2.3制取氧气课件---2024-2025学年九年级化学人教版(2024)上册

课题3　制取氧气 基础 主干落实 一、实验室制取氧气 1.加热高锰酸钾制取氧气 反应原理(写文字表达式,下同):___________________________________。  2.分解过氧化氢制取氧气 反应原理:_________________________。  　高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气　 　过氧化氢 水+氧气　 【易错点拨】 加热高锰酸钾制氧气时,棉花的作用是防止加热时试管内的粉末状物质进入导管。 ‹#› 二、催化剂和催化作用 1.探究实验 实验现象:实验(1)中带火星的木条___________,实验(2)中带火星的木条_________, 重复实验(2),二氧化锰的质量不减少,将二氧化锰分离出来,再加到过氧化氢溶液 中,还能加速过氧化氢分解。  实验结论:二氧化锰能_________(填“加快”或“减慢”)过氧化氢的分解速率,但其　 _______和化学性质没有改变。  　不复燃　 　复燃　 　加快　 质量　 ‹#› 2.催化剂和催化作用 (1)概念 ①催化剂:化学反应里能_________其他物质的化学反应速率,而本身的_______　 和_____________在反应前后都没有发生变化的物质。  ②催化作用:催化剂在化学反应中所起的作用。 (2)催化剂特点 　改变　 　质量 　化学性质　 ‹#› 【易错点拨】 1.催化剂只能改变化学反应的速率,不能增加或减少生成物的质量,也不能使原来不反应的物质发生反应。 2.同一个反应,可能有多种不同的催化剂。 3.化学反应前后催化剂的化学性质不变,但其物理性质可能改变。 ‹#› 三、分解反应 定义:由_________反应物生成___________________其他物质的反应。(特点:“一 变多”)  四、氧气的工业制法 1.工业上采用___________________制取氧气,发生了_________(填“物理”或“化 学”)变化。  2.原理:利用液态氧和液态氮的_________不同。  　一种　 　两种或两种以上　 　分离液态空气法　 　物理　 　沸点　 ‹#› 【漫画解读】 工业制氧气时,液氮沸点低,先从液态空气中分离出来,此过程中没有新物质生成,属于物理变化。 ‹#› 重点 探究实践 【探究主题】氧气的实验室制取探究 结合下列不同实验装置,进行如下探究: ‹#› 【基础探究】 任务一:实验室制取氧气的探究 1.制取装置的选择 反应物 反应物状态 反应条件 发生装置(填字母) 高锰酸钾 固体 加热 _______ 过氧化氢溶液和 二氧化锰 液体、固体 常温 _______ 　A　  　D　  ‹#› 2.收集装置的选择 (1)收集方法 ①氧气不易溶于水,因此可以采用_______装置收集(填序号,下同);  ②氧气的密度比空气大且不与空气成分反应,因此可以采用______装置收集。  (2)收集方法优缺点比较 排水法收集的气体较_________,但是湿润;向上排空气法收集的气体较_________, 但是不纯净。  　G　 　E　 　纯净　 　干燥　 ‹#› 3.验满 (1)若用向上排空气法收集,验满的方法:____________________________________ _____,证明已满;  (2)若用排水法收集,观察到___________________________时,说明已满。  探究归纳 结合实验室制取氧气的装置图思考:实验室制取气体的发生装置是由 ___________________________决定的,收集装置是由_______________________ 决定的。  　将带火星的木条放在集气瓶口,木条复 燃　 　集气瓶口有大量气泡冒出　 　反应物的状态和反应条件　 　气体的密度及溶解性　 ‹#› 【深度探究】 任务二:有关实验室制取氧气探究的反思拓展 1.[迁移应用]上述两种制取氧气的方法中,哪个最符合化学实验的绿色化学追求?请说明原因。 