1、第二節(jié)性質(zhì)活潑的氧氣名師導(dǎo)航知識(shí)梳理一、認(rèn)識(shí)氧氣的性質(zhì)1.氧氣的物理性質(zhì)通常狀況下，氧氣是一種_、_的氣體，密度稍_空氣，氧氣_溶于水，通常狀況下，1 L水中能溶解30 mL氧氣。氧氣有三態(tài)變化，在加壓降溫時(shí)，氧氣可變成_色的液體，甚至可變成雪花狀_色的固體。答案:無色無味大于難淡藍(lán)淡藍(lán)2.氧氣的化學(xué)性質(zhì)反應(yīng)物在氧氣中的燃燒現(xiàn)象反應(yīng)表達(dá)式木炭（灰黑色固體）在空氣中燃燒發(fā)出紅光在氧氣中燃燒發(fā)出_放出_生成的氣體能使_ 碳+氧氣_C+O2 CO2硫（淡黃色固體）在空氣中燃燒發(fā)出_在氧氣中燃燒發(fā)出明亮的_放出_生成有_氣味的氣體硫+氧氣_S+O2SO2磷（暗紅色）磷燃燒產(chǎn)生濃厚_在空氣中燃燒產(chǎn)生黃色

2、光在氧氣中燃燒發(fā)出耀眼的_放出_磷+氧氣_P+O2P2O5鋁（銀白色）劇烈燃燒發(fā)出耀眼的_放出大量的_ 生成 _鋁+氧氣_Al+O2Al2O3鐵（銀白色）劇烈燃燒_放出_生成_鐵+氧氣_Fe+O2Fe3O4蠟燭（白色固體） 火焰明亮發(fā)出_放出_瓶壁上有_出現(xiàn)生成能使_氣體石蠟+氧氣_+_ 小結(jié)：氧氣是一種化學(xué)性質(zhì)比較_的氣體，許多物質(zhì)可與氧氣發(fā)生反應(yīng)。在某些條件下，物質(zhì)與氧氣的反應(yīng)比較劇烈；而在另一些條件下，物質(zhì)與氧氣會(huì)發(fā)生緩慢的氧化反應(yīng)，如動(dòng)植物的新陳代謝、金屬器皿的銹蝕、食物的腐爛、有機(jī)肥的腐熟等變化過程都包含有_作用。答案:呼吸燃燒分離液態(tài)空氣二、氧氣的用途1.供給_。2.支持_。3.空

3、氣中的氧氣來自植物的光合作用。4.工業(yè)上采用_的方法獲得。答案:呼吸燃燒分離液態(tài)空氣三、實(shí)驗(yàn)室制氧氣 在試驗(yàn)室里可用_溶液來制取氧氣1.用過氧化氫制氧氣(1)原理：（用文字表達(dá)式來表示）過氧化氫_+_實(shí)驗(yàn)探究二氧化錳的作用：實(shí)驗(yàn)編號(hào)實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論在試管中加入5 mL 5%的過氧化氫溶液，用帶火星的木條伸入試管中不復(fù)燃在常溫下過氧化氫溶液分解很慢加熱上述試管，用帶火星的木條伸入試管中有氣泡冒出，木條復(fù)燃溫度升高，過氧化氫分解速度加快在另一只試管中加入5 mL 5%的過氧化氫溶液，并加入少量二氧化錳，用帶火星的木條伸入試管中木條復(fù)燃二氧化錳使過氧化氫分解速度加快若在實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)確稱出二氧化錳

4、的質(zhì)量，試驗(yàn)后將二氧化錳回收、干燥、再稱量，會(huì)發(fā)現(xiàn)它的質(zhì)量改變_。結(jié)論：二氧化錳可使過氧化氫溶液在常溫下迅速分解，作催化劑。催化劑：在化學(xué)反應(yīng)中能改變反應(yīng)速率，但本身的_和_在反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)。答案:氧氣水沒有質(zhì)量性質(zhì)(2)實(shí)驗(yàn)裝置（發(fā)生裝置、收集裝置）：發(fā)生裝置的選擇：由于過氧化氫_是，二氧化錳是_，且反應(yīng)不需要_，故采用錐形瓶作為反應(yīng)容器，配雙孔膠塞，一孔插入分液漏斗，另一孔插入導(dǎo)管。收集裝置的選擇：由于氧氣不易溶于水且不和水反應(yīng)，故要制取較純凈的氣體，需采用_法，又由于氧氣的密度比空氣的平均密度大，故要制取較干燥的氣體時(shí)，需采用_排空氣法。圖2-4答案:液體固體加熱排水向上（

