第三节 氧气的实验室制取（同步课件）-【上好课】2024-2025学年九年级化学上册同步精品课堂（鲁教版2024）

感受化学魅力 探寻化学之美 我们周围的空气 第四单元 第三节 氧气的实验室制取 目 录 CONTENTS 1 了解实验室制取气体物质的思路与方法，培养探究意识和探究能力 2 初步学会实验室制取氧气的原理和操作方法，理解反应装置的特点 心有质量思过往 行有方向期未来 感受化学魅力 探寻化学之美 重点：氧气制取原理及其制取氧气的操作步骤 难点：探究实验室制取气体装置的设计思路及注意事项 3 了解催化剂概念的的要点及其在化学反应中的作用 自然界中，氧气大多来自植物的光合作用。工业上，使用氧气的量较大一般采用分离液态空气法制得。 那么，在实验室中要如何制取少量氧气呢？ 课堂导入 实验室制取气体物质的思路分析 一、 实验室制取气体物质一定要方便、安全、环保。 探究新知 交流共享 实验室制取气体物质的思路分析 确定 制取气体的化学反应原理 明确具体的实验操作 确定 制取气体的实验装置 a.选择反应物 b.控制反应条件 c.气体发生装置 d.气体收集装置 e.实验操作步骤 f.符合安全环保 销售额 第一季度 第二季度 8.2 3.2 销售额 第一季度 第二季度 8.2 3.2 销售额 第一季度 第二季度 8.2 3.2 【问题讨论Ⅰ】请思考讨论以下问题： 小明同学认为，确定实验室制取气体的化学反应时，应考虑以下几个方面的因素。你是否同意他的观点？你还考虑到了哪些因素？ A.反应物是否容易获得 B.实验条件是否容易控制 C.实验装置是否容易装配 D.实验操作是否安全可靠 同意小明的观点。还要考虑：制取气体的成本、化学反应的速率(速率要适中）、是否易于收集纯净的气体等。 二、 利用催化剂分解制取氧气是比较符合环保、安全要求的方法。 心有质量思过往 行有方向期未来 过氧化氢制取氧气 分解过氧化氢制取氧气的实验原理 取A、B两支试管，用10%的过氧化氢溶液和二氧化锰完成下列实验，观察并记录实验现象。 1.向A试管中加入3～5mL过氧化氢溶液，将带火星的木条伸入试管口。 2.向B试管中加入少量二氧化锰粉末，将带火星的木条伸入试管口。 3.将A试管中的过氧化氢溶液倒入B试管中，将带火星的木条伸入B试管口。 4.待B试管中的现象不明显后，小心将上部液体倒出，再加入3-5mL过氧化氢溶液，将带火星的木条伸入试管口。 活动探究4-4 【问题讨论Ⅱ】通过上述实验，你能得出什么结论？ 第4步，实验可以多次重复，反应后,将试管中的二氧化 锰干燥称量，发现前后质量没有改变。据此，你认为二 氧化锰在反应中起什么作用？ 实验编号 1 2 3 4 实验现象 木条不复燃 木条不复燃 木条复燃 木条复燃 实验重复多次，二氧化锰的质量和化学性质没有改变，在反应中改变了过氧化氢产生氧气的速率 在二氧化锰的作用下，过氧化氢能迅速分解产生氧气和水 水 + 氧气 过氧化氢 H2O2 H2O O2 二氧化锰 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改变的物质叫做催化剂。催化剂起催化作用。 催化剂的特点：“一变、两不变” 催化剂 注意：1.催化剂不能决定反应的发生和停止; 2.催化剂不能改变生成物的质量; 3.二氧化锰并不是在任何情况下都是催化剂。 一变：改变其他物质的化学反应速率(改变是指加快或减慢)； 两不变：本身的质量和化学性质在化学反应前后不改变。 形形色色的催化剂 在化工生产、科学实验和生命活动中，催化剂都可大显身手。例如，将氮气跟氢气合成氨气，要使用以铁为主体的多组分催化剂。汽车尾气中含有污染性气体一氧化碳和氮氧化物，利用钯、铂、铑等金属作催化剂可以迅速将二者转化为二氧化碳和氮气。