八年级科学下册第三章空气与生命一教案浙教版.docx

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八年级科学下册第三章空气与生命一教案浙教版

空气与氧气

主题

空气与氧气

教学内容

1、了解空气的主要成分，了解组成空气各主要成分的体积分数；

2、能根据实验现象分析空气中氧气的体积分数；

3、了解空气的应用，知道空气是一种宝贵的资源。

4、了解氧气的主要物理性质和化学性质，能通过氧气的性质理解氧气的广泛用途。

了解氧气是空气中最活跃的成分，也是和我们人类生命最息息相关的部分。

5、了解实验室制取氧气的方法（过氧化氢分解和高锰酸钾加热分解），了解实验室制取氧气的仪器名称、装置的连接、检验气密性的方法、收集方法和检验氧气的方法。

了解工业上制氧的方法。

1、期中考试试卷分析

2、空气是“空”的吗?

3、“O2”的含义？

4、什么叫物质的物理性质？

它包括哪些内容？

什么叫物质的化学性质？

举一例说明。

一、物质的分类

纯净物和混合物：

纯净物：

只含一种成分（物质）。

如：

水、氧气、氯化钠、铜等。

混合物：

含两种或两种以上成分（物质）。

如：

空气、盐水、碘酒等。

✧两者的区别：

1按成分是否单一。

纯净物可用一个化学式表示所有成分，如：

冰水（H2O）；但混合物不能，如：

空气。

二、空气的成分

1、空气中各成分的体积分数大约是：

氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他气体0.03%。

2、氧气的性质比较活泼

用途：

提供呼吸（如：

潜水、医疗、登山等）；支持燃烧（炼钢、气焊、气割、宇航）

3、氮气的性质不活泼。

用途：

保护气、冷冻剂、灯泡充氮、食品防腐、制硝酸和氮肥等。

4、稀有气体（氦、氖、氩、氪、氙等）：

①性质极不活泼，曾被称为“惰性气体”；

②用途：

保护气、不同色彩的电光源、激光超导技术、医疗冷冻麻醉等。

三、空气中氧气含量的测定实验

5、实验现象：

红磷燃烧，冒出大量白烟，烧杯中的

6、水倒流进集气瓶，液面上升约1/5。

7、实验结论：

①空气中氧气约占1/5，氮气约占4/5；

②氮气不能燃烧，也不支持燃烧，且不溶于水。

8、实验注意点：

①装置必须密封好，不能漏气；

②红磷必须过量，完全消耗掉集气瓶内的氧气；

③不能用木炭、硫粉等代替红磷。

四、氧气的性质

【物理性质】密度略大于空气的密度。

不易溶于水。

气态的氧是无色无味的，液态氧和固态氧是淡蓝色的。

【化学性质】氧气化学性质比较活泼。

氧气具有助燃性和氧化性。

五、氧气的检验方法：

把一根带火星的木条伸入集气瓶中，如果带火星的木条复燃，证明是氧气。

六、氧气与常见物质发生的反应

物质

反应现象

化学方程式（表达式）

磷

产生大量白烟、放热

4P+5O22P2O5

木炭

①木炭在空气中燃烧时持续红热，无烟无焰；木炭在氧气中剧烈燃烧，并发出白光

②放热、生成能使澄清石灰水变浑浊的气体

C+O2CO2

硫

①在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰

②放热、生成有刺激性气味的气体

S+O2SO2

氢气

①纯净的氢气在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰

②放热、生成能使无水硫酸铜变蓝的液体

2H2+O22H2O

铁

铁在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体

3Fe+2O2Fe3O4

铝

铝在氧气中燃烧，发出耀眼的白光，放热，生成白色固体

4Al+3O22Al2O3

铝在空气中与氧气反应，表面形成致密的氧化膜

4Al+3O2=2Al2O3

镁

镁在空气中燃烧，发出耀眼的白光、放热、生成白色粉末

2Mg+O22MgO

铜

红色的固体逐渐变成黑色

2Cu+O22CuO

汞

银白色液体逐渐变成红色

2Hg+O22HgO

一氧化碳

产生蓝色火焰，放热，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体

2CO+O22CO2

甲烷

产生明亮的蓝色火焰，放热，产生能使无水硫酸铜变蓝的液体，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体

