【化學(xué)】氧氣課件-2024-2025學(xué)年九年級(jí)化學(xué)人教版(2024)上冊(cè)

氧氣

課時(shí)1

17世紀(jì)中葉以前，人們對(duì)空氣和氣體的認(rèn)識(shí)還是模糊的，１７世紀(jì)以前人們一直認(rèn)為空氣是一種單一成分的物質(zhì)。

到了18世紀(jì)，通過(guò)對(duì)燃燒現(xiàn)象和呼吸作用的深入研究，人們才開始認(rèn)識(shí)到氣體的多樣性和空氣的復(fù)雜性。

為了搞清空氣的成分，很多化學(xué)家致力于對(duì)空氣的研究，做出了很多貢獻(xiàn)。

1772年盧瑟福,在密閉容器中燃燒磷，除去尋?？諝庵锌芍己涂晒﹦?dòng)物呼吸的氣體，剩下的氣體行了研究，發(fā)現(xiàn)這種氣體不被堿液吸收，不能維持生命和具有可以滅火的性質(zhì)，因此他把這種氣體叫做“濁氣”或“毒氣”,這就是我們現(xiàn)在講的氮?dú)狻?/p>

舍勒（1742—1786）瑞典化學(xué)家，氧氣的發(fā)現(xiàn)人之一。氧氣是誰(shuí)發(fā)現(xiàn)的呢？

普利斯特里（1733—1804）英國(guó)化學(xué)家，自學(xué)成才的氣體化學(xué)大師。

綜上所述，可見(jiàn)舍勒和普利斯特里雖然都獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)并制得氧氣，但遺憾的是他們和盧瑟福等都堅(jiān)信當(dāng)時(shí)的“燃素說(shuō)”，錯(cuò)誤地認(rèn)為：這種氣體不含燃素，但有特別強(qiáng)的吸收燃素的能力，因而能夠助燃。物質(zhì)能燃燒是因?yàn)榭扇晃镏泻腥妓?。?dāng)時(shí)他們把氧氣稱之為“脫燃素空氣”，把氮?dú)夥Q之為“被燃素飽和了的空氣”。

由于他們認(rèn)為燃燒不是消耗了氧氣，消耗的是物質(zhì)內(nèi)部的燃素，因而就未能測(cè)出氧氣的含量了。用什么可以測(cè)出空氣中氧氣的含量呢？方法2：用燃燒的方法將氧氣消耗掉

方法1：將空氣中氧氣通過(guò)液化與氮?dú)夥蛛x法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫的貢獻(xiàn)

法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫，做了一個(gè)著名的研究空氣成分的實(shí)驗(yàn)，他擺脫了傳統(tǒng)的錯(cuò)誤理論（燃素說(shuō)）的束縛，尊重事實(shí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)作了科學(xué)的分析和判斷，揭示了燃燒是物質(zhì)跟空氣里的氧氣發(fā)生反應(yīng)，指出物質(zhì)里根本不存在一種所謂燃素的特殊東西。

實(shí)驗(yàn)原理：汞+氧氣

→

氧化汞實(shí)驗(yàn)方法：曲頸甑（盛空氣）中加熱汞。

拉瓦錫研究空氣成分所用的裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：①銀白色的液態(tài)汞變成紅色粉末；②容器內(nèi)里空氣體積減少約1/5。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：空氣由氧氣和氮?dú)饨M成，其中氧氣約占空氣總體積的1/5。加熱

氧化汞

→

汞+氧氣

加熱

汞+氧氣

→

氧化汞2Hg+O2===2HgO△拉瓦錫測(cè)定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)小結(jié)

法國(guó)化學(xué)家_______用定量的方法研究空氣的組成，他把少量的汞放在密閉的容器中連續(xù)加熱后，發(fā)現(xiàn)一部分銀白色的汞變成了

，同時(shí)容器內(nèi)的空氣體積減少了

。將得到的紅色粉末再加強(qiáng)熱，得到

和氧氣。將這些氧氣和剩余的氣體混合后，所得氣體的性質(zhì)和空氣的性質(zhì)___________。拉瓦錫紅色粉末1/5體積

2HgO===

2Hg+O2

△汞完全一樣氧化汞

→

汞

+氧氣加熱

加熱

△

↑↑↑△

↑↑

5.待集氣瓶冷卻到常溫時(shí)，打開止水夾。測(cè)定空氣中氧氣的含量1.連接儀器，檢查裝置氣密性。2.集氣瓶裝少量水將剩余容積平均分成五等份。實(shí)驗(yàn)步驟：3.用彈簧夾夾緊膠皮管。4.點(diǎn)燃過(guò)量的紅磷，迅速伸入瓶中，塞緊瓶塞。模擬實(shí)驗(yàn)②紅磷熄滅冷卻后，打開止水夾，水沿導(dǎo)管進(jìn)入集氣瓶，約占瓶?jī)?nèi)原空氣體積的1/5。結(jié)論：氧氣約

