3.2 氧气的制取第2课时过氧化氢制氧气、氧气的工业制取课件-2024-2025学年九年级化学科粤版（2024）上册

第三单元 维持生命的物质——氧气、水 3.2 氧气的制取 第2课时 过氧化氢制氧气、氧气的工业制取 1 第2课时 过氧化氢制氧气、氧气的工业制取 目标素养 导航 2 课标要求 学业内容 1.理解用过氧化氢制取氧气的反应原 理。 2.知道催化剂对化学反应的重要作 用，初步体会调控化学反应的重要 意义。 3.通过分析实验室制取氧气的实验原 理，归纳总结分解反应的定义。 4.知道工业制取氧气的方法。 1.会根据氧气的性质设计检验氧 气的方法。 2.能理解催化剂的定义，并根据 催化剂的特征认识催化剂和催化 作用。 3.认识分解反应的定义并判断分 解反应。 4.知道工业制取氧气的原料、原 理等。 ‹#› 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2课时 过氧化氢制氧气、氧气的工业制取 新知预习 导学 4 知识梳理 图3-11 1.实验室还常用分解过氧化氢的方法制取氧气。 反应的文字表达式为 _ __________________________。该实验过程 中常加入固体二氧化锰作________以增大过氧 化氢分解速率。用该法制取氧气时，反应物的 过氧化氢水氧气 催化剂 固体和液体 常温接触 状态是____________，反应条件是__________。 实验室分解过氧化氢溶液制取氧气常用图3-11所示装置。 ‹#› 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 2.催化剂是指在__________中能______其他物质的反应______，而本身 的______和__________在化学反应前后没有发生变化的物质。催化剂所 起的作用叫__________。 化学反应 改变 速率 质量 化学性质 催化作用 3.实验室还可用加热氯酸钾和二氧化锰固体混合物的方法来制取氧气，反 应的文字表达式为_ ___________________________，其中二氧化锰是该反 应的________。用该法制氧气时，反应物的状态是______，反应条件是 ______，因此可选用的发生装置与______________制氧气的装置相同。 氯酸钾氯化钾氧气 催化剂 固体 加热 加热高锰酸钾 4.由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应叫作__________。 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 6 5.工业制氧气。 （1）方法。 ①液化空气制氧气：工业上在加压、降温的条件下将空气______，根据 液氧和液氮的______不同，升温使液氮汽化，剩余的气体主要是氧气。 ②膜分离技术制氧气：在一定压力下，让空气通过具有__________功能 的薄膜，反复进行多级分离，便可得到含氧气 以上的__________。 液化 沸点 氧气富集 富氧空气 （2）工业制氧需考虑的因素。 ①成本是否便宜。 ②原料是否__________。 ③生产对环境有无__________等。 容易获得 负面影响 ‹#› 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 问题导思 实验室用加热氯酸钾和二氧化锰的固体混合物制取氧气时，应该选用哪 种发生装置？试分析实验室制取气体选择发生装置的依据是什么。 提示：应选用加热固体制取气体的发生装置。实验室制取气体时，应根 据反应物的状态和反应条件选择发生装置。实验室常用的气体发生装置 有两种：固体加热制气体装置、固体和液体在常温下制气体装置。 ‹#› 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 第2课时 过氧化氢制氧气、氧气的工业制取 重点直击 导析 9 典例精析 知识点1 过氧化氢制氧气 例1 实验室用 的过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气 （如图3-12），有关操作或说法正确的是( ) 。 图3-12 A.二氧化锰是该反应的反应物 B.加入试剂时应先放固体二氧化锰粉末，再注入过氧化 氢溶液 C.反应的文字表达式为过氧化氢二氧化锰 水 氧气 D.长颈漏斗下端管口不用插入液面下 ‹#› 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 图3-12 【分析与解】 二氧化锰不是该反应的反应物，而是催 化剂，因此该反应的文字表达式应为过氧化氢 水 氧气。加入试剂时，应先在锥形瓶内加 入少量二氧化锰粉末，连接好装置后再从长颈漏斗向 【答案】B 锥形瓶内注入过氧化氢溶液。为防止反应过程中生成的氧气由长颈漏斗 逸出，实验时长颈漏斗下端管口一定要伸入液面以下。 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 11 思维点拨（1）过氧化氢在常温下即可缓慢分解产生氧气，二氧化锰能 增大其分解速率。