資源簡介

課題2 氧氣
一、教材分析
化學研究的對象是物質，本課就是以學生最熟悉、自然界存在最廣泛的物質之一——氧氣作為學習的范例進行學習。這是學生第一次將化學實驗與研究純凈物的性質結合起來，需要學習如何觀察實驗現象，如何分析實驗現象得出結論。因此，方法的指導是本課的重要任務之一。還有通過本課學習要讓學生逐步學會研究物質的一般思路和方法。
二、學情分析
首先，對于氧氣，學生已經有了一些感性的知識，再經過前面對空氣的學習，學生對氧氣有了更深刻的認識，所以在知識背景上具備了學習本課題的條件。
另外，本課是研究純凈物性質的起始課，怎樣研究物質？學生在學習思路和方法上還存有欠缺，所以，要通過本課的學習使學生逐步了解學習物質性質的基本思路。
三、教學目標
1.通過觀察和生活常識，能說出氧氣的物理性質。
2.通過實驗探究，認識氧氣能與許多物質發生化學反應，氧氣的化學性質比較活潑。
3.認真觀察實驗現象，學會描述化學反應中的一些現象。
4.認識化合反應、氧化反應。
5.通過總結歸納氧氣的性質，初步形成研究物質的一般思路和方法。
四、教學重難點
重點：氧氣的化學性質以及化合反應的概念。
難點：1.理解氧氣的化學性質比較活潑。
2.觀察并準確描述化學反應中的現象。
五、教學過程
【知識回顧】對空氣、氧氣、氮氣等進行物質分類。
【講解】空氣、稀有氣體屬于混合物，無固定的物理性質，各成分保持各自的化學性質。氮氣、氧氣、二氧化碳屬于純凈物，有固定的物理性質和化學性質。那么這些熟悉的物質都有哪些性質呢？本節課主要探究氧氣的性質。
【板書】課題2 氧氣
【提問】如何研究物質的性質呢？
【學生思考】討論回答。
【展示】一瓶氧氣。
【講解】看到一種物質，我們本能地會去觀察它，看它有什么特征，什么顏色、狀態等等。對于物質性質的研究，也是如此，我們一般先運用觀察法來研究物質的外觀性質，如顏色、氣味、狀態等。然后再應用實驗進一步探究物質的溶解性、可燃性等不能直接觀察到的性質。在實驗中也需要觀察、對比、分類等方法。直接觀察到的性質一般是物理性質，而經實驗探究得到的既有物理性質，又有化學性質。下面我們就運用這些方法來探究氧氣的性質。
【板書】一、氧氣的物理性質
【學生活動】觀察不同溫度和壓強下的氧氣，描述你所觀察到的現象，并分析氧氣的性質。
【總結】常溫常壓下，氧氣是無色、無味的氣體。在壓強101 kPa時，氧氣在-183 ℃時變為淡藍色液體，在-218 ℃時變為淡藍色雪花狀固體。
【學生活動】根據圖片和文字資料分析氧氣的溶解性和密度。
【資料】圖片展示多彩的海底世界。文字展示氧氣的溶解性（在室溫下，1 L水中只能溶解約30 mL氧氣。而同樣溫度下，1L水中大約能溶解700L的氨氣）。
【總結】氧氣能溶于水，但不易溶于水。
【資料】標準狀況下，氧氣的密度為1.429 g/L，，空氣的密度為1.293 g/L。
【總結】氧氣的密度比空氣略大。
【過渡】探究物質性質時，一般先探究其物理性質，再探究其化學性質。
【板書】二、氧氣的化學性質
【圖片展示】氧氣的性質：支持燃燒。
