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氧气与质量守恒定律.docx

上传人:dzzj200808 文档编号:3162968 上传时间:2018-10-05 格式:DOCX 页数:9 大小:49.25KB
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资源描述

1、复习提问:1.空气含有哪些组分?各占多少?讲解:说明研究物质的方法:存在、性质(物理性质和化学性质)、用途、制法,其中性质是主要的。板书:一.氧气的存在氧气(oxygen)是空气的主要成分之 ,地球上的动植物都离不开氧气,人类的生产活动也需要氧气。在通常情况下,空气中不会缺少氧气,这是因为绿色植物的光合作用所放出的氧气,弥补了自然界中氧气的消耗,使空气中氧气的含量几乎保持恒定。提问:物理性质包括哪些方面的内容?学生回答:颜色、气味、状态、密度,溶解性、熔点、沸点等。结论:氧气是一种无色无味的气体。讲解: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。在通常状况下,氧气是一种

2、无色、无气味的气体,密度稍大于空气。氧气不易溶于水,在通常状况下,1 L 水中大约能溶解 30mL 氧气。水中的生物就是依靠溶解在水中的氧气生存的.氧气有三态变化:在 1Ol10 5Pa、-1 83时,氧气变为淡蓝色的液体;-2184时,变为淡蓝色的雪花状固体。在标准状况下(O,1 01105Pa),氧气的密度为 1.429 g/L,空气的密度为1293 g/L。通常状况是指 20,l.01lO 5Pa。板书:二.氧气的物理性质颜色 气味 状态 密度 溶解度 三态变化无色 无味 气体 1.429g/L 不易溶于水 183淡蓝色液体218雪花状淡蓝色固体吸入生物体内的氧气能和许多物质发生复杂的化

3、学反应,释放出能量,保证生命活动的需要。空气中的氧气可以和许多物质发生化学反应。板书:二.氧气的化学性质实验:演示实验 12 木炭在氧气中燃烧总结板书:1.木炭在氧气中燃烧现象: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 O 2 CO 2实验:演示实验 13 硫在氧气中燃烧总结板书:2.硫在氧气中燃烧现象:发出明亮的蓝紫色火焰,放出热量,生成一种无色有刺激性气味的气体。结论:硫 氧气 二氧化硫S O 2 SO 2实验:演示实验:磷在氧气中燃烧总结板书:3.磷在氧气中燃烧现象:发出耀眼白光,放出热量,生成浓厚白烟。结论:磷 氧气 五氧化二磷P

4、O 2 P 2O5实验:演示实验 14 铁在氧气中燃烧总结板书:4.铁在氧气中燃烧现象:剧烈燃烧,火星四射,放出大量热,生成的黑色固体。结论:铁 氧气 四氧化三铁Fe O 2 Fe 3O4小结:装氧气的集气瓶要预先装少量的水或瓶底铺上一层细沙,是为了防止生成的灼热的四氧化三铁跌落炸裂瓶底。实验:演示实验 15 石蜡在氧气中燃烧总结板书:5.蜡烛在氧气中燃烧现象: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 水教师活动: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中(或氧气)预热(或点燃)前并不跟氧气发生反应;

5、(2)点燃后,引导学生观察他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。以上实验按“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。通过上面的实验可以发现,可燃物在氧气中燃烧通常比在空气中剧烈。某些在空气中不易燃烧的物质,在氧气中却可以燃烧。可见,氧气的化学性质比较活泼。许多物质会与氧气发生氧化反应。在某些条件下,物质与氧气的反应比较剧烈;而住另一些条件下,物质与氧气只发生缓慢的氧化反应,如动植物的新陈代谢、金属器皿的锈蚀、食物的腐烂、有机肥的

6、腐熟等变化过程中部包含有缓慢氧化作用。讨论:前四个文字表达式有什么共同特征?(通过对比,总结出化合反应的概念)板书:*化合反应:(1)定义:由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应。(2)特点:“多变一” A+BAB讨论:以上五个文字表达式的共同特点。 (总结出氧化反应的概念)板书:*氧化反应:物质跟氧发生的反应。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。板书:*氧气的化学性质:氧气是一种化学性质比较活泼的气体,它在氧化反应中提供氧,具有氧化性。讨论:化合反应与氧化反应有什么区别?

