初中化學(xué)《氧氣》課件

氧氣無(wú)色、無(wú)味、無(wú)臭的氣體。是地球上所有生物生存所必需的物質(zhì)。我們每天呼吸的空氣中大約含有21%的氧氣。氧氣在化學(xué)反應(yīng)中起著至關(guān)重要的作用，它是生命的基本元素之一。氧氣的發(fā)現(xiàn)1卡爾·威廉·舍勒1772年，瑞典化學(xué)家舍勒通過(guò)加熱硝酸鉀和濃硫酸的混合物發(fā)現(xiàn)了氧氣。2約瑟夫·普里斯特利1774年，英國(guó)化學(xué)家普里斯特利通過(guò)加熱氧化汞發(fā)現(xiàn)了氧氣。3拉瓦錫1777年，法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定了氧氣在燃燒中的作用，并為氧氣命名。氧氣在18世紀(jì)被發(fā)現(xiàn)，幾位科學(xué)家為其發(fā)現(xiàn)做出了貢獻(xiàn)。舍勒、普里斯特利和拉瓦錫的實(shí)驗(yàn)揭示了氧氣的性質(zhì)和作用，為現(xiàn)代化學(xué)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。氧氣的性質(zhì)無(wú)色無(wú)味氧氣是無(wú)色、無(wú)味的氣體，我們平時(shí)無(wú)法直接觀察到它。不易溶于水氧氣在水中的溶解度很低，這使得水生生物需要通過(guò)特殊的器官才能獲取氧氣。密度略大于空氣氧氣的密度比空氣略大，所以在空氣中氧氣會(huì)處于較低的位置。具有助燃性氧氣是支持燃燒的重要物質(zhì)，沒(méi)有氧氣，火就無(wú)法燃燒。氧氣的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)演示氧氣的化學(xué)性質(zhì)非常活潑，能夠與許多物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生各種現(xiàn)象。課堂演示實(shí)驗(yàn)可以幫助學(xué)生直觀地觀察氧氣的性質(zhì)，并加深對(duì)氧氣性質(zhì)的理解。木炭在氧氣中燃燒鐵絲在氧氣中燃燒硫磺在氧氣中燃燒氧氣在生活中的應(yīng)用醫(yī)療醫(yī)院使用氧氣治療呼吸困難患者。氧氣罐幫助患者恢復(fù)健康。工業(yè)氧氣是鋼鐵冶煉和金屬加工的必要材料?；瘜W(xué)工業(yè)使用氧氣合成其他物質(zhì)。航空飛機(jī)使用氧氣維持機(jī)艙內(nèi)正常的氧氣濃度。氧氣瓶是飛行員在高空飛行時(shí)的必要裝備。潛水潛水員使用氧氣瓶在水下呼吸。氧氣瓶幫助潛水員探索水下世界。制取氧氣的方法實(shí)驗(yàn)室制取氧氣實(shí)驗(yàn)室中通常使用加熱氯酸鉀或高錳酸鉀的方法制取氧氣。這些反應(yīng)需要催化劑才能進(jìn)行。工業(yè)制取氧氣工業(yè)上主要采用分離液態(tài)空氣的方法制取氧氣。利用氧氣和氮?dú)夥悬c(diǎn)的不同，將液態(tài)空氣進(jìn)行分離，從而得到高純度的氧氣。其他方法除了以上兩種方法之外，還有一些其他的制取氧氣方法。例如，電解水可以制取氧氣，還有用一些植物的光合作用也能產(chǎn)生氧氣。氧氣的來(lái)源植物光合作用植物通過(guò)光合作用吸收二氧化碳，釋放氧氣。水體中的氧氣水體中的氧氣主要來(lái)自大氣溶解和水生植物光合作用。工業(yè)制氧工業(yè)上可以通過(guò)空氣分離技術(shù)，將空氣中的氧氣分離出來(lái)。氧氣在呼吸中的作用呼吸作用人類(lèi)和動(dòng)物吸入氧氣，氧化食物，產(chǎn)生能量，維持生命活動(dòng)。血液運(yùn)輸氧氣與血液中的血紅蛋白結(jié)合，被運(yùn)輸?shù)缴眢w各個(gè)部位。細(xì)胞呼吸氧氣參與細(xì)胞內(nèi)的氧化反應(yīng)，釋放能量，供機(jī)體活動(dòng)。