2.3制取氧气（课时一制取氧气的原理）课件---2024-2025学年九年级化学人教版(2024)上册

第二单元　空气和氧气 课题3　制取氧气 课时一　制取氧气的原理 一、实验室制取氧气的化学试剂和原理 1. 高锰酸钾制氧气 化学 试剂 名称及符号 高锰酸钾（KMnO4） 颜色和状态 ⁠色固体 暗紫　 课堂要点 原理 文字表达式 ⁠ ⁠ 符号表达式 ⁠ ⁠ 高锰酸钾 锰酸钾＋二氧化锰 ＋氧气 KMnO4 K2MnO4＋MnO2＋ O2 课堂要点 2. 过氧化氢溶液（俗称 ）制氧气（条件 低、最环保） 化学 试剂 名称及符号 过氧化氢（H2O2）溶液、二氧化锰 （MnO2） 颜色和状态 H2O2溶液是 ⁠色透明液体、 MnO2是 ⁠色粉末 双氧水　 无　 黑　 课堂要点 原理 文字表达式 ⁠ 符号表达式 ⁠ 过氧化氢 水＋氧气 H2O2 H2O＋O2 课堂要点 二、催化剂和催化作用 1. 概念 在化学反应中能 其他物质的 ⁠ ，而本身的 和 ⁠在反应前后都 没有发生变化的物质叫作催化剂（又叫触媒）。催化剂 在化学反应中所起的作用叫作 ⁠。 改变　 化学反应速 率　 质量　 化学性质　 催化作用　 课堂要点 注：①同一个反应可能不止一种催化剂，如过氧化氢溶 液制氧气时催化剂除了用二氧化锰之外，还可以用硫酸 铜、氧化铜、红砖粉末。 ②一种催化剂也可以催化多个反应，如二氧化锰可以催 化过氧化氢分解，也可以催化氯酸钾分解。 ③催化剂只能改变反应的速率，不能改变反应生成物的 质量。 课堂要点 2. 催化剂的特点及探究 特点 一变 两不变 含义 改变反应速率 （现在特指加 快反应速率） 质量不变 化学性质不变，物 理性质可能改变 探究 加与不加，对 比实验 称反应前后 质量 重复实验 课堂要点 三、分解反应（四种基本反应类型之一） 1. 概念：由 反应物生成 或 ⁠ 以上其他物质的反应。 2. 特点：一变多。 3. 表示式：C→A＋B＋……。 一种　 两种　 两种　 课堂要点 四、工业制取氧气 1. 原料：空气。 2. 原理：利用液态空气中液氮和液氧的 ⁠不同 进行分离，发生 变化。 沸点　 物理　 课堂要点 3. 流程 空气 液态空气 注：氧气贮存在蓝色钢瓶中。 课堂要点 制备气体的一般原则 制备气体的一般原则：经济环保、速率适中、简便 安全、节约资源。 环境保护、资源问题、能源问题是目前社会关注的 热点，应着重关注。 课堂要点 在实验室制法中，侧重考虑反应速率适中、操作步 骤和仪器尽量简单、操作过程安全。因制取物质的量通 常较小，成本问题是次要因素。 在工业制备中，因制取量大，应侧重考虑成本问 题。 课堂要点 制取氧气的其他方法 实验室也可用氯酸钾制氧气：氯酸钾 氯化钾＋氧气，氯酸钾中的氧元素全部转化为氧气，但 反应温度较高。 课堂要点 该供氧剂的优点有：过氧化钠为固体，方便携带、 运输和储存；反应在常温下进行，方便易行；反应中， 将人体呼出的二氧化碳转化为氧气，变废为利。 潜水艇、宇宙飞船等需氧环境中的供氧剂常为一些 金属过氧化物，如以过氧化钠为供氧剂，其原理为：过 氧化钠＋二氧化碳 碳酸钠＋氧气（或过氧化钠＋ 水 氢氧化钠＋氧气） 课堂要点 反应的条件 化学反应能否发生，取决于反应物本身的性质和反 应条件两个因素。人们可以通过控制外界条件来控制反 应的发生与否，反应的速率快慢等，以有利于生产生 活。因此书写化学反应表达式必须要正确地标明条件。 