《上化學(xué)氧氣》課件

上化學(xué)氧氣化學(xué)課程中，通過(guò)學(xué)習(xí)氧氣的性質(zhì)和用途，幫助學(xué)生深入了解化學(xué)元素的特點(diǎn)及其在生活中的重要作用。本節(jié)課將重點(diǎn)介紹氧氣的物理化學(xué)性質(zhì)以及在醫(yī)療、工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用。課程學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握化學(xué)氧氣的基礎(chǔ)知識(shí)了解什么是化學(xué)氧氣、其性質(zhì)和產(chǎn)生過(guò)程。學(xué)習(xí)制取氧氣的實(shí)驗(yàn)方法掌握實(shí)驗(yàn)室中制取氧氣的安全操作步驟。了解氧氣的工業(yè)生產(chǎn)和應(yīng)用學(xué)習(xí)工業(yè)制氧的方法以及液氧的性質(zhì)和應(yīng)用。掌握氧氣使用的安全知識(shí)理解氧氣使用的注意事項(xiàng)以及預(yù)防措施。什么是化學(xué)氧氣定義化學(xué)氧氣是一種無(wú)色、無(wú)味、微溶于水的氣體,化學(xué)式為O2。它是自然界中最重要的氣體之一,在維持生命活動(dòng)方面起著關(guān)鍵作用。分子結(jié)構(gòu)化學(xué)氧氣由兩個(gè)氧原子通過(guò)雙鍵連接而成,是一種典型的雙原子分子。它的電子配置和化學(xué)性質(zhì)使其成為一種強(qiáng)氧化劑。循環(huán)過(guò)程在自然界中,氧氣通過(guò)光合作用和呼吸作用不斷循環(huán),是維持地球生態(tài)平衡的關(guān)鍵氣體。植物釋放氧氣,動(dòng)物呼吸吸收氧氣,形成了完整的生命循環(huán)。化學(xué)氧氣的性質(zhì)化學(xué)特性氧氣是一種無(wú)色無(wú)味的氣體，是最常見(jiàn)的自由基物質(zhì)，具有強(qiáng)氧化性。它能與多數(shù)元素發(fā)生反應(yīng)，形成化合物。物理性質(zhì)氧氣在常溫常壓下是一種無(wú)色無(wú)味的氣體，相對(duì)密度為1.1，溶解于水中。液化溫度為-183℃，熔點(diǎn)為-219℃。反應(yīng)活性氧氣具有強(qiáng)烈的化學(xué)反應(yīng)活性，能夠與許多元素發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)，釋放大量熱量。在高溫或助燃劑作用下反應(yīng)更為劇烈。生物作用氧氣是支持生命的必要元素。它能被生物體吸收利用,參與呼吸代謝,提供能量。過(guò)量吸入氧氣也會(huì)引起中毒?；瘜W(xué)氧氣的產(chǎn)生氧氣的提取化學(xué)氧氣主要通過(guò)提取空氣中的氧氣而制得?？諝庵屑s含有21%的氧氣。液化分餾法將空氣冷卻至極低溫,使其分餾成氧氣、氮?dú)夂推渌M分,再進(jìn)行分離。電解法利用電解的方式,將水分解產(chǎn)生氫氣和氧氣,從而獲得高純度的化學(xué)氧氣?；瘜W(xué)反應(yīng)法通過(guò)化學(xué)反應(yīng)如熱分解、化學(xué)吸附等方式,從而制取純度較高的化學(xué)氧氣。實(shí)驗(yàn)：制取氧氣1準(zhǔn)備材料實(shí)驗(yàn)需要氧化銅、酒精燈或小型煤氣爐、試管架、燒杯等基本實(shí)驗(yàn)器材。2實(shí)驗(yàn)步驟將一些氧化銅裝入試管中,用酒精燈加熱。觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并仔細(xì)記錄。3收集氧氣氧氣產(chǎn)生后可用倒置燒杯法收集,并進(jìn)行點(diǎn)燃或其他性質(zhì)觀察實(shí)驗(yàn)。注意事項(xiàng)安全第一在制取和使用氧氣時(shí)務(wù)必嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程，避免發(fā)生意外。