氧氣與生命生命必需品氧氣是地球上所有生物生存的必需品，在生命活動(dòng)中起著至關(guān)重要的作用。呼吸作用生物通過(guò)呼吸作用吸收氧氣，并將其轉(zhuǎn)化為能量，為生命活動(dòng)提供動(dòng)力。氧化過(guò)程氧氣參與生物體內(nèi)多種氧化過(guò)程，例如食物的消化和分解。生命延續(xù)氧氣對(duì)于維持生命活動(dòng)，保證生命的正常延續(xù)和繁衍至關(guān)重要。氧氣與燃燒燃燒條件燃燒是可燃物與氧化劑發(fā)生的一種發(fā)光發(fā)熱的劇烈化學(xué)反應(yīng)。需要可燃物、氧化劑和溫度達(dá)到著火點(diǎn)這三個(gè)條件。燃燒過(guò)程燃燒是一個(gè)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，可燃物與氧化劑在高溫下快速氧化，釋放大量熱量和光能。滅火方法滅火的關(guān)鍵是消除燃燒的三個(gè)條件，例如降低溫度、隔絕氧氣或移除可燃物。氧氣與化合物氧化反應(yīng)氧氣是一種強(qiáng)氧化劑，參與許多化學(xué)反應(yīng)，形成氧化物。水水是氧氣與氫氣反應(yīng)生成的化合物，對(duì)生命至關(guān)重要。二氧化碳二氧化碳是碳與氧氣反應(yīng)生成的化合物，在呼吸和光合作用中起關(guān)鍵作用。金屬氧化物金屬與氧氣反應(yīng)形成金屬氧化物，例如鐵銹，是常見(jiàn)的化學(xué)反應(yīng)。氧氣與人類(lèi)健康氧氣充足氧氣是維持生命的基本要素之一。充足的氧氣供應(yīng)可以增強(qiáng)免疫力，提高抵抗力，保持身體健康。氧氣不足氧氣不足會(huì)導(dǎo)致呼吸困難，頭暈乏力，甚至引發(fā)嚴(yán)重疾病。高原地區(qū)氧氣稀薄，登山者要做好預(yù)防措施，避免高原反應(yīng)。氧氣與環(huán)境保護(hù)空氣污染氧氣濃度降低，空氣污染加劇，影響環(huán)境質(zhì)量和人類(lèi)健康。溫室效應(yīng)氧氣參與碳循環(huán)，減少二氧化碳排放，減緩全球變暖。臭氧層破壞保護(hù)臭氧層，減少紫外線輻射，維護(hù)地球生命安全。水體污染水體富營(yíng)養(yǎng)化，導(dǎo)致水體缺氧，影響水生生物生存。氧氣與宇宙探索航天器氧氣是航天器的必備燃料之一，推動(dòng)航天器飛向太空。宇航員呼吸氧氣是宇航員在太空中生存的關(guān)鍵，為宇航員提供呼吸所需的氧氣。尋找生命氧氣是生命存在的重要標(biāo)志，科學(xué)家在尋找外星生命時(shí)，也會(huì)關(guān)注氧氣的存在。氧氣的儲(chǔ)存和使用儲(chǔ)存方式氧氣通常儲(chǔ)存在高壓鋼瓶中，并使用安全閥和壓力表進(jìn)行監(jiān)控。醫(yī)療用途氧氣在醫(yī)療領(lǐng)域廣泛用于呼吸治療、手術(shù)麻醉、急救等。工業(yè)應(yīng)用氧氣是許多工業(yè)過(guò)程的必要材料，例如焊接、切割、金屬冶煉等。航天探索氧氣在航天領(lǐng)域用于宇航員的呼吸和火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃料。氧氣的安全問(wèn)題11.氧氣泄漏氧氣泄漏會(huì)造成火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)，需注意通風(fēng)，避免明火。22.氧氣中毒氧氣濃度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致氧氣中毒，需要保持通風(fēng)，避免長(zhǎng)時(shí)間接觸高濃度氧氣。33.氧氣瓶安全氧氣瓶要定期檢查，避免瓶體損壞，防止泄漏或爆炸。44.安全使用使用氧氣設(shè)備前要仔細(xì)閱讀說(shuō)明書(shū)，并嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行操作。