31空气和氧气.docx
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31空气和氧气
科学个性化教学教案
授课时间：
年月日
备课时间
年月日
年级
8
学科
科学
课时
学生姓名
授课主题
空气和氧气
授课教师
教学目标
能说出空气的主要成分
能列举二氧化碳、氧气、氮气、稀有气体在生产、生活中的用途
了解氧气的性质及制法
教学重点
空气成分的鉴定及有关实验
了解氧气的性质及制法
教学难点
空气成分的鉴定，用实验证明空气中氧气的体积含量约为20%
了解氧气的性质及制法
教学过程
一、空气的组成：
[要点1]第一个对空气组成进行探究的化学家：
拉瓦锡（第一个用天平进行定量分析）。
[要点2]空气的成分和组成：
①原始大气的组成：
以二氧化碳（CO2）、一氧化碳（CO）、甲烷（CH4）和氨气（NH3）等为主
②绝色植物出现以后，植物的光合作用吸收二氧化碳放出氧气，氧气分别与一氧化碳、甲烷、氨气作用，使它们转化为二氧化碳、水和氮气（N2）。
经过数十亿年的变迁，终于形成了现在地球上以氮气和氧气为主要成分的大气层。
③现在，空气的成分（按体积分数计算）
空气成分
O2
N2
CO2
稀有气体
其它气体和杂质
体积分数
21%
78%
0。
03%
0。
94%
0。
03%
气体的性质和用途
①氧气的用途
主要是供给呼吸（医疗急救、登山、潜水、航空）和支持燃烧（炼钢、气焊、化工生产、宇宙航行）。
这些用途一般都是利用氧气易于跟其他物质起反应并放出热量的性质。
②氮气的性质和用途
氮气是一种没有颜色、没有气味、熔点和沸点都很低的气体，不能支持燃烧，性质不活泼。
③稀有气体的性质和用途
稀有气体都是没有颜色、没有气味，性质不活泼的气体，曾被称做“惰性气体”。
（l）作为保护气：
焊接金属时用来隔绝空气；灯泡中充稀有气体使灯泡耐用；
（2）制成多种电光源，如航标灯、强照明灯、霓红灯等；
（3）用于激光技术或医疗麻醉。
④空气的污染
（1）．污染源：
化石燃料（煤和石油）的燃烧和工厂的废气。
（2）．污染物：
主要是粉尘和气体。
从世界范围看，排放到空气中的气体污染物较多的是二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮等。
[要点3]空气中氧气含量的测定实验：
实验原理4P+5O2点燃2P2O5
①可燃物要求：
足量且产物是固体：
选择红磷
②装置要求：
气密性良好
③现象：
有大量白烟产生，广口瓶内液面上升约1/5体积
④结论：
空气是混合物；O2约占1/5，可支持燃烧；N2约占4/5，不支持燃烧，也不能燃烧，难溶于水
⑤探究：
1）液面上升小于1/5原因：
装置漏气，红磷量不足，未冷却完全
2）能否用铁、铝代替红磷？
不能原因：
铁、铝不能在空气中燃烧
3）能否用碳、硫代替红磷？
不能原因：
产物是气体，不能产生压强差
二、氧气的性质
（1）物理性质：
1．无色、无味的气体。
2．密度比空气略大（同一条件下）。
3．不易溶于水。
4．液态、固态均为淡蓝色。
（2）化学性质：
在化学变化中方可表现出来的性质。
1.碳在氧气中燃烧：
发出耀眼的白光，并放出热量，产生一种能使澄清的石灰水变浑浊的气体。
碳+氧气→二氧化碳
2.硫在空气中燃烧：
发出淡蓝色火焰
硫在氧气中燃烧：
剧烈燃烧、发出明亮的蓝紫色火焰，二者都产生一种带刺激性气味的气体。
这种带刺激性气味是二氧化硫。
二氧化硫对空气会造成严重污染。
烟花、爆竹中的火药是由木炭、硫磺等物质组成的，为什么诸暨市禁止燃放烟花爆竹？
回答：
防止硫燃烧后生成的二氧化硫污染空气。
结论：
硫在空气或氧气中燃烧均生成二氧化硫硫+氧气→二氧化硫
3.磷在氧气中燃烧：
磷在氧气中剧烈燃烧，产生大量白烟，放出热量，生成白色固体物质——五氧化二磷。
烟是由固体小颗粒形成的
结论：
磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷。
磷+氧气→五氧化二磷
4.铁丝在氧气中燃烧：
将铁丝绕成螺旋状，一端系一根火柴，一端系在燃烧匙的铁丝端，点燃火柴，当火柴将要烧完时立即伸入氧气瓶中（集气瓶底放有少量水或细沙，防止高温溅落物使集气瓶炸裂），可看到铁丝剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体。
结论：
铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁铁+氧气→四氧化三铁
3、氧气的制取
（一）工业制取法：
分离空气法，利用液态氮气和氧气的沸点不同。
（二）实验室制取：
利用分解反应制取氧气.
