第四单元第二节 氧气的性质课件-2025-2026学年八年级化学鲁教版（五四学制）全一册

第二节 氧气的性质 目录 CONTENTS 01 氧气的物理性质 02 氧气化学性质的实验探究 03 氧气化学性质的总结与相关概念 04 自然界中的氧循环 学习目标 01 学习目标 化学观念： 通过观察氧气的物理状态、溶解性及三态变化数据，理解氧气是一种无色无味、密度略大于空气、不易溶于水且可发生相变的活泼非金属单质。 科学思维： 基于木炭、铁丝等在空气与纯氧中燃烧现象的对比分析，推理得出氧气浓度影响反应剧烈程度的规律，形成控制变量与因果关联的科学思维。 科学探究与实践： 通过规范完成木炭和铁丝在氧气中燃烧的实验操作，掌握集气瓶使用、物质引燃、产物检验等基本实验技能，并能准确描述和记录实验现象。 科学态度与责任： 基于氧循环示意图与缓慢氧化实例，认识氧气在维持生命和生态平衡中的关键作用，树立尊重自然规律、践行可持续发展的社会责任意识。 课堂导入 02 课堂导入 1774年，英国化学家普利斯特里用凸透镜聚焦阳光加热氧化汞，意外收集到一种能使蜡烛燃烧更旺、让老鼠活更久的“活气”——这就是氧气。那么，这种看不见、摸不着的气体，为何能让木炭迸发白光、使铁丝火星四射，甚至在-183  ℃时凝成淡蓝色液体？ 我们日常呼吸的空气含氧仅21%，而集气瓶中近乎纯氧的环境却让反应剧烈程度天差地别：木炭在空气中仅发红，在氧气中却剧烈燃烧生成使澄清石灰水变浑浊的 ；铁丝在空气中难燃，在纯氧中却“炸”出耀眼火星——这背后的原因是什么？单位体积内氧分子数目（即氧气浓度）从2.1× 个/L增至约1.0× 个/L，对反应速率究竟有何定量影响？ 如果地球上的绿色植物突然停止光合作用，大气中维持21%体积分数的氧气还能持续多久？ 氧气的物理性质 03 情境导入 夏天的池塘里，有时会看到鱼儿浮到水面张嘴呼吸，尤其在闷热无风的天气更为常见。这说明水中可能缺氧，但氧气不是气体吗？它怎么能存在于水中？如果氧气完全不溶于水，水生生物如何生存？那么，氧气到底有哪些物理性质，让它既能存在于空气中，又能进入水中支持生命？ 引导问题：我们看不见、闻不到氧气，那怎样才能知道它的存在？它和我们熟悉的水、空气有什么不同？ 活动要求：结合图片和文字资料，从颜色、气味、状态等角度分析氧气的直观特征。 探究活动一：资料分析——氧气的感官与状态特征 探究活动一：资料分析——氧气的感官与状态特征 任务设计： 1. 基础任务（必做） 观察图4-9中盛满氧气的集气瓶，描述你所看到的气体颜色和透明度。 阅读教材中关于氧气在低温下变化的描述，填写氧气在不同温度下的状态变化表格（气态→液态→固态）。 2. 拓展任务（选做） 查阅资料了解“淡蓝色液体氧”是如何在工业中储存和运输的，思考这种状态转变在生活中有哪些应用。 探究指引： 基础任务：氧气在常温下是无色透明气体；-183 °C变为淡蓝色液体，-218 °C变为淡蓝色固体。 拓展任务：可联系液氧在航天推进剂或医疗供氧中的用途进行拓展思考。 探究活动一：资料分析——氧气的感官与状态特征 活动总结： 氧气在通常条件下是无色无味的气体，不易被直接感知。 通过降温可观察其状态变化，说明物质的状态受温度影响。 探究活动二：数据探究——氧气的密度与溶解性 引导问题：如果把氧气“倒”进空气里，它会像水一样流下去吗？鱼儿靠水里的氧气呼吸，说明氧气真的能“藏”在水中吗？ 活动要求：利用教材提供的密度和溶解性数据，比较氧气与空气、水之间的关系。 探究活动二：数据探究——氧气的密度与溶解性 任务设计： 1. 基础任务（必做） 比较氧气（1.429 g/L）和空气（1.293 g/L）的密度，判断氧气比空气重还是轻。 