防止泄漏氧氣富氧環(huán)境具有潛在的火災(zāi)隱患，必須小心謹(jǐn)慎，避免管路泄漏。謹(jǐn)防中毒高濃度氧氣可能導(dǎo)致氧中毒，應(yīng)嚴(yán)格控制濃度并采取相應(yīng)防護(hù)措施。規(guī)范操作應(yīng)嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)，建立完善的管控體系，確保安全運(yùn)行。氧氣的用途1醫(yī)療應(yīng)用氧氣在醫(yī)療領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,用于治療缺氧癥、急救、輔助呼吸等。2工業(yè)生產(chǎn)作為重要的化工原料,氧氣在鋼鐵、化工、冶金等行業(yè)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。3航天航空在航天航空領(lǐng)域,氧氣是火箭燃料和宇航員呼吸的必需品。4生活用途氧氣也被應(yīng)用于家庭、戶外運(yùn)動(dòng)、植物培養(yǎng)等日常生活中。工業(yè)制氧方法1液化空氣分餾利用空氣中主要成分的沸點(diǎn)差異,通過(guò)低溫分餾獲得純度高達(dá)99.5%的工業(yè)氧氣。這是目前最常用的制氧方法。2化學(xué)吸收法利用某些化學(xué)物質(zhì)(如鉀鈉、鈣鎂等氧化物)對(duì)氧氣的化學(xué)吸收性能,通過(guò)化學(xué)反應(yīng)分離制取氧氣。3電解制氧利用電解水的原理,通過(guò)電解水分離獲得純度很高的氧氣。這種方法成本較高,但適用于小型制氧。液氧的性質(zhì)物理性質(zhì)液氧是一種無(wú)色、無(wú)味的液體。它的沸點(diǎn)為-183°C，密度為1.14g/cm3。液氧具有強(qiáng)氧化性、易揮發(fā)和易爆炸的特點(diǎn)?；瘜W(xué)性質(zhì)液氧能與許多物質(zhì)發(fā)生劇烈的氧化反應(yīng)。遇到可燃物會(huì)引起燃燒爆炸。它還能溶解一些金屬和非金屬。儲(chǔ)存性質(zhì)液氧應(yīng)儲(chǔ)存在耐壓容器中,并遠(yuǎn)離明火和高熱源。由于其易揮發(fā)的特性,需定期補(bǔ)充液氧以保持適當(dāng)?shù)囊何?。安全須知操作液氧時(shí)應(yīng)穿戴隔熱手套和防護(hù)眼鏡,避免直接接觸皮膚。泄漏時(shí)要及時(shí)疏散,并采取中和等措施。液氧制取過(guò)程1空氣分離利用空氣中氮?dú)夂脱鯕獗壤牟町愅ㄟ^(guò)低溫分離技術(shù)分離得到液氧。2壓縮冷卻將空氣壓縮冷卻到低溫,使氧氣和氮?dú)獍l(fā)生相變分離。3分餾分離利用分餾塔分離出高純度的液氧。制取液氧的主要步驟包括空氣分離、壓縮冷卻和分餾分離。首先利用空氣中氧氣和氮?dú)獾姆悬c(diǎn)差異進(jìn)行低溫分離,得到高純度的液氧。這種方法可以大規(guī)模高效地生產(chǎn)出液氧,滿足工業(yè)和醫(yī)療等領(lǐng)域的需求。液氧的貯存和運(yùn)輸專(zhuān)用儲(chǔ)罐液氧需要儲(chǔ)存在低溫、密閉的專(zhuān)用儲(chǔ)罐中，以防止沸騰和蒸發(fā)。運(yùn)輸規(guī)范液氧使用專(zhuān)用罐車(chē)進(jìn)行安全運(yùn)輸，禁止與易燃易爆品混裝。標(biāo)識(shí)標(biāo)簽儲(chǔ)罐和運(yùn)輸工具必須貼有明顯的危險(xiǎn)品標(biāo)識(shí)，提醒相關(guān)人員注意。溫度控制全程嚴(yán)格控制溫度，防止液氧溫度升高造成沸騰和壓力上升。液氧的應(yīng)用工業(yè)用途液氧廣泛應(yīng)用于冶金、化工、醫(yī)療等工業(yè)領(lǐng)域。它可用作燃料、還原劑和消毒劑,是鋼鐵生產(chǎn)不可或缺的重要原料。醫(yī)療用途液氧可提供高濃度的醫(yī)用氧氣,用于呼吸輔助、高壓氧治療等醫(yī)療場(chǎng)景,為需要氧氣補(bǔ)充的患者提供生命支持。