4.3 氧氣 2023-2024學(xué)年魯教版化學(xué)九年級上冊

第四單元我們周圍的空氣第三節(jié)氧氣第1課時氧氣的實驗室制法魯教版·九年級化學(xué)上冊新課導(dǎo)入氧氣是我們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚奈镔|(zhì)，它具有廣泛的用途，急救病人、電氧焊、煉鋼等都需要較為純凈的氧氣，如何制取氧氣？這節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)氧氣的制取。推進新課我們知道，分離液態(tài)空氣能得到氧氣，電解水也可以得到氧氣。想一想，還可以用什么方法在實驗室中制得氧氣。氧氣的實驗室制法取A、B兩支試管，分別加入3~5mL過氧化氫溶液。請觀察下列實驗并填寫實驗現(xiàn)象。1.將帶火星的木條伸入A試管的管口。帶火星的木條不能復(fù)燃，因為過氧化氫溶液在常溫下分解緩慢，放出的氧氣少?，F(xiàn)象2.在B試管中加入少量二氧化錳粉末，將帶火星的木條伸入試管口。帶火星的木條復(fù)燃，說明在常溫下過氧化氫溶液遇到二氧化錳時會產(chǎn)生氧氣?，F(xiàn)象3.實驗室通常用下圖所示裝置制取氧氣，請思考：反應(yīng)所需的過氧化氫溶液為什么要通過分液漏斗加入？用排水法收集氧氣時應(yīng)如何操作？①過氧化氫溶液通過分液漏斗加入的目的是控制過氧化氫溶液的滴加速度。②先將瓶中盛滿水，用玻璃片蓋住瓶口，然后倒立在水槽中。當(dāng)導(dǎo)管口有連續(xù)、均勻地氣泡產(chǎn)生時，再把導(dǎo)管口伸入盛滿水的集氣瓶里，等瓶里的水排完以后，在水里用玻璃片蓋住瓶口，將集氣瓶移出水槽，正放在桌面上。排水法收集氧氣【實驗探究】待實驗的試管中沒有氣泡時，重新加入過氧化氫溶液，并把帶火星的木條伸入試管，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。待試管中又沒有現(xiàn)象發(fā)生時，再重復(fù)上述操作。每次重新加入過氧化氫溶液，試管都產(chǎn)生大量氣泡，帶有火星的木條復(fù)燃。催化劑和催化作用【小組討論】(1)實驗現(xiàn)象說明了什么？說明在過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣時，二氧化錳可以重復(fù)使用,二氧化錳的化學(xué)性質(zhì)并沒有改變。(2)反應(yīng)前后，二氧化錳的質(zhì)量有沒有發(fā)生改變？在實驗前用精密的天平稱量二氧化錳的質(zhì)量，實驗后把二氧化錳洗凈、干燥，再稱量，比較反應(yīng)前后二氧化錳質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)沒有變化。沒有加入二氧化錳時，過氧化氫溶液需要加熱才能產(chǎn)生氧氣。加入二氧化錳后，過氧化氫溶液在常溫下就能迅速產(chǎn)生氧氣。二氧化錳加快了反應(yīng)速率催化劑：在化學(xué)反應(yīng)里能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)。催化作用：催化劑在化學(xué)反應(yīng)中所起的作用。在二氧化錳的催化作用下，過氧化氫迅速分解產(chǎn)生氧氣和水，這一反應(yīng)可表示如下：過氧化氫二氧化錳水+氧氣H2O2H2OO2反應(yīng)中，二氧化錳起到了催化作用，它加快了過氧化氫的分解。利用其他含有氧元素的物質(zhì)，例如加熱高錳酸鉀(KMnO4)、氯酸鉀(KClO3)等也可以制得氧氣?！拘〗Y(jié)】(1)“一變”是指催化劑能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，這里“改變”包括加快和減慢。(2)“兩不變”是指催化劑的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)的前后沒有改變。(3)在某個化學(xué)反應(yīng)中，可以選擇不同的物質(zhì)作為催化劑。(4)催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率，不能增加或減少生成物的質(zhì)量。1.實驗室用高錳酸鉀制氧氣的實驗中，不需要使用的一組儀器是()。A.燒杯、玻璃棒B.大試管、集氣瓶C.酒精燈、鐵架臺D.導(dǎo)管、單孔塞隨堂練習(xí)A2.下列有關(guān)催化劑的說法正確的是()。A.在化學(xué)反應(yīng)后其質(zhì)量減小B.在化學(xué)反應(yīng)后其化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了變化C.在化學(xué)反應(yīng)后其質(zhì)量增加D.催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率D3.“神州七號”太空艙將利用將航天員呼出的CO2轉(zhuǎn)化為O2，而NiFe2O4的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都不改變，在該過程中NiFe2O4是（）A.反應(yīng)物 B.生成物C.催化劑 D.消毒劑C課堂小結(jié)在實驗室里可以用分解過氧化氫等方法制取氧氣。第四單元我們周圍的空氣第三節(jié)氧氣第2課時氧氣的性質(zhì)和用途魯教版·九年級化學(xué)上冊新課導(dǎo)入同學(xué)們還記得空氣的主要成分是什么嗎？在空氣中，體積分?jǐn)?shù)占第二的是什么氣體呢？氧氣推進新課氧氣的性質(zhì)(1)無色、無味的氣體(2)密度比空氣略大(3)不易溶于水(4)有三態(tài)變化，液態(tài)氧、固態(tài)氧均為淡藍色?！疽族e提醒】不易溶于水并不是不溶于水，只是溶解的量較少而已。(無色)(淡藍色)(淡藍色雪花狀)氧氣

