空气与生命(一)

群芳教育个性化辅导授课教案教师：谈辉荣学生：时间：2014年月日内容（课题）：空气与生命（一）教学目的1、掌握空气的成分，空气中氧气的体积比的测定方法；2、掌握氧气的物理和化学性质；3、掌握氧气的制法和催化剂；4、知道燃烧的条件和灭火的方法。

重难点1、空气中氧气的体积比的测定方法；2、氧气的物理和化学性质；3、氧气的制法。

教学过程一、空气的成分1、空气由氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体、水蒸气等组成。

检验空气中有氧气、二氧化碳、水蒸气的实验：（1）空气能使澄清石灰水变浑浊，说明空气中有二氧化碳；(2）燃着的木条能在一瓶空气中继续燃烧，说明空气中有氧气；（3）用白色硫酸铜粉末变蓝，说明空气中有水蒸气。

2、空气中各种成分的比例：（体积比）氮气：78% 氧气：21% 稀有气体：0.93% 二氧化碳：0.04% 其他气体和杂质0.03% 3、测定空气中氧气的含量（1）、按图把装置连接，先在集气瓶内加入少量水，再把剩余的容积用记号划成5等份。

（2）、点燃燃烧匙内的红磷，立即塞紧瓶塞，观察现象：红磷燃烧产生大量白烟（3）、火焰熄灭后,冷却到室温，振荡集气瓶,打开导管上的夹子,出现什么现象? 水从烧杯倒吸入集气瓶内.。

瓶内水位变化：水位上升，水的体积约占瓶内空间体积的1/5消耗的气体跟余下的气体的体积比为：1:4实验结论：氧气约占空气体积的五分之一（4）测定原理：红磷燃烧消耗瓶内空气中的氧气，瓶内气压减小，在大气压作用下烧杯中的水进入瓶内。

思考：（1）红磷燃烧后生成什么？“白烟”和“白雾”一样吗？（2）为什么烧杯内的水会进入到集气瓶内?（3）集气瓶内的水面为什么只上升了大约1/5？这说明什么问题？（4）实验发现测定的氧气体积分数小于1/5，试分析原因。

（5）可不可以用蜡烛代替红磷来消耗氧气？5、测定空气中氧气含量的实验中，若同时用红磷和木炭，按图中装置进行空气成分的测定，结果一样吗？（1）完全燃烧后，振荡集气瓶，冷却至室温，打开弹簧夹，在红磷的集气瓶中可看到什么现象？实验说明了什么问题？（2）在右边的木炭集气瓶中，结果一样吗？若不一样，它测得的含氧量是偏小还是偏大？为什么？红磷木炭针对训练：1、科学课上做“用红磷燃烧测定空气中氧气的体积分数”的实验时，由于红磷燃烧生成的P2O5对人体有一定危害，小明改用氢气燃烧来测定空气中氧气的体积分数，设计的实验装置如下图所示，实验时用夹子B夹住橡胶管，打开夹子A，点燃纯净的氢气并迅速插入甲瓶中，使氢气在甲瓶中燃烧。

(1)当氢气燃烧的火焰刚好熄灭时，对夹子的操作应是：___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ 。

(2)实验测得甲瓶中氧气的体积远小于瓶中空气体积的1/5，写出一种可能的原因：___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ 。

(3)有同学提出，若用CO取代H2，进行如上操作也能完成氧气体积分数的测定，你是否认同？并简要说明理由：___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___。

2、（2010·金华）某课外活动小组学习了书本中“空气中氧气含量的测定”实验，知道P2O5不能随便排放到空气中，否则会对空气造成污染，所以对该实验进行了改进：在由两个注射器组成的密闭系统内共有50 mL空气，如右图。

然后给装有红磷的玻璃管加热。

同时交替推动两个注射器的活塞，至玻璃管内的红磷变成白烟，且较长时间内无进一步变化时停止。

停止加热后，待冷却至室温将气体全部推至一个注射器内。

请根据你对上述实验的理解，回答下列问题：(1)实验结束后，注射器内的气体体积理论上应该减少约______mL。

(2)在实验的加热过程中，交替缓慢推动两个注射器的目的_______________________________________________________。

