年级 八年级下 学员： 教师： 闫鹏 日期： 辅导时段： 教研主任签字
才子教育学科导学案
课 题 空气与氧气 教学 目标 1、 了解空气的主要成分及它们所占的体积分数
2、 掌握空气中氧气含量的测量方法，学会分析数据产生偏差的原因；分析测量空气中氧气含量的多种方法，归纳测定原理
3、 了解空气中各种成分（氧气、氮气、二氧化碳、稀有气体）的应用
4、 认识氧气的物理性质与化学性质，记住反应现象
5、 了解实验室制取O2的方法和原理
6、 初步学会实验室制取O2装置的装配、连接方法和气密性检查，初步学会用排水法收集气体的方法
7、 了解催化剂、化合反应和分解反应 重点、难点 制取O2的方法和原理以及实验室制取O2装置的装配、连接方法和气密性检查，初步学会用排水法收集气体的方法
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1、 物质通常由 构成，但有些物质是直接由 构成的。
2、 原子是由一个居于原子 带 电荷的原子核与带 电荷的核外 构成的。
3、 在原子中，原子核所带的正电荷与核外电子所带的负电荷的总数 ，所以整个原子不显电性。
4、 原子核是由更小的两种粒子 和 构成的。其中带正电荷的是 ，不带电荷的是 。
5、 在原子中，下列粒子的数量关系是:核电荷数 质子数 核外电子数。
6、 我们把具有相同 数（ 数）的一类原子总称为元素。
7、 下列属于金属元素的是 ，地壳中含量最高的金属元素是 。
①铁；②氮；③铝；④氧；⑤汞；⑥磷；⑦金；⑧溴
8、 下列物质属于单质的是 ，属于化合物的是 。
①氧气；②铁；③一氧化碳；④氩气；⑤水；⑥空气；⑦食盐；⑧澄清石灰水；⑨硫粉
9、 在空格上填写有关的元素符号或名称
氟 氯 镁 钙 铝 锌
铁 钠 硫 氧 铜 碳
10、 说出下列粒子符号表示的意义
（1）"H"表示： 。 （2）"2H"表示： 。
11、 请你利用元素周期表，写出符合下列要求的元素符号
（1）原子序数等于8的元素： 。
（2）同位素之一的原子核只有质子而没有中子的元素： 。
（3）原子核内有6个质子和6个中子的元素： 。
12、 根据物质的名称写出相应的化学式
①二氧化锰： ②五氧化二磷： ③二氧化硅： ④一氧化二氮：
13、 将下列化学式的正确名称写在相应的横线上
①Fe3O4: ②NaCl: ③CaO: ④I2:
14、 观察下列离子符号并进行归纳
①Mg2+ ；②H+；③Fe2+；④Zn2+；⑤Cl-；⑥OH-；⑦CO32-
属于阳离子的是 ；属于阴离子的是 ；属于带电原子团的是 。
15、 已知下列元素在氧化物中的化合价，写出它们的氧化物的化学式
Ba(+2): S(+4): C(+2): N(+5): Al(+3):
16、 已知一个碳-12原子的质量为1.993×10-26千克，某元素一个原子的质量是它的2倍，则该原子的相对原子质量为 。
17、 计算下列物质的相对分子质量，将结果写在横线上
①氧气（O2）： ②水（H2O）： ③氧化铜（CuO）：
④氧化铁（Fe2O3）： ⑤次氯酸钠（NaClO）： ⑥硝酸（HNO3）：
