空氣和氧氣

主題情境-錦鯉護(hù)航記策劃思路簡介一、設(shè)計理念為提高中考復(fù)習(xí)階段的效率，幫助學(xué)生建立完整的單元知識體系，使零散的知識系統(tǒng)化。依據(jù)《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》提出的大概念教學(xué)設(shè)計出本課件?；诖蟾拍畹慕?gòu)，整體設(shè)計單元復(fù)習(xí)，并以真實情境為主線串講知識點，激發(fā)學(xué)生興趣，幫助學(xué)生構(gòu)建完整的單元知識體系，促進(jìn)學(xué)生對知識的深化理解與應(yīng)用二、適用時間總復(fù)習(xí)階段一輪復(fù)習(xí)時使用單元知識結(jié)構(gòu)圖物質(zhì)是多樣的，物質(zhì)的性質(zhì)決定用途物質(zhì)制備視角(變化觀)物質(zhì)組成視角(分類觀)物質(zhì)類別視角(性質(zhì)觀)物質(zhì)使用視角(化學(xué)價值觀)含相同元素的物質(zhì)間可以相互轉(zhuǎn)化根據(jù)物質(zhì)的組成可以將其分為純凈物和混合物物質(zhì)性質(zhì)決定物質(zhì)的用途及其可發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)認(rèn)識物質(zhì)性質(zhì)在生活、生產(chǎn)、科技發(fā)展等方面的廣泛應(yīng)用氧氣的制備原理及方法；物質(zhì)之間可以相互轉(zhuǎn)化認(rèn)識空氣是寶貴的自然資源，形成保護(hù)和節(jié)約資源的可持續(xù)發(fā)展意識空氣氧氣、氮氣、二氧化碳等氧氣的性質(zhì)，氧氣、氮氣、稀有氣體的用途學(xué)科大概念次級大概念基本概念基礎(chǔ)知識主題情境錦鯉護(hù)航記了解錦鯉的生活習(xí)性選擇合適的運輸和供氧方式探究錦鯉運輸袋情境線問題線錦鯉的健康生活離不開哪些必要的條件？哪些空氣污染物對錦鯉的生存提出了巨大的挑戰(zhàn)呢？錦鯉運輸塑料袋中的所充裝的氧氣是怎么獲取的呢？你能想到轉(zhuǎn)袋充氧的氧氣能如何獲取嗎？知識線空氣的成分及用途；空氣污染物及防治方法能驗證錦鯉運輸塑料袋中氧氣供應(yīng)不足嗎？能測定錦鯉運輸塑料袋中的氧氣含量嗎？工業(yè)和實驗室制取氧氣的方法及依據(jù)；催化劑的概念及作用；實驗室制取氣體的一般思路氧氣的化學(xué)性質(zhì)：與金屬，非金屬單質(zhì)、與化合物反應(yīng)；探究空氣中氧氣的含量目

錄情境導(dǎo)入2情境串知識3構(gòu)建知識體系4學(xué)習(xí)目標(biāo)11.通過了解錦鯉的生活習(xí)性了解空氣的主要成分，知道物質(zhì)可以分為混合物和純凈物，認(rèn)識物質(zhì)的性質(zhì)與用途之間的關(guān)系2.通過環(huán)境對錦鯉的影響認(rèn)識空氣是寶貴的自然資源，形成保護(hù)和節(jié)約資源的可持續(xù)發(fā)展意識和社會責(zé)任3.通過選擇合適的錦鯉運輸方式，掌握工業(yè)制取氧氣的方法和氧氣的實驗室制法，歸納實驗室制取氧氣的一般思路和方法4.通過探秘錦鯉運輸塑料袋中的成分，掌握氧氣的化學(xué)性質(zhì)，并能選擇試劑設(shè)計實驗測定空氣中的氧氣含量學(xué)習(xí)目標(biāo)我們常常在景區(qū)、飯店、酒店大堂看到錦鯉優(yōu)美的姿態(tài)，它們品種多樣，飼養(yǎng)方便，寓意象征著“富貴、吉祥、健康和幸?！薄Ｎ覀冊鯓幼o(hù)衛(wèi)將錦鯉安全送達(dá)至目的地呢？思考情境導(dǎo)入錦鯉啟航——了解錦鯉的生活習(xí)性錦鯉的健康生活離不開哪些必要的條件呢？

