神奇的氧气1

神奇的氧⽓1

2．2神奇的氧⽓（共2课时）

第1课时氧⽓的性质和⽤途

⼀、设计思想

本节课通过让学⽣对较熟悉的氧⽓进⾏探究，使学⽣初步了解研究⽓体性质的⼀般⽅法。通过学习氧⽓的化学性质，引出氧化物、化合反应、氧化反应等化学概念。设计意图是通过层层递进的教学活动，让学⽣习得有关知识与技能，以贴近初中学⽣的⽇常⽣活，符合从感性认识上升到理性认识的认知发展规律。

此外，在课外让学⽣通过家庭实验“铝在潮湿的空⽓中”和实践活动“收集资料，体会氧⽓的神奇”等⼀系列活动，进⼀步落实探究学习，强化学⽣对化学学习的亲近感，培养学⽣的实践能⼒，进⼀步拓展了学⽣的视野。

在学习氧⽓的性质与⽤途时，通过对不合理使⽤氧⽓会对⼈类造成伤害这⼀事实的介绍，进⼀步培养学⽣⽤发展的眼光看待事物，使学⽣切⾝感受到任何事物都有其两⾯性。

⼆、教学⽬标1. 知识与技能

（1）通过观察和描述，了解氧⽓的主要物理性质，掌握氧⽓的化学性质，写出有氧⽓参与的⼏个重要化学变化的化学反应式。

（2）了解氧化反应、氧化物、化合反应的概念，会⽤概念判断有关化学反应类型或物质类别。

（3）了解氧⽓的主要⽤途，体验氧⽓与⼈类的密切关系。2. 过程与⽅法

培养学⽣观察和描述实验现象的能⼒，使他们知道通过实验来研究物质及其变化的科学⽅法。3. 情感态度与价值

通过对实验现象的仔细观察和描述，逐步培养学⽣严谨求实的科学态度。

三、重点和难点

教学重点：氧⽓的化学性质以及氧化物、化合反应、氧化反应等概念的建⽴。

教学难点：氧⽓的化学性质。

四、教学⽤品

药品：⽊炭、硫粉、红磷、细铁丝、蜡烛、澄清⽯灰⽔、氧⽓若⼲瓶。

仪器：集⽓瓶、燃烧匙、坩埚钳、酒精灯、⽕柴。

媒体：多媒体电脑、实物投影仪、PPT课件。

五、教学流程1. 流程图

2. 流程说明

[1]创设情境，导⼊新课。

[2][3][4]通过观察实物并结合⽣活中获得的经验,逐步认清氧⽓的物理性质。

[5]师⽣共同归纳氧⽓的物理性质。

[6][7][8][9][10][11]在知道如何观察实验的基础上,开展化学实验，观察、描述有关实验现象，书写有关反应的化学反应式。

[12][13]对实验进⾏⼩结，形成对氧⽓化学性质的概述，然后运⽤所学知识，解决⼀些实际问题。

[14][15]在解决问题的过程中，寻找反应的共同点，形成氧化反应的概念。

[16][17][18]进⼀步聚焦搜索点，从更深层⾯寻找反应的共同点，形成化合反应的概念。

[19][20]对⽣成物作深⼊研究，发现共同点，形成氧化物的概念。

[21][22][23]依据氧化物概念的要点，按⼀定规律对有关物质进⾏分类，认识⾦属氧化物、⾮⾦属氧化物。

[24][25][26]汇总学⽣⽣活中对氧⽓的有关认识，归纳出氧⽓的主要⽤途，并通过媒体认识氧⽓的功与过。

[27]师⽣共同⼩结，结束本课。

六、教学案例

五氧化⼆磷

四氧化三铁磷＋氧⽓铁＋氧⽓

1．对氧⽓的物理性质，下列叙述中正确的是（）

（A）极易溶于⽔（B）在标准状况下密度⽐空⽓⼤

（C）在变成⽆⾊液体（D）在变成⽩⾊固体2．下列物质在氧⽓中燃烧时，产⽣有刺激性⽓味的⽓体的是（）