【講解】在學習氧氣的用途時我們已經了解到氧氣的性質之一是支持燃燒。為了讓大家更形象化的知道氧氣的助燃性，我們進行實驗驗證。如果讓你設計實驗驗證氧氣能支持燃燒，你會如何設計？
【學生活動】設計實驗，驗證氧氣支持燃燒。
【總結】將帶火星的木條伸入集氣瓶中，觀察木條能否復燃。
【實驗】播放實驗視頻或學生動手實驗，觀察、描述并分析實驗現象。
【總結】觀察到帶火星的木條伸入氧氣瓶后，復燃。說明氧氣可以使帶有火星的木條復燃，即氧氣支持燃燒。
【講解】事實上，這就是我們最常用的氧氣的檢驗方法。再強調一下，帶有火星的木條能在氧氣中復燃，說明氧氣能支持燃燒，具有“助燃性”，另外需要注意的是，氧氣本身是不能燃燒的。
【講解】觀察法是研究物質的性質時常用的方法，運用此方法的程序是：明確觀察目的→確定觀察的內容→分析觀察現象→得出結論。在觀察時要帶著以下問題，你看到了什么？你知道了什么？你想到了什么？你還想知道什么？下面我們繼續結合觀察法探究氧氣的化學性質。
【實驗1】觀察硫分別在空氣和氧氣中的燃燒。在燃燒匙中放入少許硫粉，在酒精燈上加熱，觀察現象，然后將燃著的硫放入盛有氧氣的集氣瓶中，觀察現象。
【學生活動】觀察硫分別在空氣和氧氣中燃燒的現象，并用語言描述。
實驗內容 實驗現象
硫在空氣中燃燒 硫在空氣中安靜的燃燒，發出淡藍色的火焰，放出熱量。生成一種無色有刺激性氣味的氣體。
硫在氧氣中燃燒 硫在氧氣中劇烈的燃燒，發出明亮的藍紫色火焰，放出大量的熱。生成一種無色有刺激性氣味的氣體。
【提問】硫燃燒屬于物理變化還是化學變化？為什么？
【總結】硫燃燒時有刺激性氣味的氣體生成，與硫不屬于同一種物質，即有其他物質生成，屬于化學變化。
【分析】硫燃燒生成的這種有刺激性氣味的氣體叫二氧化硫(化學式為 SO2)，二氧化硫是污染空氣的主要氣體之一。一些化工廠排放的氣體中常含有二氧化硫，空氣中二氧化硫過多，下雨時會形成酸雨。燃放爆竹時也會產生二氧化硫，為保護環境，我們不應燃放爆竹、煙花。
【交流討論】硫在空氣燃燒不如在氧氣中燃燒劇烈，說明了什么？
【總結】說明物質燃燒主要是與氧氣反應，反應的文字表達式：硫＋氧氣二氧化硫。
【交流討論】實驗時可以觀察到集氣瓶底部有少量水，其作用是什么？
【總結】二氧化硫易溶于水，可吸收二氧化硫，防止反應生成的二氧化硫有毒氣體逸散到空氣中，對空氣產生污染。
【過渡】硫分別在空氣和氧氣中燃燒的現象不同，那木炭分別在空氣和氧氣中燃燒的現象又會怎樣呢？請小組同學間相互討論，確定實驗步驟并進行實驗。
【總結】用坩堝鉗夾取一小塊木炭，在酒精燈上加熱，觀察木炭在空氣中的燃燒現象。再把紅熱的木炭插入到盛有氧氣的集氣瓶中。觀察木炭在氧氣里燃燒的現象。
【學生活動】觀察木炭分別在空氣和氧氣中燃燒的現象，并用語言描述。
實驗內容 實驗現象
碳在空氣中燃燒 持續紅熱，放出熱量，生成一種能使澄清石灰水變渾濁的氣體。
碳在氧氣中燃燒 劇烈燃燒，發出白光，放出熱量，生成一種能使澄清石灰水變渾濁的氣體。
【總結】澄清的石灰水變渾濁說明有二氧化碳生成，則木炭燃燒時發生了化學變化，反應的文字表達式：碳＋氧氣二氧化碳。
