第二章第2節(jié) 氧氣和氧化學案聯(lián)想情景導入 魚兒能在水中生存、燃料能夠燃燒、人和動物能夠呼吸、很久不用的鋁鍋表面會形成白色斑點、塑料和橡膠制品使用時問長了會發(fā)生老化等。你知道這些現(xiàn)象是怎樣產(chǎn)生的嗎? 人在呼吸時要消耗氧氣產(chǎn)生二氧化碳，同時還釋放出大量的能量，這又是怎么回事呢? 煤、石油、天然氣等燃料能在空氣中燃燒；而火藥在燃燒的過程中總是伴隨著爆炸；對著燃著的蠟燭用力吹氣蠟燭會熄滅，而用扇子往正在燃燒的爐子里扇風卻越扇越旺，這是什么原因昵? 酒精燈使用完畢后，我們可以用燈帽將其蓋滅，室內(nèi)著火，我們可以用水將其撲滅，而森林著火，我們往往砍伐森林。制造隔離帶，這是什么原理呢?其實，以上這些都與氧氣的性質(zhì)有關。重點知識詳解一、氧氣的性質(zhì) 1氧氣的物理性質(zhì)：通常情況下，氧氣是一種無色、無味的氣體，密度比空氣大。不易溶解于水。 氧氣的觀察(a)和聞氣體的方法(b)2氧氣的化學性質(zhì)。點燃 (1)鐵絲在氧氣中燃燒：鐵絲在純氧中燃燒，尉烈燃燒、火星四射，放出大量的熱。生成一種黑色固體。點燃 鐵+氧氣 四氧化三鐵Fe+O2 Fe3O4點燃(2)硫磺在氧氣中的燃燒：硫在空氣中燃燒發(fā)出微弱的淡藍色火焰，在純氧中燃燒發(fā)出明亮的藍紫色火焰，反應后生成一種具有刺激性氣味的二氧化硫氣體，并放出熱量。點燃 硫+氧氣 二氧化硫 S+O2 SO2點燃(3)木炭在氧氣中的燃燒：木炭在氧氣中燃燒更旺，發(fā)出白光，放出熱量，生成一種使澄清石灰水變渾濁的氣體。點燃 碳+氧氣 二氧化碳 C+O2 CO2點燃(4)紅磷在氧氣中的燃燒：紅磷在氧氣中燃燒發(fā)出自光，冒出白煙，放出熱量。點燃 磷+氧氣 五氧化二磷 P+O2 P2O5 結論：氧氣的化學性質(zhì)比較活潑，許多物質(zhì)能在氧氣中燃燒(助燃性)。 3氧化物：由兩種元素組成，其中一種元素是氧元素的化合物叫做氧化物。二、呼吸作用與氧化 人體細胞內(nèi)的有機物與氧氣反應。最終產(chǎn)生二氧化碳、水或其他產(chǎn)物，同時把有機物中的能量釋放出來，供生命活動的需要。這個過程是一個復雜的、多步驟的過程，稱作呼吸作用。植物和微生物等其他生物也有呼吸作用。呼吸作用對于生命活動來說十分重要。酶 葡萄糖 + 氧氣 二氧化碳 + 水 +能量 C6H12O6 O2 CO2 H2O三、氧化反應物質(zhì)跟氧發(fā)生的反應叫做氧化反應。有的氧化反應進行得比較劇烈，如物質(zhì)的燃燒、火藥的爆炸等。有的氧化反應進行得比較緩慢，如鐵生銹、銅生銹。四、氧氣的工業(yè)制法 1分離空氣法。氧氣 N2低溫蒸發(fā)液態(tài)空氣多次壓縮 -196降溫空氣 液氧 O2 2膜分離技術制取氧氣。富集氧氣一定壓力下空氣有富集氧功能的薄膜五、燃燒 1燃燒和爆炸：燃燒是可燃物質(zhì)跟氧氣發(fā)生的一種發(fā)光、發(fā)熱、劇烈的氧化反應。如果燃燒以極快的速度在有限的空間里發(fā)生。瞬間內(nèi)累積大量的熱，使氣體體積急劇地膨脹，就會引起爆炸。 2可燃物燃燒的條件的實驗探究。 (1)用鑷子分別夾取一塊棉花，分別蘸取水和酒精，放到酒精燈火焰上片刻，酒精可以燃燒，而水不可以燃燒。 實驗結論：物質(zhì)燃燒的條件之一：物質(zhì)具有可燃性。 (2)點一支小蠟燭，將其用燒杯罩住，盡可能使燒杯與桌面間不留空隙，蠟燭熄滅。 實驗結論：物質(zhì)燃燒的條件之二：可燃物要與氧氣接觸。(3)將一根小木勇氣和小塊煤塊放在酒精燈上點燃，木條容易燃燒而煤塊不容易燃燒。 實驗結論：物質(zhì)燃燒的象件之三：可燃物要達到燃燒的最低溫度(著火點)。 