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第2章身边的化学物质第1节性质活泼的氧气第1课时氧气的性质和用途探究点一空气的成分[情景展示][问题探究] 阅读上述有关“空气成分”卡通图，空气中含有哪些成分呢？填写下列数据：a________；b________；c________。
[思考交流] ____________________________________________________________________________________________________________________________________ [归纳提升] 空气不是一种单一的物质，而是由多种气体组成的，是混合物，含量较多的是氮气和氧气，还含有其他气体，如稀有气体和水蒸气等。
[课堂速记] ___________________________________________________________________________________________________________________________________ 探究点二氧气的性质[情景展示1][问题探究] 木炭在氧气中燃烧和在空气中燃烧有什么区别？[思考交流] __________________________________________________________________________________________________________________________________ [归纳提升] 木炭在空气中燃烧时发出红光，在氧气中燃烧时发出白光，这是因为木炭、石蜡等在空气中能燃烧的物质在氧气中燃烧会更剧烈，这跟氧气的浓度有关，氧气浓度越大，燃烧越剧烈。
[继续探究] 在做木炭在氧气中燃烧的实验时应注意些什么？[思考交流] __________________________________________________________________________________________________________________________________ [归纳提升] 为了使木炭、铁丝、蜡烛等在氧气中充分燃烧，实验时应将它们从上而下缓慢伸入，如果伸入过快，可能会使得大量氧气受热逸出，影响实验效果。
沪教版（全国）（2024）化学九年级上册《性质活泼的氧气》教案及反思一、教材分析：《性质活泼的氧气》是沪教版九年级上册的重要内容。
氧气是学生在化学学习中系统认识具体物质及其变化规律的开始，也是后续学习其他物质的重要基础。
通过对氧气性质的学习，学生不仅能掌握氧气的重要性质和用途，还能为学习化学实验基本操作、气体制取等知识打下基础，同时也有助于学生逐步形成“性质决定用途”的化学学科思想。
二、教学目标：【知识与技能】：1.了解氧气的物理性质。
2.掌握氧气的化学性质，能写出相关的化学方程式。
3.理解氧气的氧化性，知道氧气是一种常见的氧化剂。
【过程与方法】：1.通过实验探究，培养学生观察、分析和解决问题的能力。
2.学习从具体到抽象、从个别到一般的归纳方法。
【情感态度与价值观】：1.激发学生学习化学的兴趣，培养学生严谨的科学态度。
2.增强学生对化学与生活密切联系的认识，培养学生关注环境、热爱自然的情感。
三、教学重难点：【教学重点】：1.氧气的化学性质。
2.氧气的氧化性。
【教学难点】：1.氧气化学性质实验的现象观察和分析。
2.理解氧气氧化性的概念。
四、学情分析：九年级学生在之前的学习中已经对空气的成分有了初步的了解，知道氧气是空气中的重要成分之一，但对氧气的性质还缺乏系统的认识，也具备了一定的观察能力和实验操作能力，但在实验现象的描述和分析、化学用语的书写等方面还需要进一步加强训练。
学生对于化学实验充满好奇心和求知欲，教学中应充分利用实验激发学生的学习兴趣，培养学生的科学探究精神。
五、教法和学法【教法】：1.讲授法：讲解氧气的物理性质、化学性质等基础知识。
2.实验法：通过演示实验和学生实验，让学生直观感受氧气的性质。
3.讨论法：组织学生讨论实验现象和结果，引导学生得出结论。
【学法】：1.观察法：观察实验现象，获取有关氧气性质的信息。
2.实验法：亲自动手实验，提高实验操作能力和观察分析能力。
3.归纳法：归纳总结氧气的性质和用途，形成知识体系。
2.1性质活泼的氧气第一课时教学目标【知识与能力】1.认识氧气的物理性质，掌握氧气的化学性质。
2.观察和描述木炭、蜡烛、铁丝在氧气中的燃烧现象，从中归纳出氧气的化学性质。
