2.2氧气课件---2024-2025学年九年级化学人教版(2024)上册

氧气 课时1 1 17世纪中叶以前，人们对空气和气体的认识还是模糊的，１７世纪以前人们一直认为空气是一种单一成分的物质。 到了18世纪，通过对燃烧现象和呼吸作用的深入研究，人们才开始认识到气体的多样性和空气的复杂性。 为了搞清空气的成分，很多化学家致力于对空气的研究，做出了很多贡献。 1772年卢瑟福,在密闭容器中燃烧磷，除去 寻常空气中可助燃和可供动物呼吸的气体，剩 下的气体行了研究，发现这种气体不被碱液吸 收，不能维持生命和具有可以灭火的性质，因 此他把这种气体叫做“浊气”或“毒气”,这 就是我们现在讲的氮气。 舍 勒 （1742—1786） 瑞典化学家， 氧气的发现人之一。 氧气是谁发现的呢？ 普利斯特里 （1733—1804） 英国化学家， 自学成才的气体化学大师。 综上所述，可见舍勒和普利斯特里虽然都独立地发现并制得氧气，但遗憾的是他们和卢瑟福等都坚信当时的“燃素说”，错误地认为：这种气体不含燃素，但有特别强的吸收燃素的能力，因而能够助燃。物质能燃烧是因为可然物中含有燃素。当时他们把氧气称之为“脱燃素空气”，把氮气称之为“被燃素饱和了的空气”。 由于他们认为燃烧不是消耗了氧气，消耗的是物质内部的燃素，因而就未能测出氧气的含量了。 用什么可以测出空气中氧气的含量呢？ 方法2：用燃烧的方法将氧气消耗掉 方法1：将空气中氧气通过液化与氮气分离 法国化学家 拉瓦锡的贡献 法国化学家拉瓦锡，做了一个著名的研究空气成分的实验，他摆脱了传统的错误理论（燃素说）的束缚，尊重事实，对实验作了科学的分析和判断，揭示了燃烧是物质跟空气里的氧气发生反应，指出物质里根本不存在一种所谓燃素的特殊东西。 实验原理：汞 + 氧气 → 氧化汞 实验方法：曲颈甑（盛空气）中加热汞。 拉瓦锡研究空气 成分所用的装置 实验现象： ①银白色的液态汞变成红色粉末； ②容器内里空气体积减少约1/5。 实验结论： 空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积的1/5。 加热 氧化汞 → 汞 + 氧气 加热 汞 + 氧气 → 氧化汞 2Hg + O2 === 2HgO △ 拉瓦锡测定空气中氧气含量的实验小结 法国化学家_______用定量的方法研究空气的组成，他把少量的汞放在密闭的容器中连续加热后，发现一部分银白色的汞变成了 ，同时容器内的空气体积减少了 。将得到的红色粉末再加强热，得到 和氧气。将这些氧气和剩余的气体混合后，所得气体的性质和空气的性质___________。 拉瓦锡 红色粉末 1/5体积 2HgO === 2 Hg + O2 △ 汞 完全一样 氧化汞 → 汞 + 氧气 加热 加热 △ ↑ ↑ ↑ △ ↑ ↑ 5.待集气瓶冷却到常温时，打开止水夹。 测定空气中氧气的含量 1.连接仪器，检查装置气密性。 2.集气瓶装少量水将剩余容积平均分成五等份。 实验步骤： 3.用弹簧夹夹紧胶皮管。 4.点燃过量的红磷，迅速伸入瓶中，塞紧瓶塞。 模拟实验 12 实验成功的关键： ②红磷熄灭冷却后，打开止水夹，水沿导管进入集气瓶，约占瓶内原空气体积的1/5。 结论：氧气约 占空气体积 1/5。 现象：①红磷在空气中燃烧发出黄色火焰，产生大量白烟，放出热量， 文字表达式： 磷 + 氧气 → 五氧化二磷 点燃 4Ｐ + 5 O2 === 2Ｐ2O5 点燃 化学方程式： 实验成功的关键： 1.此装置气密性一定要好。 2.在实验前集气瓶中要加入少量的水。 3.红磷要足量。 4.点燃红磷后要迅速伸入集气瓶内，并塞紧盖子。 5.集气瓶的温度必须冷却至室温才能打开止水夹。 想一想 1.根据实验现象，分析内剩余气瓶体具有怎样的性质？ 答：剩余4/5体积气体是N2，性质有： ①不支持燃烧，也不能燃烧，②难溶于水 2.红磷燃烧后生成的“大量白烟”可以说“大量白雾”吗？ 答：不能，烟是固体微粒；雾是小液滴。 烧杯中放水的作用：测量消耗的氧气体积。 答：集气瓶内氧气被消耗了多少体积，进入集气瓶中的水就有多少体积，所以进入集气瓶内水的体积等于原集气瓶内空气中氧气的体积. 动脑筋 1.烧杯里的水为什么会进入集气瓶？ 答：红磷燃烧消耗集气瓶内空气中的氧气，瓶内压强降低，冷却后打开止水夹后，烧杯中的水被压入集气瓶。 2.进入集气瓶内水的体积等于什么？ 