5、3）檢驗(yàn)方法：將帶火星的木條伸入集氣瓶中，如果_，說明該瓶內(nèi)的氣體是氧氣。答案:木條復(fù)燃（4）驗(yàn)滿方法：用排水法收集時(shí)，當(dāng)氣泡從_冒出時(shí)，說明該瓶內(nèi)的氣體已滿。用向上排空氣法收集時(shí)，將帶火星的木條放在處_，如果木條復(fù)燃，說明該瓶內(nèi)的氣體已滿。答案:集氣瓶集氣瓶口（5）實(shí)驗(yàn)步驟：檢查裝置的_；加藥品（先加固體，后加液體）；組裝裝置；收集氧氣。答案:氣密性2.在實(shí)驗(yàn)室中也可以用高錳酸鉀來制取氧氣（1）原理：高錳酸鉀_+_+氧氣答案:二氧化錳錳酸鉀（2）實(shí)驗(yàn)裝置（發(fā)生裝置、收集裝置）：圖2-5(3)實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣并用排水法收集的步驟。實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣并用排水法收集，其步驟可總結(jié)為“

6、三先三后”（即先檢查裝置_，后裝入_；先預(yù)熱，后集中在藥品的部位加熱；先將導(dǎo)管從_，后熄滅酒精燈），也可縮記為：“查”“裝”“定”“點(diǎn)”“收”“離”“熄”，再利用諧音來理解記憶為：茶荘定點(diǎn)收利息。答案:氣密性藥品水槽中取出疑難突破1.怎樣選擇制取氣體的發(fā)生裝置？ 剖析：確定實(shí)驗(yàn)的發(fā)生裝置主要依據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件。利用固體物質(zhì)加熱制取氣體的發(fā)生裝置用如下圖中左圖所示。如果反應(yīng)物是液體和固體而且不需加熱制取氣體時(shí)發(fā)生裝置可采如下圖中右圖所示。圖2-62.利用高錳酸鉀制氧氣時(shí)怎樣檢查裝置的氣密性？ 剖析：先把導(dǎo)氣管的一端放入水里，然后兩手緊貼容器外壁，如果裝置不漏氣，里面的空氣受熱膨脹，導(dǎo)管口

7、有氣泡冒出。松開兩手，使它冷卻，導(dǎo)管中就會(huì)形成一段水柱。問題探究 問題:通常狀況下，氨氣是一種無色、有刺激性氣味的氣體，密度比空氣小，極易溶于水，形成的溶液是氨水。實(shí)驗(yàn)室常用加熱氯化銨和消石灰的固體混合物制取氨氣，請(qǐng)回答：(1)實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的發(fā)生裝置應(yīng)選擇什么發(fā)生裝置？(2)收集氨氣，應(yīng)采用的裝置是什么？ 探究：確定實(shí)驗(yàn)的發(fā)生裝置主要依據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件。若反應(yīng)物是固體和固體，而且需要加熱，就采用和利用高錳酸鉀制氧氣的發(fā)生裝置；若反應(yīng)物是固體和液體而且不需加熱，就采用和利用過氧化氫溶液制氧氣的發(fā)生裝置。 而收集裝置的選擇主要依據(jù)生成物的性質(zhì)，如密度是否比空氣大，是否溶于水等。難溶于水或

8、不易溶于水且不與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的氣體適用于排水集氣法；密度比空氣大且不與空氣中任何成分反應(yīng)的氣體適用于向上排空氣法；密度比空氣小且不與空氣中任何成分反應(yīng)的氣體適用于向下排空氣法。典題精講 例1:下列關(guān)于催化劑的敘述正確的是( )A.能加快物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率的是催化劑，減慢化學(xué)反應(yīng)速率的不是催化劑B.加入二氧化錳可以使過氧化氫產(chǎn)生更多的氧氣C.催化劑在催化過程中所有的性質(zhì)不變D.同一個(gè)反應(yīng)可以選用不同的催化劑思路解析 對(duì)催化劑概念的理解是出錯(cuò)率最多的地方，很多同學(xué)往往把握不住催化劑定義的實(shí)質(zhì)。根據(jù)催化劑的定義可知：“改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率”，“改變”既包括“加快”，也包括“減慢”之意，故A不

