第05讲 氧气与氧化-【暑假自学课】2023年新九年级科学暑假精品课

第05讲 氧气与氧化 1． 认识空气中氧气含量的测定 2． 掌握氧气的性质与相关反应 3． 理解氧化与燃烧的反应 一.空气的成分 1.空气成分的探究：（1）空气通入石灰水：石灰水变浑浊-----空气中有二氧化碳 （2）燃着的木条在空气和氧气中燃烧-----空气中有氧气 （3）敞口放置的无水硫酸铜变蓝------空气中有水蒸气 2.空气成分：法国科学家拉瓦锡首先通过实验测得了空气是由氮气和氧气组成（汞与氧气反应可以先消耗瓶中的氧气生成氧化汞--红色，然后加热后又会分解成汞和氧气），其中氧气约占1/5 的结论。19世纪末，科学家又通过实验发现空气中还有氦、氩、氙等稀有气体。此外还有少量二氧化碳、水蒸气以及其他杂质。 3.氧气体积的测量： （1）原理：红磷与空气中的氧气反应生成固体的五氧化二磷固体，使得集气瓶内气压减小，烧杯中的水就被大气压压入集气瓶中。 （2）实验装置： （3）实验误差：未冷却读数、放热燃烧匙止水夹忘关闭、放热燃着的红磷速度较慢、气密性较差等。 4.空气的体积组成： 二.空气的利用 1.氧气的利用：（1）供给呼吸（2）作为助燃剂帮助燃烧 2.氮气的性质与利用： （1）性质：无色、无味、性质较不活泼的气体。 （2）利用：灯泡充氮气延长使用寿命、食品包装充氮气防腐保鲜、制造化肥、炸药等。液氮汽化可吸收大量的热--可作为冷冻剂，医疗上也可用来冷冻麻醉或冷藏人体细胞组织。 3.稀有气体的利用：常作为保护气，稀有气体通电可发出不同颜色的光，可用来制作不同颜色的光源、霓虹灯等，同时还可以用于激光技术，制造低温环境（氦气），用于医疗麻醉（氙气）等。 三.氧气的性质 1.物理性质： （1）不易溶于水，常温下一升水可溶解30毫升的氧气，这些氧气是水生植物得以生存的必要条件之一。 （2）标准大气压下氧气的密度为1.429克/升，比空气密度略大。在标准大气压下，-183oC时会液化为淡蓝色液体，在-218oC时会凝固成雪花状蓝色固体。 硫磺在空气和氧气燃烧的不同 2.化学性质 四.氧化反应 1.定义：物质与氧发生的反应叫做氧化反应。 2.缓慢氧化：如塑料和橡胶品的老化、苹果变色、铜和铁等金属表面生锈等的氧化反应，氧化的速度非常慢，甚至短期内不易察觉。 3.剧烈氧化：如硫、铁等物质的燃烧等氧化反应，反应剧烈，可称为剧烈氧化。 五.燃烧的条件 1.燃烧：可燃物与氧气发生的一种发光、发热、剧烈的氧化反应。 2.着火点：物质燃烧所需到达的最低温度叫着火点。不同的物质着火点不同。 3.常见物质的着火点： 4.燃烧的条件：（1）有可燃物（2）有助燃剂（3）温度达到着火点 5.物质的自燃：物质在缓慢氧化的过程中，产生的热量如果不能及时向外散失，就会使温度逐渐升高，达到着火点时，不经点火物质也会自发的燃烧现象。 6.爆炸现象：燃烧过程中短时间在有限的空间里发生，瞬间积累大量的热，使气体体积急剧的膨胀，就会引起爆炸。 六.灭火与火灾自救 1.隔绝可燃物：让可燃物与助燃剂隔绝开 2.降低温度至着火点以下：降温让可燃物温度下降至不足以燃烧。 七.化学反应中能量的变化 1.人类利用燃烧反应放出热量来取暖、煮熟食物、发电、烧制陶瓷、冶炼金属····· 2.化学反应一样也可以吸收热量：比如氢氧化钡和氯化铵反应 3.化学变化在生成新物质的同时，伴有能量的变化，而能量的变化通常表现为吸收或放出热量。 4.化学能可以和热能相互转化，还可以转化为光能、电能、和机械能。 考点一：空气成分的探究 【例1】如图装置测定空气中氧气体积分数，关于该实验的分析正确的是（    ） A．应将已燃的红磷由上到下缓慢伸入广口瓶以充分吸收瓶内氧气 B．未等广口瓶冷却就打开止水夹，不会影响倒吸的水量 C．广口瓶中预留的水能有效吸收有毒的五氧化二磷白烟 D．如果所有操作均符合规范，能精确测定空气中氧气体积分数 【例2】下列有关氧气的说法正确的是（    ） A．氧气能和很多金属、非金属单质反应，所以氧气是一种很不稳定的气体 B．鱼、虾能在水中生存是由于氧气易溶于水 C．氧气应用于焊接或切割金属，体现了氧气的可燃性 D．标准状况下氧气密度略大于空气 考点二：氧气的性质 【例1】如图是硫和细铁丝在氧气中燃烧的实验。下列说法正确的是（　　） A．硫燃烧后用手触摸瓶壁感觉到较热 B．铁丝绕成螺旋状是为了增大接触面积 C．两个集气瓶中水的主要作用都是防止集气瓶炸裂 D．集气瓶口盖毛玻璃片的主要作用都是防止热量散失 【例2】纳米铁粉在空气中不易自燃，但稍加热即可剧烈燃烧，如图是纳米铁粉在锥形瓶中燃烧的实验。下列说法错误的是（　　） A．锥形瓶中加水可防止瓶底炸裂 B．实验中观察到气球逐渐膨胀然后缩小 C．激光手电照射使纳米铁粉的着火点降低 D．纳米铁