2.3 氧气的制备（第一课时）（同步课件）-【上好课】2024-2025学年九年级化学上册同步精品课堂（沪教版2024）

第2章 空气与水资源 2.3 氧气的制备 （第1课时） 学习目标 01 02 认识工业制取氧气的思路和方法； 03 学习实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的实验装置和实验步骤； 了解催化剂和催化作用，知道催化剂对化学反应的重要作用。 重点难点 教学重点 01 催化剂和催化作用 01 过氧化氢分解制取氧气 教学难点 1. 空气中氧气的含量大约是多少？ 2. 在医疗和工业等方面需要大量的氧气，这些氧气是如何获取的呢？ 课堂导入 医用氧气袋 潜水氧气瓶 从空气中分离出氧气 01 探究新知 探究新知 物理变化 空气 除尘 除二氧化碳和水蒸气 蒸发 1. 步骤：　 2. 原理：　 利用氮气和氧气的沸点不同。 探究新知 一、工业制氧气：分离液态空气法 洁净空气 低温加压 液态空气 氮气 氧气 沸点低（-196℃） 沸点较高（-183℃） 一、工业制氧气：膜分离制氧 气体膜分离技术是利用不同种类的气体分子在通过特定薄膜时渗透速率不同的性质，从而达到分离的目的。渗透速率大的气体穿透薄膜而得到富集，渗透速率小的气体则被截留。使用膜分离制氧机时，空气透过特定薄膜，氧气和氮气在膜的两侧分别富集。 空气 氧气 其他气体 物理变化 膜分离制氧设备 探究新知 一、工业制氧气：分子筛制氧 分子筛制氧机是利用分子筛特殊的吸附能力和解吸技术，加压时吸附空气中的氮气、二氧化碳气体，将未被吸收的氧气收集起来，经过净化处理后即成为高纯度的氧气；在减压条件下，分子筛将所吸附的氮气、二氧化碳气体排放回空气中，再加压又可继续吸附空气中的氮气、二氧化碳气体以获得氧气。 氧气 空气 压缩机 分子筛制氧机 过滤器 冷干机 缓冲罐 制氧主机 工艺缓冲罐 过滤器 物理变化 探究新知 过氧化氢分解制备氧气 02 探究新知 纯过氧化氢是淡蓝色的黏稠液体，其水溶液俗称“双氧水”，为无色透明液体。 过氧化氢的稳定性较差，在低温时会缓慢分解成水和氧气，但分解速度较慢。加热至153℃以上能剧烈分解，并放出大量的热。MnO2及许多重金属离子如铁、锰、铜等离子存在时，对其分解起催化作用。 二、过氧化氢制氧气： 探究新知 【查阅资料】 利用图示的实验装置，将少量的二氧化锰加入锥形瓶中，再将适量的双氧水（ 约 5% 的过氧化氢溶液 ）装入分液漏斗，将双氧水滴入锥形瓶中，观察实验现象；收集一瓶气体，将带火星的木条伸入集气瓶中，观察实验现象；待气体不再产生时，再滴加适量的双氧水至锥形瓶中，观察实验现象。 观察思考：过氧化氢分解制备氧气 探究新知 利用图示的实验装置，将少量的二氧化锰加入锥形瓶中，再将适量的双氧水（ 约 5% 的过氧化氢溶液 ）装入分液漏斗，将双氧水滴入锥形瓶中，观察实验现象；收集一瓶气体，将带火星的木条伸入集气瓶中，观察实验现象；待气体不再产生时，再滴加适量的双氧水至锥形瓶中，观察实验现象。 观察思考：过氧化氢分解制备氧气 探究新知 现 象 解 释 产生大量气泡； 带火星的木条复燃； 产生大量气泡 二氧化锰能继续加快过氧化氢分解的速率 过氧化氢在二氧化锰的作用下迅速分解产生氧气 氧气具有助燃性，能使带火星木条复燃 1. 药品： （过氧化氢溶液：无色液体） 2. 原理： （二氧化锰：黑色固体） 过氧化氢 水 + 氧气 二氧化锰 H2O2 H2O O2 二氧化锰 作催化剂 二、过氧化氢制氧气： 探究新知 3. 步骤 ① 连接装置，检验装置气密性： 方法一：用止水夹夹紧橡皮管，关闭分液漏斗活塞，向分液漏斗中加水，打开 活塞，水面不持续下降，说明气密性良好。 方法二：先关闭分液漏斗活塞，再将导管的一端浸入水槽中，用手紧握锥形瓶 外壁，若水中导管口有气泡冒出，松开手后，导管口出现一段水柱。 说明装置气密性良好。 二、过氧化氢制氧气： 探究新知 ② 加药品（ ）：先在 中加入 ，再向 中加入 。 ③ 打开止水夹，将双氧水 加入二氧化锰中，此时锥形瓶外壁 。 ④ 收集气体。 锥形瓶 MnO2 分液漏斗 双氧水 慢慢 发烫 顺序： 。 先固后液 二、过氧化氢制氧气： 3. 