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第三節(jié) 空氣（二）
知識考點(diǎn)：氧氣的的性質(zhì)、用途和制取
考試要求：
(1)說出氧氣的主要物理性質(zhì)。
(2)說出實(shí)驗室制備、收集氧氣的原理、裝置及主要步驟。
(3)舉例說明氧氣的主要化學(xué)性質(zhì) 氧化性。
(4)說出氧氣的主要用途。
(5)說明檢測氧氣的方法。
課時安排：一課時
一、課前訓(xùn)練：
l．氧氣的物理性質(zhì)在通常狀況下，氧氣是一種____色，____味的氣體。密度比空氣 ，___溶于水。
2．氧氣的化學(xué)性質(zhì)
(1)氧氣是一種化學(xué)性質(zhì)比較____ 的氣體，具有 性。
(2)木炭在氧氣中燃燒的現(xiàn)象：尉烈燃燒，發(fā)____光，放熱，生成使澄清石灰水變____ 的氣體；其反應(yīng)的化學(xué)方程式：___ 。
(3)硫在氧氣中燃燒的現(xiàn)象：發(fā)出明亮的__ 色火焰，放熱，生成有____ 的氣體，其反應(yīng)的化學(xué)方程式：____ 。
(4)磷在氧氣中燃燒的現(xiàn)象：發(fā)出耀眼的____光，放熱，生成大量 ，其反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。
(5)鐵在氧氣中燃燒的現(xiàn)象：劇烈燃燒，____ ，放出熱量，生成一種 色固體，其反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。
(6)石蠟在氧氣中燃燒的現(xiàn)象：劇烈燃燒，發(fā) 光，放熱，如果在火焰上方罩干冷燒杯，燒杯內(nèi)壁有____ 生成，生成使澄清石灰水變 的氣體。
3．氧氣的用途
氧氣很重要的用途是____ 和___ _。
4.氧氣的實(shí)驗室制法
實(shí)驗室制氧氣的化學(xué)反應(yīng)原理
(1)實(shí)驗室制氧氣，在常溫下可采用___ _和___混合來制取，其化學(xué)方程式 。(2)實(shí)驗室還能采用單獨(dú)加熱____ 的方法來制氧氣，其化學(xué)方程式____ 。
(3)實(shí)驗室還可采用加熱____ 和___ _的混合物來制氧氣，其化學(xué)方程式____ 。
實(shí)驗室制02的裝置
(1)在常溫下制氧氣的發(fā)生裝置所需主要儀器有____ 和帶雙孔的 。在加熱條件下制氧氣時發(fā)生裝置所需主要儀器有 、 、帶鐵夾的和帶導(dǎo)管的 等。
(2)根據(jù)氧氣的密度比空氣的密度大和不易溶于水的性質(zhì)，收集氧氣可采用 法和 法兩種，收集較純凈的氧氣要用 法。
5．檢驗方法：用 木條，伸入集氣瓶____，若 表明該氣體為氧氣。
6．驗滿方法：用 木條，放在集氣瓶____，若 表明該瓶氧氣已經(jīng)收集滿。
7．催化劑、催化作用：在化學(xué)反應(yīng)里能 其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的____ 和____在化學(xué)反應(yīng)前后都沒有變化的物質(zhì)叫催化劑。催化劑在化學(xué)反應(yīng)中所起的作用叫____ 作用。
二、要點(diǎn)梳理：
1．氧氣
(1)物理性質(zhì)：無色無味的氣體，密度比空氣略大，不易溶于水，液態(tài)時呈淡藍(lán)色。
(2)化學(xué)性質(zhì)：比較活潑，能和許多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并放出熱量。
