中考化學一輪復習 第2課時 氧氣教案

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第2課時 氧氣 【復習目標】 1、 了解氧氣的性質(zhì)、用途； 2、 掌握氧氣的實驗室制法，知道氧氣的工業(yè)制法； 3、 知道氧化反應(yīng)、緩慢氧化 【課時安排】教學安排：1課時 【復習重點和難點】 1、了解氧氣的性質(zhì)、用途； 2、掌握氧氣的實驗室制法，知道氧氣的工業(yè)制法； 【教學過程】 一、知識梳理： 考點一：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)氧是淡藍色的。 【化學性質(zhì)】氧氣化學性質(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 化學方程式（表達式） 磷 產(chǎn)生大量白煙、放熱 4P+5O22P2O5 木炭 ① 木炭在空氣中燃燒時持續(xù)紅熱，無煙無焰；木炭在氧氣中劇烈燃燒，并發(fā)出白光 ② 放熱、生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體 C+O2CO2 硫 ① 在空氣中燃燒發(fā)出淡藍色火焰，在氧氣中燃燒發(fā)出藍紫色火焰 ② 放熱、生成有刺激性氣味的氣體 S+ O2SO2 氫氣 ① 純凈的氫氣在空氣中燃燒，產(chǎn)生淡藍色火焰 ② 放熱、生成能使無水硫酸銅變藍的液體 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 探究實驗 木炭燃燒實驗 【實驗操作】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。 【實驗現(xiàn)象】木炭在空氣中燃燒時持續(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。 【化學方程式】C+O2CO2 【注意事項】木炭應(yīng)該由上向下緩慢伸進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，確保實驗成功。 硫燃燒實驗 【實驗操作】在燃燒匙里放少量硫，在酒精燈上點燃，然后把盛有燃著硫的燃燒匙由上向下緩慢伸進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。 【實驗現(xiàn)象】硫在空氣中燃燒發(fā)出淡藍色火焰，在氧氣中燃燒發(fā)出藍紫色火焰。生成一種有刺激性氣味的氣體。 【化學方程式】S+ O2SO2 【注意事項】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。 細鐵絲在氧氣中燃燒的實驗 【實驗操作】把光亮的細鐵絲盤成螺旋狀，下端系一根火柴，點燃火柴，待火柴快燃盡時，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沙）。 【實驗現(xiàn)象】細鐵絲在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，生成一種黑色固體。 【化學方程式】3Fe+2O2Fe3O4 【注意事項】 ① 用砂紙把細鐵絲磨成光亮的銀白色，是為了除去細鐵絲表面的雜質(zhì)。 ② 將細鐵絲盤成螺旋狀，是為了增大細鐵絲與氧氣的接觸面積。 ③ 把細鐵絲繞在火柴上，是為了引燃細鐵絲，使細鐵絲的溫度達到著火點。 ④ 待火柴快燃盡時才緩慢插入盛有氧氣的集氣瓶中，是為了防止火柴燃燒時消耗氧氣，保證有充足的氧氣與細鐵絲反應(yīng)。 ⑤ 由上向下緩慢伸進盛有氧氣的集氣瓶中是為了防止細鐵絲燃燒時放熱使氧氣從集氣瓶口逸出，保證有充足的氧氣與細鐵絲反應(yīng)。 ⑥ 集氣瓶里要預先裝少量水或在瓶底鋪上一薄層細沙，是為了防止灼熱的生成物濺落使集氣瓶瓶底炸裂。 考點二：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①） 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，應(yīng)先把導管從水槽中移出，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，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)實際情況選擇(a)(b)(c)(d)四種裝置。 裝置(a)的特點：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：便于隨時添加藥品。 裝置(c)的特點：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。使用分液漏斗時無需考慮這個問題。 選擇裝置時，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： 集氣瓶中不能留有氣泡，否則收集到的氣體不純。 應(yīng)當?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（相對分子質(zhì)量大于29），且不與空氣中的成分反應(yīng)。 要求：導管伸入集氣瓶底，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，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（相對分子質(zhì)量小于29），且不與空氣中的成分反應(yīng)。 要求：導管伸入集氣瓶底，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，需要蓋上毛玻璃片并將集氣瓶倒放在桌面上。 導氣管屬于發(fā)生裝置。把導氣管畫在收集裝置中，是為了更好地說明問題。 實驗室制取氧氣 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)生化學反應(yīng)，所以可以選擇向上排空氣法收集氣體的裝置。 步驟： ① 查：檢查裝置的氣密性。 ② 裝：將高錳酸鉀裝入干燥的試管，并在試管口放一團棉花，并用帶導管的橡皮塞塞緊試管。 ③ 定：將試管固定在鐵架臺上。 ④ 點：點燃酒精燈，試管均勻受熱后，就使酒精燈固定在試管底部加熱。 ⑤ 收：根據(jù)所選的收集裝置來確定氣體的收集方法。 ⑥ 移：把導管移出水槽。 ⑦ 熄：熄滅酒精燈。 驗滿：（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燃，說明氧氣收集滿了。 檢驗：將帶火星的木條伸入到集氣瓶內(nèi)，如果帶火星的木條復燃，說明是氧氣。 注意事項： 停止反應(yīng)時，應(yīng)先把導管從水槽中移出，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，試管口要放一團棉花，防止高錳酸鉀被吹入導管，使導管堵塞。 