《上化学氧气》课件

上化学氧气化学课程中，通过学习氧气的性质和用途，帮助学生深入了解化学元素的特点及其在生活中的重要作用。本节课将重点介绍氧气的物理化学性质以及在医疗、工业等领域的应用。课程学习目标掌握化学氧气的基础知识了解什么是化学氧气、其性质和产生过程。学习制取氧气的实验方法掌握实验室中制取氧气的安全操作步骤。了解氧气的工业生产和应用学习工业制氧的方法以及液氧的性质和应用。掌握氧气使用的安全知识理解氧气使用的注意事项以及预防措施。什么是化学氧气定义化学氧气是一种无色、无味、微溶于水的气体,化学式为O2。它是自然界中最重要的气体之一,在维持生命活动方面起着关键作用。分子结构化学氧气由两个氧原子通过双键连接而成,是一种典型的双原子分子。它的电子配置和化学性质使其成为一种强氧化剂。循环过程在自然界中,氧气通过光合作用和呼吸作用不断循环,是维持地球生态平衡的关键气体。植物释放氧气,动物呼吸吸收氧气,形成了完整的生命循环。化学氧气的性质化学特性氧气是一种无色无味的气体，是最常见的自由基物质，具有强氧化性。它能与多数元素发生反应，形成化合物。物理性质氧气在常温常压下是一种无色无味的气体，相对密度为1.1，溶解于水中。液化温度为-183℃，熔点为-219℃。反应活性氧气具有强烈的化学反应活性，能够与许多元素发生剧烈的化学反应，释放大量热量。在高温或助燃剂作用下反应更为剧烈。生物作用氧气是支持生命的必要元素。它能被生物体吸收利用,参与呼吸代谢,提供能量。过量吸入氧气也会引起中毒。化学氧气的产生氧气的提取化学氧气主要通过提取空气中的氧气而制得。空气中约含有21%的氧气。液化分馏法将空气冷却至极低温,使其分馏成氧气、氮气和其他组分,再进行分离。电解法利用电解的方式,将水分解产生氢气和氧气,从而获得高纯度的化学氧气。化学反应法通过化学反应如热分解、化学吸附等方式,从而制取纯度较高的化学氧气。实验：制取氧气1准备材料实验需要氧化铜、酒精灯或小型煤气炉、试管架、烧杯等基本实验器材。2实验步骤将一些氧化铜装入试管中,用酒精灯加热。观察实验现象并仔细记录。3收集氧气氧气产生后可用倒置烧杯法收集,并进行点燃或其他性质观察实验。注意事项安全第一在制取和使用氧气时务必严格遵守安全操作规程，避免发生意外。防止泄漏氧气富氧环境具有潜在的火灾隐患，必须小心谨慎，避免管路泄漏。谨防中毒高浓度氧气可能导致氧中毒，应严格控制浓度并采取相应防护措施。规范操作应严格遵守相关规程和标准，建立完善的管控体系，确保安全运行。氧气的用途1医疗应用氧气在医疗领域广泛应用,用于治疗缺氧症、急救、辅助呼吸等。2工业生产作为重要的化工原料,氧气在钢铁、化工、冶金等行业中发挥关键作用。3航天航空在航天航空领域,氧气是火箭燃料和宇航员呼吸的必需品。4生活用途氧气也被应用于家庭、户外运动、植物培养等日常生活中。工业制氧方法1液化空气分馏利用空气中主要成分的沸点差异,通过低温分馏获得纯度高达99.5%的工业氧气。这是目前最常用的制氧方法。2化学吸收法利用某些化学物质(如钾钠、钙镁等氧化物)对氧气的化学吸收性能,通过化学反应分离制取氧气。3电解制氧利用电解水的原理,通过电解水分离获得纯度很高的氧气。这种方法成本较高,但适用于小型制氧。液氧的性质物理性质液氧是一种无色、无味的液体。它的沸点为-183°C，密度为1.14g/cm³。液氧具有强氧化性、易挥发和易爆炸的特点。化学性质液氧能与许多物质发生剧烈的氧化反应。遇到可燃物会引起燃烧爆炸。它还能溶解一些金属和非金属。储存性质液氧应储存在耐压容器中,并远离明火和高热源。由于其易挥发的特性,需定期补充液氧以保持适当的液位。安全须知操作液氧时应穿戴隔热手套和防护眼镜,避免直接接触皮肤。泄漏时要及时疏散,并采取中和等措施。液氧制取过程1空气分离利用空气中氮气和氧气比例的差异通过低温分离技术分离得到液氧。2压缩冷却将空气压缩冷却到低温,使氧气和氮气发生相变分离。