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第三章维持生命之气——氧气3.1氧气的性质和用途【教学目标】1．知道氧气的主要物理性质、化学性质和主要用途。2．能说出碳、铁、石蜡等物质跟氧气的反应现象，会写反应的文字表达式。3．知道氧化反应初步概念，认识什么是化合反应，能识别、判断。【教学重难点】1.正确描述常见物质在氧气中燃烧的实验现象。2.氧气具有助燃性，没有可燃性。【教学过程】1．氧气有哪些物理性质在通常状况下，氧气是一种无色无味的气体。密度比空气稍大(0℃、101.3kPa时，密度为1.429g·L－1)，不易溶于水。氧气能发生三态变化：氧气液态氧(淡蓝色)固态氧(淡蓝色雪花状)。描述氧气的物理性质时，应抓住温度、压强等外界条件。因为条件不同时，气体的颜色、状态、密度、溶解性等物理性质会发生变化。Hi！氧气的物理性质中，密度和溶解性尤为重要，因为它们决定了氧气的收集方法。2．氧气有哪些化学性质氧气是一种化学性质比较活泼的气体，具有氧化性。在一定条件下能与许多物质发生化学反应，放出热量。探究实验1：木炭的燃烧实验步骤：用镊子夹取一小块木炭，先放在空气中加热到红热，再放入充满氧气的集气瓶中；一会儿后，向集气瓶中倒入澄清的石灰水，振荡，观察现象。实验现象：反应物空气中氧气中生成物木炭(黑色)持续红热，无烟，无火焰剧烈燃烧，发出白光，放热无色无味气体，澄清的石灰水变浑浊实验结论：木炭在氧气中比在空气里燃烧更剧烈，生成二氧化碳气体。。探究实验2：氧气与铁丝的反应实验步骤：将一根光亮细铁丝，绕成螺旋状，在铁丝下端系上一根火柴梗。用坩埚钳夹住铁丝点燃火柴梗，至其快燃尽时，伸入充满氧气且瓶底有少量水(或铺少量沙子)的集气瓶中，观察现象。实验现象：反应物空气中氧气中生成物铁丝(银白色)不能燃烧，灼烧时红热，离火后迅速变冷剧烈燃烧，火星四射，放热生成黑色固体
实验结论：铁丝在氧气里能燃烧，生成四氧化三铁。。铁丝为什么要绕成螺旋状？瓶底的水起什么作用？①铁丝绕成螺旋状，既增加了其长度，又增大了铁丝的受热面积，便于铁丝持续燃烧；瓶底的水是为了防止高温熔化物溅落下来，使集气瓶底炸裂。探究实验3：蜡烛的燃烧实验步骤：用铁丝固定一段蜡烛，先在空气中点燃，再放入充满氧气的干燥集气瓶中；一会儿后，向集气瓶中倒入澄清的石灰水，振荡，观察现象。实验现象：反应物空气中氧气中生成物蜡烛(白色)放热，黄白色火焰，火焰分层，少量黑烟发出白光，放热，瓶壁上出现水雾无色液体；无色无味气体，澄清的石灰水变浑浊实验结论：蜡烛在氧气中比在空气里燃烧更剧烈，发白光，生成二氧化碳和水。石蜡＋氧气二氧化碳＋水。①氧气可以支持燃烧(助燃性)，但没有可燃性，不能作燃料。②氧气的浓度越高，物质燃烧得越旺，故物质在氧气中燃烧比在空气中燃烧更旺。③有些物质尽管在空气中不能燃烧，但却能在氧气中燃烧。3．化合反应和氧化反应(1)化合反应①概念：由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应。②特征：“多变一”，可用通式：A＋B→AB表示。(2)氧化反应①概念：物质跟氧发生的反应。②特征：有氧参加反应。概念中的“氧”是指氧元素，是指氧气或其他含氧物质中的氧，不能单纯地理解为氧气。当然，物质与氧气发生的反应一定是氧化反应，但氧化反应中不一定有氧气参加。4．氧气有何用途氧气的用途(如图)从两个方面进行归纳：(1)供给呼吸，如医疗抢救、潜水作业、登山运动、高空飞行、宇宙航行等。(2)支持燃烧，如气焊、气割、炼钢、液氧炸药、航空航天器的推进剂等。氧气的化学性质决定了氧气的用途。用途主要利用了氧气易于跟其他物质起反应并放热的特性。5．物质在氧气中燃烧的现象
化学反应现象是化学反应本质的外在表现。正确认识物质在氧气中燃烧的现象，要注意以下几点：(1)物质燃烧与氧气的浓度有关，因此物质在氧气中燃烧与在空气里燃烧现象不同。(2)正确理解“光”和“焰”、“烟”和“雾”的不同。“烟”是固体小颗粒分散在空气中形成的，“雾”是液体小液滴分散在空气中形成的。“光”一般指固体燃烧时产生的一种现象，“火焰”一般指气体或液体或低熔点固体燃烧时产生的现象。(3)正确区别现象的内在本质和外观特征；反应现象与结论两者之间不能相提并论，不能把生成物的名称作为实验现象来描述。6．影响物质在氧气中顺利燃烧的因素物质在氧气中能否顺利燃烧，除了受物质本身的性质影响外，还要受氧气的浓度、实验操作方法、反应条件等因素的影响。(1)氧气的浓度。这是最重要的因素之一，由物质在氧气中燃烧比在空气中燃烧更旺，可知氧气的浓度越高，物质燃烧得越旺。(2)与氧气的接触面积，接触面积越大，越容易燃烧。(3)实验操作方法。实验操作时，将点燃的物质放入氧气瓶中的速率、位置，对燃烧的影响也很大。如将点燃的物质迅速放入氧气瓶内下部，会使瓶内中上部氧气受热膨胀排出，造成氧气浓度过低，而不能顺利燃烧。此外，反应条件、物质质地的疏密、氧气的量等因素，也会对物质燃烧有一定的影响。7．化合反应和氧化反应的关系化合反应和氧化反应都属于化学反应，它们是以截然不同的分类依据，从不同的角度对化学反应进行的分类。二者没有必然的联系。氧化反应不一定是化合反应，化合反应也不一定是氧化反应，二者属于交叉关系。如图所示：图中，Ⅰ(实线圆区)：属于化合反应；Ⅱ(虚线圆区)：属于氧化反应；Ⅲ(公共区)：既属于化合反应，又属于氧化反应。注：图中的圆圈仅表示概念之间的包含关系或并列关系。化合反应是基本反应类型之一，是指由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应，其特点是“多变一”，根据反应物、生成物种数的多少来判断。而氧化反应不属于基本反应类型，根据是否有氧参加反应来判断。见下图：
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