第2節(jié)性質(zhì)活潑的氧氣一、知識目標(biāo)1.能通過實驗探究活動認(rèn)識氧氣的化學(xué)性質(zhì)；2.比較不同實驗條件下實驗現(xiàn)象的差異，根據(jù)觀察到的實驗事實歸納出反應(yīng)的本質(zhì)；3.能列舉氧氣在日常生活、工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中的應(yīng)用，從辯證的角度初步認(rèn)識物質(zhì)的化學(xué)變化。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)1.宏觀辨識與微觀探析：通過辨識碳、石蠟、鐵等在氧氣中燃燒的宏觀現(xiàn)象，認(rèn)識氧氣的助燃性；初步建立現(xiàn)象與微觀本質(zhì)的聯(lián)系，理解物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)及用途的關(guān)系。2.證據(jù)推理與模型認(rèn)知：通過比較物質(zhì)在空氣和氧氣中燃燒現(xiàn)象的差異，收集證據(jù)；歸納推理出氧氣助燃性的共同本質(zhì)，建立“氧氣具有助燃性”的模型；并能辯證分析氧氣相關(guān)化學(xué)變化的應(yīng)用與風(fēng)險。3.科學(xué)探究與創(chuàng)新意識：能規(guī)范進(jìn)行氧氣性質(zhì)實驗探究，觀察記錄現(xiàn)象；基于現(xiàn)象差異發(fā)現(xiàn)問題（如氧氣濃度影響），嘗試提出假設(shè)并設(shè)計驗證方案。一、學(xué)習(xí)重點1.氧氣的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)；2.氧化反應(yīng)的概念及分類，如燃燒、生銹、呼吸作用的本質(zhì)區(qū)別與聯(lián)系；3.氧氣的用途及其與性質(zhì)的對應(yīng)關(guān)系。二、學(xué)習(xí)難點1.不同物質(zhì)在氧氣中燃燒現(xiàn)象的差異及原因分析，理解反應(yīng)物濃度對反應(yīng)劇烈程度的影響；2.從微觀角度解釋氧氣參與反應(yīng)的本質(zhì)，建立宏觀現(xiàn)象與微觀機制的聯(lián)系。一、性質(zhì)活潑的氧氣1.自然界中的氧氣空氣中氧氣含量保持恒定，是因為綠色植物的光合作用作用會釋放氧氣，彌補了氧氣消耗。氧氣循環(huán)中消耗氧氣的過程包括：生物的呼吸作用和燃料的燃燒。2.氧氣的物理性質(zhì)通常狀況下，氧氣是無色、無氣味的氣體。氧氣的密度比空氣稍大（填“稍大”或“稍小”）。氧氣不易溶于水（填“易”或“不易”），1體積水約能溶解0.03體積氧氣。氧氣在?183℃時變?yōu)榈{(lán)色液體，在?218.4℃時變?yōu)榈{(lán)色固體。3.實驗探究氧氣的化學(xué)性質(zhì)木炭燃燒：在氧氣中燃燒比空氣中更劇烈（填“劇烈”或“緩慢”）。向集氣瓶中加入澄清石灰水振蕩，會變渾濁（現(xiàn)象）。鐵絲燃燒：實驗前集氣瓶底需加少量水或鋪沙子，防止集氣瓶炸裂。在氧氣中燃燒的現(xiàn)象：火星四射，生成黑色固體。4.反應(yīng)類型由兩種或兩種以上物質(zhì)生成一種新物質(zhì)的反應(yīng)稱為化合反應(yīng)。物質(zhì)與氧氣發(fā)生的反應(yīng)屬于氧化反應(yīng)，包括：劇烈的燃燒（如燃燒）；緩慢的氧化（如呼吸作用、金屬銹蝕、食物腐爛）。二、氧氣的用途氧氣支持燃燒，可用作助燃劑（如火箭推進(jìn)劑、金屬焊接）。