棉花不要離高錳酸鉀太近，否則會導致發(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)生化學反應(yīng)，所以可以選擇向上排空氣法收集氣體的裝置。 驗滿：（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燃，說明氧氣收集滿了。 檢驗：將帶火星的木條伸入到集氣瓶內(nèi)，如果帶火星的木條復燃，說明是氧氣。 不能用加熱過氧化氫溶液的方法制取氧氣！因為加熱過氧化氫溶液時，過氧化氫分解產(chǎn)生的氧氣和水蒸氣一起逸出，水蒸氣的干擾會使帶火星的木條不能復燃。 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燃，說明氧氣收集滿了。 檢驗：將帶火星的木條伸入到集氣瓶內(nèi)，如果帶火星的木條復燃，說明是氧氣。 催化劑 在化學反應(yīng)里能改變其他物質(zhì)的化學反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學性質(zhì)在化學反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)叫做催化劑。催化劑在化學反應(yīng)中所起的作用叫催化作用。 催化劑只能改變化學反應(yīng)的速率，不能改變化學反應(yīng)的產(chǎn)率。 催化劑在化學反應(yīng)前后不改變，其反應(yīng)過程中有可能改變。 不同的化學反應(yīng)有不同的催化劑，同一化學反應(yīng)也可能有幾種催化劑。 氧氣的工業(yè)制法 實驗室制取氧氣屬于化學變化，工業(yè)制取氧氣屬于物理變化，這是二者的根本區(qū)別。 空氣中約含21%的氧氣，是制取氧氣的廉價易得的原料。 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)氮的沸點比液態(tài)氧的沸點低，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。 考點三：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。 劇烈氧化會發(fā)光、放熱，如燃燒、爆炸；緩慢氧化放熱較少，但不會發(fā)光，如動植物呼吸、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)實驗現(xiàn)象的分析和描述，以及對氧化反應(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)氧氣的說法錯誤的是（ ） A．帶火星的木條可以檢驗氧氣 B．氧氣的化學性質(zhì)比氮氣活潑 C．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) 【答案】C 【解析】氧氣可以支持燃燒，故能使帶火星的木條復燃，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)生化學反應(yīng)，溫度越高，反應(yīng)越劇烈，而氮氣一般不與其他物質(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。 例2：下列說法錯誤的是（ ） 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，火星四射 D．蠟燭燃燒的產(chǎn)物能使澄清石灰水變渾濁 【答案】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：實驗室制取氧氣大致可分為下列步驟：①點燃酒精燈，加熱試管.②檢查裝置的氣密性.③將高錳酸鉀裝入試管，塞入一小團棉花，用帶導管的橡皮塞塞緊試管，并把試管固定在鐵架臺上.④用排水法收集氧氣.⑤熄滅酒精燈.⑥將導管從水槽中取出.正確的操作順序為___________________. 【答案】②③①④⑥⑤ 【解析】根據(jù)高們酸鉀制取氧氣的步驟：① 查：檢查裝置的氣密性。 ② 裝：將高錳酸鉀裝入干燥的試管，并在試管口放一團棉花，并用帶導管的橡皮塞塞緊試管。③ 定：將試管固定在鐵架臺上。④ 點：點燃酒精燈，試管均勻受熱后，就使酒精燈固定在試管底部加熱。⑤ 收：根據(jù)所選的收集裝置來確定氣體的收集方法。⑥ 移：把導管移出水槽。⑦ 熄：熄滅酒精燈，進行分析。 例4：催化劑在化學反應(yīng)中所起的作用是（ ） （A）加快化學反應(yīng)速率 （B）使生成物質(zhì)量增加 （C）改變化學反應(yīng)速率 （D）減慢化學反應(yīng)速率 【答案】C 【解析】根據(jù)催化劑的定義分析：在化學反應(yīng)里能改變其他物質(zhì)的化學反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學性質(zhì)在化學反應(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反應(yīng)的速率，不能改變化學反應(yīng)的產(chǎn)率。 例5：現(xiàn)有下圖所示的實驗裝置，請回答問題： （1）在加入藥品之前應(yīng)對實驗裝置進行 。 （2）用高錳酸鉀制氧氣可選用的發(fā)生裝置是（填字母序號，下同）；用過氧化氫制氧氣可選用的發(fā)生裝置是。你認為兩套裝置不一樣的主要原因是 （3）某同學用E裝置收集氧氣，理由是，為什么導管口剛有氣泡冒出時，不宜立即收集。 （4）若選用B裝置制備氣體時應(yīng)注意什么。 【答案】（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。 （2）中所選的發(fā)生裝置一定要與所選擇的制取方法相對應(yīng)：高錳酸鉀制氧氣時，反應(yīng)物是固體、需要加熱，用A裝置；過氧化氫制氧氣反應(yīng)物是液體、不需要加熱，用B裝置。裝置的不同主要由反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件決定。 四、歸納小結(jié)：本課題主要復習氧氣的性質(zhì)、用途，物質(zhì)與氧氣發(fā)生反應(yīng)的現(xiàn)象、以及實驗中的注意事項；氧氣的實驗室制法，包括實驗的原理、實驗的步驟、裝置的選擇、檢驗方法、驗滿方法、知道氧氣的工業(yè)制法，注意區(qū)別氧化反應(yīng)、緩慢氧化的不同。 【作業(yè)布置】氧氣同步練習題。 【教學反思】本課題主要復習氧氣主的性質(zhì)、用途和制法。首先是讓學生回憶這一單元主要學習了哪些內(nèi)容，所回憶的內(nèi)容進行復習。通過學生回憶所學知識，然后根據(jù)學生的回憶形成一個知識網(wǎng)絡(luò)進行復習，并配有一定的中考真題。