3分馏分离利用分馏塔分离出高纯度的液氧。制取液氧的主要步骤包括空气分离、压缩冷却和分馏分离。首先利用空气中氧气和氮气的沸点差异进行低温分离,得到高纯度的液氧。这种方法可以大规模高效地生产出液氧,满足工业和医疗等领域的需求。液氧的贮存和运输专用储罐液氧需要储存在低温、密闭的专用储罐中，以防止沸腾和蒸发。运输规范液氧使用专用罐车进行安全运输，禁止与易燃易爆品混装。标识标签储罐和运输工具必须贴有明显的危险品标识，提醒相关人员注意。温度控制全程严格控制温度，防止液氧温度升高造成沸腾和压力上升。液氧的应用工业用途液氧广泛应用于冶金、化工、医疗等工业领域。它可用作燃料、还原剂和消毒剂,是钢铁生产不可或缺的重要原料。医疗用途液氧可提供高浓度的医用氧气,用于呼吸辅助、高压氧治疗等医疗场景,为需要氧气补充的患者提供生命支持。航天航空用途液氧是火箭发动机的重要燃料,在航天事业中发挥着不可替代的作用。它还可用于飞机发动机中作为推进剂。生理用氧补充氧气人体在正常生理状态下需要足够的氧气供应,以维持细胞的基本代谢和能量产生。在某些特殊情况下,额外补充纯氧可以帮助弥补氧气缺失。改善缺氧慢性呼吸系统疾病、高原地区生活、某些身体活动等会导致体内氧气供应不足,适量吸氧可以改善缺氧状况。加速恢复在紧急救援、疗养等情况下,及时提供纯氧可以加快身体对缺氧的恢复,有利于健康状态的改善。医疗用氧氧疗应用广泛医疗用氧广泛应用于各类疾病治疗,如呼吸系统疾病、中毒、一氧化碳中毒等。可用于诊断、治疗、急救等多种场景。纯氧治疗效果好相比室内空气,100%纯氧能迅速增加血液和组织的氧分压,有效改善机体缺氧状态。常用于重症监护、手术麻醉等。监测氧浓度很重要医用氧疗需要严格控制浓度,过高或过低都可能导致并发症。需要专业设备持续监测并调节。规范管理很必要医疗用氧涉及储存、运输、使用等多环节,必须规范管理,确保氧气质量、安全用氧。空气组成及作用空气的主要组成空气由氮气(78%)、氧气(21%)和少量其他气体组成,这些成分维持着生物圈的平衡。氧气的重要性氧气是生命所需的关键元素,为人类和动物提供呼吸,是维持生命的必需品。其他气体的作用其他气体如二氧化碳、稀有气体等也在地球生态系统中扮演着不可或缺的角色。空气污染概述空气污染是指大气中有害物质含量超过正常水平,对人体健康和环境造成不利影响的现象。主要污染源包括工厂排放、汽车尾气、生活废弃物等。污染物种类广泛,包括颗粒物、二氧化硫、氮氧化物等。空气污染会引发呼吸道疾病、视力损害、酸雨等危害,严重影响生态环境。因此需要采取有效措施,如限制排放、发展清洁能源等,杜绝空气污染的发生。主要空气污染物细颗粒物（PM2.5）PM2.5是空气中直径小于2.5微米的微小颗粒物质。它们来源于各种燃烧过程,可深入肺部,对人体健康造成严重危害。二氧化硫（SO2）二氧化硫主要来自化石燃料燃烧和工业生产,会导致酸雨形成,对生态系统产生毁坏性影响。氮氧化物（NOx）氮氧化物包括一氧化氮和二氧化氮,主要来自高温燃烧过程。它们会与其他物质反应形成烟雾和酸雨。一氧化碳（CO）一氧化碳来自燃料燃烧不完全,是一种无色无味的有毒气体,极其危险。空气污染物的危害1呼吸系统疾病空气污染物会刺激和损害肺部,导致肺炎、支气管炎等疾病,严重影响健康。2神经系统损害一些空气污染物如铅、汞等重金属会引起神经系统损害,导致智力下降和行为异常。3心血管系统问题空气污染可能增加心脏病、中风等心血管疾病的发病率,危及生命安全。4癌症风险上升一些空气污染物如细颗粒物和多环芳烃等被认为具有致癌性,会增加患癌几率。空气污染治理1源头治理从污染物排放源头控制，降低污染物排放量2过程治理采用先进技术对污染物进行过程性治理3末端治理对排放的污染物进行末端处理和净化有效的空气污染治理需要从源头预防、过程控制和末端治理三个层面入手,采取综合治理措施。源头治理可从清洁生产、减量化和替代等方面着手;过程治理包括应用先进的治理技术,如除尘、脱硫、脱硝等;末端治理则通过高效的净化处理来达到排放标准。