占空氣體積

1/5?，F(xiàn)象：①紅磷在空氣中燃燒發(fā)出黃色火焰，產(chǎn)生大量白煙，放出熱量，

文字表達(dá)式：磷+氧氣→五氧化二磷點(diǎn)燃

4Ｐ+

5O2===2Ｐ2O5點(diǎn)燃

化學(xué)方程式：實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵：1.此裝置氣密性一定要好。2.在實(shí)驗(yàn)前集氣瓶中要加入少量的水。3.紅磷要足量。4.點(diǎn)燃紅磷后要迅速伸入集氣瓶?jī)?nèi)，并塞緊蓋子。5.集氣瓶的溫度必須冷卻至室溫才能打開止水夾。想一想1.根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析內(nèi)剩余氣瓶體具有怎樣的性質(zhì)？

答：剩余4/5體積氣體是N2，性質(zhì)有：

①不支持燃燒，也不能燃燒，②難溶于水2.紅磷燃燒后生成的“大量白煙”可以說(shuō)“大量白霧”嗎？答：不能，煙是固體微粒；霧是小液滴。燒杯中放水的作用：測(cè)量消耗的氧氣體積。答：集氣瓶?jī)?nèi)氧氣被消耗了多少體積，進(jìn)入集氣瓶中的水就有多少體積，所以進(jìn)入集氣瓶?jī)?nèi)水的體積等于原集氣瓶?jī)?nèi)空氣中氧氣的體積.動(dòng)腦筋1.燒杯里的水為什么會(huì)進(jìn)入集氣瓶？答：紅磷燃燒消耗集氣瓶?jī)?nèi)空氣中的氧氣，瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)降低，冷卻后打開止水夾后，燒杯中的水被壓入集氣瓶。2.進(jìn)入集氣瓶?jī)?nèi)水的體積等于什么？

集氣瓶中裝少量水的作用？。①加速降溫，②吸收生成的五氧化二磷（白煙），③防止燃著的紅磷濺在集氣瓶里，使其炸裂。2.紅磷為什么要足量？。消耗完集氣瓶中的氧氣會(huì)使瓶外空氣進(jìn)入集氣瓶?jī)?nèi)，導(dǎo)致冷卻后進(jìn)入集氣瓶的水減少，測(cè)定氧氣體積減少。（<1/5）1.為什么裝置不能漏氣？

紅磷的量不足：

（紅磷的量不足，則不能將瓶?jī)?nèi)空氣中的氧氣反應(yīng)完，導(dǎo)致進(jìn)入集氣瓶水的體積減少）（<1/5）

溫度高時(shí)，氣體體積膨脹，壓強(qiáng)大，會(huì)使進(jìn)入集氣瓶?jī)?nèi)的水的體積減少，測(cè)定的氧氣體積減小。（<1/5）5.實(shí)驗(yàn)開始前為什么要夾緊止水夾？3.點(diǎn)燃紅磷后為什么要迅速伸入集氣瓶中，并塞緊塞子？

紅磷燃燒放出熱量，會(huì)使部分空氣會(huì)受熱逸出集氣瓶，導(dǎo)致冷卻后打開彈簧夾進(jìn)入集氣瓶水的增多，測(cè)定的氧氣體積增大。（>1/5）4.為什么要紅磷熄滅并完全冷卻后再打開止水夾？后、

紅磷燃燒時(shí)瓶?jī)?nèi)部分空氣受熱會(huì)從導(dǎo)管溢出，導(dǎo)致冷卻后打開彈簧夾進(jìn)入瓶中的水就會(huì)變多，氧氣的體積增大。（>1/5）小結(jié)：實(shí)驗(yàn)中，進(jìn)水量

