氧氣的性質和用途教案.doc

22神奇的氧氣（共2課時）第1課時 氧氣的性質和用途一、設計思想本節(jié)課通過讓學生對較熟悉的氧氣進行探究，使學生初步了解研究氣體性質的一般方法。通過學習氧氣的化學性質，引出氧化物、化合反應、氧化反應等化學概念。設計意圖是通過層層遞進的教學活動，讓學生習得有關知識與技能，以貼近初中學生的日常生活，符合從感性認識上升到理性認識的認知發(fā)展規(guī)律。此外，在課外讓學生通過家庭實驗“鋁在潮濕的空氣中”和實踐活動“收集資料，體會氧氣的神奇”等一系列活動，進一步落實探究學習，強化學生對化學學習的親近感，培養(yǎng)學生的實踐能力，進一步拓展了學生的視野。在學習氧氣的性質與用途時，通過對不合理使用氧氣會對人類造成傷害這一事實的介紹，進一步培養(yǎng)學生用發(fā)展的眼光看待事物，使學生切身感受到任何事物都有其兩面性。二、教學目標1.知識與技能（1）通過觀察和描述，了解氧氣的主要物理性質，掌握氧氣的化學性質，寫出有氧氣參與的幾個重要化學變化的化學反應式。（2）了解氧化反應、氧化物、化合反應的概念，會用概念判斷有關化學反應類型或物質類別。（3）了解氧氣的主要用途，體驗氧氣與人類的密切關系。2.過程與方法培養(yǎng)學生觀察和描述實驗現象的能力，使他們知道通過實驗來研究物質及其變化的科學方法。3.情感態(tài)度與價值通過對實驗現象的仔細觀察和描述，逐步培養(yǎng)學生嚴謹求實的科學態(tài)度。三、重點和難點教學重點：氧氣的化學性質以及氧化物、化合反應、氧化反應等概念的建立。教學難點：氧氣的化學性質。四、教學用品藥品：木炭、硫粉、紅磷、細鐵絲、蠟燭、澄清石灰水、氧氣若干瓶。儀器：集氣瓶、燃燒匙、坩堝鉗、酒精燈、火柴。媒體：多媒體電腦、實物投影儀、PPT課件。五、教學流程1.流程圖2. 流程說明1創(chuàng)設情境，導入新課。234通過觀察實物并結合生活中獲得的經驗,逐步認清氧氣的物理性質。5師生共同歸納氧氣的物理性質。67891011在知道如何觀察實驗的基礎上,開展化學實驗，觀察、描述有關實驗現象，書寫有關反應的化學反應式。1213對實驗進行小結，形成對氧氣化學性質的概述，然后運用所學知識，解決一些實際問題。1415在解決問題的過程中，尋找反應的共同點，形成氧化反應的概念。161718進一步聚焦搜索點，從更深層面尋找反應的共同點，形成化合反應的概念。1920對生成物作深入研究，發(fā)現共同點，形成氧化物的概念。212223依據氧化物概念的要點，按一定規(guī)律對有關物質進行分類，認識金屬氧化物、非金屬氧化物。242526匯總學生生活中對氧氣的有關認識，歸納出氧氣的主要用途，并通過媒體認識氧氣的功與過。27師生共同小結，結束本課。六、教學案例1.教學過程教學內容教師活動學生活動設計意圖學習主題引入設問空氣中氧氣的體積分數是多少？講解我們周圍、我們的教室里有很多的氧氣。我們天天在和氧氣親密接觸。設問那么，發(fā)現氧氣具有哪些性質呢？板書2.2神奇的氧氣一、氧氣的性質回答：21%?？?、想、說。開門見山，讓學生明確學習內容。物理性質設問物質的性質包括哪兩個方面？講解拿出一瓶氧氣，請學生觀察并描述其物理性質。設問密度呢？比空氣大還是比空氣小。依據是什么？（提示：講臺上的集氣瓶瓶口向上，說明什么？）設問氧氣在水中的溶解性怎樣？