資源簡介

(共17張PPT)
3.1 空氣與氧氣
第1課時
人類生活在空氣（air）的"海洋"中。
證明空氣中有水蒸氣（H2O）
變藍色
現象：
水
CuSO4
CuSO4.5H2O
無水硫酸銅
遇水
（硫酸銅晶體）
結論3：空氣中含有 ，但含量 。
水蒸氣
較少
通過以上的活動可以初步確定，空氣中至少含有 、 和 等物質。
空氣是一種 。
混合物
CO2
O2
水蒸氣（H2O）
法國科學家 拉瓦錫
空氣
O2 約占總體積的1/5
N2 約占總體積的4/5
空氣由什么組成
測定空氣里氧氣含量的實驗
實驗藥品：紅磷、水
實驗儀器：集氣瓶、橡皮塞、玻璃導管、乳膠 管、彈簧夾、燃燒匙、燒杯
化學反應原理：（文字表達式）
紅磷+氧氣 五氧化二磷
P O2 P2O5
（紅磷燃燒消耗了空氣中的氧氣，使瓶內壓強減小，壓入水的體積等于被消耗氧氣的體積）
點燃
測定空氣中氧氣含量的實驗
1. 實驗步驟：
①如圖所示裝置，先在集氣瓶里加入少量水，再把剩余的容積分成 5 等份，做上記號。
②點燃燃燒匙內的紅磷，立即塞緊瓶塞，觀察到的現象是：_______________________________________________________________。
③火焰熄滅后，振蕩集氣瓶，打開導管上的夾子，觀察現象，并記錄瓶內水位的變化情況。消耗的氣體跟剩下的氣體的體積比約為 _________。實驗說明：_________________________________________。
2. 實驗裝置：
資料
以前的很長一段時間內，人們認為空氣是一種物質。
早在200多年前，法國化學家拉瓦錫首先通過實驗得出了空氣是由氮氣和氧氣組成，其中氧氣約占空氣總體積的1/5的結論。
①紅磷要過量； ②裝置必須密封；
③完全冷卻后打開彈簧夾； ④插入燃燒匙的速度要快；
⑤彈簧夾要夾緊； ⑥塞塞子要迅速；
⑦集氣瓶內加入少量水 ；
⑧實驗所用藥品一般為紅磷，不能用硫、木炭、鐵絲等物質代替。
注意事項（誤差分析）
一百份體積的空氣
氧氣（O2）
21％
氮氣（N2）78％
其他氣體和雜質
0.03％
結 論
稀有氣體
0.94％
二氧化碳（CO2）0.03％
空氣是一種混合物。
空氣由什么組成
注意：空氣中各成分按體積分數計算
大量實驗測定表明，空氣中各成分的體積大約是：氮氣 78%，氧氣 21%，稀有氣體 0.93%，二氧化碳 0.04%、水蒸氣等其他氣體和雜質 0.03%。在通常情況下，空氣中各成分的比例保持相對穩定。
氮氣78%
氧氣21%
其他氣體1%
1. 生物的呼吸離不開氧氣，潛水、醫療急救等時，則需要用純氧（或富氧空氣）。
2. 氧氣具有助燃性，氧氣與燃料燃燒后產生的高溫火焰可來煉鋼、金屬切割、氣焊以及化工生產和宇宙航行等也離不開氧氣。
二、空氣的利用
氧氣（O2）
液氮冷凍治療器
氮氣是一種無色、無味、性質較不活潑的氣體。燈泡中充氮可延長燈泡的使用壽命，食品包裝時充氮可以防腐、保鮮。氮氣還是制造化肥、炸藥的重要原料。
液態氮由于在汽化時需吸收大量的熱，因此可做冷凍劑，醫療上常用液氮冷凍麻醉或冷藏人體細胞組織。
（2）稀有氣體無色、無味, 化學性質很不活潑。
（3）用途：保護氣、電光源激光技術、低溫麻醉
制作霓虹燈、航標燈等多種電光源
（1）稀有氣體包括氦(He)、氖(Ne)、氬 (Ar)、氪 (Kr)、氙(Xe)