7、什么情况下一个反应既是氧化反应,又是化合反应?小结:判别某化学反应是不是化合反应,要着眼于生成物是否只有一种,判别某化学反应是不是氧化反应要着眼于参加化学反应的物质有没有跟氧发生反应。化合反应、氧化反应是从两个不同的侧面描述化学反应类型的方法。有氧气参加反应且生成物只有一种物质的反应既是氧化反应又是化合反应。氧化物:由两种元素组成,其中一种时氧元素的化合物。比较氧化物和含氧化合物:板书:四.氧气的用途板书:(1)供给呼吸:供给呼吸是氧气的重要用途之一。在一般情况下,人只需要吸入空气,但在特殊情况下,需要直接供给氧气。例如,对不能进行正常呼吸的病人和在低氧或缺氧条件下工作的人员,需要直接提供氧气

8、。(2)支持燃烧:支持燃烧是氧气的另一个重要用途。物质在纯氧中燃烧更剧烈,可以达到更高的温度。工业上的许多反应需要用到氧气,高新技术产业和科学研究也要用到有氧气参加的反应。 “性质决定用途,用途体现性质”的辩证规律。(四)总结、扩展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、硫、磷、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。四.布置作业1.列表对比记忆五个演示实验的反应物、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(化合反应、氧化反应)。

9、2.思考:如何检验一瓶无色气体是氧气?氧气制法复习提问:1.比较全面地描述一下氧气的物理性质。2.氧气有哪些化学性质写出五个反应的文字表达式。通过第 3 个问题,教会学生物质的检验方法,即按照“操作现象结论”的顺序叙述。讨论:如何鉴别四瓶无色气体:空气,氧气、氮气、二氧化碳?教师活动:讲评学生的叙述。板书:一.氧气的检验方法将带火星木条伸入集气瓶里, 若木条复燃, 证明瓶内是氧气。操作 现象 结论提问:根据氧气的性质说明氧气有什么重要用途?新课引入:氧气有那么多重要的用途,那么,你一定很想知道氧气是怎样制得的?板书:三.氧气的工业制法物理变化工业上是根据氧气和氮气的沸点不同分离出氧气的。首先将

10、空气除尘净化,除去二氧化碳和水蒸气,然后在低温下加压,使空气液化。通过控制温度蒸发液态空气,将沸点较低的液态氮先蒸发出来,余下的是沸点较高的液态氧。液态氧一般储存在钢瓶里,以便运输和使用。板书:根据液氧与液氮的沸点不同,采用分离液态空气法。 压缩 蒸发 氮 气(沸点-196)空气液态空气降温 液态氧(沸点-183)板书:二.氧气的实验室制法分解反应教师活动:讲述实验室制取物质的原则、特点:原料便宜、操作简单、反应速度适中等。展示实验室制取氧气的药品,学生观察它们的颜色和状态。实验:演示实验 16 加热少量氯酸钾观察:氯酸钾沸腾前,木条没有复燃,证明无氧气放出;继续加热至沸腾后,才有少量氧气放出

11、。讨论:该实验证明只加热氯酸钾能放出氧气?加热到沸腾才放出氧气?放出氧气的速度比较慢?实验:演示实验 17 加热少量二氧化锰。观察:木条没有复燃,证明无氧气放出。即二氧化锰不能产生氧气。实验:演示实验 18 加热氯酸钾和二氧化锰的混合物观察:木条迅速复燃,证明迅速放出氧气。讨论:该实验又说明什么呢?比较这三个实验,你认为二氧化锰在实验18中起什么作用?小结:加热氯酸钾到较高温度能放出氧气,二氧化锰不行;在较低温度下不会放出氧气的氯酸钾,加入了加热时不会放出氧气的二氧化锰,却能迅速地放出氧气并且二氧化锰的量并没有变化,且还能继续使用,说明二氧化锰的化学性质没有改变。板书:1.催化剂:在化学反应中

12、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化学反应前后都没有变化的物质。板书:2.催化作用:催化剂在化学反应中所起的作用。教师活动:讲解催化剂的选择性,使学生澄清一下几个问题:(1)催化剂能改变(加快或减慢)其他物质的化学反应速率,不能片面地说成是加快。(2)二氧化锰只对氧酸钾的分解具有催化作用,但不是专做催化剂。(3)催化剂只能改变化学反应速率,不能增大或减少生成物的质量。举例:例如:橡胶制品中常加入一些催化剂以减缓橡胶的老化速度。讲解:实验室常采用加热氯酸钾来制取氧气,为了加快反应速度,常加入少量的二氧化锰作催化剂。反应的文字表达式为:板书:3.加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取