常见的反应条件有：点燃、加热、高温、催化剂、 通电等。 课堂要点 “点燃、加热、高温”的区别：三种条件都是给物 质升温，区别在于：若升温后发生燃烧，则条件写“点 燃”；若无燃烧，则条件写“加热”；若温度较高时， 则条件写“高温”（一般认为800 ℃以上，酒精灯温度 无法达到时）。 课堂要点 一、实验室制取氧气的化学试剂和原理 1. 下列物质一定不能用于制取氧气的是（　C　） A. 过氧化氢（H2O2） B. 水（H2O） C. 氯化钾（KCl） D. 高锰酸钾（KMnO4） C 课后作业 2. 关于实验室制取氧气的两种常见反应原理，其中正 确的是（　B　） A. 都需要加热 B. 都是分解反应 C. 反应物均为固体 D. 都需要催化剂才能反应 B 课后作业 3. 写出下列制取氧气的反应符号表达式。 （1）加热分解一种暗紫色粉末： ⁠； （2）一种无色溶液常温下制氧气： ⁠。 KMnO4 K2MnO4＋MnO2＋O2　 H2O2 H2O＋O2　 课后作业 二、催化剂和催化作用 4. 下列有关催化剂的说法正确的是（　B　） A. 在化学反应后其质量减小 B. 催化剂能改变化学反应速率 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 B 课后作业 三、分解反应 5. 下列属于分解反应的是（　C　） A. 硫＋氧气 二氧化硫 B. 酒精＋氧气 二氧化碳＋水 C. 水 氢气＋氧气 D. 二氧化碳＋石灰水 碳酸钙＋水 C 课后作业 四、工业制取氧气 6. 工业上利用分离液态空气法制取氧气。下列相关的 说法正确的是（　B　） A. 利用氧气和氮气的密度不同 B. 利用液氧和液氮的沸点不同 C. 工业制氧的原料不易获得 D. 该变化属于化学变化 B 课后作业 五、化学用语积累 7. 用化学符号填空。 氧气 ；水 ；二氧化碳 ⁠； 二氧化硫 ；二氧化锰 ⁠； 四氧化三铁 ；五氧化二磷 ⁠； 过氧化氢 ；高锰酸钾 ⁠； 锰酸钾 ⁠。 O2　 H2O　 CO2　 SO2　 MnO2　 Fe3O4　 P2O5　 H2O2　 KMnO4　 K2MnO4　 课后作业 8. 从节能、环保及简便等角度考虑，制取少量氧气， 下列方法最适合的是（　B　） A. 分离液态空气 B. 加入二氧化锰分解过氧化氢 C. 加热分解高锰酸钾 D. 电解水制氧气 B 课后作业 9. 对实验室制取氧气的两个反应原理的描述中错误的 是（　C　） A. 反应后容器内的剩余物都是混合物 B. 反应物都是含氧物质 C. 两个反应中二氧化锰的作用相同 D. 即使不使用催化剂，两个反应依然能进行 C 课后作业 10. （2024·苏州） 下列关于高锰酸钾的说法正确的是 （　A　） A. 高锰酸钾应保存于棕色试剂瓶 B. 高锰酸钾受热不易发生分解 C. 高锰酸钾能用于制取氧气，是因为高锰酸钾中含有 氧气 D. 制氧气时高锰酸钾中氧元素全部转化为氧气 A 课后作业 11. 如图所示，过氧化氢在催化剂二氧化锰的作用下， 迅速分解放出大量的氧气。下列现象正确的是（　B　） A. 气球胀大，红墨水左移 B. 气球缩小，红墨水左移 C. 气球胀大，红墨水右移 D. 气球缩小，红墨水右移 （第11题） B 课后作业 12. 将某过氧化氢溶液均分到a、b两支试管中，向a中 加入二氧化锰，同时把b加热，完全反应后，收集到氧 气的质量随反应时间变化的图像正确的是（　A　） A B A C D 课后作业 13. 