航天航空用途液氧是火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的重要燃料,在航天事業(yè)中發(fā)揮著不可替代的作用。它還可用于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)中作為推進(jìn)劑。生理用氧補(bǔ)充氧氣人體在正常生理狀態(tài)下需要足夠的氧氣供應(yīng),以維持細(xì)胞的基本代謝和能量產(chǎn)生。在某些特殊情況下,額外補(bǔ)充純氧可以幫助彌補(bǔ)氧氣缺失。改善缺氧慢性呼吸系統(tǒng)疾病、高原地區(qū)生活、某些身體活動(dòng)等會(huì)導(dǎo)致體內(nèi)氧氣供應(yīng)不足,適量吸氧可以改善缺氧狀況。加速恢復(fù)在緊急救援、療養(yǎng)等情況下,及時(shí)提供純氧可以加快身體對(duì)缺氧的恢復(fù),有利于健康狀態(tài)的改善。醫(yī)療用氧氧療應(yīng)用廣泛醫(yī)療用氧廣泛應(yīng)用于各類(lèi)疾病治療,如呼吸系統(tǒng)疾病、中毒、一氧化碳中毒等?？捎糜谠\斷、治療、急救等多種場(chǎng)景。純氧治療效果好相比室內(nèi)空氣,100%純氧能迅速增加血液和組織的氧分壓,有效改善機(jī)體缺氧狀態(tài)。常用于重癥監(jiān)護(hù)、手術(shù)麻醉等。監(jiān)測(cè)氧濃度很重要醫(yī)用氧療需要嚴(yán)格控制濃度,過(guò)高或過(guò)低都可能導(dǎo)致并發(fā)癥。需要專(zhuān)業(yè)設(shè)備持續(xù)監(jiān)測(cè)并調(diào)節(jié)。規(guī)范管理很必要醫(yī)療用氧涉及儲(chǔ)存、運(yùn)輸、使用等多環(huán)節(jié),必須規(guī)范管理,確保氧氣質(zhì)量、安全用氧?？諝饨M成及作用空氣的主要組成空氣由氮?dú)?78%)、氧氣(21%)和少量其他氣體組成,這些成分維持著生物圈的平衡。氧氣的重要性氧氣是生命所需的關(guān)鍵元素,為人類(lèi)和動(dòng)物提供呼吸,是維持生命的必需品。其他氣體的作用其他氣體如二氧化碳、稀有氣體等也在地球生態(tài)系統(tǒng)中扮演著不可或缺的角色。空氣污染概述空氣污染是指大氣中有害物質(zhì)含量超過(guò)正常水平,對(duì)人體健康和環(huán)境造成不利影響的現(xiàn)象。主要污染源包括工廠排放、汽車(chē)尾氣、生活廢棄物等。污染物種類(lèi)廣泛,包括顆粒物、二氧化硫、氮氧化物等?？諝馕廴緯?huì)引發(fā)呼吸道疾病、視力損害、酸雨等危害,嚴(yán)重影響生態(tài)環(huán)境。因此需要采取有效措施,如限制排放、發(fā)展清潔能源等,杜絕空氣污染的發(fā)生。主要空氣污染物細(xì)顆粒物（PM2.5）PM2.5是空氣中直徑小于2.5微米的微小顆粒物質(zhì)。它們來(lái)源于各種燃燒過(guò)程,可深入肺部,對(duì)人體健康造成嚴(yán)重危害。二氧化硫（SO2）二氧化硫主要來(lái)自化石燃料燃燒和工業(yè)生產(chǎn),會(huì)導(dǎo)致酸雨形成,對(duì)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生毀壞性影響。氮氧化物（NOx）氮氧化物包括一氧化氮和二氧化氮,主要來(lái)自高溫燃燒過(guò)程。它們會(huì)與其他物質(zhì)反應(yīng)形成煙霧和酸雨。一氧化碳（CO）一氧化碳來(lái)自燃料燃燒不完全,是一種無(wú)色無(wú)味的有毒氣體,極其危險(xiǎn)。空氣污染物的危害1呼吸系統(tǒng)疾病空氣污染物會(huì)刺激和損害肺部,導(dǎo)致肺炎、支氣管炎等疾病,嚴(yán)重影響健康。2神經(jīng)系統(tǒng)損害一些空氣污染物如鉛、汞等重金屬會(huì)引起神經(jīng)系統(tǒng)損害,導(dǎo)致智力下降和行為異常。