集气瓶中装少量水的作用？。 ①加速降温， ②吸收生成的五氧化二磷（白烟）， ③防止燃着的红磷溅在集气瓶里，使其炸裂。 2.红磷为什么要足量？。 消耗完集气瓶中的氧气 会使瓶外空气进入集气瓶内，导致冷却后进入集气瓶的水减少，测定氧气体积减少。（<1/5） 1.为什么装置不能漏气？ 红磷的量不足： （红磷的量不足，则不能将瓶内空气中的氧气反应完，导致进入集气瓶水的体积减少）（<1/5） 温度高时，气体体积膨胀，压强大，会使进入集气瓶内的水的体积减少，测定的氧气体积减小。（<1/5） 5.实验开始前为什么要夹紧止水夹？ 3.点燃红磷后为什么要迅速伸入集气瓶中，并塞紧塞子？ 红磷燃烧放出热量，会使部分空气会受热逸出集气瓶，导致冷却后打开弹簧夹进入集气瓶水的增多，测定的氧气体积增大。（>1/5） 4.为什么要红磷熄灭并完全冷却后再打开止水夹？后、 红磷燃烧时瓶内部分空气受热会从导管溢出，导致冷却后打开弹簧夹进入瓶中的水就会变多，氧气的体积增大。（>1/5） 小结：实验中，进水量 小于瓶内空气体积的1/5的原因有： 大于1/5的原因有： 红磷不足 装置漏气 未等装置冷却就打开止水夹 课后思考：你还能在课本上实验的基础上改进设计出哪些实验装置来测定氧气的含量呢？ 点燃的红磷未迅速伸入集气瓶 实验开始前没有夹紧止水夹 模拟实验：测定空气中氧气的含量 实验药品如何选择？ （1）物质能且只能与空气中的氧气反应, （2）反应的生成物一般是固体，不能是气体。 ①硫 + 氧气 → 二氧化硫 固 气 气 ②木炭 + 氧气 → 二氧化碳 ③镁 + 氧气 → 氧化镁 镁 + 氮气 → 氮化镁 ④磷 + 氧气 → 五氧化二磷 固 气 固 ⑤石蜡+氧气 → 二氧化碳 + 水 ⑥铁 + 氧气 →四氧化三铁 （铁在纯氧才能反应） 固 气 固 选择反应物 氧气约占空气总体积的1/5。 练一练 1.根据要求回答问题： ①在集气瓶中加少量水②检查装置的气密性③在燃烧匙中装足量红磷，夹紧止水夹④点燃红磷，伸入集气瓶中塞紧橡皮塞⑤待集气瓶冷却后打开止水夹 （1）步骤④中发生反应的文字表达式为 ； （2）步骤⑤中打开止水夹后观察到的现象为 ； （3）该实验得出空气组成的结论 ； （4）该实验剩余气体的性质有 ； （5）实验后集气瓶中水少于1/5，，误差产生的原 因可能是 ； 五氧化二磷 点燃 磷 + 氧气 瓶内水面上升了约1/5体积。 不能燃烧，也不能支持燃烧；不能溶于水 红磷的量不足 2.为测定空气中氧气的含量，某兴趣小组的同学选用了40mL的试管作反应容器（如图）和量程体积足够大且润滑效果很好的针筒注射器，将足量的白磷（其化学性质与红磷相似，40℃时就可以燃烧）放入试管后，用橡皮塞塞紧试管，并夹紧弹簧夹。用酒精灯加热白磷，燃烧结束后，等到试管冷却后打开弹簧夹，观察现象。 （1）实验中，在打开弹簧夹 前，大试管中可以观察到白磷 燃烧发出黄色火焰，并产生___ （2）实验后，可以观察到针筒 活塞会从原来的20mL刻度处 慢慢向左移到约_____处． A．4mL刻度 B．8mL刻度 C． 12mL刻度 D． 16mL刻度 （3）下列实验操作，对实验结果几乎没有影响的是 A．装置有点漏气 B．白磷的量不足 C．用干燥的红磷代替白磷做实验 实验前如何检查该装置的气密性呢？ 2.为测定空气中氧气的含量，某兴趣小组的同学选用了40mL的试管作反应容器（如图）和量程体积足够大且润滑效果很好的针筒注射器，将足量的白磷（其化学性质与红磷相似，40℃时就可以燃烧）放入试管后，用橡皮塞塞紧试管，并夹紧弹簧夹。用酒精灯加热白磷，燃烧结束后，等到试管冷却后打开弹簧夹，观察现象。 （1）实验中，在打开弹簧夹 前，大试管中可以观察到白磷 燃烧发出黄色火焰，并产生___ （2）实验后，可以观察到针筒 活塞会从原来的20mL刻度处 慢慢向左移到约_____处． A．4mL刻度 B．8mL刻度 C． 12mL刻度 D． 16mL刻度 （3）下列实验操作，对实验结果几乎没有影响的是 A．装置有点漏气 B．白磷的量不足 C．用干燥的红磷代替白磷做实验 实验前如何检查该装置的气密性呢？ 19．（5分）空气中氧气含量测定的经典赏析 教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分（实验装置如图）． （1）写出汞与氧气反应的化学方程式　 　． （3）通过实验，拉瓦锡得出了空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积1/5的结论．