分析“1 L水中最多溶解0.049 L氧气”的含义，计算该体积对应的氧气质量，并讨论这对水生生物的意义。 2. 拓展任务（选做） 设想一个自然场景（如湖泊、河流），解释为什么流动的水比静止的水含氧量更高，尝试用氧气“不易溶于水”这一性质加以说明。 探究指引： 基础任务：氧气密度大于空气，因此倾向于下沉；微溶于水，但足以支持水生生物呼吸。 拓展任务：可通过水流促进氧气溶解、表面积增大等角度展开合理推测。 探究活动二：数据探究——氧气的密度与溶解性 活动总结： 氧气密度略大于空气，具有一定的沉降趋势。 虽不易溶于水，但微量溶解已能满足生态系统需求。 知识建构与总结 无色无味气体：在标准状况下，氧气是一种没有颜色、没有气味的气体，需借助其他方式间接认识。 密度比空气大：其密度为 ，略大于空气的 ，影响其在空气中的分布。 不易溶于水：1 L水中仅能溶解约 0.049 L 氧气，虽溶解量小，但足以维持水生生物的生命活动。 状态可变性：在 液化为淡蓝色液体，在 凝固为淡蓝色固体，体现物质三态变化规律。 氧气的物理性质 04 氧气的物理性质 题目1 【题文】：下列关于氧气物理性质的描述正确的是（ ） A．氧气易溶于水，故可用水排法收集 B．氧气密度比空气小，可用向下排空气法收集 C．液态氧气呈淡蓝色，说明氧气分子本身为蓝色 D．标准状况下，氧气密度为 ，大于空气的 【解答】：氧气不易溶于水（1 L水仅溶 ），密度大于空气，液态淡蓝色是大量分子聚集态的光学表现，非单个分子颜色。选D。 【总结】：本题考查氧气的物理性质识记与辨析，重点包括状态、颜色、气味、密度、溶解性及三态变化特征。解题需紧扣教材数据（如密度值、溶解体积），区分宏观现象与微观本质（如液氧颜色不等于 分子有色），排除以偏概全和因果倒置选项。 氧气的物理性质 题目2 【题文】：某同学用排水集气法收集氧气后，发现集气瓶内壁有微小水珠，且气体略带淡蓝色。下列解释合理的是（ ） A．氧气中混入了水蒸气，且部分氧气已液化 B．集气瓶未干燥，水珠来自残留液，淡蓝色因光线折射 C．氧气在常温常压下可部分液化并显色 D．该现象说明氧气在标准状况下为淡蓝色液体 【解答】：氧气仅在 以下才液化显淡蓝色；常温下瓶壁水珠是饱和水蒸气冷凝所致，淡蓝色为误判或杂质干扰。正确解释需明确相变条件。选B。 【总结】：本题考查对氧气物性条件依赖性的理解，核心是掌握“淡蓝色”仅出现在低温液态/固态，而非常温气态；同时辨析实验现象成因（如冷凝水非氧气液化）。解题关键：紧扣温度、压强条件，区分真实物性与观察假象，强化“条件限定”意识。 氧气化学性质的实验探究 05 情境导入 生活中我们常见燃烧现象，如木柴在空气中燃烧、铁制品在潮湿环境中缓慢生锈。这些变化都与氧气有关。那么，如果将可燃物置于纯氧环境中，燃烧会有什么不同？为什么消防员在扑救火灾时要特别注意通风情况？氧气浓度对化学反应的剧烈程度有何影响？ 猜想与预测 学生A：我认为木炭在氧气中燃烧会比在空气中更旺，因为氧气是助燃剂。 学生B：铁丝在空气中点不着，但在氧气里也许能烧起来，就像电焊一样火花四溅。 学生C：我觉得产物可能不一样，因为在不同条件下反应路径可能不同。 方案设计与讨论 根据教材提供的实验方法，本探究采用对比实验法，分别观察木炭和铁丝在空气与氧气中的燃烧现象。通过控制变量（物质种类相同、加热方式相同），仅改变氧气浓度，探究其对反应剧烈程度的影响。实验中使用集气瓶盛放氧气，并通过点燃后插入的方式进行反应，操作简便且现象明显。 1. 氧气与木炭反应 用坩埚钳夹取一小块木炭，在酒精灯上加热至发红并开始燃烧。 将燃烧的木炭缓慢插入盛有氧气的集气瓶中，观察燃烧现象。 待燃烧停止后，向集气瓶中加入约5 mL澄清石灰水，振荡，观察溶液变化。 