（A）镁带（B）红磷（C）硫粉（D）铁丝3．铁丝在氧⽓中燃烧的⽣成物是（）

（A）氧化铁（B）三氧化⼆铁（C）四氧化三铁（D）氧化亚铁4．下列物质在氧⽓中燃烧时发出明亮的蓝紫⾊⽕焰是（）

（A）硫粉（B）铁丝（C）⽊炭（D）镁带

课堂练习⼆1．下列反应中属于化合反应的有（）

（A）氨⽓＋⽔＋⼆氧化碳→碳酸氢铵（B）⽔氢⽓＋氧⽓

（C）锌＋硫酸→硫酸锌＋氢⽓（D）镁＋氧⽓氧化镁2．下列反应属于氧化反应的有（）

（A）⽔＋⼆氧化碳→碳酸（B）氧化汞汞＋氧⽓

（C）甲烷＋氧⽓⽔＋⼆氧化碳（D）碳＋氧⽓⼆氧化碳3．列下反应中既为化合反应⼜为氧化反应的是（）

（A）铁＋氧⽓四氧化三铁（B）氨⽓＋⽔＋氯化氢→氯化铵

（C）磷＋氧⽓五氧化⼆磷（D）氯酸钾氯化钾＋氧⽓

⼈类氧中毒主要有两型：肺型与脑型。肺型氧中毒发⽣于吸⼊⼀个⼤⽓压左右的氧⼋⼩时以后，出现胸⾻后疼痛、咳嗽、呼吸困难、肺活量减少。肺部呈现炎性病变，有炎性细胞浸润、充⾎、⽔肿、出⾎和肺不张。脑型氧中毒指吸⼊2～3个⼤⽓压以上的氧，可在短时间内引起脑型氧中毒（6个⼤⽓压的氧数分钟；4个⼤⽓压的氧数⼗分钟），病⼈主要出现视觉、听觉障碍、恶⼼、抽搐、晕劂等神经症状，严重者可昏迷、死亡。 氧⽓的⽤途：http://www.doczj.com/doc/8e8d24e909a1284ac850ad02de80d4d8d15a01d8.html /question/4967182.html?si=1

爆炸：http://www.doczj.com/doc/8e8d24e909a1284ac850ad02de80d4d8d15a01d8.html /question/10719952.html?si=2

什么是富氧炼钢：炼钢过程和燃烧有重要关系，燃烧过程就是可以燃烧的物质和氧⽓化合的过程，所以把燃料送⼊炼钢炉中去的时候，还要同时送⼊空⽓。但按空⽓成分来说，只约占五分之⼀(体积分数)的氧⽓才是炼钢⽣产所需的，⽽其余的⽓体，特别是占空⽓体积五分之四的氮⽓，只会耗费炉中的热量，因此，⽤含有⾼成分氧⽓的空⽓代替⼀般热空⽓通⼊炉内，可以加速燃料的燃烧和钢⽔的脱碳。往炼铁⾼炉内吹⼊富氧空⽓，可以省去热风炉的装备，提⾼⾼炉内温度，缩短冶炼时间，⽽且改善⾼炉煤⽓的成分(降低含氮量)。⾼炉煤⽓可⽤作燃料。

科学界⾸次有关氧⽓性质的试验记录：1774年，著名化学家普利斯特⾥写了⼀部名为《⼏种⽓体的试验和观察》的三卷本的书，于1776年出版。在这部书⾥，他⾸次详细叙述了氧⽓的各种性质。普利斯特⾥的试验记录相当有趣。其中⼀段有关氧⽓的叙述，摘录如下：“我把⽼⿏放在‘脱燃素⽓’⾥，发现它们过得⾮常舒服后，我⾃⼰受了好奇⼼的驱使，⼜亲⾃加以试验，我想读者是不会觉得惊异的。我⾃⼰试验时，是⽤玻璃吸管从放满这种⽓体的⼤瓶⾥吸取的。当时我的肺部所得的感觉，和平时吸⼊普通空⽓⼀样；但⾃从吸过这种⽓体以后，经过好多时候，⾝⼼⼀直觉得⼗分轻快舒畅。有谁能说这种⽓体将来不会变成通⽤品呢？不过现在只有两只⽼⿏和我，才有享受呼吸这种⽓体的权利罢了。”需要说明的是，当时普利斯特⾥没有利⽤氧⽓（oxygen）这个名称，⽽从燃素说的⾓度出发，称它为“脱燃素⽓”（dephlogisticated air）。