（2）常温下，过氧化氢在二氧化锰存在的条件下发 生分解反应，可用固体和液体在常温下制取气体的发生装置。装置中 的长颈漏斗可随时添加液体，若使用分液漏斗则可控制反应速率。 （3）用过氧化氢分解制氧气，具有安全、环保、节能、简便等优点。 ‹#› 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 知识点2 催化剂和催化作用 例2 把一定量某过氧化氢溶液分为完全相同的甲、乙两份，向甲中加入 适量的二氧化锰，反应生成氧气的质量与反应时间的关系如图3-13所示。 从图中能获取的信息是( ) 。 图3-13 A.二氧化锰能改变过氧化氢的分解速率 B.反应前后二氧化锰的质量和化学性质均不变 C.曲线 表示甲溶液生成氧气的质量随反应时间的变化情况 D.甲溶液生成的氧气质量始终大于乙溶液生成的氧气质量 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 13 图3-13 【分析与解】 由图示可知，加入二氧化锰后，甲、乙两份 过氧化氢溶液完全分解所需时间不同，即加入二氧化锰后， 过氧化氢的分解速率变大了；反应前后二氧化锰的质量和 化学性质是否发生改变，由此图像无法判断；二氧化锰能 【答案】A 增大过氧化氢的分解速率，因此甲溶液产生 的速度比乙溶液快，即曲 线 表示乙溶液生成氧气的质量随反应时间的变化情况；催化剂只能改 变化学反应的速率，不能改变生成物的质量，故甲、乙两份完全相同的 过氧化氢溶液完全反应后生成氧气的质量相等。 ‹#› 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 思维点拨 催化剂的特点可以概括为“一变二不变”：一变是催化剂能改 变化学反应的速率；二不变是指催化剂的质量和化学性质在化学反应 前后保持不变。另外，对某一反应来说，催化剂可能有多种。 ‹#› 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 知识点3 分解反应 例3 下列四个反应属于分解反应的是( ) 。 A.铜氧气 氧化铜 B.碳氧气 二氧化碳 C.高锰酸钾锰酸钾二氧化锰 氧气 D.甲烷氧气二氧化碳 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 16 【分析与解】 分解反应是由一种物质生成两种或两种以上其他物质的 反应，其特点可总结为“一变多”。铜与氧气反应或碳在氧气中燃烧的反 应均属于化合反应；高锰酸钾受热分解生成三种物质，属于分解反应； 甲烷在氧气中燃烧的反应不属于分解反应。 【答案】C 思维点拨 分解反应的特征是”一变多”，化合反应的特征是“多变一”。 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 针对训练 1.实验室用过氧化氢溶液制氧气时，一定不会用到的仪器是( ) 。 B A.集气瓶 B.酒精灯 C.玻璃导管 D.药匙 2.在实验室可用于制取氧气的试剂是( ) 。 C A.空气 B.二氧化锰 C.过氧化氢溶液和二氧化锰 D.过氧化氢溶液或二氧化锰 3.太空舱常利用铁酸镍 将航天员呼出的二氧化碳转化为氧气， 而铁酸镍的质量和化学性质在反应前后都不变。则铁酸镍在该反应中是 ( ) 。 C A.反应物 B.生成物 C.催化剂 D.消毒剂 ‹#› 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 4.运用分类法学习和研究化学物质，能够产生事半功倍的效果。下列反 应不属于分解反应的是( ) 。 B A.加热氯酸钾和二氧化锰的固体混合物 B.蒸发液态空气得到氮气和氧气 C.加热高锰酸钾制氧气 D.水在直流电的作用下，生成氢气和氧气 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 19 5.实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰粉末制取较纯净的氧气，应选用的 最佳装置组合是( ) 。 B A.①④ B.②④ C.②③ D.①③ ‹#› 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 第2课时 过氧化氢制氧气、氧气的工业制取 素养达标 导练 21 基础巩固 1.明代诗人于谦写的《石灰吟》蕴含着一定的科学知识，诗句“烈火焚烧 若等闲”形象地描述了化学反应：碳酸钙氧化钙 二氧化碳。该反 应所属的基本反应类型是( ) 。 C A.化合反应 B.缓慢氧化 C.分解反应 D.氧化反应 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 22 2.常温下，小明用过氧化氢制取氧气时没有加催化剂，其结果是 ( ) 。 D A.不影响化学反应速率 B.反应速率很小，产生氧气的量减少 C.不能产生氧气 D.