『壹』 教学设计:《实验室怎样制取二氧化碳》的教学设计
1、知识与技能:
①理解实验室制备二氧化碳的反应原理和实验装置;回
②初步学会制取二氧化碳;答
2、过程与方法:
以实验室制取氧气的思路为平台,搭建起实验室制取气体的思路。然后依据实验室制取气体的思路探究。通过学生已有经验和探究活动帮助学生认识和完成实验室制取二氧化碳。
『贰』 氧气的制备方法三种
实验室
加热氯酸钾(有少量的二氧化锰):2KClO3 =MnO2 △= 2KCl + 3O2 ↑
加热高锰酸钾:2KMnO4 =△= K2MnO4 + MnO2 + O2↑
用双氧水制氧气:2H2O2= MnO2= 2H2O+ O2↑
工业(物理变化)
分离液态空气
液氧为天蓝色液体。固氧为蓝色晶体。常温下不是很活泼,与许多物质都不易产生作用。但在高温下则很活跃,能与多种元素直接化合,这与氧原子的电负性仅次于氟。
氧在自然界中分布最广,占地壳质量的48.6%,是丰富度最高的元素。在烃类氧化、废水处理、火箭推进剂以及航空、航天和潜水中供动物及人进行呼吸等方面均需要用氧。动物呼吸、燃烧和一切氧化过程(包括有机物)都消耗氧气。
在金属的切割和焊接中是用纯度93.5%~99.2%的氧气与可燃气(如乙炔)混合,产生极高温度的火焰,从而使金属熔融。为了强化硝酸和硫酸的生产过程也需要氧。不用空气而用氧与水蒸气的混合物吹人煤气气化炉中,能得到高热值的煤气。医疗用气极为重要。
氧气的中文名称是清朝徐寿命名的。他认为人的生存离不开氧气,所以就命名为“养气”即“养气之质”,后来为了统一就用“氧”代替了“养”字,便叫这“氧气”。
O₂分子内的化学键通常是共价键。
从实验上来说,顺磁共振光谱证明O有顺磁性,还证明O有两个未成对的电子。说明原来的以双键结合的氧分子结构式不符合实际。
氧气的结构,基态O₂分子中并不存在双键,氧分子里形成了两个三电子键。
氧的分子轨道电子排布式是,在π轨道中有不成对的单电子,所以O₂分子是所有双原子气体分子中唯一的一种具有偶数电子同时又显示顺磁性的物质。
两个氧原子进行sp轨道杂化,一个单电子填充进sp杂化轨道,成σ键,另一个单电子填充进p轨道,成π键。氧气是奇电子分子,具有顺磁性。
单线态氧和三线态氧
普通氧气含有两个未配对的电子,等同于一个双游离基。两个未配对电子的自旋状态相同,自旋量子数之和S=1,2S+1=3,因而基态的氧分子自旋多重性为3,称为三线态氧。
在受激发下,氧气分子的两个未配对电子发生配对,自旋量子数的代数和S=0,2S+1=1,称为单线态氧。
空气中的氧气绝大多数为三线态氧。紫外线的照射及一些有机分子对氧气的能量传递是形成单线态氧的主要原因。单线态氧的氧化能力高于三线态氧。
单线态氧的分子类似烯烃分子,因而可以和双烯发生狄尔斯-阿尔德反应。