（1）原料：
过氧化氢和二氧化锰的混合物
二氧化锰
（2）原理：
过氧化氢→水+氧气
H2O2H2OO2
实验室还可利用高锰酸钾加热分解来获得氧气，也可以用二氧化锰作催化剂加热分解氯酸钾来获得氧气，原理如下：
高锰酸钾→锰酸钾+二氧化锰+氧气
二氧化锰
氯酸钾→氯化钾+氧气
收集方法：
1.由于密度比空气密度略大（可比较相对分子质量，空气相对分子质量约29），所以可以用向上排空气法，用带火星的木条靠近集气瓶口，检验氧气是否收集满；
2.氧气不易溶于水中，可以用排水法收集。
学习札记
学习札记
例题：
1.按体积计算，空气中含量最多气体是（）
A．氧气B.二氧化碳C．氮气D.稀有气体
2.空气中氮气与氧气的体积比约为（）
A．4∶1B.5∶lC．l∶5D.l∶4
3下列的水属于纯净物的是（）
A.矿泉水B.自来水C.硬水D.浮有冰的水
4．下列物质属于纯净物的是（）
A．清新的空气B．冰红茶
C．清洁的海水D．冰醋酸
5．检验氧气的方法是（）
（A）用火柴去点（B）用带火星木条接近气体
（C）用鼻子去嗅气味（D）用天平称量
6．下列有关实验室用过氧化氢制氧气的叙述中，正确的是（）
（A）过氧化氢受热后，也不放出氧气
（B）要使过氧化氢受热分解放出氧气，必须加入二氧化锰
（C）二氧化锰在化学反应前后质量和化学性质都保持不变
（D）二氧化锰是一切化学反应的催化剂
7．同时加热下列物质，最易放出氧气的是（）
（A）纯净的过氧化氢（B）过氧化氢与二氧化锰的混合物
（C）纯净的二氧化锰（D）水与二氧化锰的混合物
课后作业：
1、空气中体积约占1/5的气体是（）
A．氧气B．氮气C．稀有气体D．二氧化碳
2、下列气体在空气中体积分数最大的是（）
A.氧气B.氮气C.二氧化碳D.稀有气体
3、空气中体积分数约占21%的气体是（）
A.氮气B.氧气C.二氧化碳D.稀有气体
4、空气是一种重要的自然资源。
空气中含量最多的元素是（）
A．氧元素B．氢元素C．碳元素D．氮元素
5、我们知道食物较长时间露置在空气中就会变质，这主要是由于空气中含有（）A．氧气B．氮气C.二氧化碳D．稀有气体
6、右图所示装置可用来测定空气中氧气的含量。
对该实验认识不正确的是（）
A．红磷的量不足会影响实验结论
B．装置不漏气是实验成功的重要因素之一
C．将红磷改为碳也能得到正确的实验结论
D．钟罩内气体压强的减小会导致水面的上升
7、做空气中氧气含量测定的实验装置如右图。
下列有关说法正确的是（）
A．选用红磷是因为反应可以耗尽O2，生成固态的P2O5
B．燃烧匙中的红磷可以换成硫或木炭
C．燃烧匙中的红磷越多，水位上升越高
Ｄ．本实验可以证明空气含有Ｎ2、O2、CO2和稀有气体
8、某同学利用右图装置测定空气中氧气的含量，红磷燃烧后恢复到室温，打开弹簧夹发现进入广口瓶的液体液面高度超过广口瓶容积的l/5。
造成这一现象的原因可能是（）
A．实验前没有将弹簧夹夹紧
B．实验装置可能漏气
C．实验中所取的红磷过量
D．实验中所取的红磷不足
9、在生产和科学研究中，需要用到一些保护气。
当焊接金属时，为了隔绝空气，能作为保护气的一组是（）
A．H2、N2B．N2、O2C．CO2、COD．N2、Ar
10、汽车安全气囊内所装化学物质，能在碰撞后10毫秒内，生成一种空气中含量最多的气体，该气体是（）
A．氧气B．氮气C．二氧化碳D．稀有气体
11、据报道，2005年3月，广州市实施大面积人工降雨，其中使用了液氮作增雨剂。
根据你现有的知识推测下列说法中正确的是（）
A．液氮是一种溶液
B．使用液氮会污染环境，应严格控制使用
