1、1专题七、空气、氧一、教学目标：1.加深对空气的组成及 O2 的物理性质，工业制取 O2 的方法的印象，巩固深化 O2 的实验室制法，O 2的化学性质的理解。2.提高学生的归纳，分析及实验能力.3.激发学生学习化学的兴趣，培养学生的创新精神.二、教学重点、难点：教学重点：O 2 的化学性质及 O2 的实验室制法教学难点：知识间的联系及应用三、教学过程：(一) 空气、氧1常识：空气的污染及其防治， 空气的污染成分：粉尘及有害气体（一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮） 空气污染的来源：矿物燃料（煤和石油）的燃烧、工厂的废气及其机动车的尾气（主要是一氧化碳） 空气污染的防治：改变燃烧方式，开发新能源，植树
2、造林，增强人们的环保意识2了解：空气的成分，氧气的性质及主要用途，氧气的工业制法 空气成分研究的科学家：舍勒和普利斯特里（制得了氧气） ，拉瓦锡（得出了空气的组成） 空气组成研究的反应：红磷在空气中燃烧 4P + 5O2 2P2O5 点 燃 = 空气的成分：按体积分数，氮气 78%，氧气 21%，稀有气体 0.94%，二氧化碳 0.03%，其他杂质0.03%注意：空气中各成分的主要性质及用途（如氮气、惰性气体） 氧气的化学性质比较活泼，在高温条件下能与许多物质发生剧烈的化学反应。主要体现在较强的氧化性，及助燃性a. 与金属发生反应2Mg + O2 2MgO（注意石棉网的使用）现象：发出耀眼的白
3、光，生成一种白色的粉末状固体；点 燃 =3Fe + 2O2 Fe3O4 （注意瓶底留有少量的沙或者水）现象：火星四射，生成一种黑色的固体；点 燃 =2Cu + 2O2 2CuO （注意并不是点燃，不能燃烧）现象：红色的铜变成一种黑色的固体加 热 =2H2 + O2 2H2O（淡蓝色火焰，在干冷烧杯内壁出现水珠）点 燃 =b. 与非金属发生反应C + O2 CO2 在空气中燃烧持续红热，在氧气中燃烧发出白光，生成一种能使澄清石灰水变浑浊点 燃 =的气体2S + O2 SO2 在空气中产生淡蓝色火焰，在氧气中产生明亮的蓝紫色火焰，生成一种刺激性气味点 燃 =的气体4P + 5O2 2P2O5 放出
4、大量的白烟点 燃 =c. 与化合物发生反应2CO + O2 2CO2 （蓝色的火焰） ；CH 4 + 2 O2 2H2O + CO2 （明亮的蓝色火焰）点 燃 = 点 燃 =C2H5OH + 3O2 2CO2 + 3H2O ；2CH 3OH + 3O2 4H2O + 2CO2 点 燃 = 点 燃 = 氧气的主要用途：支持燃烧，提供呼吸（气焊、气割、炼钢、液氧炸弹、呼吸等） 氧气的工业制法：分离液态空气法。利用空气中氮气的沸点比氧气的沸点低，使氮气首先从液态空气中蒸发出来，留下的就是液态氧气。3掌握：氧气的实验室制法 反应原料：氯酸钾（KClO 3，白色）和二氧化锰（MnO 2,黑色） ，或高锰
5、酸钾（KMnO 4,紫红色固体） 反应条件：加热 反应原理：2KClO 3 2KCl + O2；2KMnO 4 K2MnO4 + MnO2+ O22Mn加 热 = 发生装置：铁架台（带铁夹） ，酒精灯，试管，单孔塞，导管 收集方法：向上排空气法（氧气的密度大于空气） ；排水集气法（氧气难溶于水） 反应步骤：a. 按照要求安装反应仪器；b. 检验反应装置的气密性；c. 装入反应物质，注意，反应物质为粉末状的，应该用药匙或者纸槽；d. 首先预热，然后对准固体下方固定加热；e如果用排水法收集，当导管均匀放出气泡的时候开始收集气体；f. 用排水法收集时，反应结束应该首先将导管移出水面，然后熄灭酒精灯；