化學(xué)反應(yīng)方程式 反應(yīng)現(xiàn)象
點(diǎn)燃C+O2==C02點(diǎn)燃S+O2==SO2點(diǎn)燃4P+502==2P2O5與金屬反應(yīng)，如點(diǎn)燃3Fe+202==Fe304 發(fā)出白光（在空氣中發(fā)紅），生成使澄清石灰水變渾濁的氣體。明亮的藍(lán)紫色火焰（在空氣中淡藍(lán)色），生成有刺激性氣味的氣體。劇烈燃燒，產(chǎn)生大量的白煙，放出大量的熱。火星四射，生成黑色固體（集氣瓶底放點(diǎn)水或鋪一層沙子）
(3)制法
①工業(yè)上采用分離液態(tài)空氣的方法制取氧氣（物理變化）；
②實(shí)驗室制法：分解過氧化氫溶液或加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣。
△
原理：2KMn04==2K2Mn04+ Mn02+ 02↑
MnO2
2H202==2H20+02↑
MnO2
2KClO3==2KCl+3O2↑
△
裝置：如圖（加熱KMn04 、 KClO3制取氧氣）
(4)檢驗方法：用帶火星的木條，如果木條復(fù)燃，則是氧氣。（驗滿：帶火星的木條伸在集氣瓶口，木條復(fù)燃）
2．催化劑：在化學(xué)反應(yīng)中能改變其他物質(zhì)的反應(yīng)速率，而自身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后都沒有改變的物質(zhì)，工業(yè)上也叫觸媒。催化劑的特點(diǎn)：一變二不變，即改變（加快或減慢）其他物質(zhì)的反應(yīng)速率，反應(yīng)前后質(zhì)量不變，化學(xué)性質(zhì)不變。
3．空氣中氧氣含量的探究實(shí)驗
（1）測定原理：紅磷在密閉的容器中燃燒，消耗氧氣，生成白色固體五氧化二磷。密閉容器內(nèi)壓強(qiáng)減小，大氣壓將水壓入密閉容器，通過測定進(jìn)入容器中的水的量來測定氧氣在空氣中的體積分?jǐn)?shù)。
（2）裝置：
圖1常用裝置
圖2常用裝置變式
（3）注意點(diǎn)：
點(diǎn)燃
(1)化學(xué)方程式：4P +502==2P205
(2)實(shí)驗現(xiàn)象：紅磷燃燒，生成大量白煙，水進(jìn)入原容器且水的體積約占原容器體積的1/5。
（3）實(shí)驗失敗的原因：①紅磷的量不足；②裝置漏氣；③裝置未冷卻至室溫。
(4)不能用硫、碳、鐵、鎂等代替紅磷。因為硫和碳燃燒后產(chǎn)生氣體，導(dǎo)致測得氧氣的體積有偏差；鐵在空氣中難以燃燒；而鎂在消耗氧氣的同時，還與氮?dú)夥磻?yīng)。
(5)剩余氣體是N2，判斷其性質(zhì)。
4．“煙”與“霧”的區(qū)別
“煙”是固體小顆粒懸浮在空氣中形成的現(xiàn)象；
“霧”是小液滴懸浮在空氣中形成的現(xiàn)象。
5．“光”與”火焰”的區(qū)別
“火焰”是氣態(tài)物質(zhì)燃燒時產(chǎn)生的特有現(xiàn)象。一般說來，可燃性氣體，熔沸點(diǎn)較低、易汽化的固體、液體，燃燒時除發(fā)光放熱外都有火焰，如氫氣、酒精、硫等。而不易汽化的可燃物如鐵等，燃燒時則沒有火焰只產(chǎn)生光（或火星）。
三、例題解析：
【例】從安全、環(huán)保、節(jié)能、簡便等方面考慮，實(shí)驗室制取氧氣的最佳方法是( )
A．通電使水分解2H2O==2H2↑+O2↑
B．過氧化氫催化分解2H2O2==2H20+02 ↑
C．高錳酸鉀加熱分解2KMnO4=K2MnO4+MnO2+02 ↑
MnO2
D．氯酸鉀加熱分解：2KClO3==2KCl+ 302↑