9、對(duì)；在化學(xué)反應(yīng)中，催化劑只能“改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率”，而對(duì)生成物的質(zhì)量多少?zèng)]有關(guān)系，故B錯(cuò)誤；“二不變”是指催化劑在化學(xué)反應(yīng)的過程中，質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變，而不是“性質(zhì)”不變，因?yàn)槲锢硇再|(zhì)可能改變，所以C不正確；同一個(gè)反應(yīng)可以選用不同的催化劑，分解過氧化氫時(shí)還可以選用氧化鐵、硫酸銅溶液作催化劑。答案:D 例2:過氧化氫（化學(xué)式H2O2）溶液在二氧化錳作催化劑的條件下能迅速分解生成氧氣和水。分液漏斗可以通過調(diào)節(jié)活塞控制液體的滴加速度。圖2-7完成下列問題：（1）分液漏斗中應(yīng)放入的物質(zhì)是_，錐形瓶中應(yīng)放入的物質(zhì)是_。（2）寫出該方法制取氧氣的文字表達(dá)式_，要收集一瓶純凈的氧氣，應(yīng)選擇裝置_（填

10、字母）。（3）某同學(xué)在觀察到錐形瓶內(nèi)有大量氣泡時(shí)，開始用B裝置收集O2，過一段時(shí)間后，用帶火星的木條伸入瓶口、瓶中、瓶底，都未見木條復(fù)燃。其原因是_。（4）若實(shí)驗(yàn)時(shí)用以代替高錳酸鉀加熱制取氧氣，優(yōu)點(diǎn)是_（填編號(hào)）。生成物只有氧氣不需加熱需加熱（5）裝置A中反應(yīng)很劇烈，據(jù)此提出實(shí)驗(yàn)安全注意事項(xiàng)是_（填編號(hào)）?？刂埔后w的滴加速度用體積較小的錐形瓶加熱反應(yīng)物思路解析 該題考查在掌握理解氣體制備原理和操作的基礎(chǔ)上，根據(jù)所給材料及要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的操作能力。解此題的關(guān)鍵是理解氣體制備原理和操作方法、步驟。答案:（1）過氧化氫溶液二氧化錳（2）過氧水氧氣 D（或AD）（3）實(shí)驗(yàn)裝置氣密性不好（4）（5）知識(shí)導(dǎo)

11、學(xué) 學(xué)習(xí)氧氣時(shí)注意由于氧氣的密度比空氣大，所以氧氣在收集時(shí)可用向上排空氣法；又由于氧氣不易溶于水，所以氧氣可用排水法收集。 水中的生物是依靠溶解在水中的氧氣生存的。 氧氣在氣態(tài)時(shí)是無色的，在固態(tài)和液態(tài)時(shí)是淡藍(lán)色。 重點(diǎn)會(huì)描述木炭、硫、鋁、磷、鐵等在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，知道做實(shí)驗(yàn)時(shí)的注意事項(xiàng)，并會(huì)寫有關(guān)反應(yīng)的文字表達(dá)式。描述物質(zhì)在氧氣中燃燒的現(xiàn)象時(shí)，一般從四方面來描述：物質(zhì)原來的顏色；對(duì)產(chǎn)生的光（火焰或火星）加以描述；放出熱量；對(duì)生成物加以描述。 夾木炭的坩堝鉗應(yīng)由上而下慢慢伸入瓶中，如果很早伸入集氣瓶的底部，集氣瓶中的氧氣被熱的氣體趕出來，木炭燃燒會(huì)不旺。 硫的用量不能過多，防止對(duì)空氣造成污