酶是动物、植物和微生物体内活细胞产生的具有 催化功能的生物大分子，生物体中的 化学反应几乎都是在酶的催化作用下 进行的；酿造业、制药业等有时也要 用酶作催化剂。 多识一点 1.发生装置选择依据： 确定气体发生装置与收集装置 活动探究4-5 反应物的状态与反应的条件 固液常温型(常温不需要加热) 固体加热型 固体二氧化锰与过氧化氢溶液混合制取氧气的反应不需要加热，可选用下列那种装置？你的理由是什么？ 优点：装置简单 缺点：不方便添加液体不能控制反应的进行 优点：方便添加液体 缺点：不能控制反应的进行 优点：方便添加液体，能控制反应速率(通过控制双氧水的滴加速率能形成比较平稳的氧气流) √ 优点：收集到的气体较纯净，不用验满，浪费少 缺点：收集到的气体潮湿， 操作不方便 2.收集装置选择依据： 气体的密度与溶解性 实验室收集气体时，一般采用排水集气法或排空气集气法 优点：收集到的气体干燥，操作简便 缺点：收集到的气体不纯净，需要验满 √ √ 用排水集气法和向上排空气集气法如何进行集气操作？ 先将集气瓶中盛满水，用玻璃片盖住瓶口，然后倒立在水槽中。当导管口有连续、均匀的气泡冒出时，再把导管口伸入到装满水的集气瓶中，等有大气泡从瓶口冒出时，在水面以下用玻璃片盖住瓶口，把集气瓶移出水槽，正放在桌面上。 导管要伸到集气瓶底部（便于排尽集气瓶内的空气，收集到较纯净的氧气） 验满：用带火星的木条放在集气瓶瓶口，如果木条复燃，证明O2已满。 【问题思考】用排水法或排空气法收集氧气，如果氧气不纯，你认为可能的原因有哪些？ 1.用排水法收集氧气： （1）集气瓶中没有装满水； （2）没有等到气泡连续均匀放出时就开始收集，原试管内的空气进入集气瓶等。 2.用排空气法收集氧气 （1）时间不够长； （2）导气管未伸到集气瓶的底部等。 万能瓶 排空气集气法 ρ＞ρ空气长进短出 ρ＜ρ空气短进长出 排水集气法 短进长出 ρ＞ρ空气短进长出 ρ＜ρ空气长进短出 1.如图所示，按照自下而上，从左到右的 顺序安装实验装置，并检查装置的气密性。 2.先向锥形瓶中加入少量的二氧化锰，再向分液漏斗中加入15mL 8%的过氧化氢溶液，并将盛满水的集气瓶倒扣于水槽中。 3.打开分液漏斗的活塞，将过氧化氢溶液缓缓滴入锥形瓶中，待导管口产生连续均匀的气泡时，再把导管口伸入集气瓶中集气，集满后用玻璃片盖住瓶口，移出水面，正放在实验台上。 实验室用过氧化氢制取氧气 活动探究4-6 【问题讨论】如何检验收集到的气体是氧气？ 使用带火星的木条检验‌：将带火星的木条伸入集气瓶中，如果带火星的木条复燃，说明该气体是氧气。 氧气的助燃性其实是其氧化性的一种体现 三、 在实验室中，还可以采用加热高锰酸钾的方法制取氧气 心有质量思过往 行有方向期未来 高锰酸钾制取氧气 加热高锰酸钾制取氧气 药品： 反应原理： 高锰酸钾 加热 锰酸钾 + 二氧化锰 氧气 + 高锰酸钾，化学式为KMnO4，黑紫色晶体,溶于水能形成紫色溶液。 观察思考4-4 试管口略向下倾斜，防止冷凝水倒流使试管炸裂 等气泡连续均匀冒出时开始收集 铁夹夹在试管的中上部 药品要平铺于试管底部 要先移动酒精灯预热再用酒精灯外焰加热 导管刚刚 露出胶塞 试管口塞棉花防止高锰酸钾小颗粒进入导气管堵塞导气管 仪器安装顺序： 自下而上，从左到右 ①连接仪器，检查装置的气密性 查 装 定 点 收 离 熄 ⑦最后熄灭酒精灯 ②装入药品 ③将试管固定在铁架台上 ④点燃酒精灯先预热再给药品固定加热 ⑤等气泡连续均匀冒出时，开始收集气体 ⑥实验结束时，先将导管从水槽撤离 茶 庄 定 点 收 利 息 实验操作步骤 1.检验氧气的方法是（ 　） A．用燃着的木条放在瓶口 B．用燃着的木条伸入瓶内 C．用带火星的木条伸入瓶内 D．用带火星的木条放在瓶口 C 课堂达标 2.实验室加热高锰酸钾制氧气，可直接采用的发生装置是（　　） A. B. C. D. C 课堂达标 3.