提示:用过氧化氢制取氧气,操作简便,不需要加热,安全、环保、节能,符合绿色化学追求。 ‹#› 2.[实验改进]实验室制取氧气还可以采用如下改进装置,请回答相关问题。 (1)用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,可以用上图H、I两种装置作为发生装置, 优点是什么? 提示:可以控制反应速率、能够节约试剂、能够控制试剂的添加,得到平稳气流。 (2)若用上图装置J排空气法收集氧气,则气体应从______(填“a”或“b”,下同)管口进, 若用此装置排水法收集氧气,则气体应从______管口进。  　b　 　a　 ‹#› 素养 分层评价 【A层 基础练】 知识点1实验室制取氧气 1.从安全、环保、节能、简便等方面考虑,实验室制取氧气的最佳方法是( ) A.高锰酸钾加热分解 B.分离液态空气 C.氧化汞加热分解 D.过氧化氢催化分解 D ‹#› 2.实验室用高锰酸钾制取较干燥的氧气,从下列装置中选取的最佳组合是( ) A.①④　　B.②④　　C.②③　　D.①③ D ‹#› 3.根据下列装置图,回答问题: (1)仪器a的名称是_____________。  (2)实验室某小组选取A装置作为发生装置制取氧气,则反应的文字表达式为_____ ___________________________________。  　长颈漏斗　 　高 锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气　 ‹#› (3)用A、E制备并收集氧气,下列说法正确的是_________(填序号)。  ①实验前,应检查装置的气密性 ②加热后,观察导管口有气泡冒出时应立即收集 ③实验结束时,应先将导管从水槽中移出,再熄灭酒精灯 (4)为了获得干燥的氧气,应选用的收集装置是______,用该装置收集氧气时,验满 的操作是____________________________________________________。  　①③　 　C　 　把带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,则已收集满　 ‹#› 知识点2催化剂和催化作用　分解反应 4.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 ‹#› 5.(2023秋·铜仁期中)下列反应属于分解反应的是( ) D ‹#› 知识点3氧气的工业制法 6.关于如图工业上“分离液态空气法”制氧气的说法正确的是( ) A.此方法制氧气的原料来源广泛 B.该分离过程是化学变化 C.说明液氧比液氮沸点低 D.该液体物质是纯净的液氧 A ‹#› 易错点对催化剂与催化作用认识不清 7.下列关于催化剂的说法正确的是( ) A.在化学反应中,催化剂的质量和性质都不改变 B.对一个反应来说催化剂具有唯一性 C.催化剂只能加快反应速率 D.同一个反应可以有不同的催化剂 D ‹#› 【易错点拨】 催化剂的特点 (1)一个反应可有多种催化剂,如二氧化锰、氧化铜和硫酸铜溶液等都能作过氧化氢分解的催化剂;一种物质可作多个反应的催化剂,如二氧化锰既能作过氧化氢分解的催化剂又能作氯酸钾分解的催化剂。 (2)催化剂本身的质量和化学性质在反应前后均不变,其物理性质,特别是催化剂的状态可能改变。 ‹#› 【B层 能力练】 8.[科技前沿]下列反应都能产生氧气,其中最适宜在潜水器里供给氧气的反应是( ) C ‹#› 9.许多化学概念间有包含、并列、交叉等不同关系,如图所示。下列选项中概念之间的关系说法错误的是( ) A.化学性质和氧化性属于包含关系 B.纯净物和混合物属于并列关系 C.化学反应和分解反应属于并列关系 D.化合反应和氧化反应属于交叉关系 C ‹#› 10.为比较二氧化锰与氧化铜的催化效果,按图1所示装置进行实验,实验时倾斜锥形瓶使过氧化氢溶液与催化剂接触,瓶内气压的变化如图2所示。下列说法错误的是( ) A.该反应中二氧化锰的催化效果比氧化铜好 B.化学反应速率与催化剂的种类有关 C.可通过对比图2中的b、d点来比较两种催化剂的效果 D.实验后两瓶中产生的氧气质量不同 D ‹#› 11.