18、日常生活中用的食醋中含有一定量的醋酸，醋酸的化学式是CH3COOH，它是由 种元素组成的，每个分子中有 个原子。醋酸中碳元素的质量分数是40%，醋酸中碳元素、氢元素、氧元素的质量比是 。
师生互动，夯实基础
1、 空气的成分
（1） 空气的组成成分（自主预习）
成分 氮气 氧气 稀有气体 二氧化碳 其他气体和杂质 体积分数 （2） 空气组成成分的探究
①探究空气中是否含有二氧化碳 提示：二氧化碳可使澄清石灰水变浑浊
a. 试剂：澄清石灰水 b.实验过程及装置：将空气通入澄清石灰水中
c.实验现象：澄清石灰水变浑浊 d.结论：
②探究空气中是否含有氧气 提示：氧气可以助燃
a. 检验用品：小木条 b.实验过程及装置：将燃着的小木条放入盛有空气的集气瓶中
c.现象：燃着的小木条继续安静地燃烧 d.结论：
③探究空气中是否含有水蒸气 提示：水可以使无水硫酸铜变蓝
a. 试剂：无水硫酸铜粉末 b.实验过程及装置：将无水硫酸铜粉末放置于空气中
c.现象：白色的无水硫酸铜粉末变成蓝色 d.结论：
2、 空气含量的测定
（1） 测定原理：在一个密闭的容器中，用一种足量的易燃物质（如红磷或白磷）与容器中的氧气反应，生成一种固体，使密闭容器内压强减小。在大气压强的作用下，水倒流入密闭容器内的体积，即为空气中氧气的体积。
思考：可以用S、C等固体与氧气的反应来测定氧气含量的多少吗？
（2）实验装置：（见教材）
（3）实验步骤（易燃物质以红磷为例）
①先在集气瓶内加入少量水，将集气瓶内水面上的容积分成五等份并做上记号；
②连接装置，并检查装置气密性；
简述：检验装置气密性的操作方法
③用止水夹夹紧橡胶管，点燃红磷，迅速伸入集气瓶内，塞进橡皮塞；
④燃烧结束，冷却至室温后，打开止水夹
（4） 实验现象
红磷剧烈燃烧，发出黄色火焰，放出大量的热，有大量白烟产生；待集气瓶冷却后，打开止水夹，水经导管进入集气瓶，约占集气瓶内空气总体积的1/5。
（5）反应的文字表达式：
（6）实验结论：
（7）实验注意事项
①实验过程中要确保装置的气密性良好，如果气密性不好，当集气瓶内氧气耗尽时，瓶内压强减小，瓶外空气会进入集气瓶内，导致进入水的体积减小，测得氧气的体积分数偏小。
②实验时药品必须过量，燃烧时才能完全消耗掉瓶内空气中的氧气。如果红磷的量不足，则不能把集气瓶内空气中的氧气完全反应掉，导致测得空气中氧气的体积分数偏小。
③试验结束后，待装置冷却到室温后才能打开止水夹，否则会因为温度较高，气体压强较大，从烧杯进入集气瓶中的水的体积减小，导致测量结果偏低。
④在实验前，导管应预先注满水，否则在燃烧完毕，装置冷却后打开止水夹时，进入的水会有一部分留在导管中，使得进入集气瓶内水的体积减小，导致测量结果偏低。
⑤可用来验证氧气体积的物质必须易与氧气反应而不与空气中其他气体反应，且没有气体生成的物质。
3、空气的利用
（1）氧气的用途
一是 ，常应用于医疗、潜水、登山等方面；二是 ，也叫 ，常用于富氧炼钢、焊接与切割金属、液氧炸药等方面。
（2） 氮气
①性质：通常情况下，氮气是 、 的气体， 溶于水；不支持燃烧，也不能供给呼吸。氮气的化学性质很不活泼。
②用途：灯泡中冲氮气可延长使用寿命；食品包装时充氮气可以防腐、保鲜；氮气是制造化肥、炸药的重要原料；液态氮可以作冷却剂，医疗上常用液氮冷冻麻醉或冷藏人体细胞组织；用作超导材料的环境改造剂等。
