2.3 制取氧气-2024-2025学年九年级化学人教版（2024）上册

课题3 制取氧气 第二单元 空气和氧气 1.掌握实验室制取氧气的反应原理和实验步骤。 2.认识催化剂和催化作用。 3.掌握分解反应，了解分解反应和化合反应的区别。 学习目标 预习内容：课本P37—P40“课题3 制取氧气” 预习时间：3分钟 思考问题： 1、实验室制取氧气的方法有哪些？ 2、催化剂的定义是什么？ 3、分解反应的定义是什么？ 自主预习 创设情境 潜水员在潜水时身后背一个氧气瓶。思考：氧气瓶中的氧气怎么得来的？ 一.氧气的工业制法 1.方法： 空气 降温加压 液化 液态空气 -196℃ 氮气 液态氧 （贮存在蓝色钢瓶中） 升温 分离液态空气 物理变化 利用氮气和氧气的沸点不同 2.原理： 3.流程： -183℃ 混合物 高锰酸钾 加热 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2 高锰酸钾：暗紫色固体 二.实验室制取氧气 1.实验原理： （一）加热高锰酸钾制取氧气 固固加热型 （1）发生装置的选择 依据反应物状态和反应条件 固液常温型 ①固固加热型： ②固液常温型： 反应物状态：固体和液体， 反应条件：常温 反应物状态：固体和固体， 反应条件：加热 2.实验装置 √ 排水法： 排空气法 依据气体密度和气体溶解性 （2）收集装置的选择 向上排空气法： 向下排空气法： 密度比空气密度大，且不与空气中其他成分反应 密度比空气密度小，且不与空气中其他成分反应 适用于不溶于水且不与水反应的气体 √ √ （特点：收集到气体较纯净） （特点：收集到气体较干燥） 2.实验装置 仪器安装原则：从左到右，从下到上 发生装置 收集装置 （包括发生装置和收集装置） 3.实验步骤： 3.实验步骤： 方法：先将导管一端放入水中，双手紧握试管，若导管口有气泡冒出，则证明装置的气密性良好。 ①检查装置的气密性 ②把高锰酸钾装入试管中；将试管口略向下固定在铁架台上。 ③将集气瓶装满水倒扣在水槽中； 目的：防止冷凝水倒流，试管炸裂 ④点燃酒精灯，用其外焰先预热，后固定加热试管； ⑤用排水法收集氧气； 因为氧气不易溶于水且不与水反应 思考：1）还能用 法收集氧气， 原因是 。 氧气密度比空气大 向上排空气 √ 2)验满方法 排水法： 向上排空气法： 当集气瓶外有气泡时，证明已收集满。 将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃，证明已收集满。 ⑥先将导管撤离水面，后熄灭酒精灯。 目的：防止水倒吸，试管炸裂 小结：加热高锰酸钾制取氧气实验步骤： 1.查(检查装置气密性) 2.装(把药品装入试管) 3.定(把试管固定在铁架台上) 4.点(点燃酒精灯，先预热、后集中加热) 5.收(收集气体) 6.离(撤离导管) 7.熄(熄灭酒精灯) 茶庄定点收利息 ⑦铁夹应夹在试管的中上部（离试管口约1/3处）才便于加热。 ④用外焰加热 ②棉花作用：防止加热时高锰酸钾粉末进入导管 4.实验注意事项 ⑤导管应略伸出橡皮塞:利于气体的排出 ⑥导管应接近集气瓶底： 有利排尽空气。 1）先检查装置的气密性后装入药品 ③平铺：药品受热均匀 质疑问难 1.排水法收集氧气时，什么时候开始把导管伸入盛满水的集气瓶（收集氧气）？ 2.刚开始冒出的气泡能否直接收集？为什么？ 要等气泡连续且均匀放出时再收集。 不能，因为刚开始的气体是空气，使收集的氧气不纯。 强化练习1 实验室用高锰酸钾制取氧气，不需要用到的一组仪器是（ ） A A．烧杯、玻璃棒 B．大试管、集气瓶 C．酒精灯、铁架台 D．导管、单孔塞 1.实验室用KMnO4制取一瓶干燥的O2，应选用的一套制取装置为______ 。 2.要收集一瓶较纯净的氧气,可选用的收集装置是_ __。 3.用D装置可以收集O2的原因是 。 4.D装置中检验一瓶气体是氧气的方法为 . A D E 氧气的密度比空气大 将带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,该气体是氧气。 氯酸钾 氯化钾+氧气 二氧化锰 加热 1.反应原理： （黑色固体） （白色固体） （二）加热氯酸钾制取氧气 KClO3 KCl + O2 MnO2 2.实验装置 氯酸钾+二氧化锰 试管口不用塞一团棉花 发生装置 收集装置 1.反应原理 过氧化氢 水 + 氧气 二氧化锰 H2O2 H2O + O2 MnO2 （三）分解过氧化氢制取氧气 （无色溶液） 2.实验装置 可随时添加液体药品 可以控制反应速率 装置简单操作简便 实验 现象 分析 （1） （2） （3） 【实验结论】 二氧化锰是该反应的催化剂，起了加快过氧化氢分解的作用。 