写出下列变化的符号表达式，并注明反应的基本 类型。 （1）火星四射，生成黑色固体的燃烧反应： ⁠，属于 反应。 （2）点燃淡黄色固体，产生淡蓝色火焰的反应： ⁠，属于 反应。 Fe＋O2 Fe3O4　 化合　 S＋O2 SO2　 化合　 课后作业 （3）一种无色液体加入黑色粉末，立即产生大量气泡 的反应： ⁠，属于 反应。 H2O2 H2O＋O2　 分解　 课后作业 14. 高锰酸钾是一种暗紫色粉末，除用于实验室制氧气 外，因其具有强氧化性，医疗上常用其稀溶液进行消毒 杀菌。根据所学知识回答下列问题： （1）以上信息中涉及高锰酸钾的物理性质有 ⁠ ⁠。 暗紫色 粉末、能溶于水　 （2）高锰酸钾的水溶液属于 （填“纯净 物”或“混合物”）。其水溶液用于消毒是利用了 其 （填“物理”或“化学”）性质。 混合物　 化学　 课后作业 （3）高锰酸钾制氧气的反应的基本类型是 ⁠反 应，其文字表达式为 ⁠ 。将其在试管中加热，检验所产生气体是 氧气的方法是 ⁠ 。加热一段时间后，试管内剩余固 体的种类最多为 种。 分解　 高锰酸钾 锰酸钾＋二氧 化锰＋氧气　 将带火星的小木条伸到试管内，若小木 条复燃，则为氧气　 3　 课后作业 15. （2024·重庆）O2在医疗急救、化工生产等领域都有 重要应用。 （1）从元素守恒角度看，下列物质不能用于制取氧气 的是 （填序号）。 A. CH4 B. KMnO4 C. NaCl AC　 课后作业 （2）某探究小组进行了“催化剂等因素对过氧化氢分 解的影响”的系列探究，该小组分别取1 g不同的催化 剂，再加入溶质质量分数为5％的过氧化氢溶液20 mL，进行了如下实验： 课后作业 序号 催化剂 温度 实验现象 甲 MnO2粉 末 常温 持续产生气泡，速率适中，气 流平稳 乙 红砖粉末 60 ℃ 持续产生气泡，速率适中，气 流平稳 丙 红砖小颗 粒 常温 缓慢，有少量气泡逸出 丁 块状红砖 常温 十分缓慢，几乎看不到气泡 课后作业 ①写出实验甲中发生反应的符号表达式 ⁠ 　。 ②MnO2粉末与红砖粉末对过氧化氢溶液分解具有相同 的催化效果，你认为此结论是否科学？ （填 “是”或“否”）。理由是 ⁠ ⁠。 H2O2 H2O＋O2　 否　 实验温度不同，没有控制 变量　 课后作业 ③能说明催化剂的催化效果与其形态有关的实验组合 是 （填实验序号）。 ④在一定温度下，另取2 g红砖小颗粒，向其中加入8％ 的过氧化氢溶液20 mL，继续实验，发现产生气泡的速 率明显比实验丙快。请分析可能的原因（至少写两 条）： ⁠ ⁠ ⁠。 丙、丁　 在其他条件相同时，红砖小颗粒更多，催化效 果更好；过氧化氢溶液浓度更高，反应更快（或温度更 高，反应更快）　 课后作业 制取氧气的方法（P52） 1. 制取氧气的装置包含 装置和 ⁠装置 两部分。用排水法收集氧气利用了它 ⁠的 性质，用向上排空气法收集氧气利用了它 ⁠ 的性质。 思考：哪种方法收集的氧气更纯净呢？ 发生　 收集　 不易溶于水　 密度比空气 大　 课后作业 3. 思考：用向上排空气法收集氧气时，如何判断氧气 已收集满？若用过氧化氢制取氧气，其发生装置应包含哪些部分？ 2. 用高锰酸钾制氧气，并用排水法收集，实验的主要 步骤有：连、查、装、定、点、收、离、熄。 课后作业 $$