第二单元课题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 学习目标 1．掌握实验室制取氧气的步骤和注意事项。 2．理解催化剂和催化作用。 3．了解氧气的工业制法。 4．认识分解反应。 5．了解实验探究的一般思路。 一、工业上制取氧气——分离空气法 1.工业生产需要考虑的因素：原料是否廉价、易得。 2.工业制取氧气的原料：空气。 3．流程： 4．原理：利用了液态氮和液态氧的沸点不同，属于物理变化。 空气 液态空气 低温加压 升温 氮气先被分离出来 剩余主要为成分为液氧 （沸点低） （混合物） 二、实验室制取氧气 （ 暗紫色固体） （1）反应原理：高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气 加热 1.高锰酸钾分解制取氧气 （2）实验装置图 固体加热型（反应物是固体，反应条件需要加热） 发生装置 收集装置 排水法收集（氧气不易溶于水，且不与水发生反应） （4）实验步骤 ①连接装置并检查装置的气密性 ②把高锰酸钾装入试管中 ③将试管固定在铁架台上 ④点燃酒精灯加热 ⑤收集气体 ⑥从水槽中撤离导管 ⑦熄灭酒精灯 检验： 验满： 向上排空气法收集氧气： 检验 验满 将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，则该气体是氧气 将带火星的木条放集气瓶口，若木条复燃，则氧气已集满 1.收集气体方法的优缺点： 排水法收集到的气体纯净但不干燥； 向上排空气法收集到的气体干燥但不纯净 2.注意事项 ①导管只需刚露出橡胶塞： ②试管口应放一团棉花： ③试管口应略向下倾斜： ④排水法开始收集氧气的标志： ⑦停止反应时，应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯： 防止水槽内的水倒流进入试管，使试管炸裂 （因为刚出来气体的是空气，使收集到的氧气不纯） 防止冷凝水倒流，使试管炸裂 防止加热时高锰酸钾粉末进入导管 便于氧气排出 ⑤排水法集满氧气的标志： 当集气瓶口外有大气泡冒出时，说明氧气已集满 等到气泡连续均匀冒出时再收集 ⑧正放在桌上： 氧气密度比空气大 ⑥向上排空气法收集气体时将导管伸到底部： 将空气排尽，使收集到的气体 更纯 1.实验室用高锰酸钾制取氧气的实验中，不需要使用的一组仪器是( ) A．烧杯、玻璃棒 B．大试管、集气瓶 C．酒精灯、铁架台 D．导管、单孔橡胶塞 练习与应用P48 A 2.以下是实验室用高锰酸钾制取氧气并用排水法收集的主要操作步骤：①将试管固定在铁架台上；②检查装置的气密性；③点燃酒精灯，先使试管受热均匀，然后对准试管中盛放试剂的部位加热；④将试剂装入试管，用带导管的单孔橡胶塞塞紧试管；⑤收集完毕，将导管从水槽中取出：⑥用排水法收集氧气；⑦熄灭酒精灯。请回答下列问题。 （1）该实验正确的操作顺序是 （填序号）。 （2）可以用排水法收集氧气，体现了氧气 的性质。 （3）验证一瓶无色气体是氧气的简单方法是 。 ②④①③⑥⑤⑦ 不易溶于水 将带火星的木条伸入集气瓶中， 若木条复燃，则该气体是氧气 （无色透明液体） （1）反应原理：过氧化氢 水 + 氧气 二氧化锰 （黑色粉末状固体） 长颈漏斗 过氧化氢 溶液 二氧化锰 长颈漏斗 过氧化氢 溶液 二氧化锰 2.过氧化氢分解制取氧气 装 置 优 点 装置简单 便于随时添加液体药品 可以控制液体的滴加速率 可以随时控制反应的发生与停止 改进装置： 装置注意事项： ①长颈漏斗末端伸到液面以下： 防止生成的气体从长颈漏斗逸出 ②分液漏斗末端不用伸到液面以下 （2）探究：过氧化氢分解制取氧气的反应中二氧化锰的作用 实验编号 现象 分析 （1） （2） （3） 结论 木条不复燃 常温下，过氧化氢分解缓慢，产生的氧气不足以使带火星的木条复燃 产生大量气泡， 木条复燃 二氧化锰能加快过氧化氢的分解 产生大量气泡， 木条复燃 氧气是过氧化氢分解产生的，二氧化锰只起加快产生氧气的作用 二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率，且反应前后的化学性质不改变 （二氧化锰的化学性质没有发生改变） 三、催化剂和催化作用 1.催化剂 （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。 （2）催化剂的特点：“一变二不变” （改变：可以加快也可以减慢） （3）注意： ①催化剂不能改变生成物的质量； ②同一化学反应不一定只有一种催化剂； ③同一物质可以在不同的化学反应中起催化作用。 （缺一不可） 2．催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用。 1.催化剂只能加快化学反应的速率。 2.催化剂能增加生成物的质量。 3.认为没有催化剂，反应就不能进行。 4.认为催化剂就是二氧化锰。 过氧化氢 水+氧气 高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 × × × × 5.认为催化剂是反应物。 × × 6.化学反应前后，催化剂的性质不变。 化学性质 过氧化氢 水+氧气 氮气+氢气 氨气 易错提醒 3．探究某物质是否为某反应的催化剂实验的设计思路： （3）化学性质不变：一般进行重复实验，观察重新加入反应物的现象和原来的现象是否相同。 （2）反应前后质量不变：称量该物质在反应前后的质量是否发生变化。 （1）改变反应速率：设计对比实验，观察加入该物质前后化学反应速率是否改变。 3.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 练习与应用P48 A 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。 2．特征：一变多 加热 高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 过氧化氢 水+氧气 二氧化锰 3.通式：A→B+C+…… 拓展：多功能瓶在收集气体中的使用 图示 操作目的 气体进出方向 a进b出 a b 密度比空气大 密度比空气小 b进a出 b进a出 排水法收集气体(气体一律从上端进） 密度比空气大（下沉） 密度比空气小（上飘） b进a出 a进b出 （下沉） （上飘） （哪里集中哪里进） 图1 a b 图2 图3 已知：氧气的密度比空气大，不易溶于水 氢气的密度比空气小，难溶于水 （1）若用图1装置收集氧气，气体从 端进，若用图2装置收集氧气， 气体从 端进，若用图3装置收集氧气，气体从 端进。 （2）若用图1装置收集氢气，气体从 端进，若用图2装置收集氢气， 气体从 端进，若用图3装置收集氢气，气体从 端进。 a b b b b a 医院给病人输氧时用到类似下图所示的装置。 关于该装置，下列说法不正确的是（ ） A．b导管连接供给氧气的钢瓶 B．b导管连接病人吸氧气的塑料管 C．使用该装置来观测是否有氧气输出 D．使用该装置用来观测氧气输出的速率 a b B $$