1、氧气的性质和用途 氧气的制法 北京版【同步教育信息】一. 本周教学内容：第二章 第一节 氧气的性质和用途第二节 氧气的制法【知识要点】一. 氧气的性质和用途1. 氧气的物理性质颜色 状态 气味 密度 水溶性无色 气体 无味 大于空气密度 不易溶于水液氧、固态氧都是蓝色的2. 氧气的化学性质氧气的化学性质比较活泼，在一定条件下能与许多物质发生氧化反应，例如与碳、硫、磷、镁、铁、石蜡等都能反应。在氧化反应中提供氧，具有氧化性，是一种常见的重要的氧化剂。另外氧气能助燃，但不可燃。一些物质在空气中与在氧气中燃烧现象比较：反应物 发生反应反应现象 生成物 文字表达式的条件 在空气中在氧气中木炭跟氧气点燃
2、 持续红热，无烟，无焰剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成一种无色气体二氧化碳（能使澄清石灰水变浑浊）碳+氧气 二氧化碳点 燃 硫磺跟氧气点燃 持续燃烧放热，有隐约可见的淡蓝色火焰，无烟发出明亮的蓝紫色火焰，放热，生成一种无色有刺激性气味的气体二氧化硫 硫+氧气 二氧化硫点 燃 红磷跟氧气点燃 黄色火焰，伴随放热和大量白烟剧烈燃烧，发出黄色火焰，放出热量，生成大量白烟，白烟易溶于水五氧化二磷 磷+氧气 五氧化二点 燃 磷铁跟氧气 点燃 灼成红热，离火后变冷引燃后，能持续剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体，熔化后溅落四氧化三铁 铁+氧气 四氧化三点 燃 铁蜡烛（主要是石蜡跟氧气）点燃 黄白
3、色光亮火焰，火焰分层，放出热量，稍有黑烟。火焰十分明亮，分层，放出热量，瓶壁有雾珠，还有无色气体生成，能使石灰水变白色浑浊水和二氧化碳 石蜡+氧气 二氧化点 燃 碳+水3. 分析氧气与木炭、硫磺、红磷、铁等物质的化学反应，有一个共同的特点，都是由两种物质起反应而生成另一种物质。这类反应叫做化合反应。化合反应：两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应。是化学反应的基本类型之一。特点：“多”变“一”。形式：ABAB4. 分析氧气与木炭、硫磺、红磷、铁、石蜡等物质的化学反应，其共同特点是都是物质跟氧气发生的反应，这些反应称氧化反应。氧化反应：物质与氧发生的化学反应叫做氧化反应。注意这里的氧包括氧气，
4、但又不只限于氧气。另注意：氧化反应与化合反应没有必然的联系，即化合反应不一定是氧化反应，而氧化反应也不一定是化合反应。如：（ ） 氧 化 钙 水 氢 氧 化 钙 ， 此 反 应 是 化 合 反 应 而 不 是 氧 化 反 应 。1（ ） 乙 炔 氧 气 二 氧 化 碳 水 ， 此 反 应 是 氧 化 反 应 而 不 是 化 合 反 应 。点 燃2 （ ） 氢 气 氧 气 水 ， 此 反 应 既 是 化 合 反 应 又 是 氧 化 反 应 。点 燃3 5. 氧气的用途氧气的用途：供 给 呼 吸 ： 医 疗 、 登 山潜 水 、 航 空支 持 燃 烧 ： 炼 钢 、 宇 航反 应 放 热 ： 气
5、焊 、 气 割二. 氧气的制法1. 氧气的实验室制法：（1）药品：氯酸钾（另加二氧化锰）或高锰酸钾。（2）反应原理：氯 酸 钾 氯 化 钾 氧 气二 氧 化 锰加 热 高 锰 酸 钾 锰 酸 钾 二 氧 化 锰 氧 气加 热 （3）发生装置：给固体加热装置。（4）收集方法：排水法：因为氧气不易溶于水。瓶口向上排气法：因为氧气的密度比空气大。收集氧气时应注意：用排水法收集氧气：收集完毕时，应先将导管移出水面，再撤去酒精灯，目的是防止试管内温度骤然降低，压强减小，水槽中的水回流到热的试管内使试管炸裂。用瓶口向上排气取气法收集氧气：导管在集气瓶内应接近瓶底。（5）验满：用排气取气法收集氧气，要检验氧
