2017屆中考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第2課時(shí) 氧氣學(xué)案

第2課時(shí) 氧氣【復(fù)習(xí)目標(biāo)】1、 了解氧氣的性質(zhì)、用途；2、 掌握氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法，知道氧氣的工業(yè)制法；3、 知道氧化反應(yīng)、緩慢氧化【課時(shí)安排】教學(xué)安排：1課時(shí)【復(fù)習(xí)重點(diǎn)和難點(diǎn)】1、了解氧氣的性質(zhì)、用途；2、掌握氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法，知道氧氣的工業(yè)制法；【學(xué)習(xí)過程】一、 知識(shí)梳理 考點(diǎn)一：氧氣的性質(zhì)、用途【物理性質(zhì)】密度略大于空氣的密度。不易溶于水。氣態(tài)的氧是無色無味的，液態(tài)氧和固態(tài)氧是淡藍(lán)色的。【化學(xué)性質(zhì)】氧氣化學(xué)性質(zhì)比較活潑。氧氣具有助燃性和氧化性。氧氣與常見物質(zhì)發(fā)生的反應(yīng)物質(zhì)反應(yīng)現(xiàn)象化學(xué)方程式（表達(dá)式）磷產(chǎn)生大量白煙、放熱4P+5O22P2O5木炭 木炭在空氣中燃燒時(shí)持續(xù)紅熱，無煙無焰；木炭在氧氣中劇烈燃燒，并發(fā)出白光 放熱、生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體C+O2CO2硫 在空氣中燃燒發(fā)出淡藍(lán)色火焰，在氧氣中燃燒發(fā)出藍(lán)紫色火焰 放熱、生成有刺激性氣味的氣體S+ O2SO2氫氣 純凈的氫氣在空氣中燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰 放熱、生成能使無水硫酸銅變藍(lán)的液體2H2+O22H2O鐵鐵在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，放熱，生成黑色固體3Fe+2O2Fe3O4鋁鋁在氧氣中燃燒，發(fā)出耀眼的白光，放熱，生成白色固體4Al+3O22Al2O3鋁在空氣中與氧氣反應(yīng)，表面形成致密的氧化膜4Al+3O2=2Al2O3鎂鎂在空氣中燃燒，發(fā)出耀眼的白光、放熱、生成白色粉末2Mg+O22MgO銅紅色的固體逐漸變成黑色2Cu+O22CuO汞銀白色液體逐漸變成紅色2Hg+O22HgO一氧化碳產(chǎn)生藍(lán)色火焰，放熱，生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體2CO+O22CO2蠟燭火焰發(fā)出白光，放熱，產(chǎn)生能使無水硫酸銅變藍(lán)的液體，生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體石蠟氧氣水二氧化碳探究實(shí)驗(yàn)?zāi)咎咳紵龑?shí)驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)操作】用坩堝鉗夾取一小塊木炭，在酒精燈上加熱到發(fā)紅，插入到盛有集氣瓶的氧氣中（由瓶口向下緩慢插入），觀察木炭在氧氣里燃燒的現(xiàn)象。燃燒停止后，取出坩堝鉗，向集氣瓶中加入少量澄清的石灰水，振蕩，觀察現(xiàn)象?！緦?shí)驗(yàn)現(xiàn)象】木炭在空氣中燃燒時(shí)持續(xù)紅熱，無煙無焰；在氧氣中燃燒更旺，發(fā)出白光。向集氣瓶中加入少量澄清的石灰水后，澄清的石灰水變渾濁?！净瘜W(xué)方程式】C+O2CO2【注意事項(xiàng)】木炭應(yīng)該由上向下緩慢伸進(jìn)盛有氧氣的集氣瓶中，原因：為了保證有充足的氧氣支持木炭燃燒，防止木炭燃燒生成的二氧化碳使木炭熄滅，確保實(shí)驗(yàn)成功。