氧氣能供給生物體呼吸，用于醫(yī)療急救、潛水、航天等。為防止氧氣造成危害，可采用抽成真空或充入氮氣保存食品，金屬表面噴漆或涂油防銹。一、新課導(dǎo)入問題思考：同學(xué)們，觀察這張圖，結(jié)合生活常識思考一下：我們每天都在消耗氧氣進(jìn)行呼吸，燃料燃燒也需要消耗大量氧氣，為什么空氣中氧氣的含量通常不會大幅減少呢？答案：可能和植物的光合作用有關(guān)，植物能產(chǎn)生氧氣補充消耗掉的部分。二、氧氣的性質(zhì)活動一：認(rèn)識氧氣的物理性質(zhì)歸納總結(jié)：閱讀教材P44并總結(jié)不同溫度下氧氣的顏色、狀態(tài)和氣味。答案：通常狀況下（常溫常壓），氧氣是無色、無氣味的氣體。-183℃變?yōu)榈{(lán)色液體，-218℃變?yōu)榈{(lán)色固體。問題思考1：標(biāo)準(zhǔn)狀況下，空氣的密度為1.293g/L，氧氣的密度為1.429g/L，對比數(shù)據(jù)得知，氧氣的密度如何？答案：氧氣的密度比空氣略大。問題思考2：氧氣不易溶于水，為什么魚能在水中生存？答案：1L水約溶30mL氧氣，正是這少量溶解在水中的氧氣，維持了水生生物的呼吸。這說明氧氣溶解性雖小，但對生命至關(guān)重要。活動二：氧氣的化學(xué)性質(zhì)問題探究：為什么點燃的木炭要緩慢伸入集滿氧氣的集氣瓶？答案：為了防止氧氣受熱膨脹過快逸出。問題觀察：請仔細(xì)觀察并描述木炭在空氣中和在氧氣中燃燒的現(xiàn)象有什么不同？答案：空氣中：持續(xù)發(fā)紅，放熱；氧氣中：劇烈燃燒，發(fā)出白光，放熱，生成氣體使石灰水變渾濁。實驗記錄：實驗名稱實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論木炭的燃燒在空氣中：在氧氣中：答案：實驗名稱實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論木炭的燃燒在空氣中：持續(xù)發(fā)紅，放出熱量木炭在氧氣中比在空氣中燃燒更劇烈在氧氣中：劇烈燃燒，發(fā)出白光，放出熱量，生成無色的能使澄清石灰水變渾濁的氣體問題觀察：蠟燭在空氣中和在氧氣中燃燒現(xiàn)象有何顯著差異？注意觀察火焰顏色、燃燒劇烈程度以及產(chǎn)物檢驗。答案：空氣中：黃色火焰；氧氣中：更劇烈，發(fā)出白光，瓶壁有水霧（或小水珠），氣體使石灰水變渾濁。實驗記錄：實驗名稱實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論蠟燭的燃燒在空氣中：在氧氣中：答案：實驗名稱實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論蠟燭的燃燒在空氣中：發(fā)出黃色火焰，放出熱量蠟燭在氧氣中比在空氣中燃燒更劇烈在氧氣中：劇烈燃燒，發(fā)出白光，放熱，內(nèi)壁有小水珠，產(chǎn)生使澄清石灰水變渾的氣體問題探究：為什么要把細(xì)鐵絲繞成螺旋狀？系上火柴梗有什么作用？為什么等火柴梗即將燃盡時才能放入集氣瓶？答案：增大受熱面積；引燃鐵絲；防止火柴梗燃燒消耗過多的氧氣。問題觀察：鐵絲在空氣中能被點燃嗎？在氧氣中呢？觀察在氧氣中燃燒的現(xiàn)象，特別注意火星、放熱情況和生成物狀態(tài)、顏色。答案：空氣中：紅熱，不燃燒；氧氣中：劇烈燃燒，火星四射，放出大量熱，生成黑色固體。