12、染，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)在通風(fēng)櫥中進(jìn)行。 光一般指固體燃燒產(chǎn)生的現(xiàn)象，如鎂條燃燒、木炭燃燒等只產(chǎn)生光，不產(chǎn)生火焰；火焰是指氣體燃燒或達(dá)到沸點(diǎn)的固體或液體的蒸氣燃燒產(chǎn)生的現(xiàn)象，如硫、酒精、氣體燃燒等產(chǎn)生的現(xiàn)象。 無氧化二磷是固體，現(xiàn)象應(yīng)描述為產(chǎn)生白煙。煙是指固體小顆粒，霧是指液體小液滴。 鋁在空氣中不燃燒，在氧氣中燃燒時(shí)，把鋁箔的一端固定在粗鐵絲上，另一端裹一根火柴。 為了防止生成物把集氣瓶炸裂，在集氣瓶底部先放一些沙子，放少量涼水。細(xì)鐵絲繞成螺旋狀；鐵絲一端系一根火柴；集氣瓶內(nèi)預(yù)先裝少量水或鋪一層細(xì)砂。 蠟燭燃燒時(shí)盛氧氣的集氣瓶要干燥，可觀察到水霧。緩慢氧化是指進(jìn)行很緩慢的氧化反應(yīng)，也要放出熱量。如果放出

13、的熱量使溫度達(dá)到可燃物的著火點(diǎn)，就可以引起自發(fā)燃燒，也就是自燃。緩慢氧化也可以向劇烈氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化。 供給呼吸主要用于：醫(yī)療、登山、潛水、宇航。 支持燃燒主要用于氧炔焰用于焊接和切割，煉鋼，作火箭助燃劑。 植物的光合作用吸收二氧化碳，放出氧氣。 工業(yè)上根據(jù)氧氣和氮?dú)獾姆悬c(diǎn)不同分離出氧氣。 在低溫條件下加壓，使空氣轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)空氣，然后蒸發(fā)。由于液態(tài)氮的沸點(diǎn)比液態(tài)氧的沸點(diǎn)低，因此氮?dú)馐紫葟囊簯B(tài)空氣中蒸發(fā)出來，剩下的主要是液態(tài)氧。 重點(diǎn)掌握氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法的反應(yīng)原理和儀器裝置，能夠按照操作步驟制取氧氣。 二氧化錳作催化劑，是反應(yīng)條件之一，故寫在箭頭的上方。 學(xué)習(xí)催化劑時(shí)注意： 能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)

14、速率，這里的“改變”包括加快或減慢兩種含義。 催化劑的化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后沒有改變，但是物理性質(zhì)可能改變。 催化劑是針對(duì)具體的反應(yīng)而言的，如二氧化錳在過氧化氫分解制取氧氣時(shí)，能夠起催化作用，是催化劑；但二氧化錳不是所有化學(xué)反應(yīng)的催化劑。 在某個(gè)化學(xué)反應(yīng)中，可以選擇不同的物質(zhì)作為催化劑。如利用過氧化氫分解制取氧氣時(shí)，既可以選擇二氧化錳作為催化劑，也可以選擇氧化鐵、硫酸銅溶液作催化劑。 催化劑并不能增加產(chǎn)物的質(zhì)量 催化劑可簡單地理解為“一變二不變”。一變是指能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，這里的“改變”包括加快或減慢兩種含義；二不變是指本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后都沒有改變，但是物理性質(zhì)可能

15、改變。 實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意：長頸漏斗下端管口要插入液面以下；導(dǎo)氣管伸入錐形瓶內(nèi)不要太長，只要露出橡皮塞少許即可；加藥品時(shí)先加固體藥品再加液體藥品。 收集裝置的選擇主要依據(jù)生成物的性質(zhì)，如密度是否比空氣大，是否溶于水等。 排水集氣法：適用于難溶于水或不易溶于水且不與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的氣體。此法收集的氣體較為純凈；當(dāng)有大氣泡從集氣瓶口邊緣冒出時(shí)，表明氣體已收集滿。 向上排空氣法：適用于相同狀況下，密度比空氣大且不與空氣中任何成分反應(yīng)的氣體。操作時(shí)應(yīng)注意將導(dǎo)管口伸到接近集氣瓶底處，便于將集氣瓶內(nèi)的空氣盡快地排盡。同時(shí)應(yīng)在集氣瓶的瓶口處蓋上玻璃片，以便穩(wěn)定氣流。此法收集的氣體較為干燥，但純度較差，需要驗(yàn)滿。向