小于瓶?jī)?nèi)空氣體積的1/5的原因有：大于1/5的原因有：紅磷不足裝置漏氣未等裝置冷卻就打開止水夾課后思考：你還能在課本上實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上改進(jìn)設(shè)計(jì)出哪些實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)測(cè)定氧氣的含量呢？點(diǎn)燃的紅磷未迅速伸入集氣瓶實(shí)驗(yàn)開始前沒(méi)有夾緊止水夾模擬實(shí)驗(yàn)：測(cè)定空氣中氧氣的含量實(shí)驗(yàn)藥品如何選擇？（1）物質(zhì)能且只能與空氣中的氧氣反應(yīng),（2）反應(yīng)的生成物一般是固體，不能是氣體。①硫+氧氣→二氧化硫固氣氣②木炭+氧氣→二氧化碳③鎂+氧氣→氧化鎂鎂+氮?dú)狻V④磷+氧氣→五氧化二磷固氣固⑤石蠟+氧氣→二氧化碳+水⑥鐵+氧氣→四氧化三鐵（鐵在純氧才能反應(yīng)）固氣固選擇反應(yīng)物氧氣約占空氣總體積的1/5。練一練1.根據(jù)要求回答問(wèn)題：①在集氣瓶中加少量水②檢查裝置的氣密性③在燃燒匙中裝足量紅磷，夾緊止水夾④點(diǎn)燃紅磷，伸入集氣瓶中塞緊橡皮塞⑤待集氣瓶冷卻后打開止水夾（1）步驟④中發(fā)生反應(yīng)的文字表達(dá)式為

；（2）步驟⑤中打開止水夾后觀察到的現(xiàn)象為

；（3）該實(shí)驗(yàn)得出空氣組成的結(jié)論

；（4）該實(shí)驗(yàn)剩余氣體的性質(zhì)有

；（5）實(shí)驗(yàn)后集氣瓶中水少于1/5，，誤差產(chǎn)生的原因可能是

；五氧化二磷點(diǎn)燃

磷+氧氣瓶?jī)?nèi)水面上升了約1/5體積。不能燃燒，也不能支持燃燒；不能溶于水紅磷的量不足2.為測(cè)定空氣中氧氣的含量，某興趣小組的同學(xué)選用了40mL的試管作反應(yīng)容器（如圖）和量程體積足夠大且潤(rùn)滑效果很好的針筒注射器，將足量的白磷（其化學(xué)性質(zhì)與紅磷相似，40℃時(shí)就可以燃燒）放入試管后，用橡皮塞塞緊試管，并夾緊彈簧夾。用酒精燈加熱白磷，燃燒結(jié)束后，等到試管冷卻后打開彈簧夾，觀察現(xiàn)象。（1）實(shí)驗(yàn)中，在打開彈簧夾前，大試管中可以觀察到白磷燃燒發(fā)出黃色火焰，并產(chǎn)生___（2）實(shí)驗(yàn)后，可以觀察到針筒活塞會(huì)從原來(lái)的20mL刻度處慢慢向左移到約_____處．

A．4mL刻度B．8mL刻度C．

12mL刻度D．

16mL刻度

（3）下列實(shí)驗(yàn)操作，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果幾乎沒(méi)有影響的是A．裝置有點(diǎn)漏氣

B．白磷的量不足

C．用干燥的紅磷代替白磷做實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)前如何檢查該裝置的氣密性呢？2.為測(cè)定空氣中氧氣的含量，某興趣小組的同學(xué)選用了40mL的試管作反應(yīng)容器（如圖）和量程體積足夠大且潤(rùn)滑效果很好的針筒注射器，將足量的白磷（其化學(xué)性質(zhì)與紅磷相似，40℃時(shí)就可以燃燒）放入試管后，用橡皮塞塞緊試管，并夾緊彈簧夾。用酒精燈加熱白磷，燃燒結(jié)束后，等到試管冷卻后打開彈簧夾，觀察現(xiàn)象。（1）實(shí)驗(yàn)中，在打開彈簧夾前，大試管中可以觀察到白磷燃燒發(fā)出黃色火焰，并產(chǎn)生___（2）實(shí)驗(yàn)后，可以觀察到針筒活塞會(huì)從原來(lái)的20mL刻度處慢慢向左移到約_____處．

A．4mL刻度B．8mL刻度C．

12mL刻度D．

16mL刻度

（3）下列實(shí)驗(yàn)操作，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果幾乎沒(méi)有影響的是A．裝置有點(diǎn)漏氣

B．白磷的量不足

C．用干燥的紅磷代替白磷做實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)前如何檢查該裝置的氣密性呢？19．（5分）空氣中氧氣含量測(cè)定的經(jīng)典賞析教材中介紹了拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成分（實(shí)驗(yàn)裝置如圖）．（1）寫出汞與氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式

．（3）通過(guò)實(shí)驗(yàn)，拉瓦錫得出了空氣由氧氣和氮?dú)饨M成，其中氧氣約占空氣總體積1/5的結(jié)論．請(qǐng)根據(jù)現(xiàn)在的認(rèn)識(shí)，對(duì)此結(jié)論予以補(bǔ)充：