C．降落的雨滴中将含有大量的液氮
D．液氮气化使空气中的水蒸气凝结成水珠落下
12、下列对应关系错误的是（）
A．氧气——供人呼吸B．二氧化碳——造成酸雨
C．氮气——作保护气D．稀有气体——做电光源
13、属于空气的主要成分，且能够用以抢救危重病人的气体是（）
A.氮气B.氧气C.水蒸气D.二氧化碳
14、下列物质在氧气中燃烧，能产生大量白烟的是（）
A．硫粉B．铁丝C．红磷D．木炭
15、若把江河湖泊水中溶解的气体收集起来，分析的结果是：
氧气所占的体积大于21%，氮气所占的体积小于78%，对此应得出的结论正确的是（）
A、只有空气中的氧气和氮气能溶解在天然水中
B、溶解在天然水中氧气和氮气与空气中的氧气和氮气的百分含量相同
C、天然水中溶解的氧气极少，所以在湖泊中养鱼要采取增氧措施
D、氧气和氮气相比较，氧气比氮气更易溶解于水
16、区分O2、H2、CO2三种气体的最简便的方法是（）
A．将气体通入澄清石灰水B．将气体通过红热的铜网
C．将气体通过灼热的氧化铜D．用燃着的木条伸入集气瓶中
17、下列各物质反应后，都能生成氧气，其中最适合潜水艇里供给氧气的反应物是（）
①2KClO3
2KCl+3O2↑②2H2O2
2H2O+O2↑
③2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2↑④2H2O
2H2↑+O2↑
A、KClO3B、H2O2C、Na2O2D、H2O
18、催化剂在化学反应中所起的作用是（）
（A）加快化学反应速率（B）使生成物质量增加
（C）改变化学反应速率（D）减慢化学反应速率
19、用过氧化氢分解解氧气时，若不加二氧化锰，其结果是（）
A、不产生氧气B、产生氧气的速度很慢
C、最终产生氧气的质量减少D、产生氧气的速度加快
20、实验室制取氧气时，可采用的收集方法是（）
A、排水法或向上排空气法B、只能用排水法
C、只能用向上排空气法D、排水法或向下排空气法
21、下列气体中，能使带火星的木条复燃的是（）
A、稀有气体B、氮气C、二氧化碳D、氧气
22、实验室制取氧气时无须用到的仪器是（）
A、橡皮塞B、滴管C、烧瓶D、导管
20、右表是小华对自己吸入的气体和呼出的气体进行探究的结果（体积分数）
（1）请你判断：
X是_____，Y是____。
（填化学式）
（2）请你回答：
因参与新陈代谢而被人体消耗的是_____。
（3）请你证明：
呼出气体中含有水蒸气。
你的实验方法是______________
（4）请你分析：
X气体在呼吸过程中没有参
与化学反应，但呼出气体中体积分数却减少了，原因是：
_____________。
气体
吸入气体
呼出气体
X
78.25%
74.88%
Y
21.05%
15.26%
CO2
0.04%
3.68%
H2O
0.66%
6.18%
22、根据空气的成分填空:
①小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间，说明空气中含有；
②石灰水长期露置在空气中会出现白色固体物质，说明空气中含有；
③夏天，盛放冰棒的杯子外壁上附有一层水珠，说明空气中含有。
（2）已知空气中氧气的体积分数为21%，小兰同学用右图装置进行验证，实验后发现测得的氧气体积分数小于1/5，请你帮她分析造成这种结果的可能原因（至少答两点）：
第22题图第23题图
23、右图是测定空气中氧气含量的实验装置。
用该装置测定空气中氧气含量时，红磷燃烧结束后，发现钟罩内的水上升到其水面以上容积不足1/5，请推测造成误差的可能原因。