CH4+2O2CO2+2H2O

蜡烛

火焰发出白光，放热，产生能使无水硫酸铜变蓝的液体，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体

石蜡＋氧气水＋二氧化碳

七、探究实验

1.木炭燃烧实验

【实验操作】用坩埚钳夹取一小块木炭，在酒精灯上加热到发红，插入到盛有集气瓶的氧气中（由瓶口向下缓慢插入），观察木炭在氧气里燃烧的现象。

燃烧停止后，取出坩埚钳，向集气瓶中加入少量澄清的石灰水，振荡，观察现象。

【实验现象】木炭在空气中燃烧时持续红热，无烟无焰；在氧气中燃烧更旺，发出白光。

向集气瓶中加入少量澄清的石灰水后，澄清的石灰水变浑浊。

【化学方程式】C+O2CO2

【注意事项】木炭应该由上向下缓慢伸进盛有氧气的集气瓶中，原因：

为了保证有充足的氧气支持木炭燃烧，防止木炭燃烧生成的二氧化碳使木炭熄灭，确保实验成功。

2.硫燃烧实验

【实验操作】在燃烧匙里放少量硫，在酒精灯上点燃，然后把盛有燃着硫的燃烧匙由上向下缓慢伸进盛有氧气的集气瓶中，分别观察硫在空气中和在氧气中燃烧的现象。

【实验现象】硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰。

生成一种有刺激性气味的气体。

【化学方程式】S+O2SO2

【注意事项】在集气瓶中加入少量的氢氧化钠溶液，可以吸收有毒的二氧化硫，防止造成空气污染。

【思考】能用S、C代替P做测定空气中含氧量（体积）的实验吗？

为什么？

3.细铁丝在氧气中燃烧的实验

【实验操作】把光亮的细铁丝盘成螺旋状，下端系一根火柴，点燃火柴，待火柴快燃尽时，由上向下缓慢插入盛有氧气的集气瓶中（集气瓶底部要先放少量水或铺一薄层细沙）。

【实验现象】细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成一种黑色固体。

【化学方程式】3Fe+2O2Fe3O4

【注意事项】

①用砂纸把细铁丝磨成光亮的银白色，是为了除去细铁丝表面的杂质。

②将细铁丝盘成螺旋状，是为了增大细铁丝与氧气的接触面积。

③把细铁丝绕在火柴上，是为了引燃细铁丝，使细铁丝的温度达到着火点。

④待火柴快燃尽时才缓慢插入盛有氧气的集气瓶中，是为了防止火柴燃烧时消耗氧气，保证有充足的氧气与细铁丝反应。

⑤由上向下缓慢伸进盛有氧气的集气瓶中是为了防止细铁丝燃烧时放热使氧气从集气瓶口逸出，保证有充足的氧气与细铁丝反应。

⑥集气瓶里要预先装少量水或在瓶底铺上一薄层细沙，是为了防止灼热的生成物溅落使集气瓶瓶底炸裂。

【思考】铁丝在空气中与纯氧中点燃的现象差别。

八、氧气的制取

（1）双氧水制氧气：

a.实验原理：

H2O2H2OO2

b.实验装置：

c.实验步骤：

①连接仪器，检查装置的气密性；

②在锥形瓶中加入少量二氧化锰粉末，旋紧胶塞，在分液漏斗中加入双氧水，如图掿好装置；

③放双氧水缓慢放入锥形瓶中，等气泡连续均匀冒出时，开始收集；

④等集气瓶中液面下降至瓶口，瓶外有气泡产生时，实验结束。

d.注意事项：

a）.气密性检查：

用止水夹关闭，打开分液漏斗活塞，向漏斗中加入水，水面不持续下降，就说明气密性良好。

b）.分液漏斗可以用长颈漏斗代替，但其下端应该深入液面以下，防止生成的气体从长颈漏斗中逸出；

c）.导管只需略微伸入试管塞

d）.装药品时，先装固体后装液体

e）.该装置的优点：

可以控制反应的开始与结束，可以随时添加液体。

（2）高锰酸钾制取氧气：

a.实验原理：

高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气（分解反应）

b.实验装置：

c.实验步骤：

a）.仪器组装：

先下后上，从左到右的顺序。

b）.气密性检查：

将导管的一端浸入水槽中，用手紧握试管外壁，若水中的导管口有气泡冒出，松开手后，导管口出现一段水柱。

证明装置不漏气。

c）.装入药品：

按粉末状固体取用的方法（药匙或纸槽）。

d）.加热药品：

先使试管均匀受热，后在反应物部位用酒精灯外焰由前向后加热。

e）.收集气体：

