课题2 氧气和二氧化碳的性质 第1课时（教学设计）化学沪科版五四学制2024八年级全一册

课题2 氧气和二氧化碳的性质 第1课时 氧气有哪些性质 一、知识目标 1.通过观察和实验比较，掌握氧气的物理性质和化学性质，如颜色、状态、气味、密度、溶解性、与木炭、铁丝等物质的反应。 2.结合实例，说明氧气的性质与供给呼吸、支持燃烧等应用的关系。 3.理解氧化反应的概念，能区分剧烈氧化和缓慢氧化。 二、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：从宏观上观察氧气与木炭、铁丝等物质反应的现象，从微观上理解氧气浓度对反应剧烈程度的影响。 2.科学探究与创新意识：通过实验探究氧气的性质，培养学生的观察能力、实验操作能力和分析问题的能力。 3.科学态度与社会责任：认识氧气在生产生活中的重要作用，培养学生关注生活、关注社会的意识。 一、教学重点 1.氧气的性质和氧化反应的概念。 二、教学难点 1.氧气化学性质实验的操作和现象分析，以及对氧化反应概念的理解。 本节教学内容源自沪科版 2024 年八年级化学全一册主题 2 专题 1 课题 2 第 1 课时《氧气有哪些性质》。氧气是学生在学习空气、氧气、二氧化碳这一专题中深入探究的重要物质，其性质的学习是初中化学物质性质学习的重要组成部分，对于学生认识化学物质、理解化学反应原理具有重要意义。 本课时聚焦于氧气的性质，包括物理性质和化学性质。教材先通过引导学生思考氧气的用途，自然过渡到对氧气性质的探究。在物理性质部分，详细介绍了氧气在通常状况下的颜色、状态、气味、熔点、沸点、密度以及溶解性等，并展示了氧气三态的转化。化学性质方面，通过木炭、铁丝与氧气反应的实验探究，让学生直观感受氧气的助燃性，同时引出氧化反应的概念，包括剧烈氧化和缓慢氧化。教材内容编排由浅入深，符合学生的认知规律，有助于学生逐步建立对氧气性质的全面认识。 教学对象是八年级学生，正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段。在知识基础方面，学生在生活中对氧气有一定的感性认识，但对于氧气的具体性质和相关化学反应缺乏深入了解。他们在之前的化学学习中，已经掌握了一些基本的化学概念和实验操作技能，具备了一定的观察和分析能力，但对于通过实验现象总结化学规律的能力还有待提高。 在学习兴趣上，八年级学生对化学实验充满好奇，喜欢通过直观的实验现象来探索新知识。然而，他们在实验过程中可能会出现观察不细致、分析不深入等问题。在思维方式上，他们更倾向于接受具体、直观的信息，对于抽象的化学概念和理论理解起来可能有一定难度。因此，在教学过程中，教师应充分利用实验教学，激发学生的学习兴趣，引导学生通过观察、分析实验现象，逐步培养他们的逻辑思维能力和科学探究精神。同时，要关注学生的个体差异，对于学习困难的学生给予更多的指导和帮助，确保每个学生都能在原有基础上得到发展。 教学环节一 新课导入 【组织憋气体验】同学们，接下来请大家尝试屏住呼吸，感受一下能坚持多久，同时体会一下这个过程中的感受。大家开始吧！（等待片刻）好了，大家可以恢复正常呼吸了。 【提问引导思考】现在请大家说说，在憋气的时候有什么感受呢？为什么我们几分钟不呼吸就会感到难受？我们呼吸的究竟是什么呢？ 【引出氧气主题】它呀，是一种我们时时刻刻都离不开，却常常忽略其存在的物质。就像空气一样，我们每天都在与之亲密接触，却很少去深入了解它。今天，我们就来深入认识这位熟悉的“陌生人”——氧气。大家想一想，在生活中还有哪些地方能感受到氧气的存在呢？ 【设计意图】 1.激发学生兴趣：通过让学生亲身参与憋气体验，这种直观的感受能迅速吸引学生的注意力，激发他们对呼吸相关知识的好奇心和探索欲望，使学生积极主动地参与到课堂讨论中来。 