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【自主探究一】 （一）空氣中氧氣含量的測(cè)定 1、法國(guó)的化學(xué)家拉瓦錫通過實(shí)驗(yàn)得出了空氣主要是由氮?dú)?/span>和氧氣組成的結(jié)論，其中氧氣約占1/5。 2、空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)探究： （1）實(shí)驗(yàn)原理：（演示實(shí)驗(yàn)） 利用紅磷在空氣中燃燒消耗掉密閉容器內(nèi)的氧氣，生成五氧化二磷白色固體，使密閉容器瓶中的氣體體積減小，在大氣壓強(qiáng)的作用下，水倒流入容器內(nèi)的體積即為集氣瓶體積的1/5。反應(yīng)文字表達(dá)式： 紅磷 + 氧氣 （2）實(shí)驗(yàn)裝置（如下圖所示） （3）實(shí)驗(yàn)步驟： ①將圖所示集氣瓶的容積劃分為五等份, 并加以標(biāo)記。 ②連接裝置； ③檢查裝置氣密性 ④在帶橡皮塞和導(dǎo)管的燃燒匙內(nèi)裝滿紅磷，將膠管上的彈簧夾夾緊，把燃燒匙內(nèi)的紅磷放在酒精燈火焰上點(diǎn)燃，并迅速伸入集氣瓶?jī)?nèi)，塞緊橡皮塞，觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：磷（不能用木炭、硫磺、鐵絲等代替）燃燒時(shí)有大量白煙生成，放出大量的熱；待紅磷熄滅并冷卻至室溫后打開彈簧夾，水沿導(dǎo)管進(jìn)入集氣瓶?jī)?nèi)的水的體積約占集氣瓶?jī)?nèi)空氣體積的1/5。 思考：向燃燒匙中加入較多量的紅磷，為什么？ 答：將集氣瓶中的空氣全部燃燒。 ⑤待集氣瓶冷卻到室溫后，把導(dǎo)管插入盛水的燒杯中，打開止水夾，觀察現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：水沿導(dǎo)管進(jìn)入集氣瓶?jī)?nèi)的水的體積約占集氣瓶?jī)?nèi)空氣體積的1/5 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：氧氣約占空氣總體積的1/5 （二）空氣是由什么組成的 空氣的主要成分和組成(按體積比)：www.zk5u.com中考資源網(wǎng) （三）純凈物與混合物 純凈物:由一種物質(zhì)組成 混合物:由兩種或兩種以上 空氣是混合物，氧氣是純凈物，（填“純凈物”、“混合物”） 怎樣區(qū)別純凈物和混合物？冰水是混合物嗎？ 答：一物(純凈物)和多物（混合物），冰水為純凈物。 【探究思考一】 1、如果實(shí)驗(yàn)中，紅磷的量不足對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有何影響？ 紅磷不足氧氣不能充分燃燒，使結(jié)果偏小。 2、集氣瓶中剩余的氣體主要是什么？有什么性質(zhì)？ 集氣瓶中剩余的氣體主要是氮?dú)猓獨(dú)獠蝗紵膊恢С秩紵?/span> 3、拉瓦錫的實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論氧氣約占空氣總體積的1/5，而我們實(shí)驗(yàn)中一些不當(dāng)?shù)牟僮鲿?huì)使結(jié)果小于1/5或大于1/5。哪些因素會(huì)導(dǎo)致以上的結(jié)果。 小于1/5①紅磷不足，氧氣沒有全部消耗完；②裝置漏氣；③沒有冷卻到室溫就打開彈簧夾。 大于1/5①燃燒匙伸入集氣瓶太慢，會(huì)造成集氣瓶中部分氣體受熱逸出。②彈簧夾未夾緊，會(huì)使部分空氣受熱膨脹從導(dǎo)管逸出 4、氮?dú)狻⒍趸?、紅磷、空氣、河水、礦泉水等物質(zhì)，哪些是混合物，哪些是純凈物?氮?dú)?、二氧化碳、紅磷為純凈物；空氣、河水、礦泉水為混合物。 3、下圖裝置與課本上相比所具有哪些優(yōu)點(diǎn)？ 優(yōu)點(diǎn)：裝置始終密閉，使測(cè)定結(jié)果更準(zhǔn)確，五氧化二磷不會(huì)逸散到空氣中，更環(huán)保。 【自主探究二】 （一）氧氣的工業(yè)制法（物理變化）（閱讀課本人教版40頁(yè)資料卡完成下列內(nèi)容） （1）分離液態(tài)空氣法：在低溫條件下加壓，使空氣轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)空氣，然后蒸發(fā)．由于液態(tài)氮的沸點(diǎn)比液態(tài)氧的沸點(diǎn)底，因此氮?dú)?/span>首先從液態(tài)空氣中蒸發(fā)出來，剩下的主要就是氧氣。 （2）富氧膜分離技術(shù)：通過富氧膜的富集作用，可以得到含90％以上氧氣的富氧空氣。 （二）氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法（化學(xué)變化） （閱讀人教版課本37頁(yè)和課本45---46制取氧氣） 1、氣體的收集方法有幾種？依據(jù)是什么？ 答：有三種：排水法、向上排空氣法、向下排空氣法。 