△
【解析】本題考查學(xué)生評價制取氧氣的方案及選擇實(shí)驗室制取氧氣的最佳方法的能力，理解水平。
【參考答案】B
四、強(qiáng)化訓(xùn)練：
1．氧氣是空氣的主要成分之一，下列有關(guān)氧氣的說法中錯誤的是 ( )
A．用加熱高錳酸鉀的方法可以制取氧氣
B.用帶火星的木條可以檢驗氧氣
C．魚類能在水中生存，證明氧氣易溶于水
D.鐵絲能在氧氣中燃燒火星四濺，產(chǎn)生黑色固體
2．實(shí)驗室制取氧氣時，必須滿足的條件是 ( )
A．必須使用催化劑
B.必須用含氧元素的物質(zhì)作反應(yīng)物
C.必須用排水法收集
D．必須用燃著的火柴檢驗是否收集滿
3．燃燒柴禾時，通常把柴禾架空一些，才能燃燒得更旺，這是因為這樣 ( )
A．散熱的速度加快 B．聚集的熱量增加
C．柴禾的著火點(diǎn)降低 D．柴禾與空氣的接觸面積增大
4．某同學(xué)做物質(zhì)在氧氣中燃燒的實(shí)驗，方法如圖所示，其中不合理的是 ( )
5．下列實(shí)驗操作中，不正確的是 ( )
6．如圖所示，表示可燃物易著火的點(diǎn)是( )
A．a(chǎn) B.b C.c D.d
7. 2006年7月1日，青藏鐵路正式通車，許多旅客乘車穿越青藏高原時，會發(fā)生高原反應(yīng)，感到呼吸困難，是因為高原地區(qū)空氣里 ( )
A.氧氣體積分?jǐn)?shù)大大低于21%
B．氮?dú)怏w積分?jǐn)?shù)大大超過78%
C.氧氣體積分?jǐn)?shù)仍約為21%，但空氣稀薄 D.C02氣體含量大大增多
8.下列氣體排放到空氣中會造成空氣污染的()
A．氫氣在氧氣中燃燒生成的水蒸氣
B．光合作用產(chǎn)生的氣體
C．高錳酸鉀受熱分解所得的氣體
D．硫在氧氣中燃燒生成的氣體
9．莽草酸是一種有機(jī)物，可以從香料八角中提取。可用于合成抗禽流感藥物“達(dá)菲”。已知該有機(jī)物由三種元素組成，其中氫元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為5. 75%，氧元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為46.0%，且每個分子中含有5個氧原子。試回答下列問題：
(1)該有機(jī)物還含有的一種元素是 ；
(2)該有機(jī)物的相對分子質(zhì)量為 ；
(3)該有機(jī)物的化學(xué)式為 。
10.鰾是魚在水中實(shí)現(xiàn)沉浮的一種重要調(diào)節(jié)器官。某同學(xué)解剖大鯉魚得到了魚
鰾。進(jìn)行了如下實(shí)驗。
(1)該同學(xué)用如圖32--8方
法測得魚鰾的體積為10毫
升，這一測量結(jié)果與空氣
中魚鰾的體積相比是
的（填“偏大”或“偏小”）。
(2)為分析魚鰾內(nèi)氣體的成分，該同學(xué)用適當(dāng)?shù)姆椒▽ⅦB內(nèi)氣體轉(zhuǎn)移到集氣瓶中，并將燃著的木條插入其中，發(fā)現(xiàn)木條能繼續(xù)燃燒。由此可知，鰾內(nèi)氣體中含有 。
11．張華同學(xué)根據(jù)自己的住宅特點(diǎn)，設(shè)計了如下預(yù)防火災(zāi)的方案（包括萬一發(fā)生火災(zāi)時采取的滅火和自救措施）。
防火措施 滅火和自救措施