13、氧气(1)文字表达式: 二氧化锰(MnO 2)氯酸钾 氯化钾 + 氧气加热KClO3 KCl O2教师活动:介绍收集气体的常用方法。讨论:根据氧气的性质,可以用什么方法收集氧气?小结:氧气不易溶于水,故可以用排水法;氧气的密度比空气略大,故可以用向上排空气法。板书:(2)收集方法:排水集气法或向上排空气法教师活动:演示实验 1-9 加热氯酸钾与二氧化锰的混合物,制取并收集氧气。边操作、边讲解,边讨论。讲解:本实验装置有几处连接口,若装置漏气将影响气体产量,故要先检查装置的气密性。讨论:如何检查该装置的气密性?如何处理和装入固体试剂?操作:取氯酸钾、二氧化锰约 3:1,混合均匀,放人试管底部。讨

14、论:如何固定试管?试管口为什么要略向下倾斜?操作:根据酒精灯的高度,调节铁夹的位置。固定好试管,并将导管插入水槽中,将盛满水的集气瓶倒立于水槽中。讨论:伸人试管内的导管为什么不宜过长?药品为什么要平铺于试管底部?集气瓶口留有气泡说明什么?应如何操作?如何给试管中的固体加热?操作:预热后,将酒精灯火焰固定在试管内混合物靠管口的部分。讲解:酒精灯随反应的进行和需要氧气量的多少向试管底的方向移动,这样做既可防止固体混合物随气流冲向试管口,又便于控制氧气放出的速度和量。讨论:当开始气泡冒出时,能否收集?为什么?何时开始收集?讲解:刚开始冒出的气泡是试管中的空气,不能收集,待气泡连续、均匀地冒出时才开始

15、收集。或用带火星的木条在试管口检验逸出的气体,确定空气已经排尽时,再开始收集。讨论:如何判断氧气已经集满,集满一瓶氧气后应如何操作?操作:当气泡开始从瓶口逸出时,取出导气管,盖好玻璃片,将盛满氧气的集气瓶正立于台面上,用同样方法再收集 1-2 瓶氧气。讨论:实验完毕后,将导管从水中取出,还是先移走酒精灯?操作:先将导管从水中取出,再熄灭酒精灯,停止实验。讲解:实验室除了以二氧化锰为催化剂加热氧酸钾制取氧气外,还可加热高锰酸钾制取氧演示加热高锰酸钾制取氧气。 (出示高锰酸钾样品)教师活动:讲解一团棉花的作用,写出文字表达式:板书:4.加热高锰酸钾制取氧气 加热(1)文字表达式:高锰酸钾锰酸钾+二

16、氧化锰+氧气KMn04 K2Mn04 MnO2 O2(2)管口塞一团棉花的作用:防止高锰酸钾粉末随生成的氧气飘入导管堵塞导管。讨论:对比两个文字表达式共同点,归纳出分解反应的概念,并讨论分解反应与化合反应的区别。板书:5.分解反应(1)定义:由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应。(2)特点:“一变多” ABA+B强调:分解反应与化合反应都是常见的反应类型,它们都属于化学反应的基本类型。(四)总结、扩展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,归纳出了分解反应与化合反应的区别。其中排水法适用于那些不(不易)溶于水的气体的收集。加热固体

17、试剂制取气体的原理,我们在以后的学习中将会继续接触。四.布置作业:回忆、总结实验室制取氧气的操作步骤及注意事项。2下列关于氧气性质的说法错误的是( )。A红磷可以在氧气中燃烧,产生大量白烟B鱼类能在水中生活,证明氧气易溶于水C铁丝能在氧气中燃烧,生成物是黑色的四氧化三铁D自然界中发生的燃烧、动植物的呼吸、金属的锈蚀都是氧化反应3把液态空气蛊在一只烧杯中,将燃着的木条放在烧杯口,木条熄灭。当液态空气蒸发余下约 l5 后,再用带火星的木条伸入烧杯中,可观察到的现象是_。请说明产生上述现象的原因。5用高锰酸钾制取氧气的实验中用排水法收集氧气,为什么集气瓶要先装满水?在实验结束时为什么要先把导管从水槽

18、中取出,再熄灭酒精灯?请写出加热高锰酸钾制取氧气的文字表达式。2判断下列说法是否正确(正确的在括号内打,错误的打)。(1)电解水可以得到氧气,是因为水中含有溶解的氧气。 ( )(2)电解水制取氢气要消耗大量的电能,应该寻找更好的方法使水分解出氢气。 ( )(3)燃放烟花爆竹产生的物质会对空气造成污染。 ( )(4)任意排放工业废水和生活污水,滥用化肥和农药,都会导致水体污染。( )3回答下列问题。(1)盛放石灰水Ca(OH) 2的试剂瓶放置时间久了,在瓶内壁会形成一层白色物质(其主要成分是 CaC03)。写出生成这种白色物质的化学反应的文字表达式。(2)袋装食品通常采用真空包装或在食品袋中充入