收集方法的依據(jù)：根據(jù)氣體的密度和溶解性 排水法:難溶或不易溶于水且不與水發(fā)生反應(yīng) 向上排空氣法:比空氣的密度大且不與空氣發(fā)生反應(yīng)的氣體 (如二氧化碳)，用向上排空氣法收集 向下排空氣法:比空氣的密度小且不與空氣發(fā)生反應(yīng)的氣體 (如氫氣)，用向下排空氣法收 2、高錳酸鉀制氧氣： （1）藥品：高錳酸鉀（顏色暗紫色） （2）原理（文字表達(dá)式）： 高錳酸鉀 （3）實(shí)驗(yàn)裝置 按順序?qū)懗鏊鶚?biāo)儀器的名稱: 酒精燈、試管、鐵架臺(tái)、導(dǎo)管、集氣瓶 、水槽。 （4）實(shí)驗(yàn)步驟及注意事項(xiàng) ①檢查裝置的氣密性 ②裝藥品 ③連接儀器并固定（先下后上，從左到右的順序） a.試管口略向下傾斜原因防止冷凝水倒流引起試管破裂。 b.鐵夾夾在距管口1/3處原因 方便操作。 c.導(dǎo)管伸入略微露出橡皮塞原因便于氣體排出。 d.試管口放一團(tuán)棉花的原因防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管 ④點(diǎn)燃酒精燈加熱 a.先預(yù)熱，再集中到藥品部位加熱原因防止試管炸裂。 b.用酒精燈外焰加熱原因外焰溫度高。 ⑤收集氣體 ⑥實(shí)驗(yàn)完畢，要先撤導(dǎo)管，再撤酒精燈（用排水法時(shí)，要先撤導(dǎo)管后撤酒精燈的原因防止水倒吸引起試管炸裂）。 （5）放置：正放。因?yàn)?/span>氧氣的密度比空氣大
【探究思考二】 1、如何巧計(jì)高錳酸鉀制取氧氣的操作步驟？ 步驟：查—裝—定—點(diǎn)—收—移—熄 諧音：茶莊定點(diǎn)收利息 2、收集氣體的方法，各自優(yōu)點(diǎn)是什么？ 排空氣法：收集的氣體比排水法干燥但不純 排水法：收集的氣體中含有水蒸氣。 3、該實(shí)驗(yàn)的發(fā)生裝置的適用范圍？ 使用范圍：加熱固體制取氣體 4、兩種收集方法的驗(yàn)滿方法分別是什么？ 用排水法收集氧氣:由于集氣瓶倒扣于水槽中，當(dāng)觀察到集氣瓶口有氣泡冒出即可證明氧氣已滿。 用向上排空氣法收集氧氣:將帶火星的木條放在集氣瓶口，若木條復(fù)燃，則氧氣已滿。 5、如何檢驗(yàn)收集的氣體是氧氣？ 用帶火星的木條伸入集氣瓶?jī)?nèi)，若木條復(fù)燃，則是氧氣 【自主探究三】 （一）氧氣的物理性質(zhì)（人教版課本33頁(yè)） ①在通常狀況下，氧氣是一種無色、無味、氣體 ②在標(biāo)準(zhǔn)狀況下密度比空氣重。（因此盛滿氧氣的集氣瓶正放在桌子上。）難溶于水。 ③在壓強(qiáng)為101kPa時(shí)，氧氣在—183。C時(shí)變?yōu)榈{(lán)色液體，在—218。氧氣變?yōu)?/span>淡藍(lán)色的雪花狀固體。（此變化屬于物理變化） （二）氧氣的化學(xué)性質(zhì)： 氧氣是一種比較活潑的氣體，具有氧化性、助燃性，是一種常用的氧化劑。 ①木炭（黑色）C和O2反應(yīng)的現(xiàn)象是：在氧氣中比在空氣中更旺，發(fā)出白光。 文字表達(dá)式：木炭 + 氧氣 ②硫磺（黃色）S和O2反應(yīng)的現(xiàn)象是：在空氣中淡藍(lán)色火焰，在氧氣中藍(lán)紫色的火焰，同時(shí)都生成刺激性氣味的氣體SO2。 注意點(diǎn)：預(yù)先放入少量水，吸收SO2，防止空氣污染； 文字表達(dá)式：硫 + 氧氣 ③磷（紅色或白色）P和O2反應(yīng)的現(xiàn)象是：產(chǎn)生大量白煙，生成白色固體P2O5。 ④鎂（銀白色）Mg和O2反應(yīng)的現(xiàn)象是：放出大量的熱，同時(shí)發(fā)出耀眼的白光，生成一種白色固體氧化鎂。 文字表達(dá)式：鎂 + 氧氣 ⑤鐵（銀白色）Fe和O2反應(yīng)的現(xiàn)象是：劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體Fe3O4， 注意點(diǎn)：預(yù)先放入少量水或一層沙，防止生成的高溫熔化物使瓶底炸裂。 文字表達(dá)式：鐵 + 氧氣 （三）氧氣性質(zhì)的演示實(shí)驗(yàn)
【探究思考三】 1、為什么要把木炭由上而下慢慢伸入集氣瓶中？ 因?yàn)槿绻麑⒛咎恐苯硬宓狡康?，與氧氣反應(yīng)放熱，瓶?jī)?nèi)氧氣受熱膨脹，大部分氧氣迅速逸出，造成反應(yīng)時(shí)間過短，現(xiàn)象不明顯． 2、在硫的燃燒實(shí)驗(yàn)中為什么要在集氣瓶底部放入少量的水？ 預(yù)先放入少量水，吸收SO2，防止空氣污染； 3、將細(xì)鐵絲彎成螺旋狀的目的是什么？下端的火柴有什么作用？ ①將鐵絲繞成螺旋狀是為了增大受熱面積，盡快提高鐵絲局部的溫度； 4、在集氣瓶底部放一些水或者鋪一層細(xì)沙的目的是什么？ 防止生成的高溫熔化物使瓶底炸裂。 5、總結(jié)出上面幾個(gè)實(shí)驗(yàn)的共同點(diǎn)有哪些？ 既屬于化合反應(yīng)又屬于氧化反應(yīng)。 |
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