师:同学你好,欢迎来到化学课堂。今天我们将共同学习人教版九年级化学上册第二单元课题二氧气。请提前准备好课本、学习任务单及配套资料,学习过程中要及时做好记录。这是本节课的学习目标:一、认识氧气能与许多物质发生反应,了解氧气化学性质比较活泼;二、认识化合反应、氧化反应,学会描述化学反应中的一些反应现象,学习从具体到抽象、从个别到一般的归纳方法。都清楚了吗?在开始今天的学习之前,我们先来猜个谜语:说是宝,真是宝,动物植物离不了,看不见摸不着,越往高处越稀少。知道这是什么物质吗?
生:氧气。
师:对了,这就是我们今天的主角——氧气。认识一种新物质,首先要了解它的性质。根据生活经验和所学知识,能说出氧气的一些物理性质吗?这是一瓶用排水法收集的氧气,观察一下,常温下,氧气是一种无色无味的气体。发现了吗?收集好的氧气要盖上玻璃片,瓶口朝上放在桌面上,为什么呢?
生:因为氧气的密度比空气大。
师:没错。那我们为什么可用排水法收集氧气呢?
生:因为氧气不易溶于水。
师:对,这是氧气的溶解性。物质都有三态变化,氧气一定是无色无味的气体吗?
生:不一定。
师:对。在101千帕的压强下,当温度降低到零下183摄氏度时,氧气会变成淡蓝色液体;继续降温至零下218摄氏度时,氧气会变成淡蓝色雪花状固体。现在总结一下氧气的物理性质,大家做好笔记。在标准状况下,氧气是一种无色无味的气体。氧气的密度是1.429克每升,空气的平均密度是1.293克每升,所以氧气的密度比空气略大。在室温下,一升水中只能溶解约30毫升氧气,所以氧气不易溶于水。这里一定要注意,氧气不是不溶于水,水中的鱼、虾等生物需要呼吸氧气,可见水中有溶解的氧气,氧气只是不易溶于水,表述一定要准确。在压强为101千帕时,当温度降低到零下183摄氏度时,氧气会由无色无味的气体转变成淡蓝色液体;继续降温至零下218摄氏度时,氧气会变成淡蓝色雪花状的固体。所以工业生产的氧气一般加压储存在蓝色的钢瓶中。想一想,在实验室我们是如何检验氧气的?
生:将带火星的木条伸入到集气瓶中,若木条复燃,说明瓶中的气体是氧气。
师:非常好。由此我们可以得出结论,氧气能支持燃烧,有助燃性,这是氧气的化学性质,请及时记录。氧气可以使带火星的小木条复燃,即氧气可以支持燃烧,这体现了氧气的助燃性。我们知道很多物质都能在空气中燃烧,各种物质在空气中和氧气中燃烧的现象会一样吗?我们一起来看硫燃烧的实验,请仔细观察,重点关注硫在空气中和氧气中的燃烧现象有什么不同,可以随时暂停观看,及时做好记录。用药匙取适量硫粉,将其放入燃烧池中,将燃烧池放在酒精灯火焰上方加热。观察到什么了?
生:燃烧池里的硫粉先融化后燃烧,发出微弱的淡蓝色火焰,并有刺激性气味的气体生成。
师:这种气体是二氧化硫。将燃着的硫粉伸入充满氧气的集气瓶里,又观察到什么?
生:硫粉燃烧更旺,发出明亮的蓝紫色火焰,并有刺激性气味的气体生成,这种气体也是二氧化硫。
师:我们先认识一下单质硫,纯净的硫是一种淡黄色粉末状固体,俗称硫磺,是黑火药的主要成分之一。在刚才的实验中,我们观察到硫在空气中燃烧,发出微弱的淡蓝色火焰,放出热量,生成一种无色有刺激性气味的气体;把盛有燃着的硫的燃烧匙伸入到充满氧气的集气瓶中时,硫燃烧得更加剧烈,发出明亮的蓝紫色火焰,放出热量,也生成一种无色有刺激性气味的气体。经实验验证,该气体为二氧化硫,所以该反应的文字表达式为:硫和氧气在点燃的条件下生成二氧化硫。在刚才的实验中,有一个细节需要关注,实验时集气瓶中为什么要留少量的水呢?同学们请看资料,二氧化硫是一种无色、有刺激性气味的有毒气体,易溶于水,且能与水反应,与水蒸气结合会产生酸雨,是大气污染物之一。现在知道水的作用了吗?
生:为了吸收生成的二氧化硫,减少空气污染。
师:对,在本实验中,还要注意硫的用量不能过多,防止造成空气污染。在生活中我们也要注意保护空气,因为黑火药中含有硫,所以燃放烟花爆竹时会产生一定量的二氧化硫,对空气造成污染,因此我们提倡不燃放烟花爆竹,共同保护我们赖以生存的空气。我们再来看木炭燃烧的实验,同样要仔细观察,木炭在空气中和在氧气中的燃烧现象有什么不同,可以随时暂停观看,及时做好记录。木炭在氧气中的燃烧,用坩埚钳夹取一小块木炭在酒精灯上加热到发红,插入到盛有氧气的集气瓶中,观察到什么?
生:木炭剧烈燃烧,发出白光。燃烧停止后,取出镊子,向集气瓶中加入少量澄清石灰水并震荡,澄清石灰水变浑浊。
师:这是因为碳在氧气中燃烧生成了二氧化碳,二氧化碳与澄清石灰水反应生成难溶于水的碳酸钙沉淀。这是木炭,它是黑色固体,在酒精灯上点燃时,观察到木炭在空气中燃烧,发出红光,并放出热量。用坩埚钳把燃着的木炭伸入充满氧气的集气瓶中时,观察到什么?
生:木炭燃烧得更加剧烈,发出耀眼的白光,放出热量,并生成一种能使澄清石灰水变浑浊的无色气体,也就是二氧化碳。
师:所以该反应的文字表达式为:碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳。都记好了吗?生活中铁是最常见的金属,用途十分广泛。铁在空气中能燃烧吗?回想一下,见过铁制品在空气中燃烧吗?在氧气中铁丝又会怎样呢?看,把两根光亮的细铁丝分别盘成螺旋状,取一根在酒精灯上灼烧,观察到什么?
生:铁丝呈红热状,未燃烧。
师:另取一根在下端系一根火柴,点燃火柴,待火柴快燃尽时,插入充满氧气的集气瓶中,预先放入一些水,观察到什么?
生:铁丝剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体。
师:这种黑色固体是四氧化三铁。铁丝在空气中不燃烧,加热后呈红热状,离开火焰就恢复了原样;而在氧气中,铁丝剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色熔融物滴落,冷却后观察到是黑色固体。实验证明生成物是四氧化三铁,所以该反应的文字表达式为:铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁。记住了吗?回顾刚才的实验,有很多细节需要关注,结合实验操作,请思考以下操作的原因。实验前铁丝需打磨,为什么?
