第2单元 课题3 氧气（教师版）-2024年初中化学同步（人教版）

第2 单元 课题3 氧气 课程标准 学习目标 1 能通过实验说明氧气的主要性质，并能用表达 式(化学方程式)表示； 2 能举例说明物质性质的广泛应用及性质与用途 的关系；认识物质性质在生活、生产、科技发展 等方面的广泛应用。 3 体会科学地利用物质性质对提高人们的生活质 量具有重要作用。(新增) 1 初步了解研究具体物质的方法，并知道性质与 用途之间的关系 2 知道氧气的性质。认识硫、碳、铁与氧气反响 的现象、文字表达式 3 认识化学反应，了解化学反应的根本特征，认 识化合反应和氧化反应 4．认识化合反应与氧化反应，知道生活中的缓 慢氧化现象。 自主梳理 目标任务 01 预习导学 02 一、氧气的物理性质 ①色、味、态：通常情况下，是无色无味的气体 ②密度：标准状况下，密度略大于空气 ③溶解性：氧气不易溶于水 ④三态变化：降温后，氧气可以变为淡蓝色的液体，甚至淡蓝色雪花状固体。 二、氧气的化学性质 氧气的化学性质比较活泼，具有助燃性(支持燃烧)和氧化性 1 硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰,在氧气中产生蓝紫色火焰,生成带有刺激性气味的气体,放热，其燃烧反 应的文字表达式：硫 + 氧气 点燃 → 二氧化硫 ；符号表达式：S+ 2点燃 → S2 在集气瓶中放少量水的目的：吸收二氧化硫，防止污染空气 2 木炭在空气中燃烧发出红光，在氧气中发出白光，放出大量的热，生成的气体使澄清石灰水变浑浊，其 燃烧反应的文字表达式：碳 + 氧气 点燃 → 二氧化碳 ；符号表达式： + 2点燃 → 2 3 铁丝在氧气中燃烧现象：剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热，文字表达式：铁 + 氧气 点燃 → 四氧化三铁 ；符号表达式：Fe + 2 点燃 → Fe34；做铁丝燃烧的实验时，铁丝用砂纸打磨的目的是除 去铁丝表面氧化物；要把铁丝绕成螺旋状的原因是增大铁丝和氧气的接触面积， 从而增大了预热面积， 便 于燃烧；在铁丝下端系一根火柴杆的目的是引燃铁丝；先点燃火柴杆，待其即将燃尽时再伸入集气瓶的目 的是避免在集气瓶中，火柴燃烧消耗过多氧气，不利于铁丝的燃烧；在集气瓶底加少量水(或铺少量沙子) 的目的是防止高温生成物溅落瓶底炸裂。 三 、化合反应、氧化反应 1．化合反应：由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应，叫做化合反应。 表达式：+B+···=== M(特点：多变一) 2．氧化反应：物质与氧气发生的反应属于氧化反应。氧气在氧化反应中提供氧，它具有氧化性。 3．物质在氧气中燃烧是较剧烈的氧化反应。但并不是所有的氧化反应都像燃烧那样剧烈并发光、放热。 有些氧化反应进行得很慢，甚至不容易被察觉，这种氧化叫做缓慢氧化。在生活中，缓慢氧化的例子很多， 如动植物的呼吸、食物的腐烂、酒和醋的酿造、农家肥料的腐熟等都包含物质的缓慢氧化。 预习检测 1．下列对氧气性质的描述中，错误的是( ) ．通常情况下，氧气是一种无色无味的气体 B．氧气极易溶于水 ．氧气在低温高压时能变为淡蓝色液体或固体 D．氧气的化学性质比较活泼 【答】B 【详解】、通常状况下氧气是一种无色无味的气体，故正确； B、氧气是一种不易溶于水的气体，故B 错误； 、氧气在加压、降温会变成淡蓝色液体或固体，故正确； D、氧气可以与碳、硫、磷、铁、镁等很多物质发生反应，所以氧气是一种化学性质比较活泼的气体，故 D 正确。 故选：B。 2．下列有关氧气的说法正确的是( ) ．氧气的密度比空气略小 B．鱼、虾等能在水中生存，是由于氧气极易溶于水 ．氧气能支持燃烧，可作燃料 D．