實驗記錄：實驗名稱實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論鐵絲在氧氣中燃燒在空氣中：在氧氣中：答案：實驗名稱實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論鐵絲在氧氣中燃燒在空氣中：持續(xù)紅熱，不能燃燒在空氣中不能燃燒的鐵絲在純氧中能迅速燃燒在氧氣中：劇烈燃燒，火星四射，放出大量的熱，有黑色固體產(chǎn)生問題討論：木炭、蠟燭、鐵絲分別在空氣和氧氣中點燃后的現(xiàn)象不同，這說明了什么？答案：可燃物在氧氣中燃燒通常比在空氣中劇烈，某些在空氣中不易燃燒的物質(zhì),在氧氣中卻可以燃燒。氧氣的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，許多物質(zhì)會與氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)?；顒尤夯戏磻?yīng)與氧化反應(yīng)問題探究：分析碳、鐵、紅磷與氧氣反應(yīng)的表達(dá)式，有什么共同特點？碳+氧氣二氧化碳鐵+氧氣四氧化三鐵紅磷+氧氣五氧化二磷答案：都有氧氣參加反應(yīng)，而且都是由兩種物質(zhì)反應(yīng)生成一種物質(zhì)。典例：下列關(guān)于氧氣物理性質(zhì)的說法錯誤的是（）A.通常狀況下氧氣是無色、無味的氣體 B.魚類能在水中生活，證明氧氣易溶于水C.通常狀況下，氧氣的密度略大于空氣 D.通過低溫加壓，可使氧氣液化成淡藍(lán)色的液體答案：B。通常狀況下氧氣是無色、無味的氣體，A選項正確；氧氣不易溶于水（1體積水溶解約0.03體積氧氣），魚類生存依賴的是水中溶解的少量氧氣，不能證明“易溶于水”，B選項錯誤；氧氣的密度比空氣稍大，C選項正確；通過低溫加壓可使氧氣液化呈淡藍(lán)色，D選項正確。故本題答案為B。典例：下列說法中正確的是（）A.鐵絲在空氣中加熱能劇烈燃燒，火星四射 B.物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)時總會發(fā)光、放熱C.紅磷可以在空氣中燃燒，產(chǎn)生大量白霧 D.食物的腐敗與動植物的呼吸都是常見的氧化反應(yīng)答案：D。鐵絲在空氣中加熱只能紅熱不能燃燒，A選項錯誤；氧化反應(yīng)包含緩慢氧化（如呼吸），不發(fā)光不放熱，B選項錯誤；紅磷燃燒產(chǎn)生大量白煙（固體五氧化二磷），不是白霧（液體小液滴），C選項錯誤；呼吸作用和食物腐敗均屬于緩慢氧化反應(yīng)，D選項正確。故本題答案為D。三、氧氣的用途活動一：氧氣的用途問題探究：物質(zhì)的性質(zhì)決定用途，根據(jù)氧氣的性質(zhì)，推測氧氣的用途，舉例說明氧氣對人們?nèi)粘Ｉ畹挠绊?。答案：可能用于焊接、切割金屬，或者作為火箭的助燃劑。問題思考1：根據(jù)氧氣的什么性質(zhì)，它可以用作火箭推進(jìn)劑的助燃劑和用于金屬焊接切割？答案：支持燃燒/助燃性。問題思考2：醫(yī)療急救時需要氧氣、潛水員下水需要攜帶氧氣、航天員在艙外需要攜帶氧氣，這些場景利用了氧氣的什么性質(zhì)？答案：供給呼吸。問題探究：食品袋抽成真空或充入氮氣，金屬表面噴漆、涂油，這些措施是為了防止什么？這說明了什么？答案：為了防止物質(zhì)與氧氣發(fā)生（緩慢）氧化反應(yīng)導(dǎo)致變質(zhì)（食品腐爛）或損壞（金屬銹蝕）。這體現(xiàn)了氧氣及其氧化反應(yīng)的另一面。1.下列變化過程中，均包含緩慢氧化的是（）①金屬銹蝕②“銅綠”分解③食物腐爛④動植物呼吸A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.①②③④【答案】C【解析】緩慢氧化是指反應(yīng)進(jìn)行得很慢，不易被察覺的氧化反應(yīng)。