产生氧气的总量不变，但反应速率较小 ‹#› 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 图3-14 3.如图3-14，打开分液漏斗的活塞使过氧化氢溶液流下， 观察到的现象正确的是( ) 。 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 24 4.小柯根据所学知识，自制了一台简易“制氧器”，其装置如图3-15所示。 下列有关说法错误的是( ) 。 D 图3-15 A.反应仓中的液体试剂可以是过氧化氢溶液 B.过滤仓利用氧气不易溶于水的性质，使氧气湿润 C.根据过滤仓中气泡的多少可以判断氧气排出的快慢 D.该装置可以随时调控产生氧气的速率 ‹#› 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 5.空气是一种用途很多的自然资源，可用于工业上制取氧气，其流程如 图3-16所示。 图3-16 （1）工业制氧气发生了______（填“物理”或“化学”）变化。 （2）过程①所采取的方法是______（填“升温”或“降温”）。 物理 降温 ‹#› 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 （3）分离液态空气过程中______________先被分离出来，其分离的依 据是物质的______不同。 氮气（或） 沸点 图3-16 （4）贮存在蓝色钢瓶中的氧气的用途有_________（填序号）。 a.气体肥料 b.医疗急救 c.气割气焊 d.炼钢 、、 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 27 （5）在生活中空气常常会被污染，常见的空气污染源有_____________ _____________________（写一条即可）。 汽车尾气（工业废气等，合理即可） 图3-16 ‹#› 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 能力提升 6.将一种无色液体A和一种黑色固体B混合能得到另一种无色液体C和无 色气体D。银白色金属丝在D中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 。 （1）写出下列物质的名称：A__________，B__________，C____，D ______，____， ____________。 过氧化氢 二氧化锰 水 氧气 铁 四氧化三铁 （2）写出由A、B得到C、D的文字表达式： _________________________。 其中B起______作用，是该反应的________。 过氧化氢水氧气 催化 催化剂 ‹#› 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）写出 的文字表达式：_ _______________________。该反 应属于______反应。 铁氧气四氧化三铁 化合 ‹#› 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 素能拓展 7.学习了二氧化锰催化分解过氧化氢的知识后，某同学提出了以下问题： 氧化铜能否起到类似二氧化锰的催化作用呢？于是他进行了以下探究。 【猜想】氧化铜能作过氧化氢分解的催化剂。 ‹#› 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 【实验】用天平称量氧化铜，取 的过氧化氢溶液置于 试管中，然后进行图3-17所示的实验。 图3-17 ‹#› 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 （1）填写下表。 步骤③中的现象 步骤⑥中的结果 步骤⑦中的现象 结论 ___________________ ____，带火星的木条 复燃 氧化铜 溶液中有气泡冒 出，____________ _______ 猜想成立 溶液中有大量气泡冒出 带火星的木条复燃 图3-17 ‹#› 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 （2）步骤①的目的是___________________________________________ _____________________。 与步骤③作对比，验证加入氧化铜前后过氧化氢的分解速率有没有变化 图3-17 ‹#› 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 （3）过氧化氢被氧化铜催化分解放出氧气的文字表达式为 _ _________________________。 过氧化氢水氧气 （4）步骤⑦是为了探究_________________________________________ _____。 氧化铜的化学性质在化学反应前后有没有发生变化 ‹#› 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 $$