请根据现在的认识，对此结论予以补充：　 　． （2）本实验中选择使用汞的优点有： ①汞在加热的条件下，只和氧气反应．②汞为液态，在汞槽中起到液封的作用，并能直接用来测见反应器内空间体积的变化．③生成的氧化汞分解又能得到汞和氧气中，把得到的氧气加到剩下的4/5体积的气体中，结果所得气体跟空气的性质完全一样． 根据资料卡片，请再补充本实验使用汞的两个优点，并说明依据． ④　 　． ⑤　 　． ④汞的沸点较低，汞蒸气与氧气反应比较充分，能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽 ⑤氧化汞的密度小于汞，且不溶于汞，因此易与汞分离。 拉瓦锡测定空气主要成分的实验中用汞做药品的优点： 1.汞只与氧气反应， 2.汞可形成液封，将钟罩内外隔离， 3.汞在加热时蒸发出更多汞蒸气有利于与氧气充分反应， 4.生成的氧化汞是固体易于分离。 缺点： 1.有毒， 2.反应时间长。 1.汞只与氧气反应， 2.汞可形成液封，将钟罩内外隔离， 3.汞在加热时蒸发出更多汞蒸气有利于与氧气充分反应， 4.生成的氧化汞是固体易于分离。 缺点： 1.有毒， 2.反应时间长。 1.汞只与氧气反应， 2.汞可形成液封，将钟罩内外隔离， 3.汞在加热时蒸发出更多汞蒸气有利于与氧气充分反应， 4.生成的氧化汞是固体易于分离。 缺点： 1.有毒， 2.反应时间长。 （3）通过实验，拉瓦锡得出了空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积1/5的结论．请根据现在的认识，对此结论予以补充：　 　． 图中左右两边为对比实验，要分别打开止水夹观察现象，因此待观察完毕，装置冷却至室温后，应进行的合理操作是先打开、，一段时间后，再关闭、打开，故选。 图中左右两边为对比实验，要分别打开止水夹观察现象，因此待观察完毕，装置冷却至室温后，应进行的合理操作是先打开、，一段时间后，再关闭、打开，故选。 图中左右两边为对比实验，要分别打开止水夹观察现象，因图中左右两边为对比实验，要分别打开止水夹观察现象，因此待观察完毕，装置冷却至室温后，应进行的合理操作是先打图中左右两边为对比实验，要分别打开止水夹观察因为红磷燃因为红磷燃烧消耗氧气，无气体生成，反应后压强变小，而木炭燃烧虽然消耗氧气，但有气体生成，反应后压强变化不明显，所以在操作全部正确的情况下，进入中水的体积进入中水的体积。烧消耗氧气，无气体生成，反应后压强变小，而木炭燃烧虽然消耗氧气，但有气体生成，反应后压强变化不明显，所以在操作全部正确的情况下，进入中水的体积进入中水的体积。象，因此待观察完毕，装置冷却至室温后，应进行的合理操因为红因为红磷燃烧消耗氧气，无气体生成，反应后压强变小，而木炭燃烧虽然消耗氧气，但有气体生成，反应后压强变化不明显，所以在操作全部正确的情况下，进入中水的体积进入中水的体积。磷燃烧消耗氧气，无气体生成，反应后压强变小，而木炭燃烧虽然消耗氧气，但有气体生成，反应后压强变化不明显，所以在操作全部正确的情况下，进入中水的体积进入中水的体积。作是先打开、，一段时间后，再关闭、打开，故选。开、，一段时间后，再关闭、打开，故选。此待观察完毕，装置冷却至室温后，应进行的合理操作是先打开、，一段时间后，再关闭、打开，故选。 ⑴图中左右两边为对比实验，要分别打开止水夹观察现象，因此待实验完毕，装置冷却至室温后，应进行的合理操作是先打开K1、K3，一段时间后，再关闭K1、打开K2，故选B。 ⑵ 因为红磷燃烧消耗氧气，无气体生成，反应后压强变小，而木炭燃烧虽然消耗氧气，但有气体生成，反应后压强变化不明显，所以在操作全部正确的情况下，进入A中水的体积大于进入B中水的体积。 ⑴通过上述探究可知，用木炭不能准确测定空气中氧气的含量，理由是木炭燃烧无法将氧气完全耗尽，且生成了其他气体； ⑵根据图像与资料可知，碳燃烧消耗的O2体积约占10%，但是产生的二氧化碳浓度最高约为4.5%，如果碳燃烧只生成二氧化碳，由方程式可知氧气减少的量应该和二氧化碳增多的量相同，现在明显氧气减少的量大于生成的二氧化碳量，说明碳燃烧还产生了其他气体，或产生的部分CO2被澄清石灰水吸收。 $$