（答出两条即可）
24、用来测定空气成分的方法很多，右图所示的是用红磷在空气中燃烧的测定方法。
实验过程是：
第一步：
将集气瓶容积划分为五等份，并做好标记。
第二步：
点燃燃烧匙内的红磷，伸入集气瓶中并把塞子塞紧。
第三步：
待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，发现水被吸
入集气瓶中，进入集气瓶中水的体积约为集气瓶总容积的1/5。
请回答下列问题：
（1）集气瓶中剩余的气体主要是。
（2）实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到总容积的1/5，你认为导致这一结果的原因可能是、
（3）某同学对实验进行反思后提出了改进方法（如图2所示），你认为改进后的优点是：
25、下面是测定空气中氧气体积含量的两个实验。
实验1：
在集气瓶内预先装少量水，余下的容积5等分，做好标记，在带橡皮塞和导管的燃烧匙内装足量的红磷，用弹簧夹夹紧乳胶管，点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入集气瓶内，塞紧橡皮塞（如右图1）。
待红磷熄灭并冷却到室温后，打开弹簧夹。
实验2：
将试管的容积5等分，做好标记。
在试管中加入一小块（足量）白磷，用橡皮塞塞紧管口，将试管放入热水中，使白磷燃烧。
等白磷熄灭并冷却到室温后，将试管倒立于盛有室温下水的水槽中（如右图2所示）并在水中将橡皮塞取下。
（1）写出红磷燃烧的化学方程式:
______________________________
（2）实验2中，在水中而不在空气中取下橡皮塞的原因是__________
（3）从测定结果分析，上述实验中效果较好的是哪一个？
写出另一个实验的两点不足。
26、将螳螂放在盛有CO2的A瓶中，将蟋蟀放在盛有CO和O2的B瓶中，两个瓶都拧紧瓶盖，结果瓶中的小动物不久都死了。
请回答：
A瓶中蝗螂的死因是_________________________________________；
B瓶中蟋蟀的死因是_________________________________________。
27、下列含氧化合物，不需要加热就能够直接产生O2的是
A、H2O2B、MnO2C、Fe2O3D、KClO3
28、请结合图10所示实验装置回答有关问题：
（1）写出装置中标号仪器的名称。
a；b。
（2）写出一个实验室制取氧气的化学方程式，
根据该反应原理，可选择图10中（填标号，下同）与组装一套制取氧气的装置。
3、下图是化学实验中常用的几种装置。
（1）指出有编号的仪器名称：
①，②。
（2）利用上述A、D装置的组合可以制取的一种气体是，
写出实验室制取该气体的化学反应方程式
（3）某同学欲收集一种难溶性气体，认为E装置可以代替B装置。
请简述该同学应如何使用E装置？
4、请根据下列装置图，回答有关问题：
（1）实验室用高锰酸钾制取氧气，可选用的发生装置是（填字母）。
（2）实验室收集氧气时，验满的方法是
5、通过一年的化学学习，应该知道有多种途径可以制取氧气。
如：
A．电解水B．分离空气
C．加热高锰酸钾D．分解过氧化氢
E．
（1）若用加热高锰酸钾制取氧气：
实验结束，停止加热时要先把导管移出水面，其理由是，此时发现水槽中的水变成了浅紫红色，你认为产生该现象的原因可能是；
（2）若分解过氧化氢制取氧气，供选用的装置如下：
注射器
b
a
丙
乙
甲
要得到平稳的氧气流，应选用的发生装置是（选填“甲”或“乙”）；
