D.和思路解析 根據(jù)氧氣不易溶于水，且不與水反應(yīng)，可用排水法收集;在通常情況下，氧氣密度比空氣密度略大，且不與空氣中的任何其他成分反應(yīng)，可用向上排空氣法收集。收集時，導(dǎo)管口應(yīng)接近集氣瓶瓶底，便于將集氣瓶內(nèi)的空氣排盡。答案：D例3 下

9、列反應(yīng)中屬于化合反應(yīng)的有_，屬于氧化反應(yīng)的有_，既是化合反應(yīng)又是氧化反應(yīng)的有_，是氧化反應(yīng)但不是化合反應(yīng)的有_。A.鎂+氧氣點燃氧化鎂B.硫+氧氣二氧化硫C.蠟燭+氧氣二氧化碳+水D.高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣思路解析 本題考查反應(yīng)類型的相關(guān)知識。首先明確各反應(yīng)類型的概念?；戏磻?yīng)的特點是“一變多”，分解反應(yīng)的特點是“多變一”，物質(zhì)和氧氣的反應(yīng)則屬于氧化反應(yīng)。一個反應(yīng)既可以是化合反應(yīng)也可以是氧化反應(yīng)，但氧化反應(yīng)不屬于基本反應(yīng)類型。在學(xué)習(xí)中，善于把學(xué)過的知識進行對比、歸納，有助于記憶和掌握知識。答案：AB ABC AB C知識導(dǎo)學(xué) 本節(jié)課同學(xué)們要在探究活動中學(xué)習(xí)掌握實驗室制氧氣的藥品、反應(yīng)原

10、理、儀器裝置、收集氣體的方法、驗滿，及注意事項，同時，認(rèn)識催化劑及其作用。通過氧氣與許多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的實例，掌握氧氣的化學(xué)性質(zhì)以及氧化反應(yīng)的概念。 實驗探究是本節(jié)課學(xué)習(xí)的主要方法。在做實驗中要形成觀察實驗現(xiàn)象分析原因得出結(jié)論的探究能力。 其他含有氧元素的物質(zhì)也可制氧氣，如氯酸鉀和高錳酸鉀等，產(chǎn)生氧氣的實驗室原理為: 氯酸鉀氯化鉀+氧氣 高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣 注意：O2的收集可用兩種方法，利用O2的哪些性質(zhì)。氧氣收集可用向上排空氣法或排水集氣法，但在實際應(yīng)用中我們通常用排水集氣法，這是因為氧氣的密度與空氣比較接近，用排空氣法收集的氧氣不純，空氣極易排不凈。驗滿的操作方法及檢驗的現(xiàn)象

11、。 在理解催化劑的概念時，應(yīng)注意以下幾點:(1)它能改變(加快或減慢)其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，不能片面地說加快;(2)二氧化錳并不是專作催化劑的，如用高錳酸鉀制氧氣時是生成物，在某些反應(yīng)中作為反應(yīng)物; (3)二氧化錳對雙氧水的分解具有催化作用，但不是唯一的，如沸石、生土豆也對雙氧水的分解具有催化作用; (4)催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率，不能增大或減少生成物的質(zhì)量; 在敘述氧氣的物理性質(zhì)時要注意外界條件。通常情況下，氧氣是無色氣體，在101 kPa, -183 時變?yōu)榈{色液體，-218 時變成淡藍色雪花狀固體。氧氣的三態(tài)變化是物理變化，由此說明物質(zhì)在物理變化過程中也會有顏色的改變，因而有顏色改

12、變的變化不一定是化學(xué)變化。這一事例進一步說明化學(xué)變化的特征，即有新物質(zhì)生成才是判斷化學(xué)變化的依據(jù)，伴隨的現(xiàn)象只能作輔助分析。 做鐵、硫、磷等物質(zhì)在氧氣中燃燒的實驗時，盛有可燃物的燃燒匙等儀器應(yīng)自上而下慢慢伸入到集氣瓶的中下部，如果迅速伸入到瓶底，物質(zhì)燃燒放出的熱量使氧氣受熱膨脹，瓶中大量的氧氣擴散到空氣中，可燃物將不能持續(xù)燃燒。 化合反應(yīng)與氧化反應(yīng)沒有必然的聯(lián)系，有些氧化反應(yīng)是化合反應(yīng)，有些氧化反應(yīng)不是化合反應(yīng)。疑難導(dǎo)析 該問題考查的是催化劑的概念。學(xué)習(xí)時要抓住催化劑特點:“一變兩不變”，一變指催化劑能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率;兩不變是指反應(yīng)前后催化劑的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變。 裝置氣密性檢查原