3.了解氧气的主要用途，氧气与人类生活的密切关系。
【过程与方法】通过实验探究〔木炭、蜡烛、铁丝等在氧气中的燃烧〕掌握氧气的化学性质。
【情感态度价值观】培养学生观察和描述实验现象的能力，学会通过实验来研究物质及其变化的学方法。
初步形成“性质决定用途，用途反映性质〞的化学思想。
教学重难点【教学重点】氧气的化学性质。
【教学难点】氧气的化学性质及木炭、蜡烛、铁丝等在氧气中燃烧现象的描述。
课前准备仪器：坩埚钳、集气瓶、燃烧匙、磨砂玻璃等。
药品：木炭、蜡烛、铁丝、水、火柴梗、氧气等。
教学过程【情景引入】空气的成分〔按体积分数〕：氮气约占78%，氧气约占21%，稀有气体约占0.94%，二氧化碳约占0.03%，其他气体和杂质约占0.03%。
与人类关系最密切的气体是哪一种？我们是怎样用实验来确定空气中它的含量的呢？答案要点：氧气；红磷的燃烧实验。
【教师引导】结合前面的问题，再让学生观察一瓶纯氧气，阅读课本，查看课本插图，让学生总结出氧气的物理性质〔学生抢答〕。
一、认识氧气的性质1.氧气的物理性质在通常状况下，氧气是一种无色、无气味、密度比空气稍大、不易溶于水的气体。
把氧气加压降温后可以先变成淡蓝色的液体，再降温可变成淡蓝色的雪花状固体。
【问题讨论】〔1〕平地和高原〔高山〕上空气中氧气的含量有哪些差异？〔2〕冷开水是否适合养金鱼？【过渡】学习了氧气的物理性质，接下来我们要通过实验探究来学习氧气的化学性质。
【教师设疑】大家都知道，很多物质可以在空气中燃烧，你知道其中的原因吗？你能举几个例子？答案要点：蜡烛燃烧、红磷在氧气中燃烧。
燃烧更旺，发出白光，放出热量，瓶壁有水雾，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体【交流讨论】〔1〕为什么可燃物在氧气中燃烧比在空气中燃烧更旺？答案要点：物质燃烧是否旺盛与氧气的浓度和与氧气的接触面积〔时机〕大小有关，接触面积大，氧气浓度高，则燃烧更旺。
性质活泼的氧气【基础巩固】1．下列用途中利用氧气的物理性质的是( )。
A．氧气用于炼钢B．液态氧用于制造炸药C．工业上利用空气制取氧气D．急救病人时输氧气2．实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气结束后，发现试管炸裂了，下列四种解释中不合理的是( )。
A．加热时，没有预先对试管预热就直接加热B．加热时间太长C．结束时．先熄灭了酒精灯，后将导管移出水面D．未冷却的试管立即用冷水冲洗3．用高锰酸钾制取氧气的操作步骤有：①加热；②收集氧气：③装入药品并在管口放一小团棉花，再固定在铁架台上；④检查装置的气密性；⑤停止加热；⑥将导管从水槽中取出。
正确的操作顺序是( )。
A．①②③④⑤⑤B．④③⑥⑤①②C．③④①②⑥⑤D．④③①②⑥⑤4．实验室制取氧气时，不正确的操作是( )A．装药品前应检查装置的气密性B．导管口开始有气泡冒出时，不宜立即收集气体C．停止加热时，应先把导管移出水面，然后熄灭酒精灯D．收集满氧气的集气瓶从水槽中取出后应倒放在桌面5．某同学用加热高锰酸钾制取氧气，并用排水法收集氧气时，发现水槽内水变成红色，其原因是( )。
A．试管口略向下倾斜B．用酒精灯的外焰加热C．试管口未放一团棉花D．没有进行均匀加热6．“神舟六号”太空舱利用NiFe2O4将航天员呼出的CO2转化为O2，而NiFe2O4的质量和化学性质都无变化，在该过程中NiFe2O4是( )。
A．反应物B．生成物C．催化剂D．消毒剂7．今天是实验室的开放日．某小组的同学来到实验桌前，桌上摆放有下列仪器：(1)组长让大家完成的第一个任务是写出仪器的名称，同学们完成任务的情况如上图所示，其中名称有错误的是_______（填字母）。
(2)用高锰酸钾制取氧气还需要补充的玻璃仪器是_______。
8．小科同学将一片土豆放入过氧化氢溶液中，发现过氧化氢溶液的分解速度加快。
查阅资料后她知道土豆中含有过氧化氢酶，这是一种生物催化剂。
于是她设计了如下实验：常温下将几片土豆放入甲注射器，分别往甲、乙两注射器内注入相同体积与溶质质量分数的过氧化氢溶液（如图所示），密封后观察注射器内气泡气生的速率。
(1)小科设计的乙装置起_______作用。
(2)小科把甲注射器放在0℃的环境中，发现产生气体的速率减小，说明过氧化氢酶的催化效率与_______有关。
9．如下图所示，图（工）是部分常用化学仪器或装置，图(Ⅱ)是部分“微型”化学仪器或装置（用“微型”仪器做实验，其试剂用量和废物排放量是通常用量的1/10或更少，符合绿色化学的理念）。