19、氮气。这是为什么?8右下图是证实植物进行光合作用的实验装置。取一只大烧杯,装入大半杯水,烧杯内放入一些金鱼藻,并通入一定量的气体 A。静置一段时间后,用漏斗罩住金鱼藻,然后将盛满水的试管倒置于漏斗上。在阳光下放置一段时间,试管内有许多气泡产生,管内液面下降。根据这一实验,回答下列问题。(1)写出实验室制取气体 A 的反应的文字表达式_(2)通入 A 气体的目的是_。(3)当试管内液面如图所示时,试管内的气体压强(填“大于”或“小于”)_外界大气压强。(4)试管内的气体可用_来检验。(三)教学过程复习提问:什么是化学变化?化学变化的实质是什么?引入:由分子构成的物质在化学变化中分子先裂解成原子,

20、原子再重新组合成新分子,新分子再聚集成新物质(边讲解边板书) 。这说明在化学变化中分子发生了变化,在化学变化前后分子的种类发生了变化;而原子本身在化学变化前后并没有发生变化,只是重新组合。因此在化学变化前后原子的种类并没有发生变化。这是从质的方面来研究化学变化,今天我们就从量的方面来研究、分析化学变化。板书:一.质量守恒定律讲解:化学变化中有新物质生成,那么反应物的质量同生成物的质量之间究竟有什么关系?反应前后物质的总质量是增加、是减少、还是不变呢?让我们通过实验来探讨。板书:实验一:CuSO 4与 NaOH 的反应总结板书:a.现象:有蓝色沉淀生成 反应后天平仍然保持平衡b.结论:反应物的总

21、质量生成物的总质量c.表达式:CuSO 4 + NaOH Na 2SO4 + Cu(OH)2讲解:在这个实验中,最后天平仍处于平衡,说明反应物的总质量与生成物总质量相等,从众多实验事实中得出化学反应前后各物质的质量总和相等的共性。板书:1.质量守恒定律:参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。提问:为什么物质在发生化学反应前后各物质的质量总和相等?引导学生从化学反应的实质(从宏观微观分析说明)总结板书:2.质量守恒定律的本质:在一切化学反应中,反应前后原子的种类和个数没有发生变化,原子的质量也没有发生变化。二.质量守恒定律的应用提问:镁条燃烧后,生成氧化镁的质量比镁条增

22、加了,蜡烛燃烧后完全消失了,这些反应符合质量守恒定律吗?结论:符合质量守恒定律。加深对质量守恒定律中关键字词(“参加化学反应”和“质量总和”等)的理解和认识。(四)总结、扩展1.质量守恒定律的原因归纳为四不变:宏观:化学反应前后元素的种类不变微观(实质):原子的种类不变 原子的个数没有增减 原子的质量没有变化2.理解和应用质量守恒定律时注意以下几点(1)质量守恒定律是通过研究不同化学反应,从而揭示反应物与生成物的质量关系的定律。因此它是一切化学反应必然遵循的一个定律(注:物理变化不属于此定律)。(2)质量守恒定律研究的内容仅是指“质量”不能任意推广到其他物理量。(3)守恒的数量是“总质量” ,

23、是指参加反应的所有反应物和所有生成物的总质量,不是部分反应物或生成物的质量。(4)守恒的范围是:“参加反应的各物质” ,运用此定律时其他没有参加化学反应的物质,不能计算在内。新课导入:前面我们已经学习过元素、原子、分子、离子都可以用化学符号来表示,这些符号是化学最基础的语言,通称为“化学语言” 。那么表示化学反应的式子用哪种“化学用语”表示呢?这将是我们本节要学习的内容化学方程式。化学上有没有一种式子,既能表示反应物和生成物又能反映质量守恒这一特点呢?板书:一.化学方程式:用化学式来表示化学反应的式子。教师活动:引导学生在文字表达式的基础上,用化学式表示该化学反应并把箭头改为等号,称之为化学方

24、程式。举例:如木炭在氧气中燃烧:C + O 2 = CO212 32 44讲解:这个式子不仅表示了反应物、生成物和反应条件,同时,通过相对分子质量还可以表示各物质之间的质量关系,即各物质之间的关系,这就是说,每 12份质量的 C 和 32 份质量的 O2在点燃的条件下完全反应,能生成 44 份质量的CO2。提问:那么化学方程式的写法是不是只要把反应物和生成物都用化学式来表示就可以了呢?请看“氯酸钾受热分解”反应: KClO3 = KCl + O2 能不能称作化学方程式,怎样才能使它成为符合质量守恒定律的化学方程式呢?板书:二.化学方程式的书写方法板书:1.书写原则:一是必须以客观事实为基础;