13、理及方法一般是通過氣體發(fā)生器與附設(shè)的液體構(gòu)成封閉體系，依據(jù)改變體系內(nèi)壓強時產(chǎn)生的現(xiàn)象(如:氣泡的生成、水柱的形成、液面的升降等)來判斷氣密性的好壞。要根據(jù)不同的裝置選擇不同的簡便方法。 若沒有氣泡產(chǎn)生，注意查找漏氣的原因。問題導(dǎo)思 這是探究性學(xué)習(xí)問題的范例，以問題情景為課題，積極探究，自主發(fā)現(xiàn)，實驗探究、合作交流。充分體現(xiàn)新課標(biāo)理念。通過比較反應(yīng)的速率尋找新的催化劑。 探究本問題首先要理解催化劑的概念，要抓住催化劑特點:“一變兩不變”。 一是要設(shè)計實驗探究催化劑能改變過氧化氫的分解速率;二是要設(shè)計實驗探究催化劑的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都不變。 氧化鐵能否作催化劑呢?可通過對比實驗，比較過氧化氫分解產(chǎn)生

14、氧氣的速率作出判斷，反應(yīng)完后還要稱一下氧化鐵反應(yīng)前后的質(zhì)量，看有無變化。所以首先要取等質(zhì)量的二氧化錳和氧化鐵，然后分別和過氧化氫反應(yīng)。通過觀察放出氣泡的速率來判斷催化劑對反應(yīng)速率的影響。在反應(yīng)完成后，還要進行檢驗催化劑質(zhì)量有無變化的物質(zhì)分離和稱量實驗。 物質(zhì)分離主要根據(jù)催化劑和其他物質(zhì)的性質(zhì)，過濾，洗滌后烘干再稱量。 探究能使帶火星木條復(fù)燃的氣體中氧氣的濃度時，一定要掌握正確的方法。向空氣中鼓入氧氣時，很難控制氧氣的量，所以先讓集氣瓶中充入不同體積分?jǐn)?shù)的水，然后用排水法通入氧氣排盡空氣，即可達到目的。集氣瓶中充入水的體積分?jǐn)?shù)就是氧氣所占的體積分?jǐn)?shù)。 實驗中發(fā)現(xiàn)當(dāng)氧氣的體積分?jǐn)?shù)達到或接近4號瓶中

15、氧氣的體積分?jǐn)?shù)時，帶火星木條就會復(fù)燃。所以帶火星木條復(fù)燃所需氧氣的最小體積分?jǐn)?shù)介于3號瓶與4號瓶之間。4號瓶中氧氣的體積分?jǐn)?shù)是加入的氧氣體積與原有空氣中氧氣體積之和與整體1的百分比。當(dāng)然，這只能得出使帶火星木條復(fù)燃的氧氣體積分?jǐn)?shù)的區(qū)間，若需得到更準(zhǔn)確的體積分?jǐn)?shù)范圍，還要調(diào)整步驟中集氣瓶內(nèi)水的體積，然后重復(fù)上述實驗步驟。典題導(dǎo)考黑色陷阱 圖3-14所示的圖既可以收集氣體也可以“洗氣”。收集氣體和“洗氣”時，氣體該從哪端進容易混淆。收集時從A端進入，將水從B端壓出，洗氣時從B端進入，充分與瓶內(nèi)液體接觸后從A端出去。所以看清題目中的要求是關(guān)鍵。典題變式 化學(xué)實驗室有如下實驗裝置( )圖3-10(1)

16、小明同學(xué)用雙氧水和二氧化錳反應(yīng)來制取氧氣，他應(yīng)寫出的反應(yīng)文字表達式為_，在這個反應(yīng)中二氧化錳的作用是_，選擇的發(fā)生裝置是_ (填序號)，能用D收集的原因是_。(2)甲烷是一種無色、無味，難溶于水，密度比空氣小的氣體。小玲用加熱醋酸鈉和堿石灰(均為固體)的方法制取甲烷，小玲應(yīng)選擇制取甲烷的發(fā)生和收集裝置_ (填序號)。若用下圖裝置收集甲烷，甲烷應(yīng)從_端進入(選填“A”或“B”)。圖3-14答案：(1)過氧化氫水+氧氣 催化作用 B 氧氣密度比空氣大 (2)A A典題變式 在潛水艇里要配備氧氣再生裝置。現(xiàn)有以下幾種制氧氣的方法:高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣氧化汞汞+氧氣水氫氣十氧氣過氧化鈉+二氧化碳碳酸鈉+氧氣根據(jù)文字表達式確定，其中最適合于在潛水艇里再生氧氣的方法是_(填序號),與其他方法相比，這種方法的優(yōu)點是_。答案： 不需要加熱，在常溫下就能進行，且能夠?qū)⑷撕舫鰜淼亩趸技右岳茫S持艇內(nèi)空氣成分的相對穩(wěn)定。綠色通道 氣體的收集方法一般是由氣體的物理性質(zhì)(密度、溶解性)決定的，但還要考慮該氣體是否與水反應(yīng)，是否與空氣中某種成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，是否有毒，是否污染環(huán)境等。NO易與氧氣反應(yīng)，又污染空氣，所以不能用排空氣法收集。典題變式 NO是大氣污染物之一，但少量NO在人體內(nèi)具有擴張血管、增強記憶的功能。NO難溶入水，通常條件下極易與