結論： 可燃物 燃燒需要的條件 助燃物(氧氣) 缺一不可 溫度達到著火點 3自燃：由緩慢氧化而引起的自發(fā)燃燒叫白燃。六、滅火與火災自救 1滅火的原理。 (1)清除可燃物或使可燃物與其他物品隔離。 (2)使可燃物隔絕與氧氣的接觸。 (3)使溫度降到可燃物著火點以下。 水滅火，應關閉爐灶燃 貿(mào)然開門窗，以免 放置可燃易燃物氣閥門，直接蓋上鍋蓋 空氣對流，加速火 品，爐灰完全熄滅或用濕抹布覆蓋，令火 勢蔓延。 后再傾倒。草垛要熄滅，還可向鍋內(nèi)放入 遠離房屋。切好的蔬菜冷卻滅火。 2自救方法。 發(fā)現(xiàn)火災迅速撥打火警電話ll9，報警時要講清詳細地址、起火部位、著火物質(zhì)、火勢大小、報警人姓名及電話號碼并派人到路口迎候消防車。 火災襲來時 身上著火， 若所有逃生線 遇火災不要迅速逃生，不 千萬不要奔跑， 路被大火封鎖要 可乘坐電梯，要貪戀財物。 可就地打滾或用 立即退回室內(nèi)，用 要向安全出口 厚重的衣物壓滅 打手電筒、揮舞衣 方向逃生。 火苗。 物、呼叫等方式向 窗外發(fā)送求救信 號，等待救援。精典例題解析例1檢驗氧氣的方法正確的是 ( ) A用火柴去點燃 B用帶火星的木條去檢驗 C倒入澄清的石灰水 D聞氧氣的氣味解析氧氣能夠支持燃燒，將帶火星的木條插入盛氧氣的集氣瓶中，木條立即復燃。答案B仞2做細鐵絲在氧氣中燃燒的實驗時，操作或現(xiàn)象不正確的是 ( ) A可在酒精燈上加熱細鐵絲 B盛氧氣的集氣瓶底沒有水或沙子 C生成物為黑色固體 D劇烈燃燒、火星四射、放出熱量解折鐵絲在氧氣中燃燒，劇烈燃燒、火星四射、生成一種黑色固體，放出大量的熱。為了防止鐵絲在燃燒的過程中濺落的熔化物落到瓶底，使瓶底炸裂，要在集氣瓶底部放少量水或鋪一層細沙。答案B例3探究：為什么燃燒的程度不一樣?問題：學完氧氣的性質(zhì)后，為加深對所學知識的認識，某同學設計了如下實驗，根據(jù)實驗你能回答有關問題嗎?實驗：(1)用排水法收集兩瓶氧氣，正放在桌上備用。 (2)取一瓶氧氣倒立過來后再拿走玻璃片，并立刻把帶火星的木條伸人瓶內(nèi)(如圖A所示)，發(fā)現(xiàn)木條復燃。說明氧氣具有 性。 (3)取另一瓶氧氣，按圖B的方式把帶火星的木條伸人瓶內(nèi)，木條也復燃了，且比A中 ，說明 。所以盛氧氣瓶應瓶口向 放置。解析氧氣的密度比空氣大，能支持燃燒。將盛有氧氣的集氣瓶口朝下放置，集氣瓶內(nèi)的氧氣會逸出瓶外，因此，B瓶中帶火星的木條比A瓶中帶火星的木條燃燒得更旺。答案 (2)助燃 (3)燃燒更旺 氧氣的密度比空氣密度大 上例4在赤壁之戰(zhàn)中，周瑜的軍隊點燃戰(zhàn)船，熊熊燃燒的戰(zhàn)船借助東風直沖曹軍的木船，使曹軍的木船燃起大火。根據(jù)下圖的“火三角”所示燃燒的條件填寫：曹軍的木船由于與 充分接觸而燃燒，從圖中可知，燃燒的條件有 ，在此所謂的“萬事俱備，只欠東風”的意思是 。 解析可燃物燃燒的條件是：一是要與氧氣接觸。二是可燃物的溫度要達到著火點。 答案空氣 物質(zhì)具有可燃性；可燃物要與氧氣接觸；溫度達到可燃物的著火點 可燃物只有與氧氣接觸才能夠燃燒 考點應試必備 1住宅、商場等地發(fā)生火災，消防人員用高壓水槍噴水來滅火。