3心血管系統(tǒng)問(wèn)題空氣污染可能增加心臟病、中風(fēng)等心血管疾病的發(fā)病率,危及生命安全。4癌癥風(fēng)險(xiǎn)上升一些空氣污染物如細(xì)顆粒物和多環(huán)芳烴等被認(rèn)為具有致癌性,會(huì)增加患癌幾率?？諝馕廴局卫?源頭治理從污染物排放源頭控制，降低污染物排放量2過(guò)程治理采用先進(jìn)技術(shù)對(duì)污染物進(jìn)行過(guò)程性治理3末端治理對(duì)排放的污染物進(jìn)行末端處理和凈化有效的空氣污染治理需要從源頭預(yù)防、過(guò)程控制和末端治理三個(gè)層面入手,采取綜合治理措施。源頭治理可從清潔生產(chǎn)、減量化和替代等方面著手;過(guò)程治理包括應(yīng)用先進(jìn)的治理技術(shù),如除塵、脫硫、脫硝等;末端治理則通過(guò)高效的凈化處理來(lái)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。只有全過(guò)程、全方位的治理,才能有效控制空氣污染。氧氣安全使用注意安全使用氧氣時(shí)要格外小心,嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程,以免發(fā)生意外。防火防爆氧氣可助燃,易引發(fā)火災(zāi)爆炸,使用時(shí)應(yīng)遠(yuǎn)離明火和高溫源。良好通風(fēng)使用氧氣時(shí)應(yīng)確保良好的通風(fēng)環(huán)境,避免氧氣濃度過(guò)高。定期檢查要定期檢查氧氣設(shè)備,確保其完好無(wú)損,避免安全隱患。氧氣泄漏應(yīng)急處理1泄漏檢測(cè)及時(shí)發(fā)現(xiàn)氧氣泄漏源,在泄漏區(qū)域進(jìn)行全面檢測(cè),確定泄漏點(diǎn)位。2隔離泄漏區(qū)立即隔離泄漏區(qū)域,禁止無(wú)關(guān)人員接近,防止擴(kuò)散。3疏散避險(xiǎn)立即疏散泄漏區(qū)域人員,采取應(yīng)急避險(xiǎn)措施,阻止泄漏進(jìn)一步擴(kuò)散。4修補(bǔ)封堵查找泄漏源并采取封堵措施,停止氧氣泄漏。5通風(fēng)除害充分通風(fēng)排氣,消除泄漏氣體殘留,確保安全無(wú)害。氧氣中毒及預(yù)防氧氣中毒過(guò)量吸入純氧可能導(dǎo)致中樞神經(jīng)系統(tǒng)受損、呼吸困難、肺水腫等嚴(yán)重后果。預(yù)防措施使用醫(yī)用級(jí)氧氣、監(jiān)控吸氧劑量和濃度、預(yù)防火災(zāi)隱患、定期檢查設(shè)備。急救方法立即停止吸氧并移至通風(fēng)良好的環(huán)境給予人工呼吸和對(duì)癥治療及時(shí)就醫(yī)接受進(jìn)一步治療氧氣儲(chǔ)存規(guī)程合理儲(chǔ)存氧氣瓶應(yīng)存放在通風(fēng)良好、遠(yuǎn)離熱源和明火的場(chǎng)所。保持氧氣瓶垂直放置,并用鏈條固定防止傾倒。規(guī)范標(biāo)識(shí)氧氣瓶表面應(yīng)清晰標(biāo)明產(chǎn)品名稱(chēng)、成分、危險(xiǎn)性等信息,以確保正確操作和應(yīng)急處理。制定應(yīng)急預(yù)案制定完善的泄漏應(yīng)急預(yù)案,配備必要的個(gè)人防護(hù)裝備,定期演練,以確保事故發(fā)生時(shí)能夠快速響應(yīng)。氧氣使用設(shè)施檢查維護(hù)定期檢查定期檢查氧氣使用設(shè)施是確保安全運(yùn)行的重要措施。檢查包括閥門(mén)、管道、接頭等部件的完整性和密封性。維護(hù)保養(yǎng)及時(shí)進(jìn)行清潔和潤(rùn)滑保養(yǎng)可延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)維修,避免故障發(fā)生。監(jiān)控記錄建立完善的使用記錄,記錄使用時(shí)間、壓力、溫度等參數(shù)。