氧气的化学性质比较活泼，一定条件下能与许多物质发生反应 【答】D 【详解】、标准状况下，氧气的密度(1429g/L)，比空气的密度(1293g/L)略大，错误； B、氧气不易溶于水，在室温下，1L 水中能溶解约30mL 的氧气，以支持生活在水中的生物呼吸，B 错 误； 、氧气本身不能燃烧，不能用作燃料，氧气支持燃烧，有助燃性，可用作助燃剂，错误； D、氧气的化学性质比较活泼，一定条件下，能与碳、硫、磷等多种物质发生反应，连某些在空气中不能 燃烧的物质却能在氧气中燃烧，D 正确。 故选：D。 3．以下是某同学实验记录本中的部分内容，下列对实验现象的描述不正确的是( ) ．镁条在空气中燃烧，发出耀眼的白光 B．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射 ．木炭在空气中充分燃烧，生成黑色固体 D．硫在氧气中燃烧，生成一种有刺激性气味的气体 【答】 【详解】、镁条在空气中燃烧，发出耀眼白光，放出热量，生成白色固体，不符合题意； B、铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射，生成黑色固体，不符合题意； 、木炭在空气中充分燃烧，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，符合题意； D、硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，生成具有刺激性气味的气体，不符合题意。 故选：。 4．下列化学反应中属于化合反应的是( ) ．硫+氧气 二氧化硫 B．锌+盐酸 氯化锌+氢气 ．石蜡+氧气 二氧化碳+水 D．氧化汞 氧气+汞 【答】 【详解】、该反应是由两种物质生成一种物质的反应，属于化合反应，符合题意； B、该反应的反应物和生成物都是两种，不属于化合反应，不符合题意； 、该反应的反应物和生成物都是两种，不属于化合反应，不符合题意； D、该反应是一种物质生成两种物质，不属于化合反应，不符合题意。 故选：。 5．下列变化过程中，不包含缓慢氧化的是( ) ．铁生锈 B．动植物的呼吸 ．食物的腐烂 D．水的蒸发 【答】D 【详解】、铁生锈的条件是铁与水和氧气共同接触，铁置于潮湿的空气中被氧化，过程缓慢、不易察觉， 包含缓慢氧化，不符合题意； B、动植物的呼吸是体内有机物在酶的作用下与氧气发生氧化反应的过程，过程缓慢、不易察觉，包含缓 慢氧化，不符合题意； 、食物的腐烂是食物与氧气发生氧化的结果，过程缓慢、不易察觉，包含缓慢氧化，不符合题意； D、水的蒸发属于物理变化，不包含缓慢氧化，符合题意。 故选：D。 6 现有2 个装满氧气的集气瓶如图放置，将带火星木条伸入瓶中，木条都复燃，但在乙中的木条燃烧更旺， 实验说明氧气具有的2 条性质是？ (1)_________ (2)_________ 【答】氧气密度比空气大 氧气具有助燃性 【详解】 将带火星木条伸入瓶中，木条都复燃说明氧气具有助燃性；带火星木条在乙中的木条燃烧更旺说明集气瓶 下部氧气的浓度更高，因此说明氧气密度比空气大。 7 通常状况下，氧气是一种无色无味的气体，密度比空气的大，不易溶于水，它是一种非常重要的空气资 源，如在“新型肺炎”患者的治疗中为病人提供氧气呼吸是必不可少的环节，除此之外氧气还有很多其他 性质及用途，自然界的氧气主要来源于植物的光合作用。它是比较活泼的气体，能跟许多物质发生化学反 应，提供氧，具有氧化性。试回答。 (1)氧气的物理性质(写一点)：___________； (2)氧气的用途有：___________和支持燃烧； (3)氧气的化学性质：_____________； (4)空气中氧气的来源是：_________。 【答】无色无味气体 供给呼吸 氧化性 植物光合作用 【详解】 (1)氧气的物理性质：无色、无味、气态、密度大于空气、不易溶于水(任意填一个)。故填：无色无味气体； (2)氧气的用途有：供给呼吸(潜水、医疗急救、登山、炼钢、气割气焊等)。