关于演⽰实验的建议

（1）⽊炭在氧⽓中燃烧，最好选⽤长条⽚状的⽊炭，⽤镊⼦或坩埚钳夹住，加热到发红，由上⽽下慢慢放⼊盛有氧⽓的集⽓瓶中。如果⼀开始就伸到瓶底，⽊炭

燃烧⽣成的⼆氧化碳会把瓶中上部的氧⽓排出，⽊炭就不能持续剧烈燃烧。鉴

定⼆氧化碳的⽯灰⽔，要⽤新制的饱和⽯灰⽔。

（2）硫在氧⽓中燃烧，硫的⽤量不宜过多。250毫升氧⽓所⽤硫以不超过0.5克为宜。

所⽤燃烧匙可内垫⼀层⽯棉绒线或⽯棉布，防⽌硫⾼温燃烧时跟燃烧匙起作⽤，

使燃烧匙腐蚀，实验中要防⽌⼆氧化硫的扩散。

（3）做铁丝在氧⽓中燃烧的实验，也可⽤很细的铁丝卷成螺旋状，先在酒精灯红焰上加热烧红，然后放⼊氧⽓瓶⾥。

（4）氢、氧爆鸣实验，也可改⽤去底的塑料瓶，配以带短管的单塞孔，⽤铁夹夹住瓶颈悬空固定在铁架台上。实验时⽤导管从颈部通⼊氢⽓，估计已经充满氢⽓，

在拔去导管时迅速⽤⾷指堵住瓶上管⼝。然后⽤⽕在管⼝点燃，能清楚地看到

混合⽓体爆鸣时的⽕光和向下冲的⽓浪。

为什么要选择红磷？能不能改⽤⽊炭或蜡烛做这个实验？

本实验的⽬的是测定空⽓中氧⽓的体积约为空⽓的1/5。实验原理是⽤红磷将容器中空

⽓⾥含有的氧⽓消耗掉，使容器中⽓体的压强随着氧⽓的消失⽽减⼩，从⽽使⽔⾯上升（或倒流）。由于红磷燃烧后的⽣成物是五氧化⼆磷固体⼩颗粒，占有的体积极⼩，且极易溶解在⽔⾥，可以看作⽣成物不占空间。容器中的⽓体，去掉氧⽓，没有增加新的成分。故⽔上升的体积或倒流的体积即为氧⽓的体积。

若改⽤⽊炭燃烧，⽣成的⼆氧化碳只有⼀⼩部分溶解在⽔中，⼤部分留在容器的空间，⽓体的压强⼏乎不发⽣变化（将来我们回学习到，反应掉的氧⽓和⽣成的⼆氧化碳的体积是⼀样的），可见液⾯不可能有明显变化，也就⽆法测定空⽓中氧⽓的体积。同理，因蜡烛燃烧也会产⽣⼆氧化碳（还有⽔蒸⽓），所以也不宜做此实验。

根据上述实验原理，作适当改进，能不能⽤⽊炭在空⽓中燃烧测定空⽓组成？

在上题中，我们已分析不宜⽤⽊炭做此实验的原因是燃烧产⽣的⼆氧化碳⽆法被⽔完全吸收，⽽⼤多分散在容器中。那么，解决问题的关键是燃烧产⽣的⼆氧化碳能被液体及时吸收掉，这种液体有吗？答案是肯定的。我们已经知道澄清⽯灰⽔很容易吸收⼆氧化碳。今后我们还会学到⼀种叫烧碱的溶液，它吸收⼆氧化碳的效果更好。