2.联系生活实际：从学生日常生活中最常见的呼吸现象入手，让学生感受到化学知识与生活的紧密联系，让抽象的氧气概念变得具体可感，增强学生对化学学科的亲近感。 3.自然导入新课：由憋气体验引发的思考，自然地引出本节课要学习的氧气主题，使学生明确学习目标，带着问题去探索氧气的性质等知识，提高学习的主动性和积极性。 教学环节二 氧气有哪些性质 教学任务一 认识氧气的用途 活动一： 认识氧气的用途 【引入】请同学们尝试屏住呼吸，看看能坚持多久？感受是怎样的？为什么我们几分钟不呼吸就会感到难受？我们呼吸的究竟是什么？它是一种我们时时刻刻都离不开，却常常忽略其存在的物质。今天，我们就来深入认识这位熟悉的‘陌生人’——氧气。 【问题】你们知道氧气都有什么用途呢？ 【学生思考】积极思考并回答，可能提到供给呼吸方面如动植物呼吸、潜水、医疗急救、航天等；支持燃烧方面如气割、炼钢、火箭升空等。 【讲解】对学生的回答进行总结和完善，强调氧气在供给呼吸和支持燃烧方面的重要用途。 【设计意图】通过让学生亲身体验屏住呼吸，引发对氧气的关注，激发学生的学习兴趣。提出问题引导学生思考氧气的用途，培养学生的思维能力和语言表达能力。 【对应训练1】下列不属于氧气用途的是（ ） A. 急救病人 B. 作燃料 C. 炼钢 D. 气割 【答案】B 【解析】氧气能支持燃烧，但本身不能燃烧，不能作燃料，A选项急救病人是利用氧气供给呼吸的性质；C选项炼钢、D选项气割都是利用氧气支持燃烧的性质。 【对应训练2】下列关于氧气用途的说法错误的是（ ） A. 氧气可用于动植物呼吸 B. 氧气可用于医疗急救 C. 氧气可用于火箭升空，是因为氧气能燃烧 D. 氧气可用于气割，是因为氧气能支持燃烧 【答案】C 【解析】氧气可用于火箭升空，是因为氧气能支持燃烧，而不是氧气能燃烧，氧气本身不能燃烧，A、B、D选项说法均正确。 活动二：探究氧气的物理性质 【引入】我们已经知道了氧气有很多重要的用途，那么氧气具有哪些物理性质呢？下面我们一起来探究。 【问题】请同学们思考并回答，通常状况下氧气的颜色、状态、气味是怎样的？氧气的熔点、沸点、密度如何？是否易溶于水？ 【学生任务】阅读教材相关内容，观察老师展示的氧气样品，思考并回答问题。 【学生回答】通常状况下氧气是无色、无味的气体；熔点是 -218 °C，沸点是 -183 °C；标准状况下密度是 1.429 g/L，比空气密度大；不易溶于水。 【讲解】对学生的回答进行评价和强调，展示氧气三态转化的图片或视频，讲解氧气在不同状态下的颜色和形态变化。 【设计意图】通过问题引导学生自主探究氧气的物理性质，培养学生的阅读能力和观察能力。展示氧气三态转化的资料，帮助学生更好地理解氧气的物理性质。 【对应训练1】下列关于氧气物理性质的描述，错误的是（ ） A. 通常状况下，氧气是无色、无味的气体 B. 氧气在 -183 °C 时变为淡蓝色液体 C. 氧气不易溶于水 D. 氧气的密度比空气小 【答案】D 【解析】氧气的密度比空气大，A、B、C选项关于氧气物理性质的描述均正确。 【对应训练2】在标准状况下，氧气的密度是 1.429 g/L，空气的密度是 1.293 g/L，由此可以得出的结论是（ ） A. 氧气比空气重 B. 氧气比空气轻 C. 氧气和空气一样重 D. 无法比较氧气和空气的重量 【答案】A 【解析】在标准状况下，氧气的密度大于空气的密度，说明氧气比空气重，A选项正确。 活动三：探究氧气的化学性质 【引入】我们了解了氧气的物理性质，那么氧气的化学性质又是怎样的呢？下面我们通过实验来探究氧气与木炭、铁丝的反应。 【实验1 - 氧气与木炭反应】 【问题】请同学们观察实验步骤，思考实验中向反应后的集气瓶中倒入澄清石灰水的目的是什么？