2. 氧气与铁丝反应 【安全提示】铁丝燃烧时火星四射，温度极高，集气瓶底必须预先加少量水或铺一层细沙，防止瓶底炸裂。 取一根细铁丝，绕成螺旋状以增大受热面积。 用坩埚钳夹住铁丝一端，在酒精灯上加热至红热状态。 迅速将红热的铁丝插入盛有氧气的集气瓶中，观察现象。 实验探究 现象记录与数据处理 实验内容 在空气中现象 在氧气中现象 木炭燃烧 持续红热，发出微弱红光，无火焰或火焰较小 剧烈燃烧，发出白光，放出大量热 加入澄清石灰水后 —— 石灰水变浑浊 实验内容 在氧气中现象 铁丝燃烧 剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量热 分析讨论与得出结论 问题1（基础题）：木炭在氧气中燃烧时有什么明显现象？如何验证其生成物？ 参考答案：木炭在氧气中剧烈燃烧，发出白光，放出热量。向集气瓶中加入澄清石灰水后，石灰水变浑浊，说明生成了二氧化碳气体，反应为： 。 分析讨论与得出结论 问题2（提高题）：为什么铁丝在空气中难以燃烧，而在氧气中可以剧烈燃烧？ 参考答案：空气中氧气浓度约为21%，不足以支持铁丝持续燃烧；而纯氧中氧分子密度大，单位时间内与铁接触的氧分子更多，反应速率加快，放热集中，达到铁的着火点后可剧烈燃烧，生成四氧化三铁： 。 分析讨论与得出结论 问题3（拓展题）：结合本实验，解释为何火灾现场要避免过度通风？ 参考答案：通风会增加氧气供应，提高氧气浓度，使可燃物燃烧更剧烈，可能导致火势迅速扩大。因此，在灭火过程中需控制氧气供给，体现“隔绝氧气”这一灭火原理的应用。 分析讨论与得出结论 得出结论 氧气能与碳、铁等物质发生化学反应。单位体积空间内氧分子数目越多（即氧气浓度越大），反应越剧烈。这说明氧气的化学性质比较活泼，能支持多种物质燃烧，且反应剧烈程度受氧气浓度影响显著。 实验反思 实验改进：可改用燃烧匙盛放木炭，避免坩埚钳操作不稳定；铁丝可系在火柴梗上引燃，提高成功率。 误差分析：若铁丝表面有铁锈未打磨干净，可能导致无法点燃；集气瓶中氧气不纯也会影响现象明显程度。 安全环保：实验中应佩戴护目镜，防止火星溅入眼睛；废弃固体应统一回收处理，避免污染环境。 方法迁移：该对比实验思路可用于探究其他气体（如二氧化碳、氮气）对燃烧的影响，帮助理解燃烧条件。 氧气化学性质的实验探究 06 氧气化学性质的实验探究 题目1 【题文】：下列对实验现象的描述正确的是（ ） A．木炭在氧气中燃烧：黑色固体燃烧发白光放热，生成能使澄清石灰水变白色浑浊的气体 B．硫在空气中燃烧：淡黄色固体燃烧，发出蓝紫色火焰 C．铁丝在氧气中燃烧：剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，生成四氧化三铁 D．红磷在空气中燃烧：生成有刺激性气味的气体 【解答】：A正确；B中硫在空气中燃烧为淡蓝色火焰；C中“生成四氧化三铁”是结论而非现象；D中红磷燃烧产生白烟，无刺激性气味。选A。 【总结】：本题考查氧气与常见物质反应的实验现象辨析。解题要点是区分“现象”（可直接观察到的光、热、色、态、味等）与“结论”（如生成物名称）。同类型题需紧扣教材典型实验，牢记木炭、硫、铁、磷在空气和氧气中燃烧的现象差异，尤其注意火焰颜色、产物状态及检验方法。 氧气化学性质的实验探究 题目2 【题文】：探究氧气浓度对燃烧剧烈程度的影响，下列操作不能达到目的的是（ ） A．取两块完全相同的木炭，分别放在空气和氧气中燃烧，观察现象 B．将燃着的木条分别伸入空气和氧气中，比较燃烧时间 C．用排水法收集不同纯度的氧气，再分别进行铁丝燃烧实验 D．