空氣是一種寶貴的資源
稀有氣體
1、空氣中按體積計算，含量最多的氣體是（ ）
A. 氧氣 B. 氮氣
C. 二氧化碳 D. 稀有氣體
B
2、在100升空氣里氮氣的體積大約是（ ）
A. 78升 B. 78%
C. 21升 D. 21%
A
課后練習
4、要除去密閉容器內空氣中的氧氣，并不混入其他氣體，在其中燃燒的可燃物應選（ ）
A．木炭 B．紅磷
C．硫 D．鐵絲
B
3、空氣中氧氣與氮氣的體積比約為（ ）
A. 4：1 B. 1：4
C. 1：5 D. 5：1
B
課后練習
5 、下列關于物質的性質和用途說法不正確的是（　　）
A．氮氣用來保護糧食，是利用氮氣常溫下化學性質穩定
B．稀有氣體充入霓虹燈，是利用稀有氣體通電能發出不同顏色的光
C．干冰用于人工降雨，是利用它升華時吸熱
D．氧氣用于火箭發射，是利用氧氣的可燃性
D
課后練習(共20張PPT)
3.1 空氣與氧氣
第2課時
氧氣（oxygen）是由大量氧分子（O2）聚集而成，
每個氧分子是由兩個氧原子構成的。
氧分子結構模型
氧氣不易溶解于水，常溫下1升水中大約能溶解30毫升的氧氣，
這些氧氣是水生生物得以生存的必要條件之一。
顏色
氣味
狀態
密度（標準狀況）
溶解性
沸點
熔點
無色
無味
氣態
不易溶解于水
-218℃
-183℃
1.429克/升
比空氣密度（1.293克/升）略大
無色
氣體
淡藍色
液體
藍色
固體
-183℃
-218℃
物理性質
化學式 分類
結構 溶解性 密度 熔點 沸點 氧 氣
是由大量氧分子構成的
每個氧分子是由兩個氧原子構成的
O2
非金屬單質
不易溶于水
常溫下 1升水中大約能溶解 30毫升的氧氣
比空氣密度（1.293克/升）略大
在標準狀況下氧氣的密度為1.429克/升
-218℃
此溫度下凝固成雪花狀的藍色固體
-183℃
此溫度下液化成淡藍色的液體
（在1.01×105帕下）
完成表格
一、氧氣的物理性質：
1、氧氣是一種無色、無味的氣體；
2、氧氣不易溶于水；
3、氧氣的密度比空氣略大；
4、氧氣的三態變化：
通常狀況下，氧氣是無色氣體，但在壓強 1.01×105 帕、-183℃時氧氣會液化成淡藍色的液體，在-218℃時會凝固成雪花狀的藍色固體。
討論：
1、由生活經驗可知，氧氣的顏色、狀態和氣味是怎樣的？
依據: 空氣的主要成分是氮氣和氧氣，空氣是無色無味的氣體。
結論: 氧氣也應該是無色無味的氣體。
聞氣體的方法：
用手輕輕地在瓶口扇動，使少量氧氣飄進鼻孔，聞一聞它的氣味。
將一根帶火星的木條伸入充滿氧氣的集氣瓶里，觀察產生的現象。
從中得出氧氣有什么性質？
幫助燃燒
（助燃性）
氧氣的檢驗
在鋪有細砂的燃燒匙里放入少量的硫，在酒精燈火焰上加熱，直至燃燒，觀察其現象并將結果填在表中。然后把燃燒匙伸進盛有氧氣的集氣瓶里，觀察燃燒的現象，聞一聞氣味，用手觸摸瓶壁有什么感覺？
硫在空氣中燃燒的現象 硫在氧氣中燃燒的現象
二、氧氣的化學性質
以上的實驗表明∶硫和氧氣發生了反應，生成了一種具有刺激性氣味的二氧化硫（SO2）氣體，并放出熱量。反應可用以下文字表達式表示:
若用紫球表示硫原子，用藍球表示氧原子，反應中的原子重排可以表示為∶
1、取一根光亮的細鐵絲繞成螺旋狀，一端系上一根火柴，另一端用坩堝鉗夾住.觀察細鐵絲在空氣中燃燒的現象。
鐵在空氣和氧氣中燃燒實驗