【交流討論】試分析硫、木炭分別在空氣和氧氣中燃燒的現象不同的原因？
【總結】物質燃燒是與空氣中的氧氣發生反應，氧氣的濃度越大，燃燒越劇烈，空氣中氧氣含量低，所以在空氣中燃燒沒有在純氧中劇烈。
【過渡】硫、木炭等既可以在空氣中燃燒也可以在氧氣中燃燒，那鐵絲會燃燒嗎？
【學生活動】觀察木炭分別在空氣和氧氣中燃燒的現象，并用語言描述。
實驗內容 實驗現象
鐵絲在空氣中燃燒 空氣中持續加熱發紅，離火后變冷，不能燃燒
鐵絲在氧氣中燃燒 劇烈燃燒，火星四射，放出大量的熱，生成黑色固體
【總結】在空氣中加熱鐵絲時，鐵絲只能發生紅熱現象，不能燃燒；但在氧氣里點燃細鐵絲可發生劇烈燃燒，火星四射。鐵與氧氣反應生成黑色的四氧化三鐵，屬于化學變化。反應的文字表達式：鐵＋氧氣四氧化三鐵。
【交流討論】
（1）鐵絲為什么繞成螺旋狀？下端系一根火柴起什么作用？
（2）集氣瓶底為什么要先放少量水？
（3）鐵絲在空氣中加熱不能燃燒，而在氧氣里燃燒，這說明了什么？
【總結】
（1）鐵絲繞成螺旋狀是為了增大鐵絲的受熱面積；下端系一根火柴是起引燃作用。
（2）集氣瓶底要先放少量水是防止熔融的生成物濺入集氣瓶瓶底，使集氣瓶炸裂。也可用細沙替代。
（3）說明反應物的濃度不但會影響反應的劇烈程度，有時還會影響反應是否能夠發生。
【講解】通過上面的探究我們知道，氧氣支持燃燒，能夠與多種物質發生反應，且氧氣的濃度會影響反應的劇烈程度，化學性質比較活潑。氧氣常被用作助燃劑，如液氧與液氫聯合被用于運載火箭的推進劑。氧氣在生產和生活中的應用非常廣泛。
【學生活動】分析下列四個化學反應，有什么共同的特征？
紅磷＋氧氣五氧化二磷
硫＋氧氣二氧化硫
木炭＋氧氣二氧化碳
鐵＋氧氣四氧化三鐵
【總結】
1．反應物是兩種，生成物是一種；
2．反應物中都有氧氣。
……
【學生活動】閱讀課本內容總結化合反應和氧化反應的概念。
【學生總結】
1．化合反應
（1）定義：有兩種或兩種以上的物質生成另一種新物質的反應。
（2）特點：“多變一”。
（3）表達式：A＋B＋…→X。
2．氧化反應和緩慢氧化
（1）氧化反應：物質跟氧氣發生的反應都屬于氧化反應。
（2）緩慢氧化：進行得很慢，不容易被察覺的氧化反應叫緩慢氧化。
【提問】舉出生活中常見的緩慢氧化的例子，并討論分析緩慢氧化的“功”與“過”。
【總結】物質在氧氣中的燃燒是較劇烈的氧化反應，但并不是所有的氧化反應都像燃燒那樣劇烈并發光、放熱。有些氧化反應進行得很慢，甚至不容易被察覺，這種氧化叫做緩慢氧化。如動植物的呼吸、食物的腐爛、酒和醋的釀造、農家肥料的腐熟等都包含物質的緩慢氧化。
【課堂小結】
六、板書設計
課題2 氧氣
一、氧氣的物理性質
無色、無味、氣體、不易溶于水、密度比空氣大
二、氧氣的化學性質
能使帶火星的木條復燃——檢驗氧氣
硫＋氧氣二氧化硫
碳＋氧氣二氧化碳
鐵＋氧氣四氧化三鐵
三、化合反應、氧化反應
化合反應：多變一
氧化反應：與氧氣反應

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