只有全过程、全方位的治理,才能有效控制空气污染。氧气安全使用注意安全使用氧气时要格外小心,严格遵守安全操作规程,以免发生意外。防火防爆氧气可助燃,易引发火灾爆炸,使用时应远离明火和高温源。良好通风使用氧气时应确保良好的通风环境,避免氧气浓度过高。定期检查要定期检查氧气设备,确保其完好无损,避免安全隐患。氧气泄漏应急处理1泄漏检测及时发现氧气泄漏源,在泄漏区域进行全面检测,确定泄漏点位。2隔离泄漏区立即隔离泄漏区域,禁止无关人员接近,防止扩散。3疏散避险立即疏散泄漏区域人员,采取应急避险措施,阻止泄漏进一步扩散。4修补封堵查找泄漏源并采取封堵措施,停止氧气泄漏。5通风除害充分通风排气,消除泄漏气体残留,确保安全无害。氧气中毒及预防氧气中毒过量吸入纯氧可能导致中枢神经系统受损、呼吸困难、肺水肿等严重后果。预防措施使用医用级氧气、监控吸氧剂量和浓度、预防火灾隐患、定期检查设备。急救方法立即停止吸氧并移至通风良好的环境给予人工呼吸和对症治疗及时就医接受进一步治疗氧气储存规程合理储存氧气瓶应存放在通风良好、远离热源和明火的场所。保持氧气瓶垂直放置,并用链条固定防止倾倒。规范标识氧气瓶表面应清晰标明产品名称、成分、危险性等信息,以确保正确操作和应急处理。制定应急预案制定完善的泄漏应急预案,配备必要的个人防护装备,定期演练,以确保事故发生时能够快速响应。氧气使用设施检查维护定期检查定期检查氧气使用设施是确保安全运行的重要措施。检查包括阀门、管道、接头等部件的完整性和密封性。维护保养及时进行清洁和润滑保养可延长设备使用寿命。发现问题及时维修,避免故障发生。监控记录建立完善的使用记录,记录使用时间、压力、温度等参数。及时发现问题并采取措施。合规管理严格按照国家标准和规范要求进行管理。定期培训操作人员,确保合规操作。实验室氧气使用规范1氧气存储氧气瓶必须固定并远离热源、明火等易燃物。定期检查瓶阀、管路是否泄漏。2使用注意事项操作时避免氧气与油脂接触。使用前检查管路完整性,使用过程中严禁打开瓶阀。3个人防护使用氧气时戴防护手套和眼镜,远离明火。工作后彻底清洁衣服和身体。4环境要求实验室通风良好,远离火源。紧急情况下应有可靠的氧气泄漏应急预案。工业氧气使用规范检查设备定期检查氧气管路、阀门和其他设备,确保状态良好,无泄漏。及时维修或更换损坏部件。远离火源严禁在氧气工作区域吸烟或使用明火,小心电气设备和静电,防止引发火灾。合理使用根据实际需求合理使用氧气,避免浪费。遵循正确的操作流程,防止意外事故发生。安全标识在氧气管线和设备上张贴明确的警示标识,提醒工作人员注意安全。家庭氧气使用规范1存放位置将氧气瓶妥善存放在干燥、通风的地方，远离热源和明火。2安全检查定期检查氧气瓶及管路是否存在泄漏或损坏。3正确使用按照说明正确连接氧气管路并控制流量,避免过量吸入。4注意防火远离明火和高温,不要在氧气环境中吸烟或使用电器。常见问题解答在学习和使用化学氧气的过程中,可能会遇到一些常见问题。下面为您解答几个常见的疑问:1.为什么要小心使用氧气?氧气是一种活性很强的气体,如果使用不当可能会导致火灾或爆炸。使用时要注意避免泄漏,接触明火,并做好相应的安全防护措施。2.如何判断氧气是否纯净?我们可以通过检查气体的颜色、气味等理化性质来判断其纯度。如果气体呈无色无味,说明纯度较高;如果有异味,则可能含有杂质。3.为什么要定期检查氧气设备?定期检查氧气设备能发现潜在的问题,预防氧气泄漏或设备故障等事故发生。务必按照规程进行设备维护保养,确保氧气使用安全。4.如何正确处置氧气容器?氧气容器一定要远离火源,储存在通风良好的环境中。使用后要及时关闭阀门,避免泄漏。报废的容器也要严格按照规定进行处理,切勿随意丢弃。课程总结掌握核心知识点通过本课程的学习,学生能够全面理解化学氧气的性质、产生过程和应用,并掌握相关的实验操作技能。培养批判性思维