若用丙装置干燥生成的氧气，丙中盛放的液体试剂是，气体应从（选填“a”或“b”）端导入。
6、图13所示的是电解水实验装置。
通电一段时间后，在两个试管中分别收集到气体a和气体b。
请回答：
（1）电解水时，将转化为化学能；
（2）气体a为；
（3）实验室检验气体b的方法是。
方法与技巧总结
方法与技巧总结
1、空气中体积约占1/5的气体是（A）
A．氧气B．氮气C．稀有气体D．二氧化碳
2、下列气体在空气中体积分数最大的是（B）
A.氧气B.氮气C.二氧化碳D.稀有气体
3、空气中体积分数约占21%的气体是（B）
A.氮气B.氧气C.二氧化碳D.稀有气体
4、空气是一种重要的自然资源。
空气中含量最多的元素是（D）
A．氧元素B．氢元素C．碳元素D．氮元素
5、我们知道食物较长时间露置在空气中就会变质，这主要是由于空气中含有（A）A．氧气B．氮气C.二氧化碳D．稀有气体
6、右图所示装置可用来测定空气中氧气的含量。
对该实验认识不正确的是（C）
A．红磷的量不足会影响实验结论
B．装置不漏气是实验成功的重要因素之一
C．将红磷改为碳也能得到正确的实验结论
D．钟罩内气体压强的减小会导致水面的上升
7、做空气中氧气含量测定的实验装置如右图。
下列有关说法正确的是（A）
A．选用红磷是因为反应可以耗尽O2，生成固态的P2O5
B．燃烧匙中的红磷可以换成硫或木炭
C．燃烧匙中的红磷越多，水位上升越高
Ｄ．本实验可以证明空气含有Ｎ2、O2、CO2和稀有气体
8、某同学利用右图装置测定空气中氧气的含量，红磷燃烧后恢复到室温，打开弹簧夹发现进入广口瓶的液体液面高度超过广口瓶容积的l/5。
造成这一现象的原因可能是（A）
A．实验前没有将弹簧夹夹紧
B．实验装置可能漏气
C．实验中所取的红磷过量
D．实验中所取的红磷不足
9、在生产和科学研究中，需要用到一些保护气。
当焊接金属时，为了隔绝空气，能作为保护气的一组是（D）
A．H2、N2B．N2、O2C．CO2、COD．N2、Ar
10、汽车安全气囊内所装化学物质，能在碰撞后10毫秒内，生成一种空气中含量最多的气体，该气体是（B）
A．氧气B．氮气C．二氧化碳D．稀有气体
11、据报道，2005年3月，广州市实施大面积人工降雨，其中使用了液氮作增雨剂。
根据你现有的知识推测下列说法中正确的是（D）
A．液氮是一种溶液B．使用液氮会污染环境，应严格控制使用
C．降落的雨滴中将含有大量的液氮
D．液氮气化使空气中的水蒸气凝结成水珠落下
12、下列对应关系错误的是（B）
A．氧气——供人呼吸B．二氧化碳——造成酸雨
C．氮气——作保护气D．稀有气体——做电光源
13、属于空气的主要成分，且能够用以抢救危重病人的气体是（B）
A.氮气B.氧气C.水蒸气D.二氧化碳
14、下列物质在氧气中燃烧，能产生大量白烟的是（C）
A．硫粉B．铁丝C．红磷D．木炭
15、若把江河湖泊水中溶解的气体收集起来，分析的结果是：
氧气所占的体积大于21%，氮气所占的体积小于78%，对此应得出的结论正确的是（D）
A、只有空气中的氧气和氮气能溶解在天然水中
B、溶解在天然水中氧气和氮气与空气中的氧气和氮气的百分含量相同
C、天然水中溶解的氧气极少，所以在湖泊中养鱼要采取增氧措施
D、氧气和氮气相比较，氧气比氮气更易溶解于水
16、区分O2、H2、CO2三种气体的最简便的方法是（D）
A．将气体通入澄清石灰水B．将气体通过红热的铜网
C．将气体通过灼热的氧化铜D．用燃着的木条伸入集气瓶中
17、下列各物质反应后，都能生成氧气，其中最适合潜水艇里供给氧气的反应物是（C）
①2KClO3