硫燃燒實(shí)驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)操作】在燃燒匙里放少量硫，在酒精燈上點(diǎn)燃，然后把盛有燃著硫的燃燒匙由上向下緩慢伸進(jìn)盛有氧氣的集氣瓶中，分別觀察硫在空氣中和在氧氣中燃燒的現(xiàn)象?！緦?shí)驗(yàn)現(xiàn)象】硫在空氣中燃燒發(fā)出淡藍(lán)色火焰，在氧氣中燃燒發(fā)出藍(lán)紫色火焰。生成一種有刺激性氣味的氣體?！净瘜W(xué)方程式】S+ O2SO2【注意事項(xiàng)】在集氣瓶中加入少量的氫氧化鈉溶液，可以吸收有毒的二氧化硫，防止造成空氣污染。細(xì)鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)操作】把光亮的細(xì)鐵絲盤成螺旋狀，下端系一根火柴，點(diǎn)燃火柴，待火柴快燃盡時(shí)，由上向下緩慢插入盛有氧氣的集氣瓶中（集氣瓶底部要先放少量水或鋪一薄層細(xì)沙）?！緦?shí)驗(yàn)現(xiàn)象】細(xì)鐵絲在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，生成一種黑色固體?！净瘜W(xué)方程式】3Fe+2O2Fe3O4【注意事項(xiàng)】 用砂紙把細(xì)鐵絲磨成光亮的銀白色，是為了除去細(xì)鐵絲表面的雜質(zhì)。 將細(xì)鐵絲盤成螺旋狀，是為了增大細(xì)鐵絲與氧氣的接觸面積。 把細(xì)鐵絲繞在火柴上，是為了引燃細(xì)鐵絲，使細(xì)鐵絲的溫度達(dá)到著火點(diǎn)。 待火柴快燃盡時(shí)才緩慢插入盛有氧氣的集氣瓶中，是為了防止火柴燃燒時(shí)消耗氧氣，保證有充足的氧氣與細(xì)鐵絲反應(yīng)。 由上向下緩慢伸進(jìn)盛有氧氣的集氣瓶中是為了防止細(xì)鐵絲燃燒時(shí)放熱使氧氣從集氣瓶口逸出，保證有充足的氧氣與細(xì)鐵絲反應(yīng)。 集氣瓶里要預(yù)先裝少量水或在瓶底鋪上一薄層細(xì)沙，是為了防止灼熱的生成物濺落使集氣瓶瓶底炸裂?？键c(diǎn)二：氧氣的制取氣體制取裝置1、氣體發(fā)生裝置：加熱固體制備氣體的裝置（見上圖）反應(yīng)物和反應(yīng)條件的特征：反應(yīng)物都是固體，反應(yīng)需要加熱。裝置氣密性的檢查方法：將導(dǎo)氣管的出口浸沒在水中，雙手緊握試管。如果水中出現(xiàn)氣泡，說明裝置氣密性良好。（原理：氣體的熱脹冷縮）鐵夾應(yīng)夾在試管的中上部，大約是距試管口1/3處。藥品要斜鋪在在試管底部，便于均勻受熱。試管口要略向下傾斜，防止冷凝水回流熱的試管底部使試管炸裂。試管內(nèi)導(dǎo)管應(yīng)稍露出膠塞即可。如果太長，不利于氣體排出。停止反應(yīng)時(shí)，應(yīng)先把導(dǎo)管從水槽中移出，再熄滅酒精燈，防止水槽中的水被倒吸入熱的試管中，使試管炸裂。選擇裝置時(shí)，要選擇帶有橡皮塞的彎管。固液混合在常溫下反應(yīng)制備氣體的裝置反應(yīng)物和反應(yīng)條件的特征：反應(yīng)物中有固體和液體，反應(yīng)不需要加熱。要根據(jù)實(shí)際情況選擇(a)(b)(c)(d)四種裝置。裝置(a)的特點(diǎn)：裝置簡單，適用于制取少量的氣體；容易造成氣體泄漏，增加藥品不太方便。裝置(b)的特點(diǎn)：便于隨時(shí)添加藥品。裝置(c)的特點(diǎn)：可以控制反應(yīng)速率。如果使用長頸漏斗，注意長頸漏斗的下端管口應(yīng)插入液面以下，形成液封，防止生成的氣體從長頸漏斗逸出。使用分液漏斗時(shí)無需考慮這個(gè)問題。選擇裝置時(shí)，要選擇帶有橡皮塞的直管。(a)裝置使用單孔橡皮塞，(b)(c)(d)裝置使用雙孔橡皮塞。固體藥品通過錐形瓶口加入，液體藥品通過分液漏斗加入。氣體收集裝置排水法收集氣體的裝置適用情況：收集的氣體不溶或難溶于水，且不與水反應(yīng)。