資料卡片錦鯉可在8

℃~30

℃的水中生存，最適宜錦鯉生存的水溫為20

℃~25

℃。錦鯉喜歡生活在氧氣充足、硬度較低、pH為微堿性的水中。錦鯉對光線敏感，強光會使其體色變暗，應(yīng)避免陽光直射。錦鯉是雜食性魚類，平時會攝食底棲動物、軟體動物、細(xì)小的藻類、高等水生植物的碎片，以及人工合成的顆粒飼料等。食物水氧氣情境串知識生活在水中的錦鯉怎么獲取足夠的氧氣呢？

資料卡片錦鯉借助鰓進(jìn)行呼吸，從周圍的水中攝取溶解氧。這些溶解氧主要是水從大氣中吸收的氧氣。在室溫下，1L水只能溶解約30mL的氧氣。氧氣有哪些物理性質(zhì)呢？思考密度比空氣大室溫下，不易溶于水101kPa，-183℃為淡藍(lán)色液體，101kPa，-218.8℃為淡藍(lán)色固體通常情況下為無色氣體為什么天氣炎熱時錦鯉會出現(xiàn)以下情況呢？思考天氣炎熱時氧氣在水中的溶解度降低，為了獲取氧氣，魚兒浮出水面供給呼吸飼養(yǎng)錦鯉時如何解決魚缸缺氧問題？使用增氧裝置提供充足的氧氣氧氣有哪些化學(xué)性質(zhì)呢？在生活中哪些應(yīng)用？支持燃燒能供給呼吸用途性質(zhì)決定體現(xiàn)空氣的成分按體積計算，大約是：氮氣78%、氧氣21%、稀有氣體0.94%、二氧化碳0.03%、其他氣體和雜質(zhì)0.03%?；旌衔铮河蓛煞N或兩種以上的物質(zhì)混合而成純凈物：只由一種物質(zhì)組成。混合物沒有固定的化學(xué)符號；純凈物可以用化學(xué)符號來表示。你能辨別下列氣體是混合物還是純凈物嗎？氮氣氧氣二氧化碳空氣純凈物純凈物混合物純凈物氧氣來源于空氣，是錦鯉賴以生存的條件之一，空氣中都有哪些成分呢？性質(zhì)決定用途，你能說出以下氣體的用途嗎？物質(zhì)性質(zhì)和用途氮氣二氧化碳稀有氣體作保護(hù)氣：燈泡、食品、焊接金屬→化學(xué)性質(zhì)不活潑；制造低溫環(huán)境：醫(yī)療、超導(dǎo)材料；制造硝酸、化肥用于滅火→不支持燃燒；用作氣體肥料→光合反應(yīng)的原料；用作化工原料→化學(xué)性質(zhì)，制碳酸飲料→易溶于水；固態(tài)二氧化碳(干冰)能用于人工增雨→升華吸熱作通電光源→通電發(fā)光；作保護(hù)氣→化學(xué)性質(zhì)不活潑；氦氣用作飛艇，熱氣球→化學(xué)性質(zhì)不活潑；氦氣的密度比空氣的?。恢圃斓蜏丨h(huán)境，用于醫(yī)療→液氦汽化吸熱；

資料卡片錦鯉生活在氧氣充足、硬度較低、pH值略呈堿性的清水中。要確保錦鯉的健康，維護(hù)優(yōu)質(zhì)的水質(zhì)與空氣環(huán)境是關(guān)鍵。例如，空氣中的細(xì)顆粒物(PM2.5)能通過水空界面交換影響水質(zhì)。若錦鯉攝入過多的這顆粒物可能會導(dǎo)致其呼吸和游動能力降低。水中的臭氧(O3)分解后形成的氧化劑可能會對錦鯉的鰓造成損害，影響氧氣的吸收和血液循環(huán)。此外，二氧化硫(SO2)和二氧化氮(NO2)溶入水中會引發(fā)酸化和富營養(yǎng)化現(xiàn)象，這不僅會惡化水質(zhì)，還可能激發(fā)藻類過度繁殖，降低水中的溶氧量，從而威脅錦鯉的生存。閱讀材料，說明哪些空氣污染物對錦鯉的生存提出了巨大的挑戰(zhàn)呢？細(xì)顆粒物(PM2.5)、臭氧(O3)、二氧化硫(SO2)、一氧化碳(CO)、二氧化氮(NO2)等。當(dāng)空氣中的有害物質(zhì)超過空氣的自凈能力時，會造成空氣污染。如何保障錦鯉的生命安全呢？從源頭控制污染物產(chǎn)生：如調(diào)整能源結(jié)構(gòu)污染物處理達(dá)標(biāo)后再排放：工業(yè)廢氣、汽車尾氣等加大污染物的吸收：多植樹造林加強大氣質(zhì)量監(jiān)測：空氣質(zhì)量指數(shù)日報綠色出行節(jié)約用紙多參加植樹造林等綠色活動……國家層面?zhèn)€人層面錦鯉啟航——選擇合適的運輸和供氧方式