①金屬銹蝕是金屬與氧氣發(fā)生的緩慢氧化；②“銅綠”分解是化學(xué)變化，但不屬于氧化反應(yīng)，更不是緩慢氧化；③食物腐爛是食物與氧氣發(fā)生的緩慢氧化；④動植物呼吸是與氧氣發(fā)生的緩慢氧化。因此包含緩慢氧化的是①③④，故本題答案為C。2.潛水員水下作業(yè)時需要攜帶氧氣瓶，這是因為氧氣（）A.無色無味 B.密度比空氣大 C.能支持燃燒 D.能供給呼吸【答案】D【解析】潛水員在水下無法像在空氣中一樣獲取足夠的氧氣供呼吸，攜帶氧氣瓶是因為氧氣能供給呼吸，保障生命活動。A選項無色無味是氧氣的物理性質(zhì)，與攜帶氧氣瓶的用途無關(guān)；B選項密度比空氣大不是潛水員攜帶氧氣瓶的原因；C選項能支持燃燒與呼吸需求無關(guān)。故本題答案為D。3.氧氣是一種化學(xué)性質(zhì)比較活潑的氣體，它可以和許多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。有關(guān)下圖所示三個反應(yīng)的敘述中不正確的是（）A.它們的生成物中在常溫下既有氣體，也有液體，還有固體B.由圖示的實驗可知，集氣瓶也可以用作反應(yīng)容器C.實驗Ⅲ中，集氣瓶底裝的少量細(xì)沙可保護(hù)集氣瓶，防止瓶底炸裂D.為了保證實驗效果，可燃物要由瓶口迅速伸至瓶底【答案】D【解析】木炭燃燒生成氣體（CO?），蠟燭燃燒生成氣體（CO?）和液體（H?O），鐵絲燃燒生成固體（Fe?O?），常溫下生成物有氣、液、固，A選項正確；三個反應(yīng)均在集氣瓶中進(jìn)行，說明集氣瓶可作反應(yīng)容器，B選項正確；鐵絲燃燒放熱，集氣瓶底鋪細(xì)沙可防止瓶底炸裂，C選項正確；可燃物應(yīng)緩慢伸至瓶底，讓氧氣充分反應(yīng)，迅速伸入會使氧氣受熱逸出，影響效果，D選項錯誤。4.下列反應(yīng)中，既是化合反應(yīng)又是氧化反應(yīng)的是（）A．蠟燭+氧氣二氧化碳+水B．碳酸鈣氧化鈣+二氧化碳C．碳+氧氣二氧化碳D．高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣【答案】C【解析】化合反應(yīng)是“多變一”，氧化反應(yīng)是物質(zhì)與氧反應(yīng)。A選項是氧化反應(yīng)但不是化合反應(yīng)（生成物兩種）；B選項是分解反應(yīng)（“一變多”）；C選項是化合反應(yīng)且是氧化反應(yīng)（與氧氣反應(yīng)）；D選項是分解反應(yīng)。故選C。一、氧氣的性質(zhì)1.物理性質(zhì)通常狀況：無色、無氣味氣體，密度略大于空氣，不易溶于水（1體積水約溶0.03體積氧氣）。三態(tài)變化：-183℃變?yōu)榈{(lán)色液體，-218.4℃變?yōu)榈{(lán)色固體。2.化學(xué)性質(zhì)木炭燃燒：氧氣中比空氣中更劇烈，生成能使澄清石灰水變渾濁的二氧化碳碳+氧氣二氧化碳蠟燭燃燒：氧氣中更劇烈，生成二氧化碳和水石蠟+氧氣二氧化碳+水鐵絲燃燒：空氣中不燃燒，氧氣中劇烈燃燒、火星四射，生成黑色固體鐵+氧氣四氧化三鐵3.化學(xué)反應(yīng)類型化合反應(yīng)：兩種或兩種以上物質(zhì)生成一種新物質(zhì)（“多變一”）。氧化反應(yīng)：物質(zhì)與氧氣發(fā)生的反應(yīng)（包括劇烈氧化如燃燒，緩慢氧化如食物腐敗、金屬銹蝕）。二、氧氣的用途支持燃燒：工業(yè)焊接（氧炔焰）、火箭助燃劑等。供給呼吸：醫(yī)療急救、潛水、航天等。