說出自己判斷的理由？（提示：魚在水中靠什么呼吸？）（有根有據，鼓勵表揚）板書1. 物理性質：通常情況下，氧氣是無色無味的氣體；密度：標準狀況下，密度為1.429 g/L，略大于空氣；溶解性：氧氣不易溶于水；三態(tài)變化：降溫后，氧氣可以變?yōu)榈{色的液體，甚至淡藍色雪花狀固體。物理和化學性質。無色、無味、氣體?；卮?。說明氧氣密度比空氣大。魚等能水中生存，說明水中溶有氧氣。培養(yǎng)學生的觀察能力、邏輯推理能力。強化記憶，加深對知識的理解?；瘜W性質講解通過觀察幾個實驗來認識氧氣的化學性質。板書2.化學性質設問如何觀察化學實驗，觀察時要注意哪些方面？媒體觀察要點：反應物的狀態(tài)和色澤；物質在空氣和氧氣中燃燒的不同點；反應條件及現象描述；反應中的熱量變化；生成物的狀態(tài)及檢驗。下發(fā)事先印好的記錄表，要求將觀察結果記錄好。（見相關鏈接）演示實驗1木炭在氧氣中燃燒1將木炭先在空氣中點燃（發(fā)出紅光）2然后放入氧氣瓶中（燃燒更旺、發(fā)出白光）設問為什么木炭在氧氣中燃燒比空氣中燃燒更旺？3燃燒停止后在集氣瓶中倒入少量澄清的石灰水、振蕩。石灰水變渾濁說明瓶中產生了什么氣體？結論碳在氧氣中燃燒生成二氧化碳?；瘜W反應式：C O2 CO2演示實驗2硫在氧氣中燃燒1將硫粉放在燃燒匙中在空氣中點燃。（發(fā)出淡藍色火焰）2將燃著的硫粉伸入氧氣瓶中（劇烈燃燒，發(fā)出明亮的藍紫色火焰，產生一種帶刺激性氣味的氣體）講解這種帶刺激性氣味是二氧化硫。二氧化硫對空氣會造成嚴重污染，形成酸雨。結論：硫在氧氣中燃燒生成二氧化硫。請學生寫化學反應式S O2 SO2演示實驗3磷在氧氣中燃燒將紅磷在燃燒匙中點燃伸入氧氣瓶中。（劇烈燃燒，產生明亮火光和濃厚的白煙）設問生成物的顏色和狀態(tài)怎樣？結論磷在氧氣中燃燒生成五氧化二磷。請學生寫化學反應式磷+氧氣五氧化二磷P O2 P2O5演示實驗4鐵絲在氧氣中燃燒設問觀察這瓶氧氣與前幾瓶有何不同？將鐵絲用火柴引燃后，迅速伸入氧氣瓶中。（劇烈燃燒、火星四射，生成黑色固體）講解黑色固體的名稱是四氧化三鐵。追問為何集氣瓶底要放少量水？（提示）生成黑色固體的溫度很高，掉到集氣瓶底會怎樣？共同解決瓶底預先放少量水或鋪一層沙子的目的。結論：鐵絲在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵請學生寫化學反應式鐵+氧氣四氧化三鐵Fe O2 Fe3O4演示實驗5蠟燭在氧氣中燃燒1將點燃的蠟燭伸入裝有氧氣的干燥的集氣瓶中(劇烈燃燒，集氣瓶中壁上出現無色液滴)2燃燒停止后在集氣瓶中倒少量澄清的石灰水振蕩。問題討論由觀察到的現象，可知蠟燭燃燒后生成什么物質？請學生寫化學反應式石蠟氧氣二氧化碳水O2 CO2 H2O回想前面學習的知識。知道觀察要點。做好觀察、記錄準備。觀察、記錄描述現象。思考。石灰水變渾濁。回答：二氧化碳。觀察并描述現象。比較硫在空氣和氧氣中燃燒的現象。書寫。觀察并描述現象。白色、固體。書寫瓶底有少量水觀察并描述現象。認識思考思考：集氣瓶可能破裂。知道是為了防止集氣瓶炸裂。書寫描述實驗現象：集氣瓶壁上有小水珠。石灰水變渾濁回答：生成水和二氧化碳。讓學生了解如何觀察實驗。讓學生學習實驗報告的填寫，培養(yǎng)學生觀察、思考能力。明白化學反應與濃度有關系。