水在滅火中的主要作用是 ( ) A水能分解出不能助燃的物質(zhì) B降低溫度到可燃物的著火點以下 C降低可燃物的著火點 D使空氣中的氧氣和二氧化碳分離 2點燃下列混合氣體時，可能發(fā)生爆炸的是 ( ) ACH4和O2 BCO和CO2 CN2和O2 DCH4和CO 3下列對氧氣性質(zhì)的說法，正確的是 ( ) A有可燃性 B能支持燃燒 C易溶于水 D密度比空氣小 4下列物質(zhì)在氧氣中燃燒時，產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體是 ( ) A鎂帶 B紅磷 C硫粉 D鐵絲 5下列有關氧氣物理性質(zhì)的敘述中，不正確的是 ( ) A通常狀況下，氧氣是無色無味的氣體 B相同條件下，氧氣比同體積的空氣稍重 C氧氣不易溶于水 D液態(tài)氧和固態(tài)氧都是無色的 6把燃燒著的木炭、硫、磷分別放人盛有氧氣的集氣瓶中，共同的現(xiàn)象是 ( ) A發(fā)出白光 B產(chǎn)生藍色火焰 C燃燒更加劇烈 D產(chǎn)生大量白煙7證明集氣瓶里盛的是氧氣，其最簡便的方法是 ( ) A能使蠟燭燃燒的是氧氣 B測定密度，若密度大于空氣的是氧氣 C放人帶火星的木條，可使木條復燃的是氧氣 D放入發(fā)紅的木炭后加入澄清石灰水，可使石灰水變渾濁的一瓶一定是氧氣8硫磺在氧氣中燃燒說明它發(fā)生了化學變化的依據(jù)是 ( ) A有刺激性氣味氣體產(chǎn)生 B放出熱量 C發(fā)出明亮的藍紫色火焰 D硫磺熔化了9在燈泡中如果有氧氣存在，則燈絲由于與氧氣發(fā)生反應而容易被燒斷。因此在燈泡內(nèi)加入一種暗紅色的固體物質(zhì)用來完全吸收掉燈泡內(nèi)的氧氣，以延長燈泡的壽命。那么你認為這種物質(zhì)最有可能是 ( ) A氧化汞 B氧化鐵 C紅磷 D高錳酸鉀10圖書室、檔案室失火不能用水滅火，因水會損壞書和檔案資料，一般用液態(tài)二氧化碳滅火，這樣可使書和檔案資料完整地保存下來，二氧化碳能夠滅火的主要原因是 ( ) A它能降低可燃物的著火點，且密度比空氣大 B它能使可燃物與空氣隔絕，且能降低該物質(zhì)的著火點 C通常狀況下，它不燃燒也不支持燃燒且密度比空氣小 D通常狀況下，它不燃燒也不支持燃燒且密度比空氣大11做鐵絲在氧氣里燃燒的實驗時，集氣瓶里預先裝少量 或 。其作用是防止 。鐵絲燃燒時可觀察到的現(xiàn)象是：劇烈燃燒、 四射、生成 色固體、放出大量 。12動物呼吸、食物腐敗、鋼鐵生銹、酒的釀造、農(nóng)家肥腐熟，實際上都是物質(zhì)跟 發(fā)生 氧化的過程。13物質(zhì)燃燒需要三個不可缺少的條件：(1)物質(zhì)本身是 ；(2)可燃物接觸 ；(3)溫度要達到可燃物的 。14滅火的原理是：(1)燃燒物與其他可燃物隔離或清除掉 ；(2)使燃燒物隔絕 ；(3)使燃燒物的溫度降至 以下。15探究：鐵絲為什么不燃燒? 問題：某同學做細鐵絲在氧氣中的燃燒實驗時，他把細鐵絲繞成螺旋狀，一端系在一根鐵絲上，另一端系上一根火柴。點燃火柴后迅速把鐵絲連同火柴一起插入集氣瓶下部(沒有接觸到細沙，如圖所示)，但不見鐵絲燃燒，反復實驗均來成功。該同學認為可能導致失敗的原因主要有三種：A鐵絲表面有銹跡，影響了反應的進行；B點燃火柴后立即將它伸入瓶內(nèi)，火柴燃燒消耗了氧氣，不利于鐵絲的燃燒；C火柴燃燒時有大量的熱量放出，將鐵絲和火柴迅速伸至集氣瓶下部，因熱脹冷縮之故，瓶內(nèi)氧氣會膨脹逸出，使鐵絲無法燃燒。實驗：根據(jù)以上假設，他對實驗應作的相應改進為：(1) ；(2) ；(3) 。參考答案：第2節(jié) 氧氣和氧化1B 2A 3B 4C 5D 6C 7C 8A 9C 10D11水 細沙 濺落的熔化物炸裂瓶底火星黑熱 12氧氣 緩慢13可燃物 氧氣 著火點14可燃物空氣著火點 15(1)用砂紙打詹，除掉鐵絲表面的銹跡(2)待到火柴快燃盡時，才把鐵絲伸人集氣瓶內(nèi) (3)將鐵絲和火柴伸至集氣瓶上部，役役向下部移動7