注意事項(xiàng)：集氣瓶中不能留有氣泡，否則收集到的氣體不純。應(yīng)當(dāng)?shù)鹊綒馀葸B續(xù)均勻地放出后再收集氣體，否則收集到的氣體不純。在氣泡連續(xù)均勻放出之前，導(dǎo)氣管管口不應(yīng)伸入到集氣瓶口。如果瓶口出現(xiàn)氣泡，說明氣體收集滿。如果需要較干燥的氣體，請(qǐng)不要使用排水法。氣體收集完畢后，要在水下把玻璃片蓋在集氣瓶口上，否則收集到的氣體不純。收集完畢后，如果收集的氣體的密度比空氣大，集氣瓶口應(yīng)該朝上；如果收集的氣體的密度比空氣小，集氣瓶口應(yīng)該朝下。向上排空氣法收集氣體的裝置適用情況：氣體密度大于空氣（相對(duì)分子質(zhì)量大于29），且不與空氣中的成分反應(yīng)。要求：導(dǎo)管伸入集氣瓶底，以利于排凈空氣。密度和空氣接近的氣體，不宜用排空氣法收集。暫存氣體時(shí)，只需將集氣瓶正放在桌面上，蓋上毛玻璃片就可以了。向下排空氣法收集氣體的裝置適用情況：氣體密度小于空氣（相對(duì)分子質(zhì)量小于29），且不與空氣中的成分反應(yīng)。要求：導(dǎo)管伸入集氣瓶底，以利于排凈空氣。密度和空氣接近的氣體，不宜用排空氣法收集。暫存氣體時(shí)，需要蓋上毛玻璃片并將集氣瓶倒放在桌面上。導(dǎo)氣管屬于發(fā)生裝置。把導(dǎo)氣管畫在收集裝置中，是為了更好地說明問題。實(shí)驗(yàn)室制取氧氣1、加熱高錳酸鉀制取氧氣反應(yīng)原理：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2發(fā)生裝置：由于反應(yīng)物是固體，反應(yīng)需要加熱，所以選擇加熱固體制備氣體的裝置。收集裝置：由于氧氣不易溶于水，且不與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所以可以選擇排水法收集氣體的裝置。由于氧氣的密度比空氣大，且不與空氣中的成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所以可以選擇向上排空氣法收集氣體的裝置。步驟： 查：檢查裝置的氣密性。 裝：將高錳酸鉀裝入干燥的試管，并在試管口放一團(tuán)棉花，并用帶導(dǎo)管的橡皮塞塞緊試管。 定：將試管固定在鐵架臺(tái)上。 點(diǎn)：點(diǎn)燃酒精燈，試管均勻受熱后，就使酒精燈固定在試管底部加熱。 收：根據(jù)所選的收集裝置來確定氣體的收集方法。 移：把導(dǎo)管移出水槽。 熄：熄滅酒精燈。驗(yàn)滿：（用排水法收集）如果集氣瓶口有氣泡出現(xiàn)，說明氣體收集滿了。（用向上排空氣法收集）將帶火星的木條放在集氣瓶口，如果帶火星的木條復(fù)燃，說明氧氣收集滿了。檢驗(yàn)：將帶火星的木條伸入到集氣瓶內(nèi)，如果帶火星的木條復(fù)燃，說明是氧氣。注意事項(xiàng)：停止反應(yīng)時(shí)，應(yīng)先把導(dǎo)管從水槽中移出，再熄滅酒精燈，防止水槽中的水被倒吸入熱的試管中，使試管炸裂。加熱高錳酸鉀時(shí)，試管口要放一團(tuán)棉花，防止高錳酸鉀被吹入導(dǎo)管，使導(dǎo)管堵塞。棉花不要離高錳酸鉀太近，否則會(huì)導(dǎo)致發(fā)生裝置爆炸。2、分解過氧化氫溶液制取氧氣反應(yīng)原理：2H2O22H2O+O2（催化劑可換成硫酸銅溶液）發(fā)生裝置：由于反應(yīng)物是固體和液體，反應(yīng)不需要加熱，所以選擇固液混合在常溫下制取氣體的裝置。收集裝置：由于氧氣不易溶于水，且不與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所以可以選擇排水法收集氣體的裝置。由于氧氣的密度比空氣大，且不與空氣中的成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所以可以選擇向上排空氣法收集氣體的裝置。