故填：供给呼吸； (3)氧气是比较活泼的气体，能跟许多物质发生化学反应，提供氧，具有氧化性。故填：氧化性； (4)自然界的氧气主要来源于植物的光合作用。故填：植物光合作用。 8 如图所示，如果、B 两圆分别表示化合反应和氧化反应， 请根据两圆关系来回答下列问题。 (1)表示 ________________________________。 (2)你能举出反应的例子吗？写出反应的文字表达式______________________________________。 (3)你认为“石蜡+氧气 二氧化碳+水”属于________(填“”、“B”或“”)反应；“二氧化碳+水 碳酸”属于___________(填“”、“B”或“”)反应。 【答】既是化合反应又是氧化反应 ( 、 ，其他合理答也可) B 【详解】 (1)区的反应既属于化合反应，又属于B 氧化反应，说明此区的反应的特点为：两种或两种以上物质其中 有氧气反应，生成一种物质；表示：既是化合反应又是氧化反应； (3)符合区反应特点的反应为：只生成一种物质的可燃物燃烧的反应，如木炭燃烧、铁丝燃烧、红磷燃烧等； 故填： ( 、 ，其 他合理答也可)； ③石蜡和氧气反应，属于物质与氧气发生反应的氧化反应，生成二氧化碳和水两种物质，不属于化合反应， 所以属于B 区；“二氧化碳+水 碳酸”属于化合反应，不是物质与氧气的反应，不属于氧化反应，属于 区。 9 如图所示是甲、乙、丙三个实验的示意图，根据图中所发生的化学反应现象及化学反应原理，进行总结 归纳并回答下列问题： (1)所发生的三个反应有多个共同的特点，分别是：①_______；②_______ _______ ③ 。 (2)乙实验进行时装置中错误是_________，甲、乙、丙三个实验甲中水的作用_________，乙中水的作用__ _______，丙中水的作用_________ (3)写出这三个反应的文字表达式：甲：_________乙：_________丙：_________。 【答】都是与氧气反应 反应物都是两种 都是化合反应(或反应条件都是点燃，合理即可) 集气瓶中未 放水 防止集气瓶炸裂 吸收二氧化硫 防止集气瓶炸裂 磷+氧气 五氧化二磷 硫+氧气 二氧 化硫 铁+氧气 四氧化三铁 【详解】 (1)甲：磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷；乙：硫与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化硫； 丙：铁与氧气在点燃的条件下反应生成四氧化三铁，三个反应都是物质与氧气反应，反应物都是两种，都 属于化合反应，生成物都是氧化物； (2)硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，二氧化硫有毒，逸散到空气中，会污染空气，故应在集气瓶底部放少量 水，吸收二氧化硫； 甲装置中，磷燃烧放出大量的热，放少量水，可以吸收热量，防止高温熔融物溅落，炸裂集气瓶底部；乙 装置中，硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，二氧化硫有毒，逸散到空气中，会污染空气，二氧化硫能与水反 应，故乙中水的作用是：吸收二氧化硫，防止污染空气；丙中铁在氧气中燃烧，放出大量的热，丙中水的 作用是：吸收热量，防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底； (3)甲：磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，该反应的文字表达式为：磷+氧气 五氧化二磷 ； 乙：硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，该反应的文字表达式为：硫+氧气 二氧化硫 ； 丙：铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，该反应的文字表达式为：铁+氧气 四氧化三铁 ►环节一 探究氧气的化学性质 问题探究1 木条复燃实验 实验操作 把带有火星的木条伸到盛有氧气的集气瓶中， 观察木条是否复燃。 