向盛有木炭的集气瓶中先通入空气，再通入纯氧，观察燃烧变化 【解答】：D中通入气体顺序无法控制变量，且木炭可能已燃尽，无法对比；其他选项均能体现浓度影响。选D。 【总结】：本题考查控制变量法在氧气性质探究中的应用。核心是识别“单一变量”原则——只改变氧气浓度，其余条件（可燃物种类、质量、温度、接触面积等）必须相同。解题时需逐项分析操作是否满足对照性、可比性和可重复性，特别警惕混合气体操作带来的干扰。 氧气化学性质的总结与相关概念 07 情境导入 你有没有注意到，铁制品在潮湿空气中会慢慢生锈，而燃烧的木柴在氧气充足时烧得更旺？这些现象都与氧气有关。但同样是与氧气接触，为什么有的反应缓慢进行，有的却剧烈燃烧？氧气到底具有怎样的化学性质？今天我们就通过已有反应事实，来探究氧气的“活泼”本质。 引导问题：氧气能和哪些类型的物质发生反应？这些反应有什么共同特征？ 活动要求：分析教材中给出的硫、磷、铜与氧气的反应信息，归纳反应规律。 探究活动一：资料分析——氧气与不同单质的反应 探究活动一：资料分析——氧气与不同单质的反应 任务设计： 1. 基础任务（必做） 阅读教材中的三个化学反应表达式，填写下表： 反应物（单质） 反应条件 生成物名称 生成物化学式 硫 点燃 二氧化硫 磷 点燃 五氧化二磷 铜 加热 氧化铜 探究活动一：资料分析——氧气与不同单质的反应 2. 拓展任务（选做） 查阅资料或回忆已学知识，列举一种你熟悉的非金属或金属与氧气反应的例子，并尝试写出其反应表达式。 探究活动一：资料分析——氧气与不同单质的反应 探究指引： 基础任务：所有反应中，氧气均参与反应；单质与氧气结合生成新化合物；反应条件多为点燃或加热。 拓展任务：可从镁条燃烧、铁丝燃烧等入手，注意区分反应条件和产物类型。 探究活动一：资料分析——氧气与不同单质的反应 活动总结： 氧气能与多种金属和非金属单质在加热或点燃条件下发生反应。 所有反应都生成了含氧元素的新化合物，属于物质与氧结合的过程。 探究活动二：教师演示实验——硫在氧气中燃烧 引导问题：硫在空气中和在氧气中燃烧有何不同？这说明氧气具有什么性质？ 演示过程： 演示步骤：将少量硫粉放入燃烧匙中，在酒精灯上点燃后先在空气中观察，再伸入盛有氧气的集气瓶中。 观察要点：火焰颜色、燃烧剧烈程度、是否有刺激性气味产生。 实验现象：硫在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰，在氧气中燃烧更剧烈，发出明亮的蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体。 探究活动二：教师演示实验——硫在氧气中燃烧 思考问题： 1. 为什么硫在氧气中比在空气中燃烧更剧烈？ 2. 生成的刺激性气体可能是什么？它由哪些元素组成？ 参考答案： 1. 氧气浓度越高，反应越剧烈，说明氧气支持燃烧的能力强。 2. 该气体是二氧化硫（ ），由硫元素和氧元素组成，属于氧化物。 探究活动二：教师演示实验——硫在氧气中燃烧 活动总结： 氧气浓度影响反应的剧烈程度，说明其化学性质比较活泼。 燃烧产物为由两种元素组成且含氧元素的化合物，符合氧化物定义。 探究活动三：模型构建——认识氧化反应与氧化物 引导问题：上述反应有什么共同点？如何从元素角度理解这类反应的本质？ 活动要求：对比多个反应的反应物与生成物，提炼共性，建立“氧化”概念。 探究活动三：模型构建——认识氧化反应与氧化物 任务设计： 1. 基础任务（必做） 分析以下反应中物质的变化： 回答：这些反应中，单质都得到了哪种元素？生成物的共同特点是什么？ 2. 拓展任务（选做） 判断下列物质是否为氧化物： 、 、 、 、 ，并说明理由。 