增大鐵絲的受熱面積，有利于鐵絲持續燃燒
引燃鐵絲
2、另取一根光亮的細鐵絲繞成螺旋狀，一端系上一根火柴，另一端用坩堝鉗夾住，點燃火柴，待火柴臨近燒完時，緩緩伸進盛有氧氣、瓶底預先裝有少量水或鋪上一層細砂的集氣瓶里，不要觸壁。觀察發生的現象。
防止火星(高溫生成物或熔融的鐵)濺落，炸裂瓶底。
防止火柴燃燒消耗過多的氧氣，而使鐵絲不能順利燃燒。
鐵絲和氧氣反應
反應物的 顏色、狀態
反應條件
反應過程 中的現象
生成物的 顏色、狀態
文字表達式
鐵絲是_____色的金屬
點燃
銀白
鐵絲在純氧氣中____________________
劇烈燃燒，火星四射
放出_____。
熱量
生成一種___ 色的固體
四氧化三鐵（化學式為_______）
黑
Fe3O4
鐵
+
氧氣
點燃
四氧化三鐵
Fe O2 Fe3O4
1. 為什么要取光亮的鐵絲？不光亮怎么處理？
防止鐵絲外的鐵銹對實驗的影響。用砂紙打磨。
2. 鐵絲為什么要繞成螺旋狀？
增大鐵絲的受熱面積。
3. 鐵絲一端為什么要系一根火柴？
引燃鐵絲
4. 為什么集氣瓶底預先裝有少量水或鋪上一層細沙？
防止生成的熔化物濺落而炸裂瓶底
5. 在做硫燃燒的實驗時，也要在集氣瓶底部裝少量水，為什么？
吸收對環境有污染的二氧化硫氣體。
氧氣的化學性質
氧氣是一種化學性質比較活潑的氣體。
氧化物
碳
+
氧氣
二氧化碳
點燃
磷
+
氧氣
五氧化二磷
點燃
硫
+
氧氣
二氧化硫
點燃
鐵
+
氧氣
點燃
四氧化三鐵
有二種元素組成, 其中一種是氧元素的化合物。
CO2 P2O5 SO2 Fe3O4
1、下列對氧氣的性質與變化的判斷正確的是（　　）
A．氧氣具有可燃性
B．氧氣能使帶火星木條復燃，說明氧氣有助燃性
C．物質在氧氣中的燃燒都能產生火焰
D． 所有物質都能與氧氣反應
B
課后練習
2、下列性質中，屬于氧氣化學性質的是（　　）
A．氧氣不易溶于水
B．氧氣的密度比空氣大
C．通常狀況下，氧氣是無色氣體
D．紅熱的木炭能在氧氣中劇烈燃燒
D
課后練習(共26張PPT)
3.1 空氣與氧氣
第3課時
自然界中存在的氧氣幾乎都是由植物光合作用產生的。
1、加熱氯酸鉀（KClO3）和二氧化錳(MnO2)的混合物
2、加熱高錳酸鉀（KMnO4）
3、分解過氧化氫（H2O2）[加入二氧化錳(MnO2)]
實驗室制取氧氣的方法：
制取原理
分解含氧化合物
高錳酸鉀 （KMnO4）
氯酸鉀 （KClO3）
過氧化氫 （H2O2）
紫黑色顆粒
白色粉末
無色液體
高錳酸鉀
錳酸鉀
＋
二氧 化錳
＋
氧氣
加熱
過氧化氫
水
＋
氧氣
二氧化錳
文字表達式：
氯酸鉀
氯化鉀
＋
氧氣
二氧 化錳
加熱
實驗室制氧氣的過程是一個什么變化過程？
化學變化
反應裝置：
二氧化錳（MnO2）
在反應中起何作用？
催化作用
關于催化劑
1、催化劑在化學反應中能改變其他物質的反應速率，而本身的質量和化學性質在化學反應前后都沒有改變。這種物質工業上叫觸媒。
2、催化劑特點 一變：改變化學反應速率（加速或減速）；二不變：質量不變，本身化學性質不變。
3、催化劑是針對特定的反應而言的，說二氧化錳是催化劑是沒有意義的，而應該說二氧化錳是過氧化氫分解的催化劑。
4、催化劑僅能改變反應的速率，對反應產生的產物的量的多少則沒有影響（即不會增加反應生成物的量）。