（3） 稀有气体
①稀有气体是 、 、 、 、 等气体的总称，是混合物。
②性质： 、 的气体， 溶于水，极不活泼。
③用途：常用作保护气；做光源（因为稀有气体通电能发出不同颜色的光）；用于激光技术；制造低温环境（ ）；用于医疗麻醉（ ）。
4、氧气的性质
（1）氧气的物理性质
①颜色和气味：通常状况下为 的气体；
②密度：比空气密度稍大（标准状况下氧气的密度为1.429g/L，而空气的密度约为1.293g/L）；
③溶解性：不易溶于水；
④氧气的三态变化：在标准大气压下（1.01×105Pa）下，氧气在-183℃时液化成淡蓝色液体，在-218℃时凝固成雪花状蓝色的固体（工业上的氧气一般加压贮存在蓝色钢瓶中）。
（2） 氧气的化学性质
①氧气的化学性质比较活泼，在一定条件下可与许多物质发生化学反应，同时释放出热量。
②一些物质与氧气发生化学反应的现象和蚊子表达式
物质（颜色、状态） 反应现象 反应表达式 注意事项 木炭（灰黑色固体） ①在空气中燃烧发出 光
②在氧气中燃烧发出 光
③ 热量
④生成的气体使澄清石灰水 文字表达式：
化学表达式：
盛有灰黑色木炭的燃烧匙应由上而下慢慢深入瓶中 硫（淡黄色固体） ①在空气中燃烧发出 火焰
②在氧气中燃烧发出 火焰
③ 热量
④生成 气味的气体 文字表达式：
化学表达式：
①硫的用量不能过多
②瓶内装少量水，目的是吸收二氧化硫，防止对空气造成污染 红磷（暗红色固体） ①在空气中燃烧发出 火焰
②在氧气中燃烧发出 光
③有浓厚的
④ 热量 文字表达式：
化学表达式：
反应生成的是P2O5固体小颗粒，现象应描述为白烟，而不是白雾（指小液滴） 光亮铁丝（银白色固体） ①剧烈
②火星
③ 大量的热
④生成 文字表达式：
化学表达式：
预先在瓶底留少量水或铺一层细砂的目的是防止熔融的溅落物炸裂集气瓶 （3） 氧化物
①定义：由 种元素组成，其中一种元素是 的化合物。
②常见的氧化物：水（ ）、二氧化碳（ ）、二氧化硫（ ）和五氧化二磷（ ）等。
③氧化物的一般分类：金属氧化物（如 ）和非金属氧化物（如 ）。
5、氧气的制取
（1）氧气的实验室制法
①过氧化氢制氧气
a. 药品：过氧化氢、二氧化锰
b. 反应原理：过氧化氢（H2O2）水（H2O）+氧气（O2）
c. 实验装置（见书）
d. 操作步骤
操作步骤 操作方法及注意事项 检查装置气密性 图中将橡皮管用弹簧夹夹住，打开分液漏斗活塞，向分液漏斗中加入一定量水后，形成烧瓶与分液漏斗内外的液面差，说明装置不漏气（压水法检查装置气密性） 药品装入 将黑色的二氧化锰加入圆底烧瓶，另将分液漏斗和导管分别插入双孔橡皮塞，接好导管及放置好集气瓶。最后向分液漏斗中加入过氧化氢（俗称"双氧水"） 打开活塞进行反应 将分液漏斗的活塞打开，让过氧化氢溶液从分液漏斗滴入圆底烧瓶，观察现象 向上排空气法收集氧气 氧气密度比空气大，因此实验室收集氧气时可采用向上排空气法。将带火星的木条放置于集气瓶瓶口，若复燃则氧气已经收集满（验证氧气是否收集满） 收集完毕，关闭分液漏斗活塞，回收二氧化锰 待氧气收集满后，关闭分液漏斗活塞。回收分液漏斗中剩余的过氧化氢和圆底烧瓶中的二氧化锰固体。洗涤仪器并整理器材 ②高锰酸钾或氯酸钾制氧气
