4.3 氧气的实验室制取课件-2024-2025学年九年级化学鲁教版（2024）上册

第四单元 我们周围的空气 第三节 氧气的实验室制取 1 第三节 氧气的实验室制取 目标素养 导航 2 1.初步学习氧气的实验室制法，归纳实验室制取气体的一般思路与 方法。 2.通过熟悉常见的发生装置和收集装置，初步认识反应原理决定实 验装置，气体的性质决定气体的收集方法。 3.认识催化剂和催化作用。 4.通过探究活动，初步养成注重实证、严谨求实的科学态度。 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 3 第三节 氧气的实验室制取 新知预习 导学 4 知识梳理 1.氧气的实验室制法。 （1）实验原理（写文字表达式） ①分解过氧化氢制氧气：_ _________________________。 ②加热高锰酸钾制氧气：_ ___________________________________。 过氧化氢水氧气 高锰酸钾锰酸钾二氧化锰氧气 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 5 图4-22 （2）实验装置（见图4-22）： ①常温下用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气 选用装置___（填代号，下同）。 ② 加热高锰酸钾制取氧气选用装置___。 A （3）收集方法： ①排水集气法：氧气______溶于水，可以用排水集气法收集。 ②向上排空气集气法：氧气的密度比空气______，可以用向上排空气集 气法收集。 不易 略大 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 6 （4）验满方法： ①用排水法收集氧气：当有__________从瓶口向外冒出时，证明氧气已收集满。 ②用向上排空气集气法收集氧气：将带火星的木条______________，当观察到__________，证明氧气已收集满。 较大气泡 放在集气瓶口 木条复燃 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 7 2.催化剂和催化作用。 （1）催化剂：能改变其他物质的______________，而本身的______和 __________在反应前后都没有发生变化的物质。 （2）催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用。 化学反应速率 质量 化学性质 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 8 问题导思 分小组讨论以下两个问题： （1）氧气的检验与氧气的验满都用到了带火星的木条，二者的操作有 什么不同? 【答案】检验时，要把带火星的木条伸入集气瓶中；验满时，要把带火 星的木条放在集气瓶口。 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 9 （2）“实验室用过氧化氢溶液制取氧气时，如果不加入二氧化锰，那么 就不会产生氧气。”你认为该说法正确吗？请说出理由。 【答案】不正确。催化剂只能改变化学反应的速率，而不能决定化学反 应能否发生。即使没有二氧化锰作催化剂，过氧化氢在适当的条件下 （如加热）仍然可以分解产生氧气，只是反应速率会较慢。 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 10 第三节 氧气的实验室制取 重点直击 导析 11 典例精析 知识点1 氧气的实验室制法 例1 某化学小组的同学在实验室利用图4-23所示装置进行气体的制取与 性质实验。 图4-23 请回答下列问题： （1）仪器①的名称是________。 （2）实验室用过氧化氢溶液制取氧气，反应的文 字表达式为________。 若从控制反应速率和节约试剂的角度考虑，则应 选用的发生装置是________（填代号）。 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 12 （3）若用装置A利用高锰酸钾制取氧气，则该装 置存在一处不足，改进方法是________。若用装 置 来收集氧气，则应等到导管口________时，再 把导管伸入集气瓶中。集满后用玻璃片在水面下 盖住瓶口，将集气瓶移出水面，________ （填“倒放”或“正放”）在桌面上。 图4-23 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 13 （4）小明认为装置D和 均能用于实验室收集氧气，由此可知氧气具有 的物理性质是________。 图4-23 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 14 图4-23 【分析与解】仪器①是酒精灯。二氧化锰催化过 氧化氢分解制取氧气的文字表达式为过氧化氢 水 氧气。装置B中的分液漏斗可以控制 滴加液体试剂的速度，从而达到控制反应速率的 目的，同时能够节约试剂。用装置A利用高锰酸钾 制氧气时，为防止高锰酸钾粉末进入导管，应在试管口放一团棉花。用 排水法收集氧气时，为使收集到的气体纯净，要等到导管口产生连续、 均匀的气泡时，再把导管伸入集气瓶中。氧气的密度比空气大，收集满 氧气的集气瓶要正放在桌面上。可用向上排空气集气法收集氧气，说明 氧气的密度比空气大；可用排水集气法收集氧气，说明氧气不易溶于水。 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 15 典例精析 知识点1 氧气的实验室制法 例1 某化学小组的同学在实验室利用图4-23所示装置进行气体的制取与 性质实验。 图4-23 请回答下列问题： （1）仪器①的名称是________。 （2）实验室用过氧化氢溶液制取氧气，反应的文 字表达式为___________________________。 若从控制反应速率和节约试剂的角度考虑，则应 选用的发生装置是___（填代号）。 酒精灯 过氧化氢水 氧气 B ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 16 （3）若用装置A利用高锰酸钾制取氧气，则该装置存在一处不足，改进方法是____________________。