學習二氧化碳的檢驗方法。使學生知道由現象得出結論。培養(yǎng)學生的觀察能力。進行環(huán)保教育。培養(yǎng)學生的觀察和敘述能力。培養(yǎng)學生的觀察和敘述能力。培養(yǎng)學生的思維能力。結論講解：能否對氧氣的化學性質下一個定論。（提示：氧氣的化學性質活潑還是不活潑）師生共同小結：氧氣是一種化學性質比較活潑的氣體，在一定的條件下，能與許多物質發(fā)生反應。在這些反應中，氧氣提供氧。試一試（見相關鏈接：課堂練習一）（以搶答形式完成）思考、總結：比較活潑。搶答訓練學生的歸納能力。認識氧氣的化學性質。鞏固所學知識氧化反應討論以上這些化學反應，有什么共同點？（抓住反應物中都有氧氣）講解在化學上，把物質跟氧發(fā)生的化學反應稱作氧化反應。設問物質跟氧與物質跟氧氣有什么不同？（引導、比較：氧是指一種元素，氧氣是指一種具體的物質）尋找共同點，發(fā)表觀點。知道氧化反應。認識氧與氧氣的區(qū)別指導學生學習歸納?；戏磻獑栴}討論碳、硫、磷、鐵與氧氣的反應中還有哪些共同點？（抓?。悍磻锒际莾煞N，生成物都是一種）講解在化學上，把兩種或兩種以上的物質生成另一種新物質的反應叫化合反應。設問蠟燭燃燒是化合反應嗎？為什么？追問是氧化反應嗎？為什么？追問化合反應是否一定是氧化反應？為什么？（不是，兩種反應分類時強調的角度不同，前者強調的是生成物必為一種，后者則強調反應物要與氧反應。）練習（見相關鏈接：課堂練習二）（及時作出評價，提供反饋信息）觀察、歸納，回答。認識化合反應思考、回答：（不是，生成物不止一種。）思考、回答：（是，是與氧氣發(fā)生反應。）思考、回答。獨立完成，大膽發(fā)言。培養(yǎng)學生觀察、分析、歸納能力。培養(yǎng)分析問題的能力。鞏固知識。氧化物設問能否從組成物質的元素種類，對生成物再作進一步的分析。（提醒）再深入一步。板書在化學上，把由兩種元素組成，其中一種是氧元素的化合物叫氧化物。練習判斷下列物質中哪些是氧化物？CO、CO2、Ca(OH)2、CaCO3、CuO、Fe3O4、HCl、H2SO4、KClO3、MgO、NaCl、NO2、P2O5、SO2設問能否將氧化物按一定標準再分成兩類？（請學生代表回答，發(fā)表自己的觀點）小結根據另一元素的種類，氧化物又可分為金屬氧化物和非金屬氧化物追問上述氧化物中，哪些是金屬氧化物，哪些是非金屬氧化物。開始學習化學以來，我們對物質進行了多次分類，今天來作一個階段性小結。媒體物質的分類（隨學生的敘述，逐一推出）分析：都只有二種元素。其中一種是氧元素。認識氧化物。尋找出氧化物。按照自定的標準，嘗試分類。修改自己的判斷。獨立完成練習。回憶學過的物質分類知識，講出自己的認識。完善學生對物質分類的知識網絡。幫助學生形成階段性物質分類知識網絡。氧氣的用途說一說物質的性質決定物質的用途，根據今天的學習內容，結合自己的生活經驗，說說氧氣有哪些用途？媒體結合學生的敘述呈現出氧氣用途的圖片。板書氧氣的用途1供給呼吸：醫(yī)療上急救病人，登山、潛水、航空、宇航提供呼吸等；2支持燃燒：煉鋼、氣焊與氣接、液氧炸彈、火箭助燃劑等。議一議任何事物都有兩面性，你是否知道氧氣的危害？（請學生大膽發(fā)表意見，隨學生的意見進行小結）氧氣的危害主要表現在：文物腐蝕；金屬生銹；氧中毒簡單介紹氧中毒（見相關鏈接）說出自己的想法（相互補充）完整地認識氧氣用途。