16、下排空氣法：適用于相同狀況下，密度比空氣小且不與空氣中任何成分反應(yīng)的氣體。操作時(shí)應(yīng)注意將導(dǎo)管口伸到接近集氣瓶底處，便于將集氣瓶內(nèi)的空氣排盡。此法收集的氣體較為干燥，但純度較差，需要驗(yàn)滿。 利用高錳酸鉀制氧氣時(shí)注意問題： 試管口要略向下傾斜，防止藥品中的水分受熱后變成水蒸氣，再冷凝成水珠倒流回試管底部，使試管炸裂。 導(dǎo)氣管伸入試管內(nèi)不要太長，只要露出橡皮塞少許即可，這樣便于氣體導(dǎo)出。 藥品不能聚集在試管底部，應(yīng)平鋪在試管底部，使之均勻受熱。 鐵夾應(yīng)夾在距離試管口約1/3處。 要用酒精燈的外焰對(duì)準(zhǔn)藥品部位加熱。加熱時(shí)先進(jìn)行預(yù)熱，即先將酒精燈在試管下方來回移動(dòng)，讓試管均勻受熱，然后對(duì)準(zhǔn)藥品部位加熱。

17、 用排水法收集氧氣時(shí)，導(dǎo)管口有氣泡冒出時(shí)，不宜立即收集。因?yàn)閯傞_始排出的是空氣，當(dāng)氣泡均勻連續(xù)地冒出時(shí)，才能收集。 加熱高錳酸鉀制取氧氣時(shí)，不要忘掉在試管口處放上一團(tuán)松軟的棉花，以免高錳酸鉀小顆粒進(jìn)入導(dǎo)氣管，堵塞導(dǎo)氣管。 實(shí)驗(yàn)開始前，不要忘記檢查裝置的氣密性。 實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，先把導(dǎo)氣管從水槽中取出，再移走酒精燈，防止水倒流入試管底部炸裂試管。 收集滿氧氣的集氣瓶要蓋好玻璃片，正放在桌子上（因?yàn)檠鯕獾拿芏缺瓤諝獯螅?。疑難導(dǎo)析 要知道在初中階段，制取氣體的發(fā)生裝置主要有哪些，確定實(shí)驗(yàn)的發(fā)生裝置主要依據(jù)什么。 先要確定加熱固體物質(zhì)來制取氣體，一般用什么反應(yīng)容器，怎樣連接，用什么儀器來加熱，怎樣固定反應(yīng)

18、容器。 然后確定反應(yīng)物是液體和固體而且不需加熱，一般用什么反應(yīng)容器，怎樣連接。要說明檢查裝置的氣密性關(guān)鍵是先后順序一定不能顛倒；然后說明怎樣連接儀器，如何操作；最后說明要注意什么問題，否則會(huì)造成怎樣的結(jié)果。問題導(dǎo)思 關(guān)于確定實(shí)驗(yàn)的發(fā)生裝置，要說明主要依據(jù)什么確定，分以下兩種情況描述： 一是若反應(yīng)物是固體和固體而且需要加熱，要用什么發(fā)生裝置。二是反應(yīng)物是固體和液體而且不需加熱，要用什么發(fā)生裝置。 關(guān)于收集裝置的選擇，要說明主要依據(jù)什么確定，分以下三種情況描述： 一是難溶于水或不易溶于水且不與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的氣體適用于什么方法。 二是密度比空氣大且不與空氣中任何成分反應(yīng)的氣體適用于什么方法。 三是密度比空氣小且不與空氣中任何成分反應(yīng)的氣體適用于什么方法。典題導(dǎo)考黑色陷阱催化劑有的可加快化學(xué)反應(yīng)，有的可減慢化學(xué)反應(yīng)，這個(gè)地方比較容易出錯(cuò)；在化學(xué)反應(yīng)中，催化劑只能“改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率”，而對(duì)生成物的質(zhì)量多少?zèng)]有關(guān)系；同一個(gè)反應(yīng)可以選用不同的催化劑。典題變式 下列有關(guān)催化劑的敘述正確的是( )A.在化學(xué)反應(yīng)里能加快其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身質(zhì)量和性質(zhì)在反應(yīng)前后都沒改變的物質(zhì)叫催化劑B.二氧化錳是一切化學(xué)反應(yīng)的催化劑C.在過氧化氫的分解反應(yīng)前后，二氧化錳的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都沒有發(fā)生改變D.要使過氧化氫分解放出氧氣，必須要加入二氧化錳，否則就不能發(fā)生反