夹木炭的坩埚钳为什么要由上而下缓慢伸入集气瓶中？ 【学生观察】观察老师进行实验操作，记录实验现象。 【学生回答】1. 倒入澄清石灰水是来检测是否有二氧化碳生成，因为二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。2. 夹木炭的坩埚钳由上而下缓慢伸入集气瓶中，是为了确保木炭与氧气充分反应，现象明显；若过快插入到瓶底，会由于受热膨胀使大量氧气逸出，造成实验现象不够明显。 【实验现象】木炭在空气中燃烧发出微弱的红光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体；木炭在氧气中剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。 【讲解】根据实验现象，写出碳与氧气反应的文字表达式：碳 + 氧气二氧化碳（），强调反应条件和生成物的性质。 【设计意图】通过实验探究，培养学生的观察能力和分析问题的能力。提出问题引导学生思考实验中的注意事项，加深学生对实验原理和操作的理解。 【对应训练1】木炭在氧气中燃烧的现象描述正确的是（ ） A. 发出微弱的红光 B. 剧烈燃烧，发出白光 C. 产生蓝色火焰 D. 生成黑色固体 【答案】B 【解析】木炭在氧气中剧烈燃烧，发出白光，A选项是木炭在空气中燃烧的现象；C选项产生蓝色火焰不是木炭燃烧的现象；D选项生成黑色固体也不符合木炭燃烧的产物。 【对应训练2】在氧气与木炭反应的实验中，下列操作正确的是（ ） A. 直接将木炭放入盛有氧气的集气瓶中 B. 迅速将燃着的木炭插入到集气瓶底部 C. 用坩埚钳夹着木炭在酒精灯上加热至燃烧后，由上而下缓慢伸入集气瓶中 D. 反应结束后，立即打开集气瓶观察现象 【答案】C 【解析】A选项应先将木炭在酒精灯上加热至燃烧后再放入集气瓶；B选项应缓慢伸入集气瓶，而不是迅速插入底部；D选项反应结束后，应等集气瓶冷却后再观察现象，防止烫伤。C选项操作正确。 【实验2 - 氧气与铁丝反应】 【问题】请同学们观察实验步骤，思考铁丝在空气中与在氧气中的实验现象有什么不同？为什么会有这样的不同？火柴的作用是什么？将铁丝绕成螺旋状的目的是什么？待火柴即将燃尽时再将铁丝伸入氧气瓶中的原因是什么？预先在集气瓶中装少量水或在瓶底铺一薄层细沙的作用是什么？ 【学生观察】观察老师进行实验操作，记录实验现象。 【学生回答】1. 铁丝在空气中只红热，不燃烧，冷却后恢复原状；在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体。原因是氧气的浓度不同，燃烧的剧烈程度不同，单位体积的空间里氧分子的数目越多（即氧气的浓度越大），反应就越剧烈。2. 火柴的作用是引燃铁丝；将铁丝绕成螺旋状是为了增大铁丝与氧气接触面积，从而增大了预热面积；待火柴即将燃尽时再将铁丝伸入氧气瓶中是为了防止火柴燃烧消耗过多氧气而使铁丝不能顺利燃烧；预先在集气瓶中装少量水或在瓶底铺一薄层细沙是为了防止生成物溅落炸裂集气瓶底。 【实验现象】铁丝在空气中只红热，不燃烧；在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体。 【讲解】据实验现象，写出铁与氧气反应的文字表达式：铁 + 氧气四氧化三铁（），强调反应条件和生成物的性质。 【设计意图】通过实验探究和问题引导，培养学生的观察能力、分析问题的能力和逻辑思维能力。让学生深入理解氧气的化学性质以及实验中的注意事项。 【对应训练1】铁丝在氧气中燃烧的产物是（ ） A. 氧化铁 B. 四氧化三铁 C. 氯化铁 D. 