(3)上述实验只是粗略测定空气中氧气含量的一种方法，你认为造成该实验不够精确的可能原因是(写出其中一种)__________________。

二、空气的利用1、氧气的用途：（1）提供呼吸、急救病人、登山、潜水等（2）支持燃烧，具有助燃性，气焊、气割、炼钢等2、氮气的用途：（1）氮气是一种无色、无味、难溶于水、性质较不活泼的气体。

（2）灯泡、食品中作保护气，制化肥、炸药、染料等，液态氮可作冷冻剂。

3、稀有气体：（1）化学性质很稳定，极不活泼；（2）通电时能发出各种有色光，制成各种电光源；用作保护气；用于激光技术；制造低温环境（氦气）；医疗麻剂（氙气）三、氧气的性质1、物理性质：通常情况下氧气是一种无色、无味气体，密度比空气略大，不易溶于水，液态氧为淡蓝色，固态氧为雪花状蓝色。

2、化学性质：氧气是一种化学性质较活泼的气体，能支持燃烧，但本身不能燃烧，运动条件下能与许多物质发生化学反应。

（1）氧气可使带火星的木条复燃。

（2）硫在氧气中燃烧：S + O2 ===SO2 在氧气中燃烧时发出明亮的蓝紫色火焰，放出大量的热，生成一种有刺激性气味的气体。

（在空气中燃烧时发出淡蓝色的火焰）（3）碳在氧气中燃烧：C+O2===CO2发出白光，放出大量的热,生成使澄清石灰水变浑浊的气体（4）铁在氧气中燃烧：3Fe+2O2==== Fe 3O4燃烧时火星四射，放出大量的热，生成一种黑色固体（注意：铁丝燃烧时要绑一根火柴来引燃，瓶底要放点水或细砂防止炸裂瓶底）（5）跟镁的反应：2Mg + O2 === 2MgO 发出耀眼的白光,生成白色的固体四、氧化物由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物。

如水，二氧化碳，四氧化三铁等。

针对训练：1、欲鉴别分别装在三个集气瓶中的氧气、氮气、空气，可以采用的最简便的方法是（）A、到人少量的澄清石灰水B、分别测量它们的密度C、分别测量它们的溶解度D、分别伸入燃烧的木条2、A、B、C、D四种物质，A是无色无味的气体，B在A中燃烧很旺盛，生成无色有刺激性气味的气体C：D是一种无色可溶于水的气体：将燃烧的B放入C或D中均熄灭：C能造成大气污染。

A、B、C、D各是什么物质？将符号填人空格：a、空气b、氮气c、硫磺d、木炭e、氧气f、二氧化碳g、红磷h、铁丝i、二氧化硫A B C D五、氧气的制取1、实验原理：实验室常用分解过氧化氢或加热高锰酸钾或加热氯酸钾和二氧化锰混合的方法来制取，反应的化学方程式分别为：MnO2（1）过氧化氢：2H 2O2==== 2H2O +O2(2)高锰酸钾：2KMnO4====K2MnO4 + MnO2 +O2MnO2（3）氯酸钾：2KClO3 =======2KCl +3O22、实验装置图（1）如图为图分解过氧化氢制氧气装置图：图甲为发生装置，图乙为收集装置，可用排水法和向上排空气法（说明注意事项）图甲图乙（2）加热高锰酸钾或加热氯酸钾和二氧化锰混合的方法来制取氧气的装置图：3、氧气的收集方法：（1）排水法：因为氧气不溶于水；（2）向上排空气法：因为氧气的密度比空气大。

4、氧气的检验方法：（1）验满：用一根带火星的木条放于集气瓶口，看木条是否复燃（2）检验：将一根带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，证明是氧气。