对比图(I)和图(Ⅱ)回答以下问题：(1)图(I)中A、B名称分别是_______、_______；若用D装置除去O2中的水蒸气，则D 中应装入的液体是_______，气体应从_______（填字母）端通入。
(2)用图(Ⅱ)中的“微型”仪器做实验，固体只需极少量、液体用量也很少（或只需1～2小滴）．相对用图（Ⅰ）仪器做实验的优点是_______（填序号）。
①节约药品用量②能完全消除实验污染③方使个人或家庭实验④若需加热也能节约燃料(3)图(I)中的C装置的作用相当于图(Ⅱ)中的装置_______（填字母），它们在实验操作上的共同优点是通过控制_______来控制反应速度。
(4)图(Ⅰ)中的C装置和图(Ⅱ)中的“多用途U型管”（是在U型管中套入一个底部有小孔的具支试管）都可用做“固一液”反应制取气体。
若在反应进行中分别将两装置的橡胶管中部夹上铁夹，可能出现的现象是：C将置_______；“多用途U型管”_______。
【拓展提优】10．医院给病人输氧时用到类似右图所示的装置。
关于该装置，下列说法中不正确的是( )。
A．b导管连接供给氧气的钢瓶B．b导管连接病人吸氧气的塑料管C．使用该装置可用来观测是否有氧气输出D．使用该装置可用来观测氧气输出的速率11．下列说法中，正确的是( )。
A．在空气中不燃烧的物质，在氧气里也一定不燃烧B．钢铁生锈、自磷自燃都是缓慢氧化的结果C．只有使用二氧化锰才能催化双氧水分解放出氧气D．使用催化剂可使双氧水分解出比理论值更多的氧气12．用推拉注射器活塞的方法可以检查下图装置的气密性。
当缓慢拉动活塞时，如果装置气密性良好，则能观察到( )。
A．注射器内有液体B．瓶中液面明显上升C．长颈漏斗内液面上升D．长颈漏斗下端管口产生气泡13．某同学在实验室制取氧气时，用排水法收集氧气。
他的主要操作步骤如下：①装置连接后检查气密性，再加入药品加热；②导管口刚冒出气泡就收集氧气；③实验完毕先将酒精灯熄灭再移出水中的导管；④将收集满氧气的集气瓶盖上玻璃片后取出正放在桌面上。
(1)该同学的操作步骤中正确的是_______，错误的是_______。
（填序号）(2)该同学的错误操作可能导致的后果是______________。
(3)请将错误操作改正：______________。
(4)若该生实验时发现水槽中的水变成紫红色，原因是______________。
14．如图所示是实验室加热高锰酸钾制取氧气的装置图，下列有关实验操作的分析错误的是( )。
A．气密性检查：用手握紧试管，观察到水中导气管有气泡冒出，说明装置不漏气B．试管口略向下倾斜：防止试管壁上的水流入试管底部，导致试管炸裂C．加热：直接用酒精灯的火焰对准药品所在位置加热D．停止加热：先把导管移出水面，再熄灭酒精灯15．学习了MnO2对过氧化氢分解有催化作用的知识后。
某同学想：CuO能否起到类似MnO2的催化剂作用呢？于是进行了以下探究。
【猜想】Ⅰ．CuO不是催化剂、也不参与反应，反应前后质量和化学性质不变；Ⅱ．CuO参与反应产生O2，反应前后质量和化学性质发生了改变；Ⅲ．CuO是反应的催化剂，反应前后_______。
【实验】用天平称量0.2 g CuO，取5mL 5%的过氧化氢溶液于试管中，进行如下实验：(1)填写下表：(2)步骤①的目的是____________________________。
(3)步骤④需用到的实验仪器有：铁架台（带铁圈）、漏斗、烧杯、_______。
(4)过氧化氢能被CuO催化分解放出O2的文字表达式为_______。
16．某同学用下图装置制氧气，请问：(1)用高锰酸钾制取和收集氧气的装置应选用_______（填序号，下同）；用双氧水和二氧化锰制取和收集干燥的氧气的装置应选用_______。
(2)检查装置①气密性的方法是______________。
(3)装置②试管口要略向下倾斜的原因是_______。
(4)若用装置④收集的氧气不纯，其原因可能是（请写两种原因）：①_________________________________________________；②_________________________________________________。
17．下图是实验到制取干燥氧气的装置：（提示：分液漏斗可以防止气体外逸）(1)写出图中标号d的仪器名称_______。
(2)a中的药品是_______；c中试剂的作用是_______。
(3)请说明如何改正装置中的两处错误_______、_______。
18．过氧化氢溶液在二氧化锰作催化剂的条件下能迅速分解成氧气和水。
分液漏斗可以通过调节活塞控制液体滴加速度。