氧化亚铁 【答案】B 【解析】铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，A选项氧化铁是铁生锈的产物；C选项氯化铁与铁丝在氧气中燃烧无关；D选项氧化亚铁不是铁丝在氧气中燃烧的产物。 【对应训练2】在铁丝在氧气中燃烧的实验中，下列做法不正确的是（ ） A. 将铁丝绕成螺旋状 B. 待火柴快燃尽时再将铁丝伸入集气瓶中 C. 预先在集气瓶中装少量水或铺一薄层细沙 D. 直接将铁丝放入盛有氧气的集气瓶中点燃 【答案】D 【解析】A选项将铁丝绕成螺旋状可增大与氧气的接触面积；B选项待火柴快燃尽时伸入集气瓶可防止火柴消耗过多氧气；C选项预先装水或铺细沙可防止生成物溅落炸裂集气瓶底；D选项应先将铁丝系上火柴，点燃火柴，待火柴快燃尽时再伸入集气瓶，而不是直接放入点燃，所以D选项做法不正确。 活动四：认识氧化反应 【引入】我们通过实验探究了氧气与木炭、铁丝等物质的反应，下面我们来观察并思考这些反应有何共同特点。 【问题】请同学们观察碳 + 氧气二氧化碳、硫 + 氧气二氧化硫、铁 + 氧气四氧化三铁、磷 + 氧气五氧化二磷这些反应，思考它们有什么共同特点？ 【学生思考】观察反应的反应物和生成物，思考并回答问题。 【学生回答】这些反应都是物质跟氧气发生的反应。 【讲解】总结学生的回答，引出氧化反应的概念：物质跟氧气发生的反应叫做氧化反应。举例说明在自然界中，像钢铁生锈、动植物的呼吸、食物腐烂、人体衰老、酒和醋的酿造、农家肥的腐熟等都是缓慢氧化，强调缓慢氧化的特点是进行得很缓慢，不易被察觉。 【设计意图】通过引导学生观察和思考化学反应的特点，引出氧化反应的概念，培养学生的归纳总结能力。介绍缓慢氧化的实例，让学生了解氧化反应在自然界中的普遍存在。 【对应训练1】下列反应属于氧化反应的是（ ） A. 水氢气 + 氧气 B. 碳酸钙 + 盐酸氯化钙 + 水 + 二氧化碳 C. 铁 + 氧气四氧化三铁 D. 氧化汞汞 + 氧气 【答案】C 【解析】氧化反应是物质跟氧气发生的反应，A、B、D选项的反应都没有氧气参与，C选项铁与氧气反应属于氧化反应。 【对应训练2】下列不属于缓慢氧化的是（ ） A. 钢铁生锈 B. 动植物的呼吸 C. 蜡烛在空气中燃烧 D. 食物腐烂 【答案】C 【解析】蜡烛在空气中燃烧是剧烈的氧化反应，不属于缓慢氧化，A、B、D选项都是缓慢氧化。 氧气有哪些性质 一、用途 1. 供给呼吸 2.支持燃烧 二、氧气的性质 （一）氧气的物理性质 通常状况无色、无味气体、密度比空气大、不易溶于水 （二）氧气的化学性质 1.与木炭反应 2.与铁丝反应 3.氧化反应：物质跟氧气发生的反应 1．（24-25八年级下·上海黄浦·期末）碳在氧气中燃烧的现象是 A．发出白色的光 B．生成黑色固体 C．产生蓝色火焰 D．生成二氧化碳 【答案】A 【解析】A、碳在氧气中燃烧时，会剧烈反应，发出白光，并释放大量热量，符合题意； B、生成黑色固体错误。碳燃烧产物为二氧化碳气体，无固体生成。黑色固体常见于如铁燃烧生成四氧化三铁的反应，不符合题意； C、蓝色火焰不符合。一氧化碳等燃烧时可能产生蓝色火焰，而碳燃烧以发光为主，无火焰，不符合题意； D、生成二氧化碳是化学反应结论，非直接观察到的现象（现象应为“生成气体”或“澄清石灰水变浑浊”），不符合题意。 故选A。 2．（24-25八年级下·上海黄浦·期中）铁丝在氧气中燃烧的产物是 A．氧化铁 B．四氧化三铁 C．氯化铁 D．氧化亚铁 【答案】B 【解析】铁丝在氧气中燃烧的生成物是四氧化三铁，而不是氧化铁、三氧化二铁、氧化亚铁； 故选B。 3．下列对氧气的描述中，不正确的是 A．鱼类能在水中生存是因为水中溶有少量的氧气 B．将木炭放入盛有氧气的集气瓶中，木炭会立即燃烧起来 C．物质与氧气发生化学反应的剧烈程度和氧气的浓度有关 D．