液氧

固態(tài)氧-183℃-218℃想一想在上節(jié)課的實驗中1.為什么可以用排水法收集氧氣？2.充滿氧氣的集氣瓶為什么應(yīng)瓶口向上放在桌面上？氧氣不易溶于水，所以可以用排水法氧氣密度大于空氣，所以要瓶口向上放在桌面上例下列關(guān)于氧氣的說法正確的是()A.氧氣易溶于水B.氧氣是淡藍色的氣體C.氧氣可以支持燃燒D.空氣中氧氣含量最大C不易溶于水，×無色氣體，×√空氣中氮氣含量最大，氧氣含量第二，×實驗探究：氧氣的化學(xué)性質(zhì)請你認(rèn)真觀察以下實驗，將實驗現(xiàn)象填寫在表格中：氧氣與木炭反應(yīng)氧氣與鐵絲反應(yīng)氧氣與蠟燭反應(yīng)1.氧氣與木炭反應(yīng)：用坩堝鉗夾取一塊木炭，在酒精燈上加熱至燃燒，然后將木炭插入盛有氧氣的集氣瓶中。待燃燒停止后，向集氣瓶中加入少量澄清石灰水并振蕩。木炭在空氣中燃燒木炭在氧氣中燃燒燃燒發(fā)紅,放出熱量,生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體劇烈燃燒,發(fā)出白光,放出熱量,生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體.鐵絲與氧氣反應(yīng)2.氧氣與鐵絲反應(yīng)：將細鐵絲繞成螺旋狀，用坩堝鉗夾持，在酒精燈上加熱。待鐵絲紅熱后迅速插入盛有氧氣的集氣瓶中（瓶中預(yù)先加少量水或鋪一層細沙）?，F(xiàn)象劇烈燃燒,火星四射,放出大量的熱,生成黑色固體【小組討論】(1)實驗前為什么在瓶底鋪一層沙或少量水？(2)為什么待火柴燃盡時，才將鐵絲伸入氧氣中？為防止生成的高溫熔化物濺落下來炸裂集氣瓶底。防止火柴燃燒消耗過多的氧氣使鐵絲不能順利燃燒。3.氧氣與蠟燭反應(yīng)：在空氣中點燃一根蠟燭（主要成分是由碳、氫元素組成的石蠟），然后用燃燒匙將其轉(zhuǎn)移至盛有氧氣的集氣瓶中。蠟燭在空氣中燃燒蠟燭在氧氣中燃燒產(chǎn)生黃色火焰，分三層（外焰、內(nèi)焰、焰心），有少量黑煙劇烈燃燒，火焰顏色呈白色（發(fā)出白光），并產(chǎn)生白霧（石蠟蒸汽）實驗表明：木炭、鐵絲、蠟燭都能在氧氣中燃燒，這說明氧氣能與碳、鐵、石蠟發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。碳＋氧氣