实验室制取氧气时，必须满足的条件是（　　） A．必须使用催化剂 B．必须用含氧元素的物质作反应物 C．必须用排水法收集 D．必须用燃着的火柴检验是否收集满 B 课堂达标 4.下列收集装置，可以用来收集氧气的是（　　） A.①③    B.①②③⑥ C.①⑤⑥   D.①②③④ D 课堂达标 5.实验室用过氧化氢制取氧气的主要步骤有:①连接实验仪器；②装入试剂；③打开分液深斗的活塞④检查装置的气密性；⑤用排水法收集氧气。其操作顺序正确的是（ ） A．①②③④⑤ B．②③①④⑤ C．①④②③⑤ D．④①②③⑤ C 课堂达标 6.实验室用如图所示装置制取氧气，下列实验操作正确的是（　　） A．加热前，将集气瓶注满水，用 玻璃片盖着倒立在盛水的水槽中 B．先将导管口移入集气瓶，再开始加热 C．收集O2后，将集气瓶移出水槽，然后盖上玻璃片 D．停止加热时，先熄灭酒 A 课堂达标 7.如图是制备、收集、验满、验证性质的操作，其中正确的是（　　） A. B. C. D. 课堂达标 A 课堂达标 8.实验室用高锰酸钾制取氧气操作步骤：①加热②检查装置的气密性③装药品④用排水集气法收集⑤从水槽中取出导气管⑥熄灭酒精灯⑦连接仪器，其中操作顺序正确的是（　　） A．①⑦③②⑤④⑥ B．⑦②③①④⑤⑥ C．⑤⑦③②①④⑥ D．⑦③①②④⑥⑤ B 课堂达标 9.实验室用过氧化氢制氧气的实验中，应加入少量二氧化锰。下列说法中正确的是（ ） 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 课堂达标 10.如图所示装置，有洗气、储气等用途。在医院给病人输氧气时，也利用了类似的装置，并在装置中盛放适量蒸馏水。以下说法不正确的是（ ） A．导管B连接供给氧气的钢瓶 B．导管B连接病人吸氧气的塑胶管 C．该装置可用来观察输出氧气的速度 D．该装置可用来调节输出氧气的速度 AD 课堂达标 11.某校化学兴趣小组的同学，为 了探究气体的性质，决定选用下 列仪器或装置制取气体，请根据 要求回答下列问题。 (1)甲同学决定选用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，但由于该反应速率过快，需组装一套能控制反应速率的发生装置，组装该发生装置需要的仪器有 _______（填字母）。 (2)乙同学决定选用高锰酸钾制取较纯净的氧气，需选择的仪器为 ______(填字母)，还缺少的仪器是 ______，反应的文字表达式为 ___________。 (3)丙同学用排水法收集到的氧气做相关的性质实验没有成功，经过分析得知收集的氧气不纯，她在实验操作上可能出现的原因是____________。 ADG或BDEG BEHK 酒精灯 刚开始有气泡冒出就立刻收集 高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气 加热 课堂达标 12.某兴趣小组利用下列装置进行实验室制取和收集气体的实验，请回答： (1)指出仪器名称：②___________。 (2)实验室若用装置A和C制取氧气，则反应的文字表达式____________。 (3)实验室若用过氧化氢溶液制取氧气，能否用高锰酸钾制取氧气后的剩余物代替催化剂________ 填“能”或“否” 。 (4)选用C装置收集氧气时，表明气体已集满的现象是_________。 (5)若用F装置收集氧气，则气体从______端进入 填“b”或“c” 。 长颈漏斗 能 带火星的木条复燃 c 氯酸钾 氯化钾+氧气 二氧化锰 加热 知识总结 氧 气 的 实 验 室 制 取 反应原理 实验装置 检验方法 实验步骤 收集方法 验满方法 实验药品 谢谢您的观看 THANKS 感受化学魅力 探寻化学之美 心有质量思过往 行有方向期未来 $$null