辯證看待：有利（應(yīng)用）與不利（食品變質(zhì)、金屬銹蝕，需采取隔絕氧氣的措施）?？键c1自然界的氧循環(huán)1．（2025·吉林·中考真題）空氣是一種寶貴的資源。下列空氣中的成分，由植物光合作用產(chǎn)生的是（）A．二氧化碳B．稀有氣體 C．氧氣 D．氮氣【答案】C【詳解】A、二氧化碳是植物光合作用的原料，植物通過光合作用吸收二氧化碳，而不是產(chǎn)生二氧化碳，A選項錯誤；B、稀有氣體在空氣中含量相對穩(wěn)定，其來源與植物光合作用沒有關(guān)系，B選項錯誤；C、植物光合作用的過程是在葉綠體里，利用光能，將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存能量的有機物，并且釋放出氧氣，所以氧氣是植物光合作用產(chǎn)生的，C選項正確；D、氮氣在空氣中含量最多，它的產(chǎn)生和植物光合作用無關(guān)，D選項錯誤。故選C。2．關(guān)于自然界中的“氧循環(huán)”，下列說法不正確的是（）A．動植物的呼吸和燃料燃燒都消耗氧氣，所以大氣中氧氣的含量越來越少B．自然界中產(chǎn)生氧氣的途徑主要是植物的光合作用C．自然界通過“氧循環(huán)”為生態(tài)系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)提供了可靠的資源保障D．自然界中的“氧循環(huán)”構(gòu)建了陸地、海洋和大氣等環(huán)境的物質(zhì)和能量平衡【答案】A【詳解】A、動植物的呼吸和燃料燃燒確實消耗氧氣，但植物的光合作用會產(chǎn)生氧氣，在自然界中，這兩個過程處于動態(tài)平衡，大氣中氧氣的含量基本保持穩(wěn)定，并非越來越少，故選項說法不正確；B、植物的光合作用是將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為有機物，并釋放出氧氣，是自然界中產(chǎn)生氧氣的主要途徑，故選項說法正確；C、生態(tài)系統(tǒng)中生物的生存離不開氧氣，自然界通過“氧循環(huán)”不斷提供氧氣，為生態(tài)系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)提供了可靠的資源保障，故選項說法正確；D、在陸地、海洋和大氣等環(huán)境中，氧元素參與了眾多的物質(zhì)循環(huán)和能量轉(zhuǎn)換過程，“氧循環(huán)”構(gòu)建了這些環(huán)境的物質(zhì)和能量平衡，故選項說法正確。故選：A。考點2氧氣的性質(zhì)3．航天員在空間站工作生活離不開氧氣，潛水員在深水區(qū)工作也離不開氧氣。下列有關(guān)氧氣的說法正確的是（）A．氧氣是空氣中體積含量最高的氣體B．魚能在水中生存，說明氧氣易溶于水C．氧氣不易溶于水D．液氧是無色液體，裝在藍(lán)色鋼瓶內(nèi)【答案】C【詳解】A、空氣中體積含量最高的是氮氣（約78%），氧氣僅占約21%，故A不符合題意；B、氧氣不易溶于水，但少量溶解的氧氣足以支持魚類生存，不能說明“易溶”，故B不符合題意；C、氧氣不易溶于水，符合科學(xué)事實，故C符合題意；D、液氧為淡藍(lán)色液體，且通常儲存在藍(lán)色鋼瓶中，故D不符合題意。故選C。4．下列敘述中，屬于氧氣的化學(xué)性質(zhì)的是（）A．支持燃燒 B．不易溶于水 C．無色無味 D．