a. 药品：高锰酸钾或氯酸钾
b. 原理：高锰酸钾（KMnO4） 锰酸钾（K2MnO4）+二氧化锰（MnO2）+氧气（O2）
氯酸钾（KClO3）氯化钾（KCl）+ 氧气（O2）
c.装置：固体加热制取气体（见书）
仪器名称：①酒精灯 ②试管 ③铁架台（带铁夹） ④导管 ⑤集气瓶 ⑥水槽
d.操作步骤
用高锰酸钾制取氧气，并用排水法收集。其实验步骤可以概括为"查→装→定→点→收→离→熄"7个字，可用谐音记忆为"茶""庄""定""点""收""利""息"。
操作步骤 操作方法及注意事项 检查装置气密性 将导管一端浸入水中，用手紧握试管外壁，若水中导管口有气泡冒出，或者手撤离后在导管中形成一段水柱，证明装置不漏气。否则，应塞紧或更换橡皮塞（加热法检验装置气密性） 药品装入试管 按固体药品的取用方法，取少量高锰酸钾装入试管，平铺在试管底部，管口塞一团棉花，防止高锰酸钾颗粒随氧气排出进入水槽、集气瓶或堵塞导管 将试管固定在铁架台上 铁夹夹在距离试管口1/3处，试管口要低于试管底部，这样做的目的主要是为了防止冷凝水倒流入试管底部，使试管破裂 点燃酒精灯加热 先使酒精灯外焰在试管下方来回移动，让试管均匀受热，然后对准试管中的药品部位加热 排水法收集氧气 集气瓶内装满水，不留空气，当导管口连续产生气泡时才开始收集，瓶中水排尽，瓶中氧气集满 收集完毕，导管撤离水槽 导管不离开水槽，不能熄灭酒精灯
熄灭酒精灯 当导管撤离水槽后才能熄灭酒精灯，否则水槽中的水会流入试管，引起试管炸裂 思考：为什么在收集氧气时要等到管口有连续气泡产生时才开始收集？
（2） 催化剂
①催化剂：在化学反应里能改变物质的化学反应速度，而本身的质量和化学性质在反应前后没有发生变化的物质。
②催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用。
③对催化剂和催化作用的理解
a. 能改变物质的反应速度,这里的"改变"包括加快和减慢两种含义。
b. 催化剂的化学性质在化学反应前后没有改变，但物理性质可能改变。
c. 催化剂是针对具体反应而言的，并不适用于任何化学反应。（催化剂不是万能的）
d. 在某个化学反应中，可选择不同的物质作为催化剂。（催化剂不是唯一的）
请同学们总结一下催化剂的性质及在化学反应中的作用：
6、氧气的工业制法
（1）分离空气法
①原理：利用液氧的沸点（-183℃）和液氮的沸点（-196℃）不同，通过分离液态空气获得氧气。
②过程： 氮气（沸点-196℃）
空气洁净的空气液态空气 液态氧（沸点-183℃，贮存在
蓝色钢瓶中）
（2） 膜分离技术
利用膜分离技术，在一定压力下让空气通过具有富集氧气功能的薄膜，得到含氧量较高的富集氧气。
8、化合反应和分解反应
（1）化合反应
①定义：由两种或两种以上物质生成一种物质的反应，叫做化合反应，它属于基本反映类型之一。
②特点：反应物有多种，生成物只有一种，即多变一。
③表示式：A+B+...→C
请同学根据之前学过的化学反应，写出几个化合反应的表达式：
（2） 分解反应
①定义：由一种物质生成两种或两种以上的物质的反应，叫做分解反应，它也属于基本反映类型之一。
②特点：反应物有一种，生成物只有多种，即一变多。
③表示式：A→C+B+...