若用装置 来收集氧气，则应等到导管口______________________时，再把导管伸入集气瓶中。集满后用玻璃片在水面下盖住瓶口，将集气瓶移出水面，______ （填“倒放”或“正放”）在桌面上。 在试管口放一团棉花 产生连续、均匀的气泡 正放 图4-23 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 17 （4）小明认为装置D和 均能用于实验室收集氧气，由此可知氧气具有 的物理性质是____________________________。 图4-23 密度比空气略大，不易溶于水 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 18 思维点拨 实验室制取气体时，发生装置的选择依据是试剂的状态和反 应条件；收集装置的选择依据是气体的密度和气体在水中的溶解性。 密度比空气大且不与空气成分反应的气体，用向上排空气集气法收 集；密度比空气小且不与空气成分反应的气体，用向下排空气集气法 收集；难溶或不易溶于水的气体，可用排水集气法收集。 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 19 知识点2 催化剂和催化作用 例2 下列关于催化剂的说法正确的是( ) 。 D A.催化剂都能增大化学反应速率 B.加入催化剂可以增加生成物的质量 C.催化剂在化学反应前后性质和质量不改变 D.二氧化锰不是过氧化氢分解的唯一催化剂 【分析与解】催化剂能改变其他物质的化学反应速率，“改变”包括增大 和减小；催化剂只能改变物质的化学反应速率，不能增加生成物的质量； 催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变，物理性质可能改变；除二 氧化锰外，氧化铜、过氧化氢酶等物质也能催化过氧化氢分解。 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 20 思维点拨 判断某物质是否为某反应的催化剂时，应抓住三点：一是看 加入该物质能否改变化学反应的速率；二是看反应前后该物质的质量 是否改变；三是看反应前后该物质的化学性质是否改变。 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 21 针对训练 1.在用过氧化氢制取氧气的实验中，一定不需要用到的仪器是( ) 。 A A.酒精灯 B.水槽 C.集气瓶 D.锥形瓶 2.实验室用高锰酸钾制取氧气，有如下操作：①加热；②按装置图连接 好装置，检查装置的气密性；③加入试剂；④用排水集气法收集氧气； ⑤从水槽中取出导管；⑥熄灭酒精灯。正确的操作顺序是( ) 。 B A.③②①④⑤⑥ B.②③①④⑤⑥ C.③②①④⑥⑤ D.②③①④⑥⑤ ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 22 图4-24 3.图4-24是实验室制取氧气的一种装置，下列有关实 验操作的分析错误的是( ) 。 C A.试管口略向下倾斜：防止冷凝水回流使试管炸裂 B.加热：先预热，再用酒精灯的火焰对准固体所在位 置加热 C.收集气体：当水中导管口一有气泡冒出时就马上收集 D.停止加热：先把导管移出水面，再熄灭酒精灯 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 23 4.催化剂在化学反应中起催化作用。下列有关催化剂的说法错误的是 ( ) 。 D A.可以加快反应速率 B.反应前后化学性质不变 C.反应前后质量不变 D.在所有反应中 都有催化作用 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 24 图4-25 5.图4-25中的装置常用于实验室制取气体，请 回答有关问题。 （1）仪器 的名称是______。 水槽 （2）实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气 可选用的装置组合是______________ （从 中选择），二氧化锰在反应中所起 的作用是__________，反应的文字表达式为 _ ___________________________，该反应所属 的类型是__________。 B、C或B、 催化作用 过氧化氢水氧气 分解反应 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 25 图4-25 （3）若用装置 收集氧气，则气体应从 ___（填“”或“ ”）端通入，验证氧气 收集满的方法是____________________ _______________________________。 将带火星的木条放在端，若木条复燃，则说明已收集满 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 26 第三节 氧气的实验室制取 素养达标 导练 27 基础巩固 1.用过氧化氢溶液制取氧气时，忘记加二氧化锰，结果是( ) 。 B A.不放出氧气 B.放出氧气的速率小 C.放出氧气的总量减少 D.放出氧气的总量增加 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 28 图4-26 2.过氧化氢在催化剂作用下可迅速分解成水和氧 气。按图4-26所示进行实验，量筒中涌出柱状泡 沫，可形象地称为“大象牙膏”。下列说法正确的 是( ) 。 A A.过氧化氢分解成水和氧气 B.产生的泡沫可用于灭火 C.反应前后催化剂的性质不变 D.没有催化剂，过氧化氢不会分解 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 29 3.小科的爸爸给患病的奶奶购买了一台便携式制氧器，其原理图见图4-2 7。小科通过阅读说明书，了解了它的工作原理。下列说法错误的是 ( ) 。 C 图4-27 A.加湿过滤仓利用氧气不易溶于水的原理，使氧气湿润 B.根据加湿过滤仓中气泡的多少，可以判断氧气排出的 快慢 C.输出的氧气可作为燃料，用于切割金属 D.夏天鱼缸中溶解氧下降，可用该仪器给鱼缸中的鱼供氧 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 30 图4-28 4.