①在家中不存放易 燃、易爆物品②室內(nèi)裝修多用不易燃燒的材料③電線、插座等用信得過產(chǎn)晶，不用劣質(zhì)產(chǎn)品④家里配置液態(tài)二氧化碳滅火器，并學(xué)會使用 ①當(dāng)火較小時，立即用各種滅火器材滅火②室內(nèi)失火時，打開門窗，盡量讓濃煙從門窗中排出③在滅火過程中，用濕毛巾捂住 口鼻④火勢太大，不能從室內(nèi)逃出，撤到花園，等待救援⑤因電器、電線短路引發(fā)火災(zāi)時，應(yīng)先 ，再滅火⑥因煤氣泄漏引發(fā)火災(zāi)時，應(yīng)先 ，再滅火
請根據(jù)張華同學(xué)預(yù)防火災(zāi)的方案，回答下列問題：
(1)請你幫助張華同學(xué)進(jìn)一步完善其防火措施，你的建議（任定一條）是___ _。
(2)在滅火措施中，少了一條不可缺少的措施，該措施是 。
(3)在滅火和自救措施中，有一條不夠妥當(dāng)，該措施是 （填序號），理由是 。
(4)請完成滅火和自救措施⑤和⑥中的空白（不要填在表上的空白處）。
⑤ ；⑥ 。
(5)在滅火過程中，用濕毛巾捂住口鼻，其中的道理是 。
Mn02
12.已知2H202==2H2O+02↑，實(shí)驗室中利用該反應(yīng)，選用下圖中裝置制取氧氣。
請回答下列問題：
(1)制取干燥純凈的氧氣時，所選用裝置的導(dǎo)管接口順序為（填字母） ；
(2)若將丁裝置充滿水，就可用排水法收集氧氣，此時裝置最合理的連接順序為（填字母） ；
(3)Mn02是H202分解反應(yīng)的催化劑，可以回收再利用，采用 法，可從反應(yīng)后的混合物中分離出Mn02；
(4)若只改變裝置甲中的藥品，此裝置還可以用來制取的氣體是（填一種氣體的化學(xué)式）____ 。
13．有兩個裝滿純凈氧氣的
集氣瓶(如圖)，用帶火星的
木條分別以甲、乙兩種方式
迅速插入，觀察到木條復(fù)燃，
且在甲中燃燒比在乙中燃燒
得更旺。上述實(shí)驗說明了氧氣
具有的性質(zhì)是： 。
14.小李同學(xué)為了研究竹子里面氣體的成分，做了一個實(shí)驗。
(1)他先將竹子浸在水里，鉆個小孔，看到一串串氣泡冒出。然后采用 法（填實(shí)驗室常用的一種集氣方法）收集到了甲乙兩瓶氣體。
(2)將放有足量紅磷的燃燒匙伸進(jìn)甲瓶中(如圖)，用放大鏡聚焦，使紅磷燃燒，瓶內(nèi)充滿了白煙，然后將甲瓶倒放在水中，松開夾子，結(jié)果流入的水約占瓶子容積的1/10。這說明竹子里的氣體中肯定含有__ __。
(3)再往乙瓶中倒入一些澄清石灰水，發(fā)現(xiàn)石灰水馬上變渾濁。這說明竹子里的氣體中肯定含有 。
(4)那么竹子里的氣體含量與空氣（空氣中的氣體含量如圖所示）有什么區(qū)別呢？于是他又用空氣重復(fù)了上述實(shí)驗。相比較后得出的結(jié)論是： 。
15. 某同學(xué)發(fā)現(xiàn)養(yǎng)魚師傅向魚塘中撒一種微黃色的固體，咨詢得知，這種固體的主要成分是過氧化鈣( Ca02)，是為了解決魚塘中氧氣不足的問題。他回家后查閱資料，查到過氧化鈉與水反應(yīng)的原理：2Na202+ 2H20==4NaOH+ 02 ↑，且Ca02與Na202的化學(xué)性質(zhì)非常相似。
(1)寫出Ca02與H20反應(yīng)的化學(xué)方程式 ；
(2)該同學(xué)為測定這種固體中Ca02的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，稱取20g樣品加入到足量的水中，結(jié)果生成3.2 g 02（假設(shè)樣品中其他成分與水不反應(yīng)）。請你幫助計算該樣品中Ca02的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

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