实验结束后，容器中剩余⽓体的成分有哪些？

粗略的，本实验结束后，容器中剩余⽓体主要是氮⽓。但由于液⾯上⽓体中⼀定含有⽔蒸⽓，还有空⽓中原有的稀有⽓体都不溶于⽔，所以都还留在剩余的⽓体中。

液氧炸药

利⽤液氧容易蒸发(1升液氧可以变成800升的⽓态氧,0℃,1.01×105帕)，利⽤炭粉、⽊屑、棉花、烟煤粉等可以在氧⽓中瞬间烧尽，并产⽣⼆氧化碳、⽔蒸⽓以及未⽤尽的氧⽓等⼤量⽓态⽣成物的特征。将液氧跟以上所举易燃物粉末混合，制成液氧炸药。

液氧炸药的优点在于原料来源⼴价钱便宜（制1 kg液氧炸药约需⽤1.5～2.5 kg液氧，制出这么多液氧⼤约耗电4千⽡时的电⼒），可以就地取材节省运输，可以现⽤现制。

制好的液氧炸药，⼀般在15～20分钟内液氧就蒸发⽽使炸药失效，给⼯作带来不便，但也有它有利的⼀⾯，就是其中万⼀出现有未爆炸的炸药桶，也会在短时间内由于液氧蒸发⽽⾃⾏消失了它的爆炸能⼒，不再有什么危险，不象⼀般硝铵或⿊⽕药，只要点⽕后未爆炸就时刻保留着它的危险性。

液氧炸药⼴泛⽤于露天爆破⼯程，但不宜⽤于有坑⽓或煤粉尘的矿井。

氧⽓在医疗⽅⾯等的⽤途

氧⽓对于⼈体维持⽣命和活动是必需的。但健康的⼈在正常情况下是不需要吸⼊纯氧的。因为⼈体内进⾏的是⼀种缓慢的氧化过程，能够陆续放出能量，供给体内器官的需要和维持体温（约37℃）。如果长时间吸⼊纯氧，体内氧化速度过快，放热过多，正常的⽣理机制发⽣紊乱，体温升⾼，会出现病态。

但是，有时病⼈由于呼吸器官发⽣障碍，体内缺氧，就需要吸⼊⾼浓度的氧作为补充，进⾏医疗。病⼈呼吸也不⼀定⽤纯氧，⽽是增加含氧量的空⽓，含氧量的多少可随病⼈的需要⽽定。

⾼空飞⾏员、潜⽔员、登⼭运动员也随⾝带氧⽓囊，以便在缺氧的地⽅进⾏⼯作。

在氯酸钾的分解反应⾥，⼆氧化锰的催化作⽤。

在氯酸钾的分解反应⾥，⼆氧化锰的催化作⽤问题，到⽬前为⽌还没有肯定的解释。有的⽂献认为中间产物是七氧化⼆锰：2KClO3＋4MnO2→2KCl＋2Mn2O7

2Mn2O7→4MnO2＋3O2

2KClO3＋（4MnO2）→2KCl＋3O2＋（4MnO2）

也有的⽂献鉴于制得的氧⽓⾥有氯⽓的⽓味，⽣成的KCL常常有紫红⾊，认为反应过程如下：2KClO3＋2MnO2→2KMnO4＋Cl2＋O2

2KMnO4→K2MnO4＋MnO2＋O2

K2MnO4＋Cl2→2KCl＋MnO2＋O2

2KClO3＋（2MnO2）→2KCl＋3O2＋（2MnO2）

七、教学反思

本课的教学若与练习部分P26的实验⼀《物质在氧⽓中燃烧》有机结合，也许是⼀条较好的途径。既可节约教学时间，⼜可在提⾼学⽣动⼿能⼒，培养学⽣观察、分析、归纳、整理能⼒的同时，丰富学⽣的感性认识，使教学更具说服⼒。当然这样进⾏教学，对教师是⽐较有挑战性的。但总体感觉本节课的教学⽤时偏紧，⽽且对学⽣在观察、描述、推理等⽅⾯的要求也⽐较