氧氣的歷史發(fā)展1古代古希臘哲學(xué)家認(rèn)為空氣中存在一種“生命之氣”。218世紀(jì)瑞典化學(xué)家舍勒和英國(guó)科學(xué)家普利斯特里分別獨(dú)立發(fā)現(xiàn)氧氣。319世紀(jì)法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫證實(shí)氧氣是空氣中的一種成分，并確定了它的化學(xué)性質(zhì)。4現(xiàn)代氧氣在工業(yè)、醫(yī)療、航空航天等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。氧氣的未來(lái)應(yīng)用太空探索氧氣是未來(lái)太空探索的關(guān)鍵。氧氣供應(yīng)系統(tǒng)對(duì)于宇航員在太空中的生存至關(guān)重要。清潔能源氧氣將成為未來(lái)清潔能源的關(guān)鍵。氧氣作為燃料電池的原料，提供綠色環(huán)保的能源解決方案。醫(yī)療保健氧氣在醫(yī)療保健方面將發(fā)揮更重要的作用。氧氣療法將用于治療呼吸系統(tǒng)疾病，提高人體免疫力。氧氣的基本概念氧氣的化學(xué)式氧氣是由兩個(gè)氧原子組成的，其化學(xué)式為O2。氧氣的狀態(tài)在常溫常壓下，氧氣是無(wú)色無(wú)味的氣體，不易溶于水。氧氣的化學(xué)性質(zhì)氧化性氧氣具有很強(qiáng)的氧化性，可以與許多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成氧化物。例如，鐵在氧氣中燃燒生成氧化鐵。與金屬反應(yīng)氧氣可以與大多數(shù)金屬反應(yīng)，生成金屬氧化物。例如，鎂在氧氣中燃燒生成氧化鎂。與非金屬反應(yīng)氧氣可以與許多非金屬反應(yīng)，生成非金屬氧化物。例如，碳在氧氣中燃燒生成二氧化碳。與有機(jī)物反應(yīng)氧氣可以與有機(jī)物反應(yīng)，生成二氧化碳和水。例如，甲烷在氧氣中燃燒生成二氧化碳和水。氧氣的物理性質(zhì)無(wú)色無(wú)味氧氣是一種無(wú)色、無(wú)味、無(wú)臭的氣體。密度略大于空氣氧氣的密度比空氣略大，約為1.429克/升，因此，氧氣瓶中的氧氣比空氣更重。液態(tài)氧氣呈淡藍(lán)色液態(tài)氧氣呈淡藍(lán)色，密度比水略大，沸點(diǎn)為-183℃，在常壓下易揮發(fā)。固態(tài)氧氣呈淡藍(lán)色固態(tài)氧氣呈淡藍(lán)色，熔點(diǎn)為-218℃，在常壓下易升華。氧氣的實(shí)驗(yàn)操作1準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)儀器準(zhǔn)備必要的實(shí)驗(yàn)儀器，例如集氣瓶、試管、酒精燈、導(dǎo)管、水槽等。2組裝實(shí)驗(yàn)裝置根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和安全規(guī)范，組裝實(shí)驗(yàn)裝置，確保裝置的氣密性。3收集氧氣利用排水法或向上排空氣法收集氧氣，并注意收集方法的選擇。4檢驗(yàn)氧氣使用帶火星的木條檢驗(yàn)收集到的氣體，觀察木條是否復(fù)燃。氧氣的生產(chǎn)技術(shù)11.分餾空氣法空氣經(jīng)過(guò)壓縮、冷卻，分離出液態(tài)氧氣。22.電解水法利用電解水的方法獲得氫氣和氧氣，較為純凈。33.化學(xué)制備法利用某些物質(zhì)反應(yīng)釋放氧氣，例如過(guò)氧化氫分解。氧氣的儲(chǔ)存技術(shù)高壓鋼瓶?jī)?chǔ)存高壓鋼瓶是最常見(jiàn)的氧氣儲(chǔ)存方式，將氧氣壓縮到高壓狀態(tài)，儲(chǔ)存效率高。常見(jiàn)的鋼瓶壓力為15MPa，能夠容納大量氧氣，方便運(yùn)輸和使用。