回答下列问题：(1)分液漏斗中应放入的物质是_______，锥形瓶中应放入的物质是_______。
(2)要收集一瓶纯净的氧气应选择上图中的装置_______（填字母，下同），要收集一瓶干燥的氧气应选择的收集装置为_______。
(3)某同学在观察到锥形瓶内有大量气泡时，开始用C装置收集氧气，过一段时间后用带火星的木条伸入瓶口、瓶中、瓶底，都未见木条复燃。
其原因是______________。
(4)实验室若用此法代替高锰酸钾加热制氧气，优点是_______（填字母，下同）。
A．生成物中只有氧气B．不需加热C．需加热D．反应便于控制(5)若装置A中反应剧烈，则可以采取的措施是_______。
A．控制液体的滴加速度B．用体积小的锥形瓶C．加热反应物(6)氨气是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水，水溶液呈碱性。
实验室用加热氯化铵(NH4Cl)和熟石灰两种固体的混合物可制取氨气，同时生成氯化钙和水。
实验室制取氨气时，应该选择什么样的发生装置和收集装置？简单说明原因。
19．下列对催化剂描述正确的是( )。
A．任何化学反应都需要催化剂B．催化剂在反应前后本身的质量发生了变化C．只有分解反应才需要催化剂D．某些化学反应可以有多种催化剂20．某兴趣小组根据实验室提供的仪器和药品进行了氧气的制备实验。
(1)甲同学选用如下图所示的装置制取氧气。
①写出仪器B的名称：_______。
②甲同学应选取的试剂是MnO2和_______（填化学式），MnO2固体在该反应中起_______作用。
③除用排水法外，甲同学还可选择_______法收集氧气。
④实验前，甲同学先向仪器A中加入水，然后将导管放入水槽中，并打开仪器A的活塞，观察导管口是否有连续的气泡出现。
该实验操作的目的是______________。
(2)乙同学称取一定质量KMnO4放在大试管中，将温度控制在250℃加热制取O2，该反应的文字表达式为___________。
实验结束时，乙同学发现收集到的O2大于理论产量，针对这一现象，同学们进行了如下探究：【提出猜想】猜想I：反应生成的MnO2分解放出O2；猜想Ⅱ：反应生成的K2MnO4分解放出O2。
做出上述猜想的理由是_____________________。
【实验验证】同学们分为两组，分别进行以下实验：①第一组同学取一定质量的MnO2，在250℃条件下加热一段时间，冷却后测得MnO2的质量不变。
则猜想_______错误。
②第二组同学取K2MnO4在250℃条件下加热，没有用测定质量的方法得出了猜想Ⅱ正确的结论。
该组同学选择的实验方法是_______。
【拓展延伸】实验发现，K2MnO4受热只能部分分解，经分析可能是生成物K2O对其分解产生影响。
请设计实验方案验证：_____________________。
【实验反思】通过以上实验探究，你对“问题的发现与解决”有何认识？参考答案1．C2．B3．D4．D5．C6．C7．(1)f(2)酒精灯8．对照温度9．(1)胶头滴管（或滴管）试管浓硫酸a(2)①③④(3)F液体（溶液）加入量(4)橡胶塞冲出（或锥形瓶爆炸）液体和固体分离，反应停止10．A11．B 12．D13．(1)①④②③(2)导管口刚冒出气泡就收集可导致收集到的氧气不纯；先熄灭酒精灯可能导致水倒流至试管内而使试管炸裂(3)改正②：待导管口出现连续均匀的气泡后再开始收集；改正③：先将水中的导管移出水面，再熄灭酒精灯(4)在试管口处没有放棉花，致使高锰酸钾粉末随氧气进入水槽中14．C15．【猜想】Ⅲ，质量和化学性质不变【实验】(1)有气泡放出CuO质量仍为0.2 g带火星木条复燃(2)与步骤③对比，检验加入CuO前后双氧水分解速度有无变化(3)玻璃棒（答实验用品“滤纸”不正确）氧化铜水＋氧气(4)过氧化氢−−−→16．(1)②④或②⑤①③⑤(2)向长颈漏斗中注入水至长颈漏斗下端管口浸入液面以下，用弹簧夹夹紧橡皮管，继续加水，然后观察长颈漏斗管中的液面高度是否变化，如果液面不下降则说明气密性好（合理答案即可）(3)防止冷凝水倒流使试管炸裂(4)①过早收集，没等导管口有连续且均匀的气泡冒出就开始收集②收集氧气前集气瓶中的水没有装满，留有空气17．(1)集气瓶(2)过氧化氢溶液（“双氧水”、“过氧化氢”、“H2O2”均可）干燥氧气(3)装置c中左边导管插入液面下（或“装置c中的进气导管插到液面下”）用向上排空气法收集（或“用瓶口向上排空气法收集”）18．(1)双氧水二氧化锰(2)D B(3)氧气密度比空气大，瓶内无氧气(4)B、D(5)A (6)发生装置：与高锰酸钾制氧气的发生装置相同，收集装置：向下排空气法。