25、二是遵守质量守恒定律。2.书写步骤:根据实验事实写出反应物和生成物的化学式;配平化学方程式;注明化学反应发生的条件和标明“” 、 “” 。(说明“” 、 “” 、 “”等符号表示的意义。)教师活动:以“磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷”为例,用“最小公倍数配平法” ,讲请书写原则及配平方法。提问:什么是化学方程式的配平, 用最小公倍数配平法的步骤?为什么说质量守恒定律是书写化学方程式的理论基础?板书:三.化学方程式的含义和读法教师活动:结合氯酸钾分解反应讲述化学方程式表示的质和量的意义及读法(说明“+”和“”表示的意义)。板书: 2KClO 3 2KCl + 3O 22(39+35.5+316)

26、2(39+35.5) 3162245 149 961.含义:质:表明化学反应中反应物和生成物即反应进行的条件。量:表明了各物质之间的质量关系,即各物质之间的质量比。2.读法:质:氯酸钾在二氧化锰作催化剂的条件下加热生成氯化钾和氧气。量:每 245 份质量的氯酸钾在用二氧化锰作催化剂条件下加热生成 149 份质量的氯化钾和 96 份质量的氧气。教师活动:简单介绍奇数配偶法和观察法配平方法。(四)总结、扩展1.化学方程式的书写:左写反应物,右写生成物;中间连等号,条件要注清;生成气体、沉淀,箭头要标明。2.最小公倍数配平法步骤:找出在反应式两边各出现过一次,并且两边原子个数相差较多或最小公倍数较大

27、的元素作为配平的突破口。求它的最小公倍数。推出各化学式前面的系数。把横线改成等号。检查。新课导入:前面我们学习了化学方程式所表示的含义,研究物质的化学变化常涉及到量的计算,本节就是从“量”的方面来研究化学方程式的计算。板书:一.根据化学方程式的计算:根据化学方程式的计算一般可分为五步:1.根据题意设未知数;2.写出并配平有关的化学方程式;3.求出有关物质间的质量比(即式量与系数乘积之比),写在相应化学式的下边,再把已知量和未知量写在相应质量比的下边;4.列出比例式,求出未知数;5.简明地写出答案。实验室要制得 0.64 克氧气需高锰酸钾多少克?同时生成二氧化锰多少克?31 克白磷完全燃烧,需要

28、氧气多少克氧气?生成五氧化二磷多少克?板书:2.化学方程式计算的四种类型:(1)已知反应物的质量求生成物的质量;(2)已知生成物的质量求反应物的质量;(3)已知一种反应物的质量求另一种反应物的质量;(4)已知一种生成物的质量求另一种生成物的质量。推论:化学知识是化学计算的基础,数学是化学计算的工具,化学方程式是化学计算的依据。板书:二.根据化学方程式计算题组练习1.用氢气还原氧化铜,要得到 6.4 克铜,需要氧化铜多少克?2.12.25 克 KClO3和 3 克 MnO2混合加热完全反应后生成多少克氧气?反应后剩余固体是多少克?3.把干燥的 KClO3和 MnO2的混合物 15.5 克装入大试

29、管加热,当反应不再发生时,冷却、称重,得 10.7 克固体物质,试计算原混合物中氯酸钾的质量。4.某金属 R 与稀 HCl 反应,在放出 H2的同时生成 RCl2,已知 9.6 克 R 与足量盐酸反应后可制得 0.8 克 H2,求 R 的相对原子质量。5.在 20 克 KClO3和 MnO2的混合物中含 MnO210%,加热冷却后,试管中含MnO212.5%,求:KClO 3的分解率是多少?生成多少克 KCl?教师活动:提问:根据化学方程式计算的要领是什么?关键呢?(四)总结、扩展小结:三个要领:1.步骤要完整;2.格式要规范;3.得数要准确。三个关健:1.准确书写化学式;2.化学方程式要配平;3.准确计算相对分子质量。注意事项:1.化学方程式反映的是纯物质间的质量关系,因此遇到不纯物质,要先把不纯的反应物生成物的质量换算成纯物质的质量,才能代人化学方程式进行计算。2.计算中注意单位统一(必须是质量单位,如果体积须根据密度换算成质量单位)。

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