氧气可以使带有火星的木条复燃 实验现象 实验结论 【答】带有火星的木条在氧气中复燃 氧气能支持燃烧(氧气有助燃性) 问题探究2 硫的燃烧实验 实验 操作 在燃烧匙里放少量硫，加热，直到发生燃烧，观察硫在空气里 燃烧时发生的现象。然后把盛有燃着的硫的燃烧匙伸进充满氧 气的集气瓶里，再观察硫在氧气里燃烧时发生的现象。比较硫 在空气里和在氧气里燃烧有什么不同。 实验 现象 文字 表达式 【答】硫在空气中燃烧时发出微弱的淡蓝色火焰，在氧气中燃烧则更旺，发出明亮的蓝紫色火焰，放出热 量，同时生成了一种有刺激性气味的气体——二氧化硫(S2) 硫+氧气 二氧化硫 问题探究3 碳的燃烧实验 探究提升 03 实验 操作 实验 现象 文字 表达式 【答】在空气中保持红热；在氧气中比在空气中燃烧更旺，发出白光，并放出大量热量，燃烧后生成一种 能使澄清石灰水变浑浊的气体——二氧化碳(2) 碳+氧气 二氧化碳 问题探究4 铁丝的燃烧实验 实验 操作 把两根光亮的细铁丝分别盘成螺旋状。取一根在酒精灯上烧至 红热，观察现象；另取一根，在下端系一根火柴，点燃火柴， 待火柴快燃尽时，插入充满氧气的集气瓶中(预先放入一些 水)，观察现象。 实验 现象 文字 表达式 【答】在空气中加热铁丝时，铁丝只能发生红热现象，不能燃烧；但在氧气里点燃细铁丝可发生剧烈燃烧， 火星四射，放出大量的热，生成黑色固体。 铁与氧气反应生成黑色的四氧化三铁(Fe34)固体：铁+氧气 四氧化三铁 要点归纳 物质与氧气的反应 实验药品 实验现象 注意事项 硫 在空气中 淡蓝色火焰 放热，生成带有刺激 性气味的气体 在集气瓶中放少量水的目的：吸收二氧化硫， 防止污染空气 在氧气中 蓝紫色火焰 木炭 在空气中 发出红光 放热，生成能使澄清 石灰水变浑浊的气体 木炭缓慢伸入的目的：避免大部分氧气从瓶口 逸出，使木炭能与氧气反应 在氧气中 发出白光 铁丝 在空气中 红热，不燃烧 集气瓶底放一些水或沙子的目的：防止高温熔 融物溅落瓶底，使集气瓶炸裂； 铁丝绕成螺旋状的目的：增大受热面积； 铁丝下端火柴的目的：引燃铁丝； 火柴快燃尽才伸入瓶内的目的：防止火柴燃烧 消耗过多氧气 在氧气中 剧烈燃烧，火星四射，放出大量热， 生成黑色固体 (2)反应的表达式 反应 文字表达式 符号表达式 硫在氧气中燃烧 硫 + 氧气 二氧化硫 S + 2 S2 碳在氧气中燃烧 碳 + 氧气 二氧化碳 + 2 2 铁丝在氧气中燃烧 铁 + 氧气 四氧化三铁 Fe + 2 Fe34 典例精讲 【例1】请根据如图回答问题： (1)填写仪器名称：X ________。 (2)装置B 和的仪器里都预装了少量水，其中可以用细沙来代替水的装置是________(填“B”或“”)。 (3)B 装置中当火焰变得微弱时，将燃烧匙进一步伸入瓶底，火焰又变旺，可得出氧气的一条物理性质是__ ______。反应的文字表达式 。 【答】(1)集气瓶 (2) (3)氧气的密度大 硫＋氧气 二氧化硫 【解析】(1)由图示可知，X 仪器的名称是集气瓶； (2)由图示可知，装置B 和分别是硫、铁在氧气中燃烧，其中可以用细沙来代替水的是铁在氧气中燃烧， 由于沙不能吸收二氧化硫气体，硫在氧气中燃烧，不用细沙来代替水； (3)当火焰变得微弱时，说明上层的氧气基本耗尽，将燃烧匙进一步伸入瓶底，火焰又变旺，说明下方有氧 气，可得出氧气的一条物理性质是氧气的密度大；硫在氧气中燃烧的文字表达式为：硫＋氧气 二 氧化硫。 