2KCl+3O2↑②2H2O2
2H2O+O2↑
③2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2↑④2H2O
2H2↑+O2↑
A、KClO3B、H2O2C、Na2O2D、H2O
18、催化剂在化学反应中所起的作用是（）
（A）加快化学反应速率（B）使生成物质量增加
（C）改变化学反应速率（D）减慢化学反应速率
19、用过氧化氢分解解氧气时，若不加二氧化锰，其结果是（）
A、不产生氧气B、产生氧气的速度很慢
C、最终产生氧气的质量减少D、产生氧气的速度加快
20、实验室制取氧气时，可采用的收集方法是（）
A、排水法或向上排空气法B、只能用排水法
C、只能用向上排空气法D、排水法或向下排空气法
21、下列气体中，能使带火星的木条复燃的是（）
A、稀有气体B、氮气C、二氧化碳D、氧气
22、实验室制取氧气时无须用到的仪器是（）
A、橡皮塞B、滴管C、烧瓶D、导管
20、右表是小华对自己吸入的气体和呼出的气体进行探究的结果（体积分数）
气体
吸入气体
呼出气体
X
78.25%
74.88%
Y
21.05%
15.26%
CO2
0.04%
3.68%
H2O
0.66%
6.18%
（1）请你判断：
X是_____，Y是____。
（填化学式）
（2）请你回答：
因参与新陈代谢而被人体消耗的是_____。
（3）请你证明：
呼出气体中含有水蒸气。
你的实验方法是______________
（4）请你分析：
X气体在呼吸过程中没有参
与化学反应，但呼出气体中体积分数却减少了，原因是：
_____________。
答：
（1）N2O2
（2）O2（3）对着玻璃呼气（或对着无水硫酸铜呼气）
（4）氮气的体积含量减少主要是由于CO2和水蒸气等气体的含量增加引起的。
22、根据空气的成分填空:
①小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间，说明空气中含有；
②石灰水长期露置在空气中会出现白色固体物质，说明空气中含有；
③夏天，盛放冰棒的杯子外壁上附有一层水珠，说明空气中含有。
（2）已知空气中氧气的体积分数为21%，小兰同学用右图装置进行验证，实验后发现测得的氧气体积分数小于1/5，请你帮她分析造成这种结果的可能原因（至少答两点）：
{答：
．
（1）①O2（或氧气）；②CO2（或二氧化碳）；③H2O（或水）
23、右图是测定空气中氧气含量的实验装置。
用该装置测定空气中氧气含量时，红磷燃烧结束后，发现钟罩内的水上升到其水面以上容积不足1/5，请推测造成误差的可能原因。
（答出两条即可）
{答：
红磷的量不足；装置气密性不好（其它合理答案也可）。
24、用来测定空气成分的方法很多，右图所示的是用红磷在空气中燃烧的测定方法。
实验过程是：
第一步：
将集气瓶容积划分为五等份，并做好标记。
第二步：
点燃燃烧匙内的红磷，伸入集气瓶中并把塞子塞紧。
第三步：
待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，发现水被吸
入集气瓶中，进入集气瓶中水的体积约为集气瓶总容积的1/5。
请回答下列问题：
（1）集气瓶中剩余的气体主要是。
（2）实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到总容积的1/5，你认为导致这一结果的原因可能是、。
（3）某同学对实
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