嘗試尋找生活氧氣危害的痕跡。加深對物質性質決定物質用途的感受使學生樹立辯證唯物主義觀點。小結請學生小結本課主要內容嘗試小結學會整理作業(yè)布置1 課本P52練習部分P17神奇的氧氣（一）2 家庭實驗“鋁在潮濕的空氣中”；實踐活動：尋找氧氣性質與用途的資料記錄鞏固、矯正2. 主要板書第二章浩瀚的大氣22 神奇的氧氣一、氧氣的性質1物理性質通常狀況下，是一種無色、無味的氣體密度：標準狀況下，密度為1.429g/L，略大于空氣不易溶于水降溫后，可變?yōu)榈{色的液體或淡藍色雪花狀固體2化學性質（1）與木炭 空氣中：發(fā)出紅光；氧氣中：燃燒更旺、發(fā)出白光 C O2 CO2（2）與硫 空氣中：發(fā)出淡藍色火焰； S O2 SO2氧氣中：劇烈燃燒，發(fā)出明亮的藍紫色火焰，產生一種帶刺激性氣味的氣體（3）與磷 磷氧氣五氧化二磷強烈燃燒，產生濃厚的白煙 P O2 P2O5（4）與鐵 鐵氧氣四氧化三鐵劇烈燃燒、火星四射，生成黑色固體 Fe O2 Fe3O4瓶底預先放少量水或鋪一層沙，防止集氣瓶炸裂與石蠟 石蠟氧氣二氧化碳水集氣瓶中壁上出現無色液滴 O2 CO2 H2O產生的氣體能使澄清石灰水變渾濁結論：氧氣是一種化學性質比較活潑的氣體，在一定的條件下，能與許多物質發(fā)生反應3氧化反應：物質跟氧發(fā)生的化學反應4化合反應：兩種或兩種以上的物質生成另一種新物質的反應二、物質的分類1 氧化物：由兩種元素組成，其中一種是氧元素的化合物2 物質的分類（略）三、氧氣的用途1氧氣的功：供給呼吸和支持燃燒2氧氣的過：文物腐蝕、金屬生銹、氧中毒3. 相關鏈接 物質和氧氣反應的記錄表觀察內容物質現象反應條件生成物化學反應表達式需要注意的問題反應前在空氣中燃燒在氧氣中燃燒反應后木炭硫鐵絲紅磷石蠟 課堂練習一1對氧氣的物理性質，下列敘述中正確的是 （ ）（A）極易溶于水 （B）在標準狀況下密度比空氣大（C）在變成無色液體 （D）在變成白色固體2下列物質在氧氣中燃燒時，產生有刺激性氣味的氣體的是 （ ）（A）鎂帶 （B）紅磷 （C）硫粉 （D）鐵絲3鐵絲在氧氣中燃燒的生成物是 （ ）（A）氧化鐵 （B）三氧化二鐵 （C）四氧化三鐵 （D）氧化亞鐵4下列物質在氧氣中燃燒時發(fā)出明亮的藍紫色火焰是 （ ）（A）硫粉 （B）鐵絲 （C）木炭 （D）鎂帶 課堂練習二1下列反應中屬于化合反應的有 （ ）（A）氨氣水二氧化碳碳酸氫銨 （B）水氫氣氧氣（C）鋅硫酸硫酸鋅氫氣 （D）鎂氧氣氧化鎂2下列反應屬于氧化反應的有 （ ）（A）水二氧化碳碳酸 （B）氧化汞汞氧氣（C）甲烷氧氣水二氧化碳 （D）碳氧氣二氧化碳3列下反應中既為化合反應又為氧化反應的是 （ ）（A）鐵氧氣四氧化三鐵 （B）氨氣水氯化氫氯化銨（C）磷氧氣五氧化二磷 （D）氯酸鉀氯化鉀氧氣 人類氧中毒主要有兩型：肺型與腦型。肺型氧中毒發(fā)生于吸入一個大氣壓左右的氧八小時以后，出現胸骨后疼痛、咳嗽、呼吸困難、肺活量減少。肺部呈現炎性病變，有炎性細胞浸潤、充血、水腫、出血和肺不張。腦型氧中毒指吸入23個大氣壓以上的氧，可在短時間內引起腦型氧中毒（6個大氣壓的氧數分鐘；4個大氣壓的氧數十分鐘），病人主要出現視覺、聽覺障礙、惡心、抽搐、暈劂等神經癥狀，嚴重者可昏迷、死亡。 