二氧化碳點燃鐵＋氧氣

四氧化三鐵點燃石蠟＋氧氣

二氧化碳+水點燃氧氣是一種化學(xué)性質(zhì)比較活潑的氣體，許多物質(zhì)都可以與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這類反應(yīng)屬于氧化反應(yīng)。碳＋氧氣

二氧化碳點燃CO2CO2FeO2Fe3O4鐵＋氧氣

四氧化三鐵點燃由兩種元素組成的化合物，如果其中一種元素是氧，這樣的化合物叫氧化物?！究偨Y(jié)】(1)可燃物在

氣中比在

氣中燃燒要劇烈；(2)某些在空氣中不能燃燒的物質(zhì)，在氧氣中能燃燒,說明

氣的化學(xué)性質(zhì)較活潑；(3)物質(zhì)在空氣中燃燒，實際上是與其中的

氣發(fā)生反應(yīng)，由于空氣中氧氣的含量較少，因此在空氣中燃燒不如在氧氣中劇烈，即物質(zhì)燃燒的劇烈程度與氧氣的

有關(guān)。氧空氧氧濃度氧是地殼中含量最高的元素，也是組成生命體的重要元素。氧元素在自然界中的循環(huán)，廣泛存在于物質(zhì)的天然轉(zhuǎn)化、人工轉(zhuǎn)化以及生命活動過程中，對于維持健康的生命活動與和諧的生態(tài)環(huán)境都具有及其重要的意義。自然界中的氧循環(huán)O2CO2呼吸作用、燃燒光合作用自然界中，通過氧氣以及各種氧化物的天然或人工轉(zhuǎn)化，形成持續(xù)、穩(wěn)定的氧循環(huán)，從而維持相對恒定的大氣含氧量。氧循環(huán)過程中，人和動物吸入的氧氣主要用于氧化所攝入的營養(yǎng)物質(zhì)，為機體生長發(fā)育和新陳代謝等提供物質(zhì)基礎(chǔ)和能量。這類反應(yīng)往往進行得非常緩慢，甚至不容易被察覺，稱為緩慢氧化。常溫下，許多物質(zhì)都能發(fā)生緩慢氧化反應(yīng)，例如金屬的腐蝕、動植物體的腐爛和塑料的老化等。1.氧氣是空氣的主要成分之一，有關(guān)氧氣的說法錯誤的是()A.帶火星的木條可以檢驗氧氣B.氧氣的化學(xué)性質(zhì)比氮氣活潑C.魚類能在水中生存說明氧氣易溶于水D.在常溫下，氧氣也能與有些物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)隨堂練習(xí)C2.有一位同學(xué)暑假去西藏發(fā)生了嚴(yán)重的高原反應(yīng)，醫(yī)生讓他吸氧后癥狀緩解。吸氧可以幫助人克服高原反應(yīng)的原因是()。A.氧氣是無色無味的無毒氣體B.氧氣可以燃燒C.吸氧為人體呼吸提供了適量的氧氣D.氧氣可以支持燃燒C3.下列選項不屬于氧氣在大自然中消耗途徑的是()。A.生物的呼吸作用B.綠色植物的光合作用C.物質(zhì)在空氣中的燃燒D.物質(zhì)在空氣中的緩慢氧化B4.某同學(xué)認(rèn)真分析“自然界中的氧循環(huán)”