低溫液態(tài)儲(chǔ)存液態(tài)氧氣儲(chǔ)存在專(zhuān)門(mén)的低溫容器中，通過(guò)降低溫度將氣體轉(zhuǎn)化為液體，體積大幅減小。這種方法適用于大規(guī)模氧氣儲(chǔ)存，常用于工業(yè)生產(chǎn)和醫(yī)療領(lǐng)域。氧氣的檢測(cè)方法木條復(fù)燃法將一根熄滅的木條伸入集氣瓶中，若木條復(fù)燃，則證明瓶中盛有氧氣。帶火星的木條將一根帶火星的木條伸入集氣瓶中，若木條復(fù)燃，則證明瓶中盛有氧氣。氧化銅還原法將黑色氧化銅粉末放入盛有待測(cè)氣體的試管中，加熱，若黑色氧化銅粉末變紅，則證明氣體中含有氧氣。氧氣與其他氣體的區(qū)別顏色氧氣是無(wú)色無(wú)味的，而其他氣體可能具有顏色或氣味，例如二氧化碳是無(wú)色無(wú)味的，但具有刺激性氣味，而氯氣是黃綠色、有刺激性氣味的氣體。密度氧氣的密度略大于空氣，而其他氣體可能密度更大，例如二氧化碳的密度比空氣大，而氫氣的密度比空氣小。溶解度氧氣在水中的溶解度很小，而其他氣體可能溶解度更大，例如二氧化碳在水中的溶解度比氧氣大，而氫氣在水中的溶解度則很小?；瘜W(xué)性質(zhì)氧氣具有強(qiáng)氧化性，而其他氣體可能具有還原性或惰性，例如氮?dú)馐嵌栊詺怏w，而氫氣具有還原性。氧氣與人類(lèi)活動(dòng)的關(guān)系呼吸氧氣是人類(lèi)呼吸所必需的，人類(lèi)需要氧氣才能維持生命。呼吸作用將氧氣轉(zhuǎn)化為能量，支持身體各項(xiàng)功能。燃燒氧氣是燃燒的重要條件，燃燒需要氧氣的參與。人類(lèi)利用燃燒來(lái)獲取能量，例如，烹飪、取暖和發(fā)電。工業(yè)生產(chǎn)氧氣在許多工業(yè)領(lǐng)域中發(fā)揮著重要作用，例如，鋼鐵冶煉、化學(xué)合成。氧氣還用于制造各種產(chǎn)品，如醫(yī)藥、電子產(chǎn)品和食品。醫(yī)療保健氧氣在醫(yī)療領(lǐng)域中至關(guān)重要，用于治療呼吸系統(tǒng)疾病。氧氣也用于手術(shù)和其他醫(yī)療程序，以幫助患者恢復(fù)健康。氧氣與地球生態(tài)系統(tǒng)1氧氣循環(huán)氧氣在地球生態(tài)系統(tǒng)中不斷循環(huán)，形成一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡，為生命提供必要的條件。2植物的光合作用綠色植物通過(guò)光合作用吸收二氧化碳并釋放氧氣，是氧氣的主要來(lái)源。3動(dòng)物的呼吸作用動(dòng)物吸入氧氣，進(jìn)行呼吸作用，釋放二氧化碳，維持氧氣循環(huán)的平衡。4氧氣與氣候氧氣與大氣層中的其他氣體相互作用，影響地球的氣候，對(duì)生命至關(guān)重要。氧氣與可再生能源太陽(yáng)能太陽(yáng)能是一種清潔、可持續(xù)的能源，利用太陽(yáng)能電池板將光能轉(zhuǎn)化為電能。光合作用是一個(gè)重要的過(guò)程，需要氧氣來(lái)釋放能量，促進(jìn)植物生長(zhǎng)。風(fēng)能風(fēng)能是利用風(fēng)力發(fā)電機(jī)將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，提供清潔能源。氧氣是風(fēng)能發(fā)電的關(guān)鍵，因?yàn)榭諝庵械难鯕庵С至孙L(fēng)力發(fā)電的燃燒過(guò)程。水力發(fā)電水力發(fā)電利用水流推動(dòng)渦輪機(jī)發(fā)電，是清潔能源的重要來(lái)源。水循環(huán)系統(tǒng)中，氧氣在水中的溶解度影響著水生生物的呼吸，間接影響水力發(fā)電。生物質(zhì)能生物質(zhì)能是一種可再生能源，利用植物、木材等有機(jī)物進(jìn)行燃燒發(fā)電。氧氣是燃燒過(guò)程的必