6、（否则会使水倒流至试管中，可能使试管破裂）g. 待反应仪器冷却后，进行拆洗。 注意事项：a. 如果反应物品为高锰酸钾时，发生装置中导管口部还需要塞上少量棉花，避免高锰酸钾粉末堵塞导管；b. 试管应略微向下倾斜（防止冷凝水回流，使试管底部破裂） ，导管应略微深入试管；如果用向上排空气法收集，注意要用磨口玻璃片，并且导管口应该尽量伸入集气瓶底部。(二)思考：1、回忆铁丝、木炭、硫在氧气中燃烧实验。2、如何除去空气中的 O2 且不引入其它气体？3典型例题讲解例 1.空气中一般不含的气体是( ) ；其中约占空气体积 1/5 的气体是( )A.氮气 B. 氢气 C.氧气 D.稀有气体例 2.下列物质排放
7、到空气中，不会使空气受到污染的是( )A.煤和石油等燃料燃烧后产生的废气 B.化工厂产生的烟尘C.机动车辆排放的尾气 D.绿色植物光合作用产生的气体例 3.氧气是一种与人类生产、生活密切相关的气体，用途很广，我们学过不少方法以制取氧气，请你至少写出四种不同的原料制取 O2，其中是化学变化的写出化学方程式.例 4.实验室可用氯化铵固体与熟石灰固体混合加热制取氨气，已知氨气是一种密度比空气小且能溶于水的气体，则制取氨气的发生装置与制_( 填 O2、H 2)的发生装置相同，收集方法可用_，原因是_.综合测试一、选择题：将正确答案的序号填入题后括号内。1.下列对实验现象的描述正确的是( )A.木炭在氧
8、气中燃烧，发出白光 B. 磷在氧气中燃烧产生大量白雾C.硫在氧气中燃烧发生蓝紫色火焰 D.细铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射2.区别空气和氧气，最好使用( )A.燃着的木条 B. 澄清的石灰水C.液化的方法 D.带火星的木条3.下列关于氧气的叙述正确的是( )A.红磷可以在氧气中自燃 B. 氧气极易溶于水C.氧气可以使带火星的木条复燃 D.氧气可以做燃料4.一般说来，空气中 O2 的含量是相对稳定的. 自然界中，既有消耗 O2 的过程，也有产生 O2 的过程.请按下列要求各举一例：(1)消耗 O2： ；(2)产生 O2： 。5.实验室制取 O2，某同学按如下步骤设计：连接仪器 装药品 将装有药品
9、的试管固定在铁架台上 检查装置的气密性 加热 用排水法收集一瓶氧气 熄灭酒精灯 将导管移出水面 .问该同学的操作是否有误？ 若有错误，请你将正确操作顺序写出来(按序号排列) ，若最后两步操作顺序错了，会有什么后果？ .4典型习题：1采用燃烧的方法除去密闭容器中空气里的氧气，以测定空气中氧气的含量，选用下列那种物质最为适宜（ ）A. 红磷 B. 硫磺 C. 木炭 D. 铁丝2火柴划着后，如果将火柴直立，使火焰在上，火柴就不易继续燃烧，其原因是（ ）A. 氧气不足 B. 没有达到着火点 C. 火柴的着火点升高 D. 空气不足3为方便运输和使用，很多气体都用钢瓶储存，为了方便识别，不同气体的钢瓶被漆
10、成不同的颜色。装有氧气的钢瓶会被漆成（ ）A. 白色 B. 蓝色 C. 黑色 D. 黄色4为了让灯泡通电发热时，消耗灯泡里的氧气，达到保护钨丝的目的，通常在白炽灯炮里的玻璃柱上涂有一层东西，该舞之势（ ）A. 红磷 B. 氧化汞 C. 二氧化锰 D. 氯酸钾5某无毒气体的密度约是空气密度的 5/9，且极难溶于水，那么收集该气体所用的方法是（ ）向上排空气法； 向下排空气法； 排水法； A. 或 B. 或 C. 或 D. 都可以6打雷放电时，空气中有极少量的氧气会转化为臭氧（O 3） ，即 3O2 2O3。下列说法不正确的是（ 放 电 =）A. 该变化属于物理变化 B. O2 和 O3 都是单质
