2019-2020年九年級化學上冊2.2、2.3 氧氣 制取氧氣教學設計 新人教版課題3 氧氣學習目標：知識與技能：1認識氧氣的主要物理性質；2觀察和描述木炭、鐵絲、蠟燭等在空氣中燃燒的現象，從中歸納出氧氣的化學性質；3了解氧氣的主要用途、氧氣與人類關系密切；4了解氧氣的工業(yè)制法，學習實驗室制備氧氣的原理、裝置和操作過程與方法：1觀察與描述物質與氧氣反應的現象，學會從中歸納出物質的化學性質的方法；2能夠根據反應物的性質來選擇制備氣體的實驗裝置與操作方法，根據生成物的性質選擇收集方法；情感態(tài)度與價值觀：1了解氧氣在自然界中的循環(huán)及重要意義，增強環(huán)保意識2養(yǎng)成細致的觀察習慣和嚴謹的工作作風學習重點與難點：1氧氣的性質與用途2氧氣的獲得和實驗室制取氧氣的方法教學方法：1物理性質主要有學生自行歸納總結；2化學性質可以通過演示實驗及回憶已學的實驗來歸納3對于實驗室制法，主要通過探究、對比，從而找出不同點加深印象4氧氣的用途主要是知識性的介紹探究內容：1燃燒的現象及劇烈程度與什么因素有關？2實驗室制取氣體的裝置的選取所考慮的因素有哪些？學習內容：一、認識氧氣（Oxygen）的性質1物理性質：（1）色、味、態(tài)：通常情況下，是無色無味的氣體；（2）密度：標準狀況下，密度為1.429g/L，略大于空氣；P.S.：通常情況下，是指20，1.01105Pa；標準狀況下，是指0，1.01105Pa；（3）溶解性：氧氣不易溶于水（4）三態(tài)變化：降溫后，氧氣可以變?yōu)榈{色的液體，甚至淡藍色雪花狀固體。問題：有什么事實可以證明自然界的水中溶有氧氣？答：水中的生物就是依靠溶解在水中的氧氣生存的。2化學性質：（1）木炭在氧氣中燃燒（黑色固體）實驗現象：劇烈燃燒，發(fā)出白光，放熱，生成一種無色無味氣體，該氣體能使澄清石灰水變渾濁。文字表達式：碳（C）+ 氧氣（O2）二氧化碳（CO2）在空氣中的燃燒情況：木炭紅熱，無煙、無焰，生成無色無味的氣體（2）鐵絲在氧氣中燃燒（銀白色固體）介紹鋁箔在氧氣中可以燃燒實驗現象：劇烈燃燒，火星四射，鐵絲熔成小球，生成一種黑色固體。文字表達式：鐵（Fe） + 氧氣（O2）四氧化三鐵（Fe3O4）注意事項：集氣瓶底部鋪少量的細沙或加少量的水，防止生成的固體物質濺落瓶底，致使集氣瓶炸裂。在空氣中加熱情況：持續(xù)加熱發(fā)紅，離火后變冷。（3）蠟燭在氧氣中燃燒（白色固體）實驗現象：比空氣中燃燒劇烈，發(fā)出白光，集氣瓶內壁出現水珠，有使澄清石灰水變渾濁的無色無味氣體產生。文字表達式：石蠟+ 氧氣（O2）二氧化碳（CO2）+ 水（H2O）空氣中燃燒情況：燃燒產生黃色火焰，放熱，稍有黑煙。（4）鎂帶在氧氣中燃燒（銀白色固體）實驗現象：劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，放熱，生成白色粉末狀固體。文字表達式：鎂（Mg） + 氧氣（O2） 氧化鎂（MgO）（5）銅絲在空氣中灼燒（紅色固體）實驗現象：加熱后，銅絲紅熱，冷卻后，在銅絲表面出現一層黑色物質。文字表達式：銅（Cu） + 氧氣（O2） 氧化銅（CuO）（6）紅磷在氧氣中的燃燒（暗紅色固體）實驗現象：劇烈燃燒，發(fā)出白光，放出熱量，生成大量的白煙文字表達式：磷（P）+ 氧氣（O2） 五氧化二磷（P2O5）空氣中燃燒情況：黃白色火焰，放熱，有大量白煙（7）其他物質與氧氣的反應某些物質在一些條件下，與氧氣發(fā)生緩慢的氧化反應，成為緩慢氧化。如：動植物新陳代謝，金屬的銹蝕，食物的腐爛等等。結論：（1）氧氣是一種化學性質比較活潑的氣體，在一定的條件下，能與許多物質發(fā)生反應。在這些反應中，氧氣提供氧，稱為氧化反應。氧氣便是常見的氧化劑；（2）物質在純氧氣中燃燒程度比空氣中燃燒要劇烈。說明物質燃燒程度，與氧氣的濃度大小成正比；（3）物質燃燒時有的有火焰，有的會發(fā)光，有的會冒煙。