6、气是否收集满，其方法是：用带火星的木条放到集气瓶口，若复燃，证明氧气已收集满。（6）实验室制氧气的操作步骤及注意事项：检：检查装置的气密性（导管末端先入水，手握容器看气泡）。装：把药品装入试管内（如以 KMnO4 制氧气时，试管口应塞一团棉花，防止加热时KMnO4 粉末进入导管）固：把试管固定在铁架台上（试管口应略向下倾斜，铁夹要夹在试管中上部）点：点燃酒精灯加热（先给试管均匀预热，然后集中在试管有药品的部分加热）收：收集气体（满水无泡倒立水中，排水充气，取出水中）移：把导气管移出水面（防止先熄灭酒精灯，引起试管内温度降低，压强减小，水槽中的水倒吸入热的试管，使试管炸裂）熄：熄灭酒精灯。（7）
7、分解反应：由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应。特点：“一”变“多”。可表示为 ABC ，与化合反应一样都是化学反应的基本类型之一。（8）催化剂、催化作用在化学反应中能改变其他物质的化学反应速率而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有改变的物质叫催化剂，又叫触媒，催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。要理解“改变”的含义，它包括加快和减慢两层含义。催化剂具有选择性，既不是“万能”的，又不是“惟一”的。如二氧化锰在氯酸钾的分解中是催化剂，但不是任何反应的催化剂。氯酸钾的分解中也可以用氧化铁代替二氧化锰。2. 氧气的工业制法：空 气 液 态 空 气 氮 气液 氧 贮 存 在 蓝 色 钢
8、瓶 中降 温加 压 根 据 沸 点 不 同分 离 加 压 到 帕 196831507C. 【例题分析】例 1. 关于氧气的叙述不正确的是（ ）A. 通常状况下，氧气是一种无色、无味的气体B. 在标准状况下，氧气的密度比空气略大C. 通常状况下氧气不易溶于水D. 氧气在183时变为无色液体解析：此题考察氧气的物理性质，液氧和固氧是淡蓝色的，不是无色的，答案为 D。例 2. 氧气的化学性质（ ）A. 比较活泼，在高温条件下能与许多物质反应B. 很活泼，在常温下能与所有物质发生反应C. 不活泼，常温时不能与其他物质发生化学反应D. 很不活泼，高温时难与其他物质发生反应解析：氧气的化学性质不是活泼，也
9、不是很活泼，而是比较活泼，在点燃或高温条件下能与许多物质反应，答案为 A。例 3. 下列实验现象的描述，正确的是（ ）A. 红磷在氧气中燃烧，发光、放热，生成大量白雾B. 蜡烛在氧气中燃烧，发出白光，放出热量，产生浓厚的白烟C. 硫磺在氧气中燃烧，发出蓝紫色火焰，生成无色有刺激性气味的气体二氧化硫D. 铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体解析：红磷在氧气中燃烧时生成大量的白烟，而不是白雾；蜡烛在氧气中燃烧的现象是发出白色，放出热量，生成的气体能使澄清的石灰水变浑浊，并不产生浓厚的白烟，所以 A、B 是错误的，而 CD 的描述符合实际发生的现象，因此是正确的。答案：CD例
10、4. 四个集气瓶，分别充满了空气、氮气、二氧化碳、氧气，试用简单的方法（不超过三步）加以鉴别。答：分别用燃着的木条伸入四个集气瓶中，木条燃烧正常的那瓶气体是空气，木条火焰燃烧更旺的原气体是氧气，木条火焰熄灭的两瓶原气体为氮气和二氧化碳，再向使火焰熄灭的两个集气瓶中倒入适量的澄清石灰水振荡，澄清的石灰水变浑浊的原气体为二氧化碳，没变化的对应原气体为氮气。例 5. 下列有关催化剂的叙述中，正确的是（ ）A. 催化剂能改变其他物质的反应速率B. 催化剂在反应前后性质和质量均不改变C. 催化剂只能加快反应速率D. 在任何反应中二氧化锰都能作催化剂解析：催化剂在反应中能改变其他物质的反应速率，包括加快和
11、减慢两种作用。因此答案C 是错误的，催化剂在反应前后本身的质量和化学性质保持不变，不是指所有性质不变，所以B 提法错误。一种催化剂不可以对任何化学反应都具有催化作用，二氧化猛对氯酸钾的分解有催化作用，答案 D 也是错误的。答案：A例 6. 下列化学反应既属于化合反应又属于氧化反应的是（ ），属于氧化反应不属于化合反应的是（ ） 1234硫 氧 气 二 氧 化 硫蜡 烛 氧 气 二 氧 化 碳 水铜 绿 氧 化 铜 二 氧 化 碳 水乙 炔 氧 气 二 氧 化 碳 水点 燃 点 燃加 热 点 燃解析：根据化合反应和氧化反应的定义，是化合反应，而均不是化合反应，因为有氧气参加的反应一定是氧化反应，