5、催化劑具有選擇性，不是萬能的，也不是唯一的
氧氣的工業制法
如左圖的大量氧氣是利用什么原料？通過什么方法制取的？
空氣
多次壓縮
降溫
液態空氣
低溫蒸發
-196℃
沸點-196℃
沸點-183℃
氮氣 N2
液氧 O2
工業制氧氣的過程是一個什么變化過程？
物理變化
我們把這種由兩種或兩種以上的物質生成一種物質的反應
叫做化合反應 （combination reaction）
高錳酸鉀 錳酸鉀 + 二氧化錳 + 氧氣
加熱
氯酸鉀 氯化鉀 + 氧氣
二氧化錳
加熱
過氧化氫 水 + 氧氣
二氧化錳
分解反應
由一種反應物生成兩種或兩種以上其他物質的反應叫分解反應。
思考：三個反應在形式上有何特點？
特點：一變多
→ A + B
AB
加熱高錳酸鉀制取氧氣
錳酸鉀+二氧化錳+氧氣
高錳酸鉀
加熱
K2MnO4+MnO2+O2
KMnO4
加熱
錳酸鉀+二氧化錳+氧氣
高錳酸鉀
加熱
K2MnO4+MnO2+O2
KMnO4
加熱
制取氧氣化學儀器及裝置
帶鐵甲的鐵架臺、酒精燈、試管、導管、水槽、集氣瓶
實驗步驟
1. 檢查裝置的氣密性。
2. 在試管中裝入約 7克高錳酸鉀，并把一團棉花放在試
管口，用帶導管的橡皮塞塞緊管口，使試管口略向下
傾斜，固定在鐵架臺上。
3. 來回移動酒精燈，使試管受熱均勻后將火焰集中在藥
品處加熱。
4. 當氣泡連續、均勻地放出后，
再把導管口伸入盛滿水的集氣瓶里，收集氣體。
5. 停止加熱時，先把導管移出水面，然后再熄滅酒精燈。
6. 觀察收集到氣體的顏色。
防止試管受熱不均而破裂。
1、為什么在試管口要放一團棉花？
2、為什么試管口要略向下傾斜？
3、為什么要來回移動酒精燈使試管受熱均勻？
防止高錳酸鉀粉末進入導管并堵塞導管。
防止試管口的冷凝水倒流入試管底而使試管破裂。
剛加熱時產生的氣泡中混有空氣, 這時收集的氧氣不純。
氣泡連續、均勻地放出。
4、為什么剛出現氣泡時不能立即收集？什么時候才可以開始收集氣體？
5、集滿氧氣后，為什么要先從水槽中移出導管再熄滅酒精燈？
如果先熄滅酒精燈，試管內壓強減小，水槽中的水會倒吸入試管，使試管破裂。
6、為什么導管不能伸入試管太長？
有利于試管內氣體的排出。
7、為什么加熱前，試管外壁要保持干燥。加熱時，用酒精燈的外焰加熱，燈芯不能 碰到試管。結束時，熱的試管不能立即用冷水沖洗。
防止試管破裂。
向上排空氣法
適用范圍
密度比空氣大的氣體
優點
（1）收集的氣體較干燥
（2）操作較為方便
缺點
（1）較難判斷氣體是否已經收集滿
（2）收集到的氣體可能不純凈
氣體收集裝置
向下排空氣法
適用范圍
密度比空氣小的氣體
優點
（1）收集的氣體較干燥
（2）操作較為方便
缺點
（1）較難判斷氣體是否已經收集滿
（2）收集到的氣體可能不純凈
驗滿方法
排水法：當集氣瓶的一側有氣泡放出時，證明已收集滿
向上排空氣法：將帶火星的木條放在集氣瓶口，若木條復燃，證明已收集滿。
放置方法
正放在桌子上，并蓋上毛玻璃片
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________________________________________________。
②③①④⑥⑤

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