通常状况下，氧气是一种无色、无臭的气体 【答案】B 【解析】A、氧气不易溶于水，鱼类能在水中生存是因为水中溶有少量氧气，选项正确； B、木炭燃烧需要点燃，先将木炭烧至红热，再将其放入盛有氧气的集气瓶中，直接将木炭放入盛有氧气的集气瓶中，木炭不会燃烧起，选项错误； C、物质和氧气发生化学反应的剧烈程度跟氧气的浓度有关，氧气浓度越高反应越剧烈，如硫在空气中燃烧产生微弱的淡蓝色火焰，在氧气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰，选项正确； D、通常状况下，氧气是一种无色、无臭的气体，选项正确； 故选B。 4．如图是氧气()与其他物质之间的转化关系(“→”表示物质之间可发生转化，部分物质、反应条件已省略)。下列说法不正确的是 A．③不能在空气中燃烧 B．实验室进行①②③反应时，集气瓶底部都要放一些水 C．氧气的含量高低会影响反应的剧烈程度 D．反应①②④都生成了污染空气的气体 【答案】D 【解析】A.③铁在纯净的氧气燃烧生成四氧化三铁，铁不能在空气中燃烧，故A正确； B.①红磷在氧气中燃烧的实验，集气瓶底部要放少量水，目的是吸热降温、吸收生成的五氧化二磷，防止污染空气；②硫在氧气中燃烧实验，集气瓶底部要放少量水，目的是吸收生成的二氧化硫，防止污染空气；③铁在氧气中燃烧的实验，集气瓶底部要放少量的水，目的是防止高温熔融物溅落，炸裂集气瓶底，所以实验室进行①②③反应时，集气瓶底部都要放一些水，故B正确； C.物质在氧气中燃烧比在空气中燃烧剧烈，说明氧气的含量高低会影响反应的剧烈程度，故C正确； D.反应①生成了五氧化二磷固体，②生成了污染空气的二氧化硫气体，④生成了二氧化碳，不是空气污染物，故D错误。 故选：D。 5．（24-25八年级上·上海闵行·期末）不属于氧化反应的是 A．镁+氧气氧化镁 B．碳+氧气二氧化碳 C．汞+氧气氧化汞 D．水+二氧化碳碳酸 【答案】D 【解析】A、该反应有氧气参加，属于氧化反应，不符合题意； B、该反应有氧气参加，属于氧化反应，不符合题意； C、该反应有氧气参加，属于氧化反应，不符合题意； D、该反应没有氧气参加，不属于氧化反应，符合题意； 故选D。 6．铁丝在纯氧中燃烧 (1)铁丝在氧气中燃烧的符号表达式为 。 (2)小组同学按如图实验时，集气瓶中放水的目的是 。 (3)某同学只发现“铁丝”红热一下后，就没有观察到其他现象，他分析可能是氧气浓度不够，我认为还可能的一个原因是 。 【答案】 防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底 铁丝表面有铁锈 【解析】(1)铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，符号表达式为。(2)铁丝在氧气中燃烧放出大量的热，生成的高温熔融物溅落会炸裂集气瓶底，所以集气瓶中放水的目的是防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底。(3)若铁丝表面有铁锈，铁锈会阻碍铁丝与氧气接触，导致铁丝不能顺利燃烧，所以只红热一下后就没有其他现象。 在本节课的教学中，通过多种方式引导学生认识氧气的性质，取得了一定的教学效果。导入环节通过让学生屏住呼吸的体验，有效激发了学生的学习兴趣。在讲解氧气性质时，结合实验探究，让学生直观地观察到氧气与木炭、铁丝的反应现象，加深了对氧气化学性质的理解。但教学过程中也存在一些不足，比如在实验操作时，由于时间把控不够精准，导致部分学生没有充分观察到实验现象。在今后的教学中，要更加合理地安排教学时间，确保每个教学环节都能充分展开，让学生有更深入的学习体验。同时，对于学生提出的拓展性问题，应给予更及时、准确的解答，进一步提升教学质量。 / 学科网（北京）股份有限公司 $