12、所以是氧化反应，而不是氧化反应。答案：；例 7. 如图是实验室用氯酸钾（用二氧化锰作催化剂）制取氧气的装置图。（1）指出图中的四处错误，并加以改正。（2）用已改正的装置回答下列问题：给试管加热时，应先使酒精灯在试管下方_，让试管_受热。导管口开始有气泡放出时，不宜立即收集，当气泡_地并比较_地放出后，再开始收集氧气。已经集满的一瓶氧气，用玻璃片盖住瓶口，_置于桌上。停止加热时，要先把导管移出水面，然后熄灭火焰，其原因是_。解析：应根据氧气实验室制法中发生装置的要求去分析。答案：（1）试管口向上倾斜，应使试管口略向下倾斜；酒精灯没在放药品的部位加热，应用酒精灯的外焰在药品的部位加热；导气管伸入大
13、试管内太长，应使其刚露出胶塞即可；集气瓶口加了胶塞，应去掉胶塞。（2）来回移动；均匀；连续；均匀；正；防止水沿着导管倒流入灼热的试管内，造成试管炸裂。【模拟试题】一. 选择题：1. 下列变化属于物理变化的是（ ）A. 镁带在空气中失去光泽B. 氯酸钾和二氧化锰共热制氧气C. 白磷在空气中冒白烟D. 分离液态空气制氧气2. 下列关于氧气物理性质的描述，不正确的是（ ）A. 不易溶于水 B. 密度比空气略大C. 通常状况下为无色无味的气体 D. 加压、降温可变为无色液体3. 为使灯泡经久耐用，常向灯泡内充入（ ）A. 氧气 B. 氮气和氩气C. 二氧化碳 D. 二氧化硫4. 下列的叙述中，不属于物
14、质化学性质的是（ ）A. 氧气具有氧化性 B. 硫可以在空气中燃烧C. 铁能在氧气中燃烧 D. 硫粉是淡黄色粉状固体5. 下列是有关实验现象的描述，符合题意且描述正确的是（ ）A. 铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射B. 硫粉在空气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰C. 木炭在氧气中燃烧发出白光，生成的气体使澄清石灰水变浑浊D. 蜡烛在空气中燃烧生成二氧化碳和水6. 下列各反应中，属于分解反应且有白色固体生成的是（ ）A. 镁带在氧气中燃烧 B. 加热碱式碳酸铜C. 白磷自燃 D. 氯酸钾和二氧化锰共热7. 下列四种放出气体的变化中，与其他三种有本质区别的一种是（ ）A. 木炭燃烧 B. 火药爆炸C.
15、加热高锰酸钾 D. 水加热至沸腾8. 下列叙述中，不属于氧气用途的是（ ）A. 急救病人 B. 工业保护气C. 富氧炼钢 D. 气焊、气割9. 下列情况，不会对环境造成污染的是（ ）A. 煤燃烧产生的烟 B. 汽车排出的尾气C. 工业废水的排放 D. 植物的光合作用10. 火柴划燃时产生的白烟，其主要成分可能是（ ）A. 二氧化硫 B. 五氧化二磷C. 二氧化碳 D. 四氧化三铁11. 下列化学反应中，没有黑色物质生成的是（ ）A. 加热碱式碳酸铜 B. 铁丝在氧气中燃烧C. 加热氯酸钾 D. 加热高锰酸钾12. 用最简单的方法区分硫粉、氯酸钾、二氧化锰、高锰酸钾，其依据是（ ）A. 颜色 B
16、. 气味 C. 状态 D. 溶解性13. 实验室用氯酸钾和二氧化锰共热制氧气，二氧化锰在反应前后发生改变的是（ ）A. 颜色 B. 质量C. 化学性质 D. 在固体混合物中的质量分数14. 实验室用加热氯酸钾的方法制取氧气时，忘记加入催化剂二氧化锰，其结果是（ ）A. 不影响化学反应速率B. 不能产生氧气C. 产生氧气，总产量不减少，但速率慢D. 反应速率很慢，产生的氧气比应有的产量少15. 检验集气瓶中是否充满氧气的正确方法是（ ）A. 将带火星的木条插入集气瓶内B. 将带火星的木条置于集气瓶口C. 在集气瓶口闻气味D. 将燃着的木条插入集气瓶内16. 工业上制取大量氧气的方法是（ ）A.