请同学根据之前学过的化学反应，写出几个分解反应的表达式：
课堂练习
一、空气成分、含量、利用的相关联系
1、下列说法对空气描述正确的是( )
A、空气的成分是固定不变的 B、空气是由氮气和氧气两种气体组成的
C、没有颜色、没有气味的气体一定是空气 D、空气不是一种单一的物质，而是由多种气体组成的混合物
2、通常状况下，成年人每分钟需要8升氧气，则每分钟需吸入空气的体积大约是（ ）
A、10升 B、20升 C、40升 D、50升
3、下列物质不属于纯净物的是( )
A、氧气 B、氮气 C、二氧化碳 D、稀有气体
4、下列物质中，不属于混合物的是( )
A、测定空气成分实验剩余的气体 B、五氧化二磷
C、符合标准的矿泉水 D、澄清的石灰水
5、 空气的主要成分是 、 ，它们的体积分数依次为 、 。最早通过实验得出空气是由这种两成分组成的结论的科学家是法国的 。
6、为了使灯泡经久耐用，灯泡应填充（ ）
A、二氧化碳 B、氮气 C、氮气和氩气的混合气体 D、二氧化硫气体
7、工业上用的大量氧气，主要使用分离液态空气法制取的。这种方法主要是利用了（ ）
A、化学性质不同 B、溶解性不同 C、气体沸点不同 D、密度不同
8、证明集气瓶中盛有的是氧气，最简便的方法（ ）
A、能使蜡烛燃烧的是氧气 B、放入发红的木炭过一会儿加入澄清石灰水，可使澄清石灰水变浑浊
C、测定密度，如密度大于1的就是氧气 D、放入带火星的木条，可使木条复燃的是氧气
9、在生产和科学研究中，需要用到一些保护气。当焊接金属时，为了隔绝空气，能作为保护气的一组是（ ）
A、氢气、氮气 B、氮气、氧气 C、二氧化碳、一氧化碳 D、氮气、氩气
10、下列对应关系错误的是（ ）
A、氧气-供人呼吸 B、二氧化碳-造成酸雨 C、氮气-作保护气 D、稀有气体-做电光源
11、小明和小红对市场上销售的一种分袋包装的蛋糕产品产生了兴趣，因为蛋糕包装在充满气体的小塑料袋内（如图），袋内的气体充得鼓鼓的，看上去好像一个小"枕头"。他们认为这种充气包装技术，主要是为了使食品能够较长时间的保鲜、保质。那么，这是什么气体呢？小红猜想是氮气，小明猜想是二氧化碳。
（1） 请你帮助他们设计一个简单的实验方案，来判断小明的猜想是否正确，简要写出操作步骤：
；
（2） 小明的猜想如果正确，现象应是 ；
（3） 你认为食品充气包装，对所充气体的要求是 。
二、 氧气性质的相关联系
1、下列说法正确的是 （ ）
A、氧气一定是无色、无味的气体 B、氧气是由氧元素组成的
C、氧气具有可燃性 D、氧气跟物质反应时都能发光放热
2、下列物质在氧气中燃烧时，集气瓶底部要垫少量的细沙或水的是 ( )
A、木炭 B、硫粉 C、铁丝 D、红磷
3、对下列实验现象描述不正确的是( )
A、红磷在空气中燃烧，产生大量白烟 B、木炭在氧气中燃烧，发出白光，生成黑色固体
C、细铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体 D、在空气中加热铜片，铜片表面有黑色固体生成
4、下列物质的用途主要是由其化学性质决定的是 ( )
A、用干冰作制冷剂 B、用金刚石切割玻璃 C、用煤作燃料 D、发烧病人用酒精擦身体降
5、有关氧气性质的叙述正确的是（ ）
A、液氧是一种没有颜色，没有气味的物质
B、硫在氧气中燃烧时发出蓝紫色火焰，生成一种有刺激性气味的气体
C、细铁丝在氧气中剧烈燃烧，发出耀眼的强白光，生成黑色固体
D、镁带在氧气中剧烈燃烧，光星四射，生成白色固体