在实验室和生活中选择合适的试剂和装置可以制取氧气。 Ⅰ.实验室用图1所示装置制取并收集氧气。 (1)装置A中的仪器X的名称为___________。若在装置C中装满水,收集O2时,应从装置C的______(选填“m”或“n”)口处通入O2。  　酒精灯　 　n　 ‹#› (2)搭建如图2所示装置时,需要调整铁夹高度,可松开_______(选填“K1”“K2”或 “K3”)处的螺丝,待调整到所需高度后再拧紧。  　K1　 ‹#› Ⅱ.某兴趣小组在跨学科实践课上对某款家用制氧机进行研究。该制氧机利用过碳酸钠固体和二氧化锰同时加入水中制取氧气。过碳酸钠易溶于水,遇水分解为碳酸钠和过氧化氢,工作原理如图所示。 (3)写出过氧化氢制氧气的文字表达式:_________________________。  　过氧化氢 水+氧气　 ‹#› (4)检验“过滤仓”中导出的气体是氧气的方法:_______________________________, 兴趣小组同学在实验室模拟用过碳酸钠、二氧化锰、水制取氧气,可选用的发生 装置是______(从图1中选填“A”或“B”),为获得平稳气流,需对装置进行改进,改进 的方法是___________________________。  　将带火星的木条伸到导管口处　 　B　 　将长颈漏斗换为分液漏斗　 ‹#› (5)制氧机制氧说明(部分)见下表。 项目 M剂 N剂 平均供氧量/(mL·min-1) 供氧时间/min 配方一 1袋 1袋 ≥320 ≥15 配方二 2袋 1袋 ≥500 ≥25 配方三 3袋 2袋 ≥1 000 ≥15 ①M剂的成分是_____________。  ②若突发缺氧性疾病,在呼叫救护的同时进行吸氧,应选择的最佳配方是_______。  　过碳酸钠　 　三　 ‹#› 【C层 拓展练】 12.[核心素养·科学探究与实践](2023秋·黔南州期中)某化学兴趣小组进行了“寻找新的催化剂”研究性实验,请你一起参与。 【提出问题】 氧化铁(Fe2O3)能否作过氧化氢溶液分解的催化剂? ‹#› 【实验探究】 实验步骤 实验现象 Ⅰ.分别量取5 mL 5%过氧化氢溶液放入A、B两 支试管中,只向A试管中加入0.5 g氧化铁粉末,并 分别在A、B两支试管中插入带火星的木条,观察 现象 A试管中产生气泡,带火星的木条复燃;B试 管中________________ Ⅱ.将步骤Ⅰ中反应后的剩余物小心过滤,并将所 得滤渣进行洗涤、干燥、称量 所得固体质量为__________ Ⅲ.再次量取5 mL 5%过氧化氢溶液放入C试管中, 向C试管中加入步骤Ⅱ中得到的粉末并插入带火 星的木条,观察现象 ______________________ 　无明显现象　  　0.5 g　  　带火星的木条复燃　  ‹#› 【实验结论】 氧化铁可以作过氧化氢溶液分解的催化剂。 【实验分析】 (1)A试管中产生的气体是_________。  (2)实验步骤Ⅱ、Ⅲ分别证明:氧化铁的_________和_____________在反应前后均 没有发生变化,可以作过氧化氢分解的催化剂。  (3)写出氧化铁催化过氧化氢分解的文字表达式:_________________________。  　氧气　 　质量　 　化学性质　 　过氧化氢 水+氧气　 ‹#› 【实验评价】 (4)为比较氧化铁和二氧化锰对过氧化氢溶液的催化效果,你的实验方案是_______ ______________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。  　取相 同体积、相同浓度的过氧化氢溶液,分别加入相同质量的二氧化锰和氧化铁,测量 相同时间内产生的氧气体积,相同时间内产生氧气体积更多的,催化效果更好　 ‹#› 本课结束 ‹#› A.镁+氧气氧化镁 B.氢气+氧气水 C.石蜡+氧气二氧化碳+水 D.碳酸水+二氧化碳 A.高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 B.水氢气+氧气 C.过氧化钠+二氧化碳碳酸钠+氧气 D.过氧化氢水+氧气 $$