常温下，过氧化氢分解缓慢，放出的氧气少 带火星木条没有复燃 木条复燃 二氧化锰加速了过氧化氢溶液的分解 木条复燃 只消耗了过氧化氢，二氧化锰好像永远用不完 1.定义：在化学反应中能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫催化剂（又叫触媒）。 “一变”：改变其他物质的化学反应速率（包括加快或减慢） “二不变”：催化剂质量和化学性质在反应前后不变 3.催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。 二.催化剂 2.特点：“一变二不变” 注： 1.催化剂是针对具体化学反应而言的,不能单独说某种物质是催化剂。 2.在一个化学反应中,可以有不同的催化剂。如：硫酸铜对过氧化氢的分解也具有催化作用。 3.化学反应前后,催化剂的化学性质不变,其物理性质可能改变。 4.催化剂只能改变化学反应速率. ①不能决定化学反应能否发生 ②不能改变生成物的质量 实验室用过氧化氢制氧气的实验中，应加入少量二氧化锰。下列说法正确的是 ( 　) A.只有二氧化锰能作过氧化氢分解的催化剂 B.二氧化锰只能作过氧化氢分解的催化剂 C.加入二氧化锰可以增加过氧化氢分解产生氧气的质量D.二氧化锰能加快过氧化氢分解 D 强化练习2 【讨论】三个制取氧气的反应，它们有什么共同特征？与化合反应有什么不同？ 高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气 加热 过氧化氢 水 + 氧气 二氧化锰 氯酸钾 氯化钾 + 氧气 二氧化锰 加热 合作探究 2.分解反应与化合反应的比较 分解反应 化合反应 定义 由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应 由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应 特点 一变多 多变一 通式 X→A+B+… A+B+…→X 关系 都是化学反应的基本类型 三.分解反应 1.定义：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应，叫做分解反应。 A → B + C 特点：一变多 下列反应属于分解反应的是(　　)  A A．过氧化氢 水＋氧气 B．二氧化碳＋水 碳酸 C．碳＋氧气 二氧化碳 D．氧化钙＋水 氢氧化钙 强化练习3 二氧化锰 点燃 氧气的实验室制法 一.实验室制O2 实验步骤 检验、验满 发生装置 收集装置 实验装置 归纳总结 茶庄定点收利息 二.催化剂 三.分解反应 一变，两不变 一变多 实验原理 四.工业制O2 分离液态空气法——物理变化 1.下列说法中不正确的是 ( ) A.氧气可以用于航空航天 B.用排水法可以收集不易溶于水的气体 C.在过氧化氢的分解反应中，二氧化锰起催化作用 D.氧气的化学性质很活泼，在常温下能与所有物质发生化学反应 D 目标检测 2.下列有关催化剂的说法中，正确的是 ( ) A.能改变化学反应速率  B.在化学反应后其质量减小 C.在化学反应后其质量增加    D.在化学反应后其化学性质发生了变化 A 3.下图是分别是实验室制备、收集、验满、验证氧气性质的操作，其中正确的是（ ） A 5.氧气可采用B装置收集并用带火星的木条检验，这是利用了氧气的哪些性质？ 不易溶于水且支持燃烧。 4.写出如图装置制取氧气的文字表达式和符号表达式。(写出一个即可) 高锰酸钾 加热 锰酸钾+二氧化锰+氧气 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2 6.(1)写出用下列装置B制取氧气的反应文字表达式和符号表达式： (2)装置C的优点是什么？ 过氧化氢 水 + 氧气 二氧化锰 H2O2 H2O + O2 MnO2 控制反应速率 多功能瓶 （1）排水法：短进长出（方法/步骤/操作：先将集气瓶装满水，再使气 体从短端进。） （2）（密度比空气大）向上排空气法：长进短出 （3）（密度比空气小）向下排空气法：短进长出 拓展延伸 1.若用F装置收集氧气,则氧气由 端通入;若在F装置中盛满水,用排水法收集一瓶氧气,气体从 端通入。（填字母“a”、“b”） 2.乙炔是一种无色、无味、密度比空气略小,不溶于水的气体；实验室用电石（固体）与水反应制取乙炔。你认为制取乙炔应选择的发生装置是 ；收集装置是 。 b a C E Lavf58.20.100 $$