5、操作指导：（1）检查装置的气密性；（2）试管口略向下倾斜；（3）铁夹夹在离管口约1/3处；（4）集气时，应在气泡连续、均匀时开始收集；（5）加热时，先使酒精灯火焰在试管底下来回移动，使受热均匀。

（6）停止加热时，先把导管移出水面，再熄灭酒精灯。

实验步骤可概括为：查、装、定、点、收、离、熄（利用谐音巧记为：茶庄定点收利息）①查：检查装置的气密性②装：装入药品③定：固定试管④点：点燃酒精灯⑤收：用排水法收集⑥离：将导管移离水面⑦熄：熄灭酒精灯，即停止加热讨论：（1）利用高锰酸钾制氧时，试管口要塞一团棉花，为什么？如果不塞会产生什么结果？（2）收集满氧气后，为什么要先从水槽中移出导管，再熄灭酒精灯？（3）导管的一端冒出气泡时马上收集氧气，用带火星木条放于集气瓶口时，木条是否会复燃？为什么？六、氧气的工业制法：分离空气法：根据:液态氧和液态氮的沸点不同（属于物理变化的过程）七、催化剂。

一变：改变其他物质化学反应的速度二不变：本身质量化学反应前后不变本身化学性质针对训练1、（1）下图是某同学用高锰酸钾取氧气的装置。

此装置的错误有（至少说出三处）：（2）若试管中放置的是紫黑色固体，则这固体是；若试管中放置的是白色固体和黑色固体，则白色固体为，黑色固体为。

（3）开始收集氧气的最佳时刻是（4）收集满氧气后，在水下用玻璃片盖住瓶口，小心将集气瓶移出水面，集气瓶应放于桌面上，因为。

（5）实验过程中发现试管炸裂,请你帮她找找造成试管炸裂的原因可能有哪些?（至少说出三处）2、(13分) 某兴趣小组利用下列装置进行实验(装置B中仪器R是分液漏斗，可以调节活塞控制液体的滴加速度)，请回答：（1）分解过氧化氢制取氧气应选用的发生装置是(填序号)，其化学方程式为（2）分解过氧化氢制得的氧气常带有少量水蒸气，欲收集一瓶干燥的氧气，气体从发生装置出来后，经过的导气管口．．．．正确的连接顺序是（）（）（）（）（）（3）若用加热氯酸钾的方法制取氧气，常要加入二氧化锰做剂，应选用的发生装置是，其化学方程式为；若用加热高锰钾的方法制取氧气，需在试管口放。

八、氧化反应：1、氧化反应：指物质跟氧发生的反应。

如铁跟氧气反应，磷跟氧气反应，钢铁生锈，橡胶老化等。

2、注意：氧化反应是指物质跟“氧”发生的反应，而不是物质跟“氧气”发生的反应。

九、燃烧1、燃烧：是指可燃物跟氧气发生的一种发光、发热、剧烈的氧化反应。

2、着火点：指物质着火燃烧所需要的最低温度，是物质本身的一种属性，不能说降低着火点。

3、自燃;由缓慢氧化引起的自发燃烧。

4、爆炸：燃烧以极大的速率在有限的空间发生，瞬间积累大量的热，使气体急剧膨胀发生爆炸。

5、可燃物燃烧条件：（1）要有充足的氧气（2）温度要达到着火点；6、灭火方法：（1）隔绝空气（2）降低温度到着火点以下。

针对训练1、森林里的枯枝落叶长期堆积后为什么有时会自己燃烧起来？2、放在纸上的白磷暴露在空气中会出现什么现象？夜晚的山头发现火星点点，认为是“鬼火”。

3、水是否在任何情况下都能灭火？油库着火应怎样灭火？当电器或电线燃烧着火时，应当如何灭火？4、做铁丝在氧气中燃烧的实验时，为什么要绑一根火柴来引燃，瓶底要放点水或细砂？5、你有没有引燃蜂窝煤炉的经验？它一般要经过下列几个步骤：（1）把炉子移到庭院中，在炉膛中按自下而上的顺序把引火材料和蜂窝煤球放好。

（2）点燃最底下的引火材料。