資料卡片我國的錦鯉主要江蘇連云港、浙江溫州、安徽蕪湖、江西吉安等地。錦鯉是怎么被運輸?shù)焦┤擞^賞的魚缸中的？思考錦鯉運輸塑料袋：最常見的運輸方式，將錦鯉放入特制的塑料袋中，加入適量的水，然后充入氧氣并密封。適用于短距離、少量錦鯉的運輸運輸水箱：配備增氧設(shè)備和水循環(huán)系統(tǒng)。水箱內(nèi)可以放置一定數(shù)量的錦鯉，適用于中短距離、較多數(shù)量的運輸錦鯉運輸帆布袋：將錦鯉和水裝入帆布袋后，充分充入氧氣，充氧后用橡皮筋扎緊袋口以防漏氣。適用于長途或短途運輸選擇合適的運輸方式取決于錦鯉的種類、?運輸距離和時間等因素。?在運輸前應(yīng)做好充分的準(zhǔn)備，?包括停食、?調(diào)整水質(zhì)和適當(dāng)充氧，?以減少錦鯉在運輸過程中的應(yīng)激反應(yīng)，?提高成活率。錦鯉運輸塑料袋在運輸過程中能有效的保護(hù)錦鯉，減少運輸途中的損傷，是一種便捷且安全的運輸方式，深受商家的喜愛。思考錦鯉運輸塑料袋中的所充裝的氧氣是怎么獲取的呢？

資料卡片錦鯉運輸塑料袋中所充的氧氣通常來源于工業(yè)氧氣瓶或氧氣泵。物理變化液態(tài)氧空氣低溫加壓液態(tài)空氣升溫氮氣工業(yè)制氧——原理：利用液態(tài)氮和液態(tài)氧的沸點不同思考錦鯉運輸過程中會發(fā)生破袋或漏氣情況，應(yīng)該如何處理呢？

資料卡片化學(xué)試劑供氧可以作為一種緊急供氧的臨時措施。什么物質(zhì)可以用來緊急供氧呢？過氧化氫高錳酸鉀水氧化汞光合作用原料是否易得價格是否便宜是否需要特殊裝置對環(huán)境的影響緊急氧氣要考慮多種實際情況，例如：是否便于攜帶反應(yīng)速率快慢反應(yīng)是否產(chǎn)生熱量反應(yīng)條件是否易得產(chǎn)率是否最高請為緊急供氧的氧氣來源制取選擇合適的方式過氧化氫高錳酸鉀水氧化汞反應(yīng)條件苛刻光合作用反應(yīng)緩慢，不適合快速制取氧氣2H2O22H2O+O2↑

2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑2H2O

2H2↑+O2↑2HgO2Hg+O2↑查閱資料發(fā)現(xiàn)，市面上常用過氧化鈣和過氧碳酸鈉作為緊急供氧劑使用。

資料卡片市面上可用于常溫常壓下制備氧氣的藥劑主要成分和價格如表所示：資料1：成分過氧化鈣(CaO2)過氧碳酸鈉(2Na2CO3﹒3H2O2)價格6000/1t3500/1t反應(yīng)原理分別是：2CaO2+2H2O===2Ca(OH)2+O2↑2Na2CO3﹒3H2O2