17、加热氯酸钾 B. 加热高锰酸钾C. 电解水 D. 分离空气17. 将氯酸钾和二氧化锰的混合物放入试管中加热一会儿，刚有气体放出后即停止加热，试管中剩余的固体物质共有（ ）A. 两种 B. 一种 C. 三种 D. 四种18. 在盛满空气的密闭容器中燃烧会使瓶内压强明显降低的物质是（ ）A. 铁 B. 碳 C. 磷 D. 硫19. 某同学归纳出氧气的主要用途有：急救病人，为飞行员、登山运动员、潜水员提供呼吸所需的氧气，在钢铁冶炼中，进行富氧鼓风提高炉温，加速冶炼过程，提高钢铁的质量和产量，化学工业上主要用于制取蒸馏水。使乙炔燃烧产生高温的氧炔焰，用于焊接或切割金属。在工业生产和科学实验中常用作氧化
18、剂。液氧用于火箭发动机，促使燃料迅速燃烧，产生高能推动火箭前进。你认为其中不正确的是（ ）A. B. C. 仅有 D. 仅有二. 填空题：20. 某气体既能用排水法收集又能用向上排空气法收集，那么该气体所具备的物理性质应是_。21. 有 A、B、C 、D 、E 五种物质，黑色固体 B 能在白色固体 A 和黑色粉末 D 共热生成的无色气体中燃烧的更旺，生成的无色气体 E 能使澄清石灰水变浑浊，则 A 是_，C 是_，E 是_。并写出以下文字表达式： A 和 D 共热_。22. 木炭； 硫； 细铁丝；蜡烛，分别在氧气中燃烧时，有火焰产生的是_，没有火焰而发出白光的是_，没有火焰而火星四射的是_，生
19、成二氧化碳和水的是_。23. 在以下物质中，将符合下面要求的物质的序号写在横线上。（1）无色无嗅，通常状况下是气体的是_；（2）无色有刺激性气味的气体是_；（3）铁在氧气中燃烧生成黑色固体是_；A. 二氧化硫 B. 二氧化碳 C. 氧化镁 D. 四氧化三铁24. （A）木炭；（B）硫磺；（C）红磷；（D）铁丝；（E ）蜡烛五种物质分别在氧气中燃烧。用序号回答：（1）发出明亮的蓝紫色火焰的是_。（2）产生大量白烟的是_。（3）生成黑色固体的是_。（4）产生的气体能使澄清石灰水变浑浊的是_。（5）生成的气体会污染空气的是_。（6）不属于化合反应的是_。（7）实验时需在瓶底放少量水或细砂的是_。25
20、. 有编号为 A、B、C、D 的四支试管，A 中只加入氯酸钾； B 中只加入高锰酸钾；C 中加入氯酸钾和少量二氧化锰；D 中加入氯酸钾和少量高锰酸钾，将它们分别加热至完全反应，则四支试管中反应速度最慢的是_（填序号）；它们共同的产物是_；B、C、D 三支试管剩余的固体中含有的共同物质是_；该物质在这三个反应中其作用不同，在 B 中它是_；在 C 中它是_；26. （1）实验室用高锰酸钾制取氧气，有以下操作步骤：撤去酒精灯；检查装置气密性； 把集气瓶装满水，倒置于水槽中； 点燃酒精灯；收集气体； 撤出伸入水槽中的导管；往试管中装入高锰酸钾固体；选择好仪器准备实验；固定试管。操作的正确顺序应该是_
21、；（2）试管口为什么要略向下倾斜_；（3）开始收集氧气的最适宜时刻是_；（4）集满氧气后，集气瓶小心地移出水面，瓶子应_放在桌上，这是因为_（5）试管口棉花团的作用是_27. 指出下列有关氧气的实验装置或操作中各一处明显错误及其不良后果。（1）发生 （2）收集 （3）验满 （4）铁丝燃烧(1)2(3)火 焰 木 条 4错误：_ _ _ _后果：_ _ _ _【试题答案】一. 选择题：1. D 2. D 3. B 4. D 5. D 6. D7. D 8. B 9. D 10. B 11. C 12. A13. D 14. C 15. B 16. D 17. C 18. C19. C二. 填空题
22、：20. 不易（难，极难）溶于水，密度比空气大21. 氯酸钾；氧气；二氧化碳 氯 酸 钾 氯 化 钾 氧 气二 氧 化 锰 22. ； ；23. B；A ；D24. B；C ； D；AE ；B ； E；D25. A；氧气；二氧化锰；生成物；催化剂26. （1）（2）防止药品中吸附的水分在加热条件下蒸发出来，在试管口凝聚成水珠倒流到试管底部使试管炸裂。（3）气泡连续均匀地放出时。（4）正；氧气的密度大于空气的密度。（5）防止高锰酸钾粉末进入试管。27. （1）试管口向上倾斜，试管口部的水倒流至温度高的试管底部造成试管破裂。（2）导管置于集气瓶口部；集气瓶内的空气排不干净导致收集不满。（3）木条伸入集气瓶中部；达不到验满的目的。（4）集气瓶底没有放入少量水或细砂；生成物的熔融物体落在瓶底而炸裂瓶底。