一般來說，氣體燃燒會有火焰產生，固體直接燃燒，產生光或者火星。生成物有固體，一般都會產生煙，即固體小顆粒；（4）物質與氧氣反應不一定是燃燒現象，如緩慢氧化。二、氧氣的用途1供給呼吸：醫(yī)療上急救病人，登山、潛水、航空、宇航提供呼吸；2支持燃燒：煉鋼、氣焊與氣接、液氧炸彈、火箭助燃劑介紹：（1）一般情況下，我們呼吸使用空氣就可以了。正常的人呼吸用純氧氣對人體有害，吸入純氧氣會損害肺的上皮層。吸入100%的揚棄，只需幾天就會發(fā)生肺氧氣中毒。一般醫(yī)院中的氧氣只是大于40%；（2）用氦氣代替氮氣與氧氣混合，可得到“人造空氣”。人造空氣用于代替空氣供深海潛水員呼吸。因為用空氣供潛水員呼吸時，在壓強較大的深海里，會有較多的氮氣溶解在潛水員的血液里，當潛水員從深海上升，血液里的氮氣將成為氣泡釋放出來，大量氣泡會阻塞微血管，引起病變。課題3 制取氧氣1自然界氧氣的獲得：主要是來源于綠色植物的光合作用二氧化碳 + 水 葡萄糖 + 氧氣2工業(yè)制法（分離液態(tài)空氣法）空氣空氣除去二氧化碳干燥氮氣液態(tài)空氣降溫加壓升溫-196液態(tài)氧升溫-183氧氣（1）具體過程（2）注意：該過程是物理變化3實驗室制法（1）高錳酸鉀制取氧氣a. 實驗原理：高錳酸鉀（KMnO4） 錳酸鉀（K2MnO4）+ 二氧化錳（MnO2）+氧氣（O2）b. 注意事項： a). 試管口要略微向下傾斜：防止生成的水回流，使試管底部破裂。 b). 導氣管伸入發(fā)生裝置內要稍露出橡皮塞：有利于產生的氣體排出。 c). 試管口塞一團棉花：防止高錳酸鉀粉末進入導氣管，污染制取的氣體和水槽中的水。 d). 排氣法收集氣體時，導氣管要伸入接近集氣瓶底部：有利于集氣瓶內空氣排出，使收集的氣體更純。 e). 實驗結束后，先將導氣管移出水面，然后熄滅酒精燈：防止水槽中的水倒流，炸裂試管。c. 實驗步驟： a). 儀器組裝：先下后上，從左到右的順序。 b). 氣密性檢查：將導管的一端浸入水槽中，用手緊握試管外壁，若水中的導管口有氣泡冒出，證明裝置不漏氣。松開手后，導管口出現一段水柱。 c). 裝入藥品：按粉末狀固體取用的方法（藥匙或紙槽）。 d). 加熱藥品：先使試管均勻受熱，后在反應物部位用酒精燈外焰由前向后加熱。 e). 收集氣體：若用排水集氣法收集氣體，當氣泡均勻冒出時再收集；或向上集氣法。 f). 檢驗及驗滿：用帶火星的木條伸入試管中，發(fā)現木條復燃，說明是氧氣； 用帶火星的木條靠近集氣瓶口部，木條復燃，證明已滿。 g). 儀器的拆卸：按先右后左，先上后下的順序。二氧化錳（2）雙氧水（過氧化氫）制取氧氣a. 實驗原理：過氧化氫（H2O2） 水（H2O） + 氧氣（O2）b. 注意事項： a). 分液漏斗可以用長頸漏斗代替，但其下端應該深入液面以下，防止生成的氣體從長頸漏斗中逸出； b). 導管只需略微伸入試管塞 c). 氣密性檢查：用止水夾關閉，打開分液漏斗活塞，向漏斗中加入水，水面不持續(xù)下降，就說明氣密性良好。 d). 裝藥品時，先裝固體后裝液體 e). 該裝置的優(yōu)點：可以控制反應的開始與結束，可以隨時添加液體?？偨Y：若固體（或固體+固體）加熱生成氣體，選用高錳酸鉀制氧氣裝置；若固體+液體常溫下制取氣體，選用雙氧水制取氧氣裝置。催化劑：在化學反應中能改變其他物質的反應速率，但本身的化學性質和質量在反應前后沒有發(fā)生變化的物質。補充練習測試題（1）從液態(tài)空氣分離氮氣和氧氣，為什么得到的是氣態(tài)氮和液態(tài)氧？（2）用氧炔焰焊接和切割金屬時，發(fā)生三種變化：乙炔在氧氣中燃燒；焊接處金屬與金屬焊條熔化、冷卻后凝固在一起；切割處的金屬在高溫下被氧氣氧化除去。這三種變化哪些是物理變化？哪些是化學變化？（3）從液態(tài)空氣、高錳酸鉀、雙氧水三種物質制氧氣時，各物質發(fā)生的是物理變化還是化學變化？為什么？（4）空氣中有氧氣，帶余燼的木條伸入裝有空氣的集氣瓶，木條是否會復燃？為什么？