氧气的性质与实验室制法(版人教新教材)(8开,横向打印)(学习笔记打印)

氧气的性质及实验室制法
实验中学化学组
一、氧气的性质
1．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，密度为1.429g/L，略大于空气；
P.S.：通常情况下，是指20℃，1.01×105Pa；标准状况下，是指0℃，1.01×105Pa；（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。

问题：有什么事实可以证明自然界的水中溶有氧气？
答：水中的生物就是依靠溶解在水中的氧气生存的。

2．化学性质：
（1）木炭（黑色固体）在氧气中燃烧
现象：①发出白光发出红光（空气中）②放出热量③有一种能使澄清石灰水变浑浊的气体生成。

文字表达式：碳（C）+ 氧气（O2）−−−→
点燃二氧化碳（CO2）
空气中现象：①发出红光②放出热量③有一种能使澄清石灰水变浑浊的气体生成。

注意事项：
①插入木炭时，应由上而下伸入集气瓶中，利于木炭的持续燃烧。

②夹取木炭可用坩埚钳，也可放在燃烧匙里。

在酒精灯上点燃。

（2）铁丝（银白色固体）在氧气中燃烧——介绍铝箔在氧气中可以燃烧实验现象：①剧烈燃烧②火星四射③放出大量热④有黑色固体生成。

文字表达式：铁（Fe）+ 氧气（O2）−−−→
点燃四氧化三铁（Fe3O4）
在空气中放在酒精灯上加热：发红，不可燃烧。

注意事项：
①集气瓶底部铺少量的细沙或加少量的水，目的：防止溅落的熔化物炸裂瓶底。

②用砂纸打磨铁丝，目的：除去表面的杂质。

③绕成螺旋状，目的：增大铁丝的受热面积，利于铁丝的持续燃烧。

④系一根火柴，目的：引燃铁丝。

等火柴快烧完时伸入氧气瓶中，是为了防止火柴燃烧消耗过多的氧气。

⑤插入铁丝时，应由上而下伸入集气瓶中，利于铁丝的持续燃烧。

（3）蜡烛（白色固体）在氧气中燃烧
实验现象：发出白光，放出热量，集气瓶内壁出现水珠，有使澄清石灰水变浑浊的气体产生。

文字表达式：石蜡+ 氧气（O2）−−−→
点燃二氧化碳（CO2）+ 水（H2O）
空气中燃烧情况：燃烧产生黄色火焰，放出热量，稍有黑烟。

（4）红磷（红色固体）在氧气中的燃烧
实验现象：①发出白光②放出热量③生成大量的白烟
文字表达式：磷（P）+ 氧气（O2）−−−→
点燃五氧化二磷（P2O5）
空气中燃烧情况：①发出黄色火焰②放出热量③生成大量的白烟
（5）硫（黄色粉末状固体）在氧气中的燃烧
实验现象：①发出蓝紫色火焰②放出热量③生成有刺激性气味的气体
文字表达式：硫（S）+ 氧气（O2）−−−→
点燃二氧化硫（SO2）
空气中燃烧情况：①发出淡蓝色火焰②放出热量③生成有刺激性气味的气体注意事项：
①插入装有硫粉的燃烧匙时，应由上而下伸入集气瓶中，利于硫在氧气中的持续燃烧。

②在酒精灯上加热时，硫变成液态，然后燃烧。

③集气瓶底部装少量水，目的：吸收SO2，防止污染空气。

结论：
（1）氧气是一种化学性质比较活泼的气体，在一定的条件下，能与许多物质发生反应。

在这些反应中，氧气提供氧，称为氧化反应。

氧气便是常见的氧化剂；
（2）物质在纯氧气中燃烧程度比空气中燃烧要剧烈。

说明物质燃烧程度，与氧气的浓度大小成正比；（3）物质燃烧时有的有火焰，有的会发光，有的会冒烟。

一般来说，气体燃烧会有火焰产生，固体直接燃烧，产生光或者火星。

生成物有固体，一般都会产生烟，即固体小颗粒；
（4）物质与氧气反应不一定是燃烧现象，如缓慢氧化。

二、氧气的用途
1．供给呼吸：医疗上急救病人，登山、潜水、航空、宇航提供呼吸；
2．支持燃烧：炼钢、气焊与气接、液氧炸弹、火箭助燃剂
氧气的制法
一、氧气的实验室制法
实验装置：发生装置，收集装置。

方法一：
方法二：
方法三：
注意事项
（1）试管口略向下倾斜；（原因是：防止冷凝水倒流使试管炸裂）
（2）用高锰酸钾制取氧气时在试管口放一团棉花；（防止加热时高锰酸钾粉末进入导管）（3）铁夹夹在试管的中上部（或距试管口三分之一处）；
（4）加热时先预热，再固定在有药品的部位加热，用酒精灯的外焰加热；
（5）导气管应稍稍露出橡皮塞：利于气体的导出。

（6）排空气法收集时应将导气管伸到集气瓶底部：利于排尽瓶内的空气，使气体更纯。

（7）收集的氧气应用玻璃片盖好正放在桌上。

实验步骤：
（1）检查装置的气密性；
（2）装入药品；
（3）按要求连接装置，将装置固定在铁架台上；（仪器装配原则：先下后上，先左后右）（4）点燃酒精灯加热；
（5）收集气体
证明一瓶气体是氧气：将一根带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，则证明是氧气。

收集时机：导管口气泡连续并比较均匀地放出时才开始收集。

因为开始的气体中混有空气。

收集满后，都用玻璃片盖好（目的：防止气体逸散），毛面向下，正放在桌上。

方法一：排水法收集：因为氧气不易溶于水，（不与水发生反应）。

此法收集的气体较纯净。

收满标志：当气泡从瓶口向外冒出时。

方法二：向上排空气法：因为氧气的密度比空气大，（不与空气发生反应）。

收集的气体更干燥。

收满标志：将一根带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则证明已经收满。

（6）用排水法收集，实验完毕，先将导管移出水面
（7）再熄灭酒精灯；（防止水槽里的水倒吸入热的试管，使其炸裂）
6．催化剂的催化作用
在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生
变化的物质叫做催化剂（又叫触媒）；催化剂的特点是：一变二不变。

催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。

7．分解反应
由一种反应物生成两种或两种以上的其他物质的反应，叫做分解反应。

其特点是“一变多”。

二、氧气的工业制法：分离液态空气。

原理：利用液态氮、液态氧的沸点不同，用分离液态空气的方法制取氧气，属于物理变化。

空气 液态空气
加压 降温 蒸发 －196℃
氮气
液态氧（装入蓝色钢瓶）。