氧氣的用途：/question/4967182.html?si=1 爆炸：/question/10719952.html?si=2 什么是富氧煉鋼：煉鋼過程和燃燒有重要關系，燃燒過程就是可以燃燒的物質和氧氣化合的過程，所以把燃料送入煉鋼爐中去的時候，還要同時送入空氣。但按空氣成分來說，只約占五分之一(體積分數)的氧氣才是煉鋼生產所需的，而其余的氣體，特別是占空氣體積五分之四的氮氣，只會耗費爐中的熱量，因此，用含有高成分氧氣的空氣代替一般熱空氣通入爐內，可以加速燃料的燃燒和鋼水的脫碳。往煉鐵高爐內吹入富氧空氣，可以省去熱風爐的裝備，提高高爐內溫度，縮短冶煉時間，而且改善高爐煤氣的成分(降低含氮量)。高爐煤氣可用作燃料。 科學界首次有關氧氣性質的試驗記錄：1774年，著名化學家普利斯特里寫了一部名為幾種氣體的試驗和觀察的三卷本的書，于1776年出版。在這部書里，他首次詳細敘述了氧氣的各種性質。普利斯特里的試驗記錄相當有趣。其中一段有關氧氣的敘述，摘錄如下：“我把老鼠放在脫燃素氣里，發(fā)現它們過得非常舒服后，我自己受了好奇心的驅使，又親自加以試驗，我想讀者是不會覺得驚異的。我自己試驗時，是用玻璃吸管從放滿這種氣體的大瓶里吸取的。當時我的肺部所得的感覺，和平時吸入普通空氣一樣；但自從吸過這種氣體以后，經過好多時候，身心一直覺得十分輕快舒暢。有誰能說這種氣體將來不會變成通用品呢？不過現在只有兩只老鼠和我，才有享受呼吸這種氣體的權利罷了?！?需要說明的是，當時普利斯特里沒有利用氧氣（oxygen）這個名稱，而從燃素說的角度出發(fā)，稱它為“脫燃素氣”（dephlogisticated air）。 關于演示實驗的建議（1） 木炭在氧氣中燃燒，最好選用長條片狀的木炭，用鑷子或坩堝鉗夾住，加熱到發(fā)紅，由上而下慢慢放入盛有氧氣的集氣瓶中。如果一開始就伸到瓶底，木炭燃燒生成的二氧化碳會把瓶中上部的氧氣排出，木炭就不能持續(xù)劇烈燃燒。鑒定二氧化碳的石灰水，要用新制的飽和石灰水。（2） 硫在氧氣中燃燒，硫的用量不宜過多。250毫升氧氣所用硫以不超過0.5克為宜。所用燃燒匙可內墊一層石棉絨線或石棉布，防止硫高溫燃燒時跟燃燒匙起作用，使燃燒匙腐蝕，實驗中要防止二氧化硫的擴散。（3） 做鐵絲在氧氣中燃燒的實驗，也可用很細的鐵絲卷成螺旋狀，先在酒精燈紅焰上加熱燒紅，然后放入氧氣瓶里。（4） 氫、氧爆鳴實驗，也可改用去底的塑料瓶，配以帶短管的單塞孔，用鐵夾夾住瓶頸懸空固定在鐵架臺上。實驗時用導管從頸部通入氫氣，估計已經充滿氫氣，在拔去導管時迅速用食指堵住瓶上管口。然后用火在管口點燃，能清楚地看到混合氣體爆鳴時的火光和向下沖的氣浪。 為什么要選擇紅磷？能不能改用木炭或蠟燭做這個實驗？本實驗的目的是測定空氣中氧氣的體積約為空氣的1/5。實驗原理是用紅磷將容器中空氣里含有的氧氣消耗掉，使容器中氣體的壓強隨著氧氣的消失而減小，從而使水面上升（或倒流）。由于紅磷燃燒后的生成物是五氧化二磷固體小顆粒，占有的體積極小，且極易溶解在水里，可以看作生成物不占空間。容器中的氣體，去掉氧氣，沒有增加新的成分。故水上升的體積或倒流的體積即為氧氣的體積。若改用木炭燃燒，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間，氣體的壓強幾乎不發(fā)生變化（將來我們回學習到，反應掉的氧氣和生成的二氧化碳的體積是一樣的），可見液面不可能有明顯變化，也就無法測定空氣中氧氣的體積。