及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并采取措施。合規(guī)管理嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求進(jìn)行管理。定期培訓(xùn)操作人員,確保合規(guī)操作。實(shí)驗(yàn)室氧氣使用規(guī)范1氧氣存儲(chǔ)氧氣瓶必須固定并遠(yuǎn)離熱源、明火等易燃物。定期檢查瓶閥、管路是否泄漏。2使用注意事項(xiàng)操作時(shí)避免氧氣與油脂接觸。使用前檢查管路完整性,使用過(guò)程中嚴(yán)禁打開(kāi)瓶閥。3個(gè)人防護(hù)使用氧氣時(shí)戴防護(hù)手套和眼鏡,遠(yuǎn)離明火。工作后徹底清潔衣服和身體。4環(huán)境要求實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)良好,遠(yuǎn)離火源。緊急情況下應(yīng)有可靠的氧氣泄漏應(yīng)急預(yù)案。工業(yè)氧氣使用規(guī)范檢查設(shè)備定期檢查氧氣管路、閥門(mén)和其他設(shè)備,確保狀態(tài)良好,無(wú)泄漏。及時(shí)維修或更換損壞部件。遠(yuǎn)離火源嚴(yán)禁在氧氣工作區(qū)域吸煙或使用明火,小心電氣設(shè)備和靜電,防止引發(fā)火災(zāi)。合理使用根據(jù)實(shí)際需求合理使用氧氣,避免浪費(fèi)。遵循正確的操作流程,防止意外事故發(fā)生。安全標(biāo)識(shí)在氧氣管線和設(shè)備上張貼明確的警示標(biāo)識(shí),提醒工作人員注意安全。家庭氧氣使用規(guī)范1存放位置將氧氣瓶妥善存放在干燥、通風(fēng)的地方，遠(yuǎn)離熱源和明火。2安全檢查定期檢查氧氣瓶及管路是否存在泄漏或損壞。3正確使用按照說(shuō)明正確連接氧氣管路并控制流量,避免過(guò)量吸入。4注意防火遠(yuǎn)離明火和高溫,不要在氧氣環(huán)境中吸煙或使用電器。常見(jiàn)問(wèn)題解答在學(xué)習(xí)和使用化學(xué)氧氣的過(guò)程中,可能會(huì)遇到一些常見(jiàn)問(wèn)題。下面為您解答幾個(gè)常見(jiàn)的疑問(wèn):1.為什么要小心使用氧氣?氧氣是一種活性很強(qiáng)的氣體,如果使用不當(dāng)可能會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)或爆炸。使用時(shí)要注意避免泄漏,接觸明火,并做好相應(yīng)的安全防護(hù)措施。2.如何判斷氧氣是否純凈?我們可以通過(guò)檢查氣體的顏色、氣味等理化性質(zhì)來(lái)判斷其純度。如果氣體呈無(wú)色無(wú)味,說(shuō)明純度較高;如果有異味,則可能含有雜質(zhì)。3.為什么要定期檢查氧氣設(shè)備?定期檢查氧氣設(shè)備能發(fā)現(xiàn)潛在的問(wèn)題,預(yù)防氧氣泄漏或設(shè)備故障等事故發(fā)生。務(wù)必按照規(guī)程進(jìn)行設(shè)備維護(hù)保養(yǎng),確保氧氣使用安全。4.如何正確處置氧氣容器?氧氣容器一定要遠(yuǎn)離火源,儲(chǔ)存在通風(fēng)良好的環(huán)境中。使用后要及時(shí)關(guān)閉閥門(mén),避免泄漏。報(bào)廢的容器也要嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行處理,切勿隨意丟棄。課程總結(jié)掌握核心知識(shí)點(diǎn)通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),學(xué)生能夠全面理解化學(xué)氧氣的性質(zhì)、產(chǎn)生過(guò)程和應(yīng)用,并掌握相關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作技能。培養(yǎng)批判性思維