6、通过燃烧除去密闭容器中的氧气，且不生成其他气体，可选用的物质是（ ）
A、白磷 B、蜡烛 C、木炭 D、硫
7、根据氧气容易跟其他物质发生缓慢氧化，并放出热量而加以利用的是（ ）
A、氧气通入炼钢炉内加速冶炼 B、登山运动员的供氧
C、产生氧炔焰用以焊接和切割金属 D、制造液氧炸弹开山采矿
8、我们知道食物较长时间露置在空气中就会变质，这主要是由于空气中含有( )
A、氧气 B、氮气 C、二氧化碳 D、稀有气体
9、①木炭在空气中燃烧的现象是 ；
木炭在氧气中燃烧的现象是 ；
文字表达式是 。
②硫在空气中燃烧的现象是 ；
硫在氧气中燃烧的现象是 ；
文字表达式是 。
③磷在空气中燃烧的现象是 ；
磷在空气中燃烧的现象是 ；
文字表达式是 。
④铁在氧气中燃烧的现象是 ；
文字表达式是 。
⑤镁在空气中燃烧的现象是 ；
文字表达式是 。
三、氧气的制取相关联系
1、下列物质，不需要加热就能够直接产生氧气的是（ ）
A、双氧水 B、二氧化锰 C、氧化铁 D、氯酸钾
2、请结合图10所示实验装置回答有关问题：
（1）写出装置中标号仪器的名称a ；b 。
（2）写出一个实验室制取氧气的文字表达式 ，根据该反应原理，可选择图10中 (填标号，下同)与 组装一套制取氧气的装置。
3、下图是化学实验中常用的几种装置。
请回答下列问题：
（1）指出有编号的仪器名称：① ② 。
（2）利用上述A、D装置的组合可以制取的一种气体是 ，写出实验室制取该气体的文字表达式 。
（3）某同学欲收集一种难溶性气体，认为E装置可以代替B装置。请简述该同学应如何使用E装置? 。
4、请根据下列装置图，回答有关问题：
（1）实验室用高锰酸钾制取氧气，可选用的发生装置是 (填字母)；
（2）实验中如果收集的氧气不纯，可能得原因是 ；
（3）实验室收集氢气可用D或E装置的原因分别是 ；
（4）实验室用E装置收集氧气时，检验的方法是 ；
（5）实验结束，停止加热前要先把导管移出水面，其理由是 ；
（6）实验之前要预先在试管口塞一团棉花的目的是 ；
此时发现水槽中的水变成了浅紫红色，你认为产生该现象的原因可能是 ；
（7） 用B装置制取气体的时候，长颈漏斗要伸入到液面以下，因为 。
5、若分解过氧化氢制取氧气，供选用的装置如下：
（1）要得到平稳的氧气流，应选用的发生装置是 （选填"甲"或"乙"）；
（2）若用丙装置装满水气体应从 （选填"a"或"b"）端导入。
6、结合下列图示装置，回答有关问题。
（1）写出编号所指仪器的名称：a ；b 。
用A装置制取某种气体的一个文字表达式 。
（2）实验室中，用分解过氧化氢的方法制取氧气，发生装置可选用 (填标号)；能用向上排空气法收集氧气的是 (填标号)，应如何验满？ 。
（3）用D装置来收集气体，导管要伸入到集气瓶底部的理是 。
（4）用C装置收集氧气时，要等到 时才可以收集。
四、反应类型相关联系
写出以下反应的文字表达式，并指出其中的化合反应。
（1）淡黄色粉末在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰。
（2）银白色固体在氧气中燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体。
（3）某黑色固体在氧气中燃烧，发出白光，生成使石灰水变浑浊的气体。
（4）暗红色粉末在氧气中燃烧，生成大量白烟。
（5）石蜡在氧气中燃烧，生成二氧化碳和水。
以上反应中，属于化合反应的是 。（填序号）