密度大于空氣【答案】A【詳解】A、能支持燃燒，需要通過化學(xué)變化才能表現(xiàn)出來，屬于化學(xué)性質(zhì)，故A符合題意；B、不易溶于水，不需要通過化學(xué)變化就能表現(xiàn)出來，屬于物理性質(zhì)，故B不符合題意；C、無色無味，不需要通過化學(xué)變化就能表現(xiàn)出來，屬于物理性質(zhì)，故C不符合題意；D、密度大于空氣，不需要通過化學(xué)變化就能表現(xiàn)出來，屬于物理性質(zhì)，故D不符合題意。故選A?？键c3氧氣的化學(xué)性質(zhì)探究實驗5．下列對實驗現(xiàn)象的描述符合事實的是（）A．蠟燭在氧氣中劇烈燃燒，發(fā)出白光，生成水和二氧化碳B．鐵絲在空氣中劇烈燃燒，火星四射、產(chǎn)生黑色固體C．紅磷在空氣中燃燒，產(chǎn)生大量白霧D．木炭在氧氣中燃燒，發(fā)白【答案】D【詳解】A、描述中“生成水和二氧化碳”屬于實驗結(jié)論而非現(xiàn)象。選項錯誤；B、鐵絲在空氣中無法劇烈燃燒，僅會紅熱。選項錯誤；C、紅磷在空氣中燃燒，產(chǎn)生大量白霧白煙，而非白霧。選項錯誤；D、木炭在氧氣中燃燒時發(fā)白光，放熱，生成使澄清石灰水變渾濁的氣體，選項正確。故選D。6．如圖是鐵絲在氧氣中燃燒的實驗示意圖，下列有關(guān)該實驗的敘述正確的是（）A．點燃系在細(xì)鐵絲下端的火柴，立即插入盛有氧氣的集氣瓶中B．觀察到鐵絲劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體C．實驗中水的作用與硫在氧氣中燃燒時水的作用相同D．集氣瓶底部的水的主要作用是吸收熱量【答案】BD【詳解】A、點燃系在細(xì)鐵絲下端的火柴，待火柴快燃盡時，再插入充滿氧氣的集氣瓶中，主要原因是防止火柴燃燒消耗氧氣過多，導(dǎo)致反應(yīng)現(xiàn)象不明顯，說法錯誤，不符合題意；B、鐵絲在氧氣中燃燒的現(xiàn)象：鐵絲劇烈燃燒，火星四射，放出熱量，生成黑色固體，說法正確，符合題意；C、鐵絲在氧氣中燃燒的實驗中，集氣瓶底部放少量水的作用是防止高溫熔融物濺落炸裂瓶底；而硫在氧氣中燃燒的實驗中，集氣瓶底部放少量水的作用是吸收生成的二氧化硫氣體，防止污染空氣，故該實驗中水的作用與硫在氧氣中燃燒時水的作用不相同，說法錯誤，不符合題意；D、鐵絲在氧氣燃燒，該反應(yīng)放出大量熱，水的作用是吸收熱量，防止高溫熔融物濺落炸裂瓶底，說法正確，符合題意。故選：BD。7．氧氣的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，能支持燃燒，如圖是木炭在氧氣中燃燒的示意圖，請你回答下列問題。(1)在進(jìn)行圖C所示的實驗時，為了使木炭和氧氣充分反應(yīng)，應(yīng)該進(jìn)行的操作是。(2)實驗中觀察到木炭在氧氣里燃燒比在空氣里燃燒更旺說明了。(3)圖D所示的實驗中，觀察到的現(xiàn)象是，說明木炭在氧氣中燃燒生成了氣體?！敬鸢浮?1)將木炭由瓶口向下緩慢插入(2)氧氣的濃度越高，燃燒越劇烈(3)澄清石灰水變渾濁二氧化碳【詳解】（1）在進(jìn)行圖C所示的實驗時，為了使木炭和氧氣充分反應(yīng)，應(yīng)將木炭由瓶口向下緩慢插入到集氣瓶的中下部，若插入過快會使集氣瓶中上部氧氣沒有與木炭反應(yīng)就膨脹逸出；（2）實驗中觀察到木炭在氧氣里燃燒比在空氣里燃燒更旺，說明物質(zhì)燃燒的劇烈程度與氧氣的濃度有關(guān)，氧氣的濃度越高，燃燒越劇烈；（3）木炭燃燒生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，故圖D所示的實驗中，觀察到澄清石灰水變渾濁，說明木炭在氧氣中燃燒生成了二氧化碳?xì)怏w。考點4化合反應(yīng)和氧化反應(yīng)8．（2025·江蘇南京·二模）