．（2）本實(shí)驗(yàn)中選擇使用汞的優(yōu)點(diǎn)有：①汞在加熱的條件下，只和氧氣反應(yīng)．②汞為液態(tài)，在汞槽中起到液封的作用，并能直接用來(lái)測(cè)見(jiàn)反應(yīng)器內(nèi)空間體積的變化．③生成的氧化汞分解又能得到汞和氧氣中，把得到的氧氣加到剩下的4/5體積的氣體中，結(jié)果所得氣體跟空氣的性質(zhì)完全一樣．根據(jù)資料卡片，請(qǐng)?jiān)傺a(bǔ)充本實(shí)驗(yàn)使用汞的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)，并說(shuō)明依據(jù)．④

．⑤

．④汞的沸點(diǎn)較低，汞蒸氣與氧氣反應(yīng)比較充分，能將密閉裝置內(nèi)空氣中的氧氣幾乎耗盡⑤氧化汞的密度小于汞，且不溶于汞，因此易與汞分離。拉瓦錫測(cè)定空氣主要成分的實(shí)驗(yàn)中用汞做藥品的優(yōu)點(diǎn)：1.汞只與氧氣反應(yīng)，2.汞可形成液封，將鐘罩內(nèi)外隔離，3.汞在加熱時(shí)蒸發(fā)出更多汞蒸氣有利于與氧氣充分反應(yīng)，4.生成的氧化汞是固體易于分離。缺點(diǎn)：1.有毒，2.反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)。

1.汞只與氧氣反應(yīng)，2.汞可形成液封，將鐘罩內(nèi)外隔離，3.汞在加熱時(shí)蒸發(fā)出更多汞蒸氣有利于與氧氣充分反應(yīng)，4.生成的氧化汞是固體易于分離。缺點(diǎn)：1.有毒，2.反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)。

1.汞只與氧氣反應(yīng)，2.汞可形成液封，將鐘罩內(nèi)外隔離，3.汞在加熱時(shí)蒸發(fā)出更多汞蒸氣有利于與氧氣充分反應(yīng)，4.生成的氧化汞是固體易于分離。缺點(diǎn)：1.有毒，2.反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)。

（3）通過(guò)實(shí)驗(yàn)，拉瓦錫得出了空氣由氧氣和氮?dú)饨M成，其中氧氣約占空氣總體積1/5的結(jié)論．請(qǐng)根據(jù)現(xiàn)在的認(rèn)識(shí)，對(duì)此結(jié)論予以補(bǔ)充：

．圖中左右兩邊為對(duì)比實(shí)驗(yàn)，要分別打開止水夾觀察現(xiàn)象，因此待觀察完畢，裝置冷卻至室溫后，應(yīng)進(jìn)行的合理操作是先打開、，一段時(shí)間后，再關(guān)閉、打開，故選。圖中左右兩邊為對(duì)比實(shí)驗(yàn)，要分別打開止水夾觀察現(xiàn)象，因此待觀察完畢，裝置冷卻至室溫后，應(yīng)進(jìn)行的合理操作是先打開、，一段時(shí)間后，再關(guān)閉、打開，故選。圖中左右兩邊為對(duì)比實(shí)驗(yàn)，要分別打開止水夾觀察現(xiàn)象，因圖中左右兩邊為對(duì)比實(shí)驗(yàn)，要分別打開止水夾觀察現(xiàn)象，因此待觀察完畢，裝置冷卻至室溫后，應(yīng)進(jìn)行的合理操作是先打圖中左右兩邊為對(duì)比實(shí)驗(yàn)，要分別打開止水夾觀察因?yàn)榧t磷燃因?yàn)榧t磷燃燒消耗氧氣，無(wú)氣體生成，反應(yīng)后壓強(qiáng)變小，而木炭燃燒雖然消耗氧氣，但有氣體生成，反應(yīng)后壓強(qiáng)變化不明顯，所以在操作全部正確的情況下，進(jìn)入中水的體積進(jìn)入中水的體積。燒消耗氧氣，無(wú)氣體生成，反應(yīng)后壓強(qiáng)變小，而木炭燃燒雖然消耗氧氣，但有氣體生成，反應(yīng)后壓強(qiáng)變化不明顯，所以在操作全部正確的情況下，進(jìn)入中水的體積進(jìn)入中水的體積。象，因此待觀察完畢，裝置冷卻至室溫后，應(yīng)進(jìn)行的合理操因?yàn)榧t因?yàn)榧t磷燃燒消耗氧氣，無(wú)氣體生成，反應(yīng)后