若用排水集气法收集气体，当气泡均匀冒出时再收集；或向上集气法。

f）.检验及验满：

用带火星的木条伸入试管中，发现木条复燃，说明是氧气；

用带火星的木条靠近集气瓶口部，木条复燃，证明已满。

g）.仪器的拆卸：

按先右后左，先上后下的顺序。

口诀：

组—查—装—定—点—收—离—熄（组，茶庄定点收利息）　）

d.注意事项：

a）.试管口要略微向下倾斜：

防止生成的水回流，使试管底部破裂。

b）.导气管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞：

有利于产生的气体排出。

c）.试管口塞一团棉花：

防止高锰酸钾粉末进入导气管，污染制取的气体和水槽中的水。

d）.排气法收集气体时，导气管要伸入接近集气瓶底部：

有利于集气瓶内空气排出，使收集的气体更纯。

e）.实验结束后，先将导气管移出水面，然后熄灭酒精灯：

防止水槽中的水倒流，炸裂试管。

（3）氯酸钾制氧气：

实验原理：

氯酸钾氯化钾+氧气（分解反应）

实验步骤大致如

（2），本实验中试管中不用塞棉花。

3、工业制氧法

（1）具体过程

（2）注意：

该过程是物理变化

九、化合反应和分解反应

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。

2、分解反应：

由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应叫做分解反应。

3、化合反应的特点是“多变一”，分解反应的特点是“一变多”。

【思考】之前有接触过属于这两类的反应吗？

举例说明。

【题型突破】

1.空气的组成成分

例1:

已知相同条件下，氧气密度大于空气密度，则空气中氧气的质量分数是（）

A．约等于21%B．大于21%C．小于21%D．无法确定

解析由于相同条件下，氧气密度大于空气密度，又因为空气中氧气的体积分数为21%，利用公式m＝ρV可推导出空气中氧气的质量分数大于21%．答案B

例2：

根据下列事实说明空气中含有的成分：

（1）、小白鼠在装有空气的密闭中可存活一段时间，说明空气中含有

（2）、空气是制造氮肥的天然资源，说明空气中含有

（3）、炸脆的食物在空气中放置一段时间后就不脆了，说明空气中含有

（4）、澄清的石灰水在空气中放置一段时间，看到表面形成一层白膜，说明空气中含有。

解析：

空气中的各个组成成分都有着不同的用处，我们可以可以通过不同的的方法检测出他们的存在

（1）氧气

（2）氮气（3）水（4）二氧化碳

例3.下列关于空气的说法正确的是（）

A、空气的成分按质量计算大约是：

氮气78%，氧气21%，稀有气体0.94%，二氧化碳0.03%，其他气体和杂质0.03%

B、稀有气体是指在任何条件下都不跟其他物质发生化学反应的气体

C、空气中各成分气体及其含量总是固定不变的

D、空气是重要的自然资源

解析：

A项的成分指的是体积分数。

不是按照质量计算的；B项中稀有气体性质稳定，很难与其他物质反应，但并不是完全不会发生反应；C项空气中各气体的含量并不是固定不变的，如下雨前后（水），森林中和火电厂附近（CO2），空气是一种重要的自然资源，如炼钢，故D正确

2.氧气

例4.我国“神舟”七号宇宙飞船的火箭发动机里使用液态氧，它所起的作用是（）

A.作燃料B.供给呼吸

C.促使燃料迅速燃烧D.携带方便

答案：

C

例5.下列有关氧气的叙述，正确的是（）

A.红磷在氧气中燃烧时产生大量白雾B.在任何情况下，氧气都是无色气体

C.硫在氧气中燃烧，发出微弱的淡蓝色火焰D.铁生锈是缓慢氧化

解析：

本题涉及氧气的物理性质、化学性质、实验现象、缓慢氧化问题。

其中A考查烟和雾的区别；B中氧气在一定条件下会变成淡蓝色液体或固体；C中硫在空气中燃烧，发出微弱的淡蓝色火焰，而在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰。

例6.田径比赛发令枪打响后，产生的白烟主要是（）

A.二氧化硫B.二氧化碳

C.五氧化二磷D.四氧化三铁

解析：

物质