驗(yàn)滿：（用排水法收集）如果集氣瓶口有氣泡出現(xiàn)，說明氣體收集滿了。（用向上排空氣法收集）將帶火星的木條放在集氣瓶口，如果帶火星的木條復(fù)燃，說明氧氣收集滿了。檢驗(yàn)：將帶火星的木條伸入到集氣瓶內(nèi)，如果帶火星的木條復(fù)燃，說明是氧氣。不能用加熱過氧化氫溶液的方法制取氧氣！因?yàn)榧訜徇^氧化氫溶液時(shí)，過氧化氫分解產(chǎn)生的氧氣和水蒸氣一起逸出，水蒸氣的干擾會(huì)使帶火星的木條不能復(fù)燃。3、氯酸鉀制取氧氣反應(yīng)原理：2KClO32KCl+3O2發(fā)生裝置和收集裝置：和加熱高錳酸鉀制取氧氣的裝置相同。驗(yàn)滿：（用排水法收集）如果集氣瓶口有氣泡出現(xiàn)，說明氣體收集滿了。（用向上排空氣法收集）將帶火星的木條放在集氣瓶口，如果帶火星的木條復(fù)燃，說明氧氣收集滿了。檢驗(yàn)：將帶火星的木條伸入到集氣瓶內(nèi)，如果帶火星的木條復(fù)燃，說明是氧氣。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)在化學(xué)反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)叫做催化劑。催化劑在化學(xué)反應(yīng)中所起的作用叫催化作用。催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)的速率，不能改變化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)率。催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后不改變，其反應(yīng)過程中有可能改變。不同的化學(xué)反應(yīng)有不同的催化劑，同一化學(xué)反應(yīng)也可能有幾種催化劑。氧氣的工業(yè)制法實(shí)驗(yàn)室制取氧氣屬于化學(xué)變化，工業(yè)制取氧氣屬于物理變化，這是二者的根本區(qū)別?？諝庵屑s含21%的氧氣，是制取氧氣的廉價(jià)易得的原料。第一種制法（分離液態(tài)空氣法）：在低溫、加壓的條件下，氣態(tài)空氣變?yōu)橐簯B(tài)。由于液態(tài)氮的沸點(diǎn)比液態(tài)氧的沸點(diǎn)低，在-196的情況下，液態(tài)氮蒸發(fā)，剩下的就是液態(tài)氧。通常我們把氧氣貯存在藍(lán)色的鋼瓶里。第二種制法：利用膜分離技術(shù)，在一定壓力下，讓空氣通過具有富集氧氣功能的薄膜，可得到含氧量較高的富氧空氣?？键c(diǎn)三：氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)：物質(zhì)跟氧發(fā)生的反應(yīng)屬于氧化反應(yīng)。它不屬于基本反應(yīng)類型。氧化還原反應(yīng)與四大基本反應(yīng)的關(guān)系：氧化反應(yīng)復(fù)分解反應(yīng)置換反應(yīng)化合反應(yīng)分解反應(yīng)氧化反應(yīng)包括劇烈氧化和緩慢氧化。劇烈氧化會(huì)發(fā)光、放熱，如燃燒、爆炸；緩慢氧化放熱較少，但不會(huì)發(fā)光，如動(dòng)植物呼吸、食物的腐敗、酒和醋的釀造、農(nóng)家肥料的腐熟等。二、題型、方法歸納：本課題是中考必考內(nèi)容，主要考查：氧氣的性質(zhì)和制法及有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析和描述，以及對(duì)氧化反應(yīng)、催化劑、催化作用等概念的理解，常見的題型有選擇、填空、探究題。