请根据图4-28所示实验装置回答有关问题。 （1）写出标号仪器的名称：①________， ②________。 铁架台 集气瓶 （2）用装置A利用高锰酸钾制取氧气的文字表 达式为_ __________________________________； 该装置存在不足，会造成固体粉末进入导管， 你的改进方法是____________________。 高锰酸钾锰酸钾二氧化锰氧气 在试管口放一团棉花 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 31 图4-28 （3）写出实验室用装置 制取氧气的反应的文 字表达式：_ _________________________。与装 置相比，装置 的优点是________________。 过氧化氢水氧气 能随时添加液体 （4）实验室选择制取气体的发生装置应考虑的 因素是________________________；选择收集装 置应考虑的因素是______________________。 反应物的状态和反应条件 气体的密度和溶解性等 （5）将带火星的木条放在集气瓶口检验氧气是否收集满，利用的氧气 的性质是________。 助燃性 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 32 图4-28 （6）用高锰酸钾制取氧气，实验中发现试管 破裂，可能的原因有：①试管外壁有水；② 加热时试管底部触及灯芯；③试管口没放一 小团棉花；④高锰酸钾的量太多；⑤加热过 程中不时移动酒精灯；⑥加热时直接对准固 体部分加热；⑦停止加热后立即将试管直立 起来，等冷却后再洗涤；⑧加热时试管口高 ①②⑥⑦⑧ 于试管底。正确的原因是____________（填序号）。 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 33 图4-28 （7）某同学选用装置 作为制取氧气的发生装 置，当观察到锥形瓶内有大量气泡产生时，用 装置 进行收集。一段时间后，该同学将带火 星的木条伸入瓶口、瓶中、瓶底，都未观察到 木条复燃，可能的原因是__________________ _____。改进实验后用排水集气法收集氧气， 检验氧气已集满的方法是__________________ _______________。 装置漏气（合理即可） 观察到有较大气泡从瓶口向外冒出 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 34 （8）某同学制得的氧气不纯，你认为可能的原因有__________，_____ ___________________________________________（任写两条）。 装置漏气 用排水法收集时，集气瓶中没有装满水（合理即可） 图4-28 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 35 能力提升 图4-29 5.在图4-29所示装置中，过氧化氢在二氧化锰 的催化作用下，迅速分解放出大量氧气。下 列现象正确的是( ) 。 D A.气球胀大，红墨水左移 B.气球缩小，红墨水右移 C.气球胀大，红墨水右移 D.气球缩小，红墨水左移 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 36 6.已知也可以催化分解。现向一定量的 溶液中滴入几滴 溶液，充分反应（忽略水的挥发），下列有关图像正确的是 ( ) 。 A A. B. C. D. ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 37 素能拓展 7.探究二氧化锰在过氧化氢分解反应中的催化作用的实验如图4-30所示。 请你参与探究并回答有关问题。 图4-30 已知：过氧化氢在常温下可以分解产生氧气。 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 38 （1）步骤A，试管中盛有 的过氧化氢溶液，将带火星的木条伸 入试管内，没有观察到明显现象，原因是__________________________ ________________。 过氧化氢在常温下分解缓慢，放出的氧气很少 图4-30 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 39 （2）在试管中加入少量二氧化锰步骤 ，将带火星的木条伸入试管内 步骤 ，观察到的现象是__________________，该反应的文字表达式 是_ _________________________。 带火星的木条复燃 过氧化氢水氧气 图4-30 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 40 （3）待试管中无明显现象时，再向其中添加过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管内，观察现象。重复该操作多次，均观察到相同的现象，说明________________________。用精密天平称量反应前后二氧化锰的质量，发现____________________。 二氧化锰的化学性质不变 二氧化锰的质量不变 图4-30 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 41 图4-31 （4）拓展探究：化学小组的同学用图4-31甲所示 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，瓶内气压的变化情况如图4-31乙 所示。 ①对比分析图乙中的_____________两点，可知化 学反应速率与催化剂的种类有关。 、或、 ②请从催化剂的角度解释，在实验过程中，虽然上述两个化学反应的反 应速率不同，但完全反应后两个装置内的气压相同，原因是__________ _________________________________________。 催化剂只改变化学反应的速率，不改变生成氧气的质量 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 42 $$