11、 C. O2 和 O3 是不同的物质 D. 相同质量 O2 和 O3 的所含的分子的数目不相同7近年来，许多城市都作出了限放烟花爆竹的规定，其原因主要是燃放烟花爆竹会（ ）A. 污染水源 B. 产生温室效应 C. 污染土壤 D. 污染空气，产生噪音，引发火灾8下列关于氧气的叙述正确的是（ ）A. 氧气可以用作燃料 B. 氧气可以使带火星的木条复燃C. 红磷可以在氧气中自燃 D. 氧气能溶于水9点燃 H2、O 2、N 2 的混合气体 20g，完全反应后生成 18gH2O，则剩余的气体不可能是（ ）A. H2、O 2、N 2 的混合气体 B. O2、N 2 的混合气体 C. H2、N 2 的混合气
12、体 D. 2g N2101996 年 6 月 1 日扬子晚报 报道，南京 7 条交通主干道的空气污染严重超标，其主要原因是（ ）A. 煤燃烧所排放的废气造成的 B. 几十万辆汽车、助动车等排放的废气造成的C. 工业生产中的废水、废气、废渣造成的 D. 不断地降雨和各种污水造成的11空气成分中，化学性质最稳定的是（ ）A. 氧气 B. 氮气 C. 二氧化碳 D. 稀有气体12下列试验现象叙述正确的是（ ）A. 硫在空气中燃烧，产生明亮的蓝紫色火焰，并且放出有刺激性气味的气体B. 红磷在空气中燃烧，发出浓厚的白雾，放出大量的热，生成五氧化二磷5C. 木炭在氧气中燃烧，发出白光，产生气体能使石灰水变
13、浑浊D. 铁丝在氧气中剧烈燃烧，产生光彩夺目的火焰，铁丝红热熔化13下列物质，生成氧气的速率最小的是（ ）A. 氯酸钾 B. 高锰酸钾 C. 氯酸钾与少量的二氧化锰 D. 氯酸钾与高锰酸钾的混合物14氯酸钾与高锰酸钾混合加热，完全反应后，生成物有（ ）A. 两种 B. 三种 C. 四种 D. 五种15下列说法正确的是（ ）A. 分离液态空气制氧气是分解反应，所以是化学变化B. 氯酸钾和高锰酸钾混合加热，高锰酸钾起了催化作用C. 只加热氯酸钾不能产生氧气D. 含氧的物质加热不一定能产生氧气16试管中放入少量的碘和铝粉，没有什么变化；滴几滴水后，观察到反应放出的热量使碘升华成紫色蒸气，反应后生成物
14、质是碘化铝，则水的作用是（ ）A. 氧化作用 B. 还原作用 C. 催化作用 D. 吸收热量17实验室用一定质量的氯酸钾和二氧化锰的混合物加热制氧气，反应前后二氧化锰在固体混合物中的质量分数（ ）A. 变小 B. 变大 C. 不变 D. 无法判断18实验室用 16g 高锰酸钾放在试管中加热，反应后的剩余物质的质量为 14.4g。则剩余的物质是（ ）A. K2MnO4 B. MnO2 和 K2MnO4 C. K2MnO4 和 KMnO4 D. MnO2 和 K2MnO4、KMnO 419被称为“ 绿色氧化剂 ”的过氧化氢“”俗称双氧水，是一种无色液体，常用作无公害的消毒杀菌剂和漂白剂等，再有少量
15、催化剂如（MnO 2）的条件下，能迅速分解，生成水和氧气。请回答：怎样鉴别水和双氧水两瓶无色液体。 （简述实验步骤、现象、结论）_20某同学通过查阅资料，发现机动车尾气是由汽油等燃料燃烧或者不完全燃烧产生的含有CO、CO 2、SO 2、氮氧化合物、挥发性有机物、固体颗粒等物质。由此，该学生推测：汽油中含有碳及其少量的氮、硫等物质，汽油在燃烧过程中发生了如下化学反应：（1）2C + O2 2CO（不完全燃烧） ；C + O2 CO2（完全燃烧） ；S + O2 SO2点 燃 = 点 燃 = 点 燃 =该同学的推测_ （填 “正确”或“不正确” ） ，理由有： _；（2）请提出一条用化学手段治理汽车尾气的合理化建议：_。21某一紫黑色粉末 A 在加热条件下可以生成无色气体 B，另取一种黑色固体 C，点燃后伸入 B 中可生成气体 D，D 是空气中的一种成分， D 还可以有一种绿色的粉末 E 在加热的条件下得到。写出A、B 、C、D、 E 五种物质的名称及发生反应的化学方程式。A_B_C_D_E_(1) _(2) _6_