三、典例精講：【典型例題講解】（通過學(xué)生的自講，自糾完成下列各題）例1：氧氣是空氣的主要成分之一，有關(guān)氧氣的說法錯(cuò)誤的是（ ）A帶火星的木條可以檢驗(yàn)氧氣B氧氣的化學(xué)性質(zhì)比氮?dú)饣顫奀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)例2：下列說法錯(cuò)誤的是（ ）A木炭在氧氣中劇烈燃燒，生成黑色固體B硫在空氣中燃燒，生成有刺激性氣味的氣體C鐵絲在氧氣中燃燒時(shí)，火星四射D蠟燭燃燒的產(chǎn)物能使澄清石灰水變渾濁例3：實(shí)驗(yàn)室制取氧氣大致可分為下列步驟：點(diǎn)燃酒精燈，加熱試管.檢查裝置的氣密性.將高錳酸鉀裝入試管，塞入一小團(tuán)棉花，用帶導(dǎo)管的橡皮塞塞緊試管，并把試管固定在鐵架臺(tái)上.用排水法收集氧氣.熄滅酒精燈.將導(dǎo)管從水槽中取出.正確的操作順序?yàn)開.例4：催化劑在化學(xué)反應(yīng)中所起的作用是（ ）（A）加快化學(xué)反應(yīng)速率 （B）使生成物質(zhì)量增加（C）改變化學(xué)反應(yīng)速率 （D）減慢化學(xué)反應(yīng)速率例5：現(xiàn)有下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，請(qǐng)回答問題：（1）在加入藥品之前應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行   。（2）用高錳酸鉀制氧氣可選用的發(fā)生裝置是    （填字母序號(hào)，下同）；用過氧化氫制氧氣可選用的發(fā)生裝置是     。你認(rèn)為兩套裝置不一樣的主要原因是     （3）某同學(xué)用E裝置收集氧氣，理由是     ，為什么導(dǎo)管口剛有氣泡冒出時(shí)，不宜立即收集          。（4）若選用B裝置制備氣體時(shí)應(yīng)注意什么            。參考答案典例精講：【典型例題講解】（通過學(xué)生的自講，自糾完成下列各題）例1：C【解析】氧氣可以支持燃燒，故能使帶火星的木條復(fù)燃，利用這一性質(zhì)可以鑒別氧氣，故A正確；氧氣能與許多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，溫度越高，反應(yīng)越劇烈，而氮?dú)庖话悴慌c其他物質(zhì)反應(yīng)，故B、D正確；魚類能在水中生存，說明水中有氧氣，但不能說明氧氣易溶于水。氧氣是不易溶于水的，通常狀況下，1升水中大約能溶解30ml氧氣，故C錯(cuò)。例2：A【解析】木炭在氧氣中燃燒，發(fā)出白光，放出熱量，生成使澄清的石灰水變渾濁的氣體，無黑色固體生成。例3：【解析】根據(jù)高們酸鉀制取氧氣的步驟： 查：檢查裝置的氣密性。 裝：將高錳酸鉀裝入干燥的試管，并在試管口放一團(tuán)棉花，并用帶導(dǎo)管的橡皮塞塞緊試管。 定：將試管固定在鐵架臺(tái)上。 點(diǎn)：點(diǎn)燃酒精燈，試管均勻受熱后，就使酒精燈固定在試管底部加熱。 收：根據(jù)所選的收集裝置來確定氣體的收集方法。 移：把導(dǎo)管移出水槽。 熄：熄滅酒精燈，進(jìn)行分析。例4：C【解析】根據(jù)催化劑的定義分析：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)在化學(xué)反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)叫做催化劑。催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)的速率，不能改變化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)率。例5：（1）檢查裝置的氣密性（2）A ;B反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件不同（3） 氧氣不易溶于水 剛開始冒出的是裝置內(nèi)的空氣（4）長頸漏斗插到液面以下，防止氣體從長頸漏斗逸出【解析】（1）制取一種氣體前，一定要先檢查裝置的氣密性，以免漏氣而收集不到氣體。10