探究指引： 基础任务：所有反应中，单质都获得了氧元素；生成物均由两种元素组成，其中一种为氧元素。 拓展任务：氧化物必须满足“两种元素组成”且“含氧元素”， 含三种元素，不是氧化物； 是单质，也不是。 探究活动三：模型构建——认识氧化反应与氧化物 活动总结： 物质与氧发生的反应称为氧化反应，本质是“得到氧元素”。 氧化物是由两种元素组成、其中一种为氧元素的化合物。 知识建构与总结 氧气的化学性质：氧气是一种化学性质比较活泼的气体，能与大多数金属、非金属单质及某些化合物发生反应。 氧化反应：物质与氧发生的反应叫作氧化反应，其特征是物质在反应中得到氧元素。 氧化物：由两种元素组成的化合物，其中一种为氧元素的，如 、 、 等。 氧气化学性质的总结与相关概念 08 氧气化学性质的总结与相关概念 题目1 【题文】：下列归类正确的是（ ） A．缓慢氧化：铁生锈、食品腐败、木炭燃烧 B．带正电微粒：分子、质子、原子核 C．可加热仪器：试管、烧杯、蒸发皿 D．人体必需的微量元素：铁、碘、钙 【解答】：木炭燃烧是剧烈氧化，非缓慢氧化；分子不带电；钙是常量元素。只有C中三者均可直接加热，选C。 【总结】：本题考查初中化学基本概念辨析，包括氧化反应类型、微粒电性、仪器使用及元素分类。解题关键在于准确记忆定义：缓慢氧化需放热但无明显现象；分子呈电中性；试管、烧杯、蒸发皿均为实验室常见可加热仪器；微量元素指人体含量＜0.01%的元素，钙不属于此类。 氧气化学性质的总结与相关概念 题目2 【题文】：下列有关物质、元素、化学反应的分类的说法正确的是（ ） A．碳酸钙和稀盐酸的反应可置于图1中的c处 B．乙醇在足量氧气中燃烧可置于图1中的b处 C．若图2中整个大圆圈表示纯净物，则高锰酸钾可置于Y处，水可置于Z处 D．若图2中整个大圆圈表示元素，则X、Y、Z是金属、非金属和稀有气体元素 【解答】：图1为反应类型关系图（a化合、b氧化、c复分解），乙醇燃烧属氧化反应但不是化合反应，不可放b处；图2若为纯净物分类，Y应为化合物，Z为氧化物，高锰酸钾是化合物非氧化物，水是氧化物，C正确；D中元素分为金属、非金属、稀有气体，但稀有气体属于非金属，分类不并列。选C。 【总结】：本题考查物质与反应的分类逻辑，核心是理解氧化反应与化合反应的从属关系、纯净物中单质与化合物及氧化物的层级关系。解题需明确：氧化反应不一定是化合反应；氧化物必为化合物，但化合物不一定是氧化物；元素分类中稀有气体包含于非金属，不可与之并列。 自然界中的氧循环 9 自然界中的氧循环 题目1 【题文】：自然界中维持大气氧气含量相对稳定的主要原因是（ ） A．植物光合作用速率等于动植物呼吸作用速率 B．氧气不参与任何化学反应 C．岩石风化持续释放氧气 D．人工制氧弥补了消耗 【解答】：氧循环中，绿色植物光合作用产生 ，生物呼吸、燃烧等消耗 ，二者长期动态平衡，使大气中 体积分数稳定在约21%，选A。 【总结】：本题考查氧循环的动态平衡本质，核心是理解 的“源”（光合作用： ）与“汇”（呼吸/燃烧： ）的定量匹配；解题需抓住“相对稳定”即“生成量≈消耗量”，排除绝对化或非主要途径选项。 自然界中的氧循环 题目2 【题文】：下列过程不属于缓慢氧化的是（ ） A．铁生锈 B．食物腐败 C．蜡烛燃烧 D．人体内葡萄糖氧化 【解答】：缓慢氧化是不易察觉、放热但不发光的氧化反应；蜡烛燃烧剧烈、发光放热，属剧烈氧化，选C。 【总结】：本题考查氧化反应的类型辨析，重点区分缓慢氧化（如 ）与剧烈氧化；解题关键看反应现象（是否发光、是否易察觉）和速率，需结合实例记忆典型缓慢氧化过程，避免将所有耗氧反应等同于缓慢氧化。 课堂总结 10 01 课堂总结 感谢聆听 Thank You $