【例2】学习了氧气的性质后，小浩同学想探究铁丝在氧气中燃烧的实验，实验步骤：取几根纱窗细铁丝， 擦去表面的铁锈和油漆，拧成一束螺旋状绕在一根火柴上，点燃火柴，待火柴临近烧完时缓缓伸入盛氧气 的集气瓶中，实验流程如图1 所示。讨论： (1)以上实验步骤前，小浩同学在空气中进行过铁丝燃烧实验，发现铁丝_______(填“能”或“不能”)燃 烧，这是由于_______，此实验中夹持铁丝的仪器是_______。 (2)你认为小浩把铁丝绕成螺旋状的目的是_______，待火柴临近烧完时缓缓伸入盛氧气的集气瓶中，铁丝 燃烧，该反应伴随的主要现象是_______，此反应的文字表达式是_______。 (3)小浩同学将现有的物质进行分类：①氧气；②人体呼出的气体；③液氮；④二氧化碳；⑤洁净的空气； ⑥空气中的稀有气体；⑦澄清石灰水。其中属于混合物的是_______(填序号，下同)，属于纯净物的是____ ___。 (4)如图2 所示。若用表示氧化反应，B 表示化合反应，则下列反应中可用表示的是_______。(填字母) ．氧化汞   加热 汞+氧气 B．石灰石+盐酸 氯化钙+二氧化碳+水 ．酒精+氧气 水+二氧化碳 D．碳+氧气 二氧化碳 【答】(1)不能 空气中氧气的浓度过低 坩埚钳 (2)增大其与氧气的接触面积，尽快提高铁丝局部的 温度 剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体、放出大量的热 铁+氧气 四氧化三铁 (3) (4)D ②⑤⑥⑦ ①③④ 【解析】(1)铁丝在空气中不能燃烧，是因为空气中氧气的浓度过低，此实验中夹持铁丝的仪器是坩埚钳； (2)将铁丝绕成螺旋状是为了增大其与氧气的接触面积，尽快提高铁丝局部的温度；铁丝在氧气中剧烈燃烧、 火星四射、生成黑色固体、放出大量的热；文字表达式为铁+氧气 四氧化三铁； (3)①氧气是由一种物质组成的，属于纯净物； ②人体呼出的气体中含有多种物质，属于混合物； ③液氮是由一种物质组成的，属于纯净物； ④二氧化碳是由一种物质组成的，属于纯净物； ⑤洁净的空气中含有多种物质，属于混合物； ⑥空气中的稀有气体中含有多种物质，属于混合物； ⑦澄清石灰水中含有多种物质，属于混合物； 属于混合物的是②⑤⑥⑦，属于纯净物的是①③④； (4)用表示氧化反应，B 表示化合反应，则表示的既是化合反应也是氧化反应 、该反应是分解反应，错误； B、该反应不属于化合反应，错误； 、该反应不属于化合反应，错误； D、该反应属于化合反应；该反应是物质与氧气发生的反应，属于氧化反应，正确。 ►环节二 再探究铁丝燃烧 问题探究1 实验过程回顾 师上课时取出一根细铁丝，用砂纸打磨至光亮，并绕成螺旋状，在下端系上一根火柴(如图B)。接着点燃 火柴，当火柴快要熄灭时慢慢地伸入盛有少量水的集气瓶中(如图D)，观察到铁丝剧烈燃烧，火星四射。 回答以下问题 (1)①用砂纸打磨铁丝的目的是_______。 ②铁丝绕成螺旋状的原因是_______。 ③写出铁丝在氧气中燃烧的化学式表达式_______。 (2)学生实验与反思 接着，学生模仿师操作也做同样实验，有不少学生没有观察到火星四射的燃烧现象。学生寻找原因，讨论 如下： ①铁丝燃烧条件可能与氧气的浓度有关？其推测的依据是_______。 ②铁丝燃烧条件可能与温度有关？请你帮助其设计一个实验证明：_______。 ③小结：下列可能会影响铁丝在氧气中燃烧现象有无的选项是_______。 集气瓶内水的有无 B 铁丝的粗细 铁丝的长短 D 引燃火柴后伸入集气瓶时的早晚 E 铁丝伸入集气瓶内的高低 F 铁丝表面的油漆、氧化膜等除去与否 (3)实验再探究 某同学选用硬度不同、粗细相同的铁丝分别在氧气中燃烧实验，发现硬度大的铁丝火星四射的剧烈程度大， 对此查阅相关资料如下。 铁丝燃烧的火星四射的原因是反应产生大量热量使生成物熔化成液态，飞溅本质是实验过程中产生一种气 态物质受热体积膨胀而产生的喷射状，铁丝种类有工业级纯铁丝(含碳005%)