同理，因蠟燭燃燒也會產生二氧化碳（還有水蒸氣），所以也不宜做此實驗。根據上述實驗原理，作適當改進，能不能用木炭在空氣中燃燒測定空氣組成？在上題中，我們已分析不宜用木炭做此實驗的原因是燃燒產生的二氧化碳無法被水完全吸收，而大多分散在容器中。那么，解決問題的關鍵是燃燒產生的二氧化碳能被液體及時吸收掉，這種液體有嗎？答案是肯定的。我們已經知道澄清石灰水很容易吸收二氧化碳。今后我們還會學到一種叫燒堿的溶液，它吸收二氧化碳的效果更好。實驗結束后，容器中剩余氣體的成分有哪些？粗略的，本實驗結束后，容器中剩余氣體主要是氮氣。但由于液面上氣體中一定含有水蒸氣，還有空氣中原有的稀有氣體都不溶于水，所以都還留在剩余的氣體中。 液氧炸藥利用液氧容易蒸發(fā)(1升液氧可以變成800升的氣態(tài)氧,0,1.01105帕)，利用炭粉、木屑、棉花、煙煤粉等可以在氧氣中瞬間燒盡，并產生二氧化碳、水蒸氣以及未用盡的氧氣等大量氣態(tài)生成物的特征。將液氧跟以上所舉易燃物粉末混合，制成液氧炸藥。液氧炸藥的優(yōu)點在于原料來源廣價錢便宜（制1 kg液氧炸藥約需用1.52.5 kg液氧，制出這么多液氧大約耗電4千瓦時的電力），可以就地取材節(jié)省運輸，可以現用現制。制好的液氧炸藥，一般在1520分鐘內液氧就蒸發(fā)而使炸藥失效，給工作帶來不便，但也有它有利的一面，就是其中萬一出現有未爆炸的炸藥桶，也會在短時間內由于液氧蒸發(fā)而自行消失了它的爆炸能力，不再有什么危險，不象一般硝銨或黑火藥，只要點火后未爆炸就時刻保留著它的危險性。液氧炸藥廣泛用于露天爆破工程，但不宜用于有坑氣或煤粉塵的礦井。 氧氣在醫(yī)療方面等的用途氧氣對于人體維持生命和活動是必需的。但健康的人在正常情況下是不需要吸入純氧的。因為人體內進行的是一種緩慢的氧化過程，能夠陸續(xù)放出能量，供給體內器官的需要和維持體溫（約37）。如果長時間吸入純氧，體內氧化速度過快，放熱過多，正常的生理機制發(fā)生紊亂，體溫升高，會出現病態(tài)。但是，有時病人由于呼吸器官發(fā)生障礙，體內缺氧，就需要吸入高濃度的氧作為補充，進行醫(yī)療。病人呼吸也不一定用純氧，而是增加含氧量的空氣，含氧量的多少可隨病人的需要而定。高空飛行員、潛水員、登山運動員也隨身帶氧氣囊，以便在缺氧的地方進行工作。 在氯酸鉀的分解反應里，二氧化錳的催化作用。在氯酸鉀的分解反應里，二氧化錳的催化作用問題，到目前為止還沒有肯定的解釋。有的文獻認為中間產物是七氧化二錳：2KClO34MnO2 2KCl2Mn2O72Mn2O7 4MnO23O22KClO3（4MnO2） 2KCl3O2（4MnO2）也有的文獻鑒于制得的氧氣里有氯氣的氣味，生成的KCL常常有紫紅色，認為反應過程如下：2KClO32MnO2 2KMnO4Cl2O22KMnO4 K2MnO4MnO2O2K2MnO4Cl2 2KClMnO2O22KClO3（2MnO2） 2KCl3O2（2MnO2）七、教學反思本課的教學若與練習部分P26的實驗一物質在氧氣中燃燒有機結合，也許是一條較好的途徑。既可節(jié)約教學時間，又可在提高學生動手能力，培養(yǎng)學生觀察、分析、歸納、整理能力的同時，豐富學生的感性認識，使教學更具說服力。當