步骤 探究新知 排水法 气体不易溶于水， 不与水反应 向下排空气法 密度比空气小， 不与空气反应 向上排空气法 密度比空气大， 不与空气反应 选择的依据 密度、能否与空气反应 溶解性、能否与水反应 氧气可选择 的收集装置 排水法 向上排空气法 方法导引：气体收集装置的选择 探究新知 将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，则为氧气 4. 检验方法： 二、过氧化氢制氧气： 探究新知 排水法收集时： 二、过氧化氢制氧气： 5. 验满方法： 当有较大气泡从集气瓶口冒出时，说明已集满 探究新知 向上排空气法收集时： 二、过氧化氢制氧气： 5. 验满方法： 将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明已集满 探究新知 . 便于控制液体的滴加速率从而控制反应速率 （1）该实验中采取了什么方法加快反应速率： . 加二氧化锰催化剂 （2）采取了什么方法减慢反应速率： ； . 调节活塞，减慢液体滴加的速率 加水减小反应物过氧化氢的浓度 二、过氧化氢制氧气： 6. 本套装置的优点（分液漏斗的优点）： 探究新知 （1）催化剂：在化学反应中能增大化学反应速率，但本身的质量和化学性质在 化学反应前后都没有发生变化的物质称为该反应的催化剂。 （2）催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用。 “一变”：能增大（加快）其他物质的反应速率； “两不变”：本身的质量和化学性质不变。 三、催化剂和催化作用 1. 概念： 2. 催化剂的特点： 探究新知 （1）加快反应速率：设计对比实验，观察加入该物质前后化学反应速率是否加快。 （2）反应前后质量不变：称量该物质在反应前后的质量是否发生变化。 （3）化学性质不变：一般进行重复实验，观察重新加入反应物的现象和原来的现象是否相同。 三、催化剂和催化作用 3. 探究某物质是否为某反应的催化剂实验的设计思路：： 一变 两不变 探究新知 催化剂在石油化工生产中具有重要作用，大多数化工生产都有催化剂参与。被誉为化工“芯片”，能够提高化学反应效率，促成规模化生产。 我国石油化工催化剂专家、2007年获国家最高科学技术奖获得者闵恩泽院士，研发了多种用于石油化工生产的催化剂，是我国炼油催化应用科学的奠基人，被誉为“中国催化剂之父”。 闵恩泽（1924-2016） 4. 催化剂的作用： 三、催化剂和催化作用 探究新知 观察思考：下列三个化学反应有什么共同的特征？ 探究新知 碳酸氢铵 氨气 + 水 + 二氧化碳 加热 碱式碳酸铜 氧化铜 + 水 + 二氧化碳 加热 过氧化氢 水 + 氧气 二氧化锰 反应物 只有一种 生成物有两种或两种以上 1. 概念： 由一种物质生成两种或两种以上新物质的化学反应。 四、分解反应 探究新知 2. 特点： 3. 表达式： 一变多 X→A＋B＋······ 课堂练习 1. 工业制取氧气主要有以下步骤，下列有关说法不正确的是（ ） A．液态空气是混合物 B．氮气先被蒸发出来，说明氮气沸点比氧气低 C．步骤②属于化学变化 D．得到的剩余液体大部分为液氧，颜色为淡蓝色 C 课堂练习 2. 如图是实验室用过氧化氢制取氧气的装置，下列说法正确的是（ ） A．实验开始时一有气泡产生就将导气管伸入集气瓶口 B．排水法收集氧气，事先将集气瓶内装满水，盖上玻璃片，将集气瓶倒扣到水槽中 C．加药品时，先通过长颈漏斗加入过氧化氢，再用药匙把二氧化锰装入锥形瓶，塞紧橡皮塞 D．集气瓶口有大气泡冒出时，迅速将集气瓶正放在桌面上，再盖上玻璃片 B 课堂练习 3. 实验室用过氧化氢分解制取氧气时，往往加入二氧化锰，以下说法正确的是（ ） A．如果不加入MnO2，过氧化氢就不会分解产生氧气 B．在过氧化氢分解反应中，MnO2加快了化学反应速率 C．加入MnO2后制取的氧气质量增大 D．MnO2只能做过氧化氢分解的催化剂 B 课堂练习 4. 下列有关催化剂的理解错误的是（ ） A．同一物质可做多个化学反应的催化剂 B．对于同一化学反应，可以有几种不同的催化剂 C．催化剂能改变化学反应速率，也能增加或减少生成物的质量 D．催化剂在化学反应前后质量和化学性质没有改变 C 课堂练习 5. 下列反应属于分解反应的是（ ） A． B． C． D． C 知识总结 谢谢您的观看 THANKS null