===2Na2CO3+3H2O2，2H2O2===2H2O+O2↑

資料卡片資料3：水體的弱堿性會加快供氧劑的供氧速度：水體中的金屬離子，金屬氧化物、非金屬都可以催化過氧化氫。資料2：過氧碳酸鈉放氧速度高于過氧化鈣。3500/1t通過對比，可選擇過氧碳酸鈉。考慮角度藥劑產(chǎn)物價格方面安全角度反應(yīng)裝置反應(yīng)速率過氧化鈣生成的物質(zhì)會促進(jìn)過氧化氫的分解反應(yīng)過程不會劇烈放熱不需要使用特殊裝置過氧碳酸鈉6000/1t過氧碳酸鈉＞過氧化鈣思考為什么不能使用過氧化氫作為緊急供氧的氧氣來源呢？過氧化氫在常溫狀態(tài)下無催化劑時，分解速率緩慢。過氧化氫具有一定的氧化性。作為供氧劑時需要注意安全操作，避免直接接觸皮膚和眼睛。使用不當(dāng)可能會對水生生物造成影響。過氧化氫以液態(tài)存在，相對于過碳酸鈉固體而言，不便于包裝和攜帶。實驗室制取氣體的一般思路思考實驗室制取氧氣的發(fā)生裝置都有哪些呢？確定制取氣體的反應(yīng)原理確定制取氣體的實驗裝置確定所得氣體就是要所要制取得氣體(檢驗氣體)(1)固固加熱型可隨時添加藥品可控制反應(yīng)的速率可控制反應(yīng)的發(fā)生與停止裝置簡單優(yōu)點：(2)固液不加熱型思考實驗室如何收集氧氣呢？選擇依據(jù)氧氣不易溶于水且不與水反應(yīng)不與空氣反應(yīng)且密度比空氣大氣體收集方法氣體收集裝置排水法向上排空氣法錦鯉抵達(dá)——探究錦鯉運輸袋開箱發(fā)現(xiàn)，抵達(dá)目的地后的錦鯉不是很活躍，原因是什么呢？分析原因錦鯉運輸塑料袋運輸過程中的溫度過高或者過低錦鯉運輸塑料袋中氧氣供應(yīng)不足錦鯉運輸過程中受到驚嚇或者傷害如何驗證錦鯉運輸塑料袋中氧氣供應(yīng)不足呢？1.檢驗方法：根據(jù)物質(zhì)的某一特性，用物理或化學(xué)方法確定物質(zhì)的組成。2.檢驗原則：現(xiàn)象明顯，試劑易得，用量要少，方法易行，操作簡單，反應(yīng)條件容易達(dá)到，排除干擾物的影響。3.檢驗步驟：外觀判斷1設(shè)計實驗3性質(zhì)預(yù)測2分析結(jié)論4判斷外觀性質(zhì)預(yù)測

物質(zhì)外觀空氣錦鯉運輸塑料袋中的空氣顏色無色氣味無味無色無味錦鯉運輸塑料袋中的空氣含有氧氣：可以作助燃劑，與金屬單質(zhì)、非金

屬單質(zhì)、氧化物、有機物等反應(yīng)不含有氧氣：不能發(fā)生上述反應(yīng)設(shè)計實驗根據(jù)已有知識，設(shè)計實驗判斷錦鯉運輸塑料袋中氧氣是否不足實驗器材小木條、火柴、集氣瓶、空氣、錦鯉運輸塑料袋中的空氣等實驗步驟1.分別收集錦鯉運輸塑料袋中的空氣和空氣于集氣瓶中

2.點燃小木條并使它燃燒一段時間，形成明亮的火焰3.分別將燃著的小木條伸入集氣瓶中4.觀察并且記錄實驗現(xiàn)象實驗視頻實驗現(xiàn)象燃著的木條伸入裝有空氣的集氣瓶中繼續(xù)燃燒，燃著的木條伸入裝有錦鯉運輸塑料袋中的空氣中逐漸熄滅。實驗結(jié)論錦鯉運輸塑料袋中的氧氣含量低于空氣中的氧氣含量。我們能知道錦鯉運輸塑料袋中的氧氣含量具體數(shù)值嗎？

資料卡片根據(jù)規(guī)定，錦鯉運輸塑料袋中的錦鯉、水、氧氣的比例為1∶1∶4如何探究空氣中氧氣含量呢？1.實驗原理是什么呢？2.對藥品的要求是什么呢?消耗空氣中氧氣，裝置內(nèi)氣壓減小。只能與空氣中氧氣反應(yīng)、生成物最好是固體物質(zhì)轉(zhuǎn)化思維實驗室探究空氣中的氧氣含量紅磷1.若測得空氣中的氧氣含量大于理論值的原因是什么？裝置漏氣(或?qū)嶒炃拔磰A緊止水夾)。2.若測得空氣中的氧氣含量小于理論值的原因是什么呢？①實驗后未經(jīng)過冷卻就打開止水夾②點燃紅磷后伸入燃燒匙過慢③實驗藥品不足，不能保證氧氣完全被消耗。異?，F(xiàn)象實驗器材空氣，鐵粉，集氣瓶，氣體壓強傳感器等。實驗步驟1.將過量鐵粉裝入到集氣瓶中2.將空氣收集到集氣瓶中；3.將氧氣壓強傳感器插入集氣瓶中4.觀察壓強傳感器的變化有其他方法測定空氣中的氧氣含量嗎？壓強傳感器數(shù)據(jù)采集器實驗裝置實驗結(jié)論實驗測得錦鯉運輸袋中空氣的氧氣含量是15%。氧氣的性質(zhì)與金屬單質(zhì)反應(yīng)：Mg、Al、Fe、Cu與非金屬單質(zhì)反應(yīng)：H2、C、P、S歸納總結(jié)：氧氣的化學(xué)性質(zhì)與化合物反