2.3制取氧气（第1课时高锰酸钾制取氧气 氧气的工业制法）课件----2024-2025学年九年级化学人教版（2024）上册

第二单元 空气与氧气 课题3 制取氧气 第1课时 高锰酸钾制取氧气 氧气的工业制法 课时精要导练 课时分层提优 建议用时：20分钟 1.实验室用高锰酸钾制取氧气 反应原理 _ ___________________________________ 发生装置 ____________________ 收集装置 ________________________________________________ 高锰酸钾锰酸钾二氧化锰氧气 返回目录 2.收集方法 （1）排水法：氧气______溶于水且不与水反应，可以用排水法收集。 （2）向上排空气法：氧气的密度比空气______，且不与空气中的成分反应，可以 用向上排空气法收集。 3.验满 （1）排水法：当观察到__________________冒出时，证明已集满。 （2）向上排空气法：将带火星的木条放在__________，若木条复燃，证明已集满。 不易 略大 集气瓶口有大气泡 集气瓶口 返回目录 4.氧气的工业制法：原理是利用液态氧和液态氮的______不同，将氮气先分离出来， 该过程是______变化。 如果用右图装置收集氧气，应该从端通入氧气；装置内装满水时，应该从 端通入氧气。 沸点 物理 返回目录 ①高锰酸钾和二氧化锰都是黑色固体。( ) × 提示：高锰酸钾是暗紫色固体。 ②高锰酸钾制取氧气时，试管口放一团棉花。( ) √ ③收集氧气时有气泡冒出即可收集。( ) × 提示：收集氧气时开始有气泡冒出不能收集，应待连续均匀产生气泡时才能收集。 ④利用排空气法收集氧气时，导管要伸到集气瓶底。( ) √ ⑤氧气验满时，将带火星的木条伸到集气瓶内，木条复燃。( ) × 提示：氧气验满时，将带火星的木条伸到集气瓶口。 返回目录 1 2 3 4 5 6 7 8 知识点一高锰酸钾制取氧气 1. （教材P43实验改编）实验室常采用加热高锰酸钾的方法制取氧气。 请根据所学知识回答下列各题。 1.1.仪器选择 实验室用高锰酸钾制取和收集氧气不需要用到的仪器是( ) C A.大试管 单孔橡胶塞 B.大试管 集气瓶 C.长颈漏斗 锥形瓶 D.酒精灯 玻璃导管 返回目录 1 2 3 4 5 6 7 8 1.2.发生装置的组装 下列组装高锰酸钾制取氧气的最佳发生装置是( ) C A. B. C. D. 1.3.操作步骤 加热高锰酸钾制取氧气的主要操作有①装药品；②固定装置；③检查 装置的气密性；④连接仪器；⑤加热；⑥收集气体；⑦熄灭酒精灯；⑧从水槽中移 出导管。 制取氧气的正确操作顺序为__________________（填序号）。 ④③①②⑤⑥⑧⑦ 返回目录 1 2 3 4 5 6 7 8 1.4.氧气的收集、检验与验满 （1）能用排水法收集氧气的原因是____________________________。 （2）用向上排空气法收集氧气，检验氧气是否收集满的方法是_________________ __________________________________________。 氧气不易溶于水且不与水反应 将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明氧气已收集满 返回目录 1 2 3 4 5 6 7 8 知识点二氧气的工业制法 2. 流程图分析 （教材P44资料卡片改编）如图所示是用经过除尘、除二氧 化碳和水蒸气后的空气进行分离制取氧气的流程图。 （1）空气属于________（填“纯净物”或“混合物”）。 （2）工业制氧气的原理是_________________________________________________ ______。 （3）流程图中由空气制得液态空气的过程中发生的是______（填“物理”或“化学”） 变化。 （4）蓝色钢瓶中贮存的主要是______。 混合物 根据液氧和液氮的沸点不同，将氧气从液态空气中分离出来 物理 液氧 返回目录 1 2 3 4 5 6 7 8 3. 流程图分析 如图关于工业上分 离液态空气法制氧气，下列说法中正确的 是( ) A A.此方法制氧气的原料来源广泛 B.该分离过程是分解反应 C.说明液氧比液氮沸点低 D.该液体物质是纯净的氧气 4.实验室用高锰酸钾制取纯净氧气时，下列做法错误的是( ) C A.在试管口放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管 B.导管口开始有气泡放出时不要立即收集，避免收集到的气体不纯 C.用高锰酸钾制取所需氧气停止加热时，要先熄灭酒精灯，然后再把导管移出水面 D.将收集满氧气的集气瓶正放在桌面上 返回目录 1 2 3 4 5 6 7 8 5.实验室用高锰酸钾制取氧气，下列装置 组合正确的是( ) A A.①③ B.①⑤ C.②③ D.②④ 返回目录 1 2 3 4 5 6 7 8 6.实验室加热高锰酸钾制取氧气，试管中固体物质的种类变化如图 所示。下列分析正确的是( ) B A.图像中的“1”，表示高锰酸钾受热立即分解 B.图像中的“2”，说明高锰酸钾完全分解 C.图像中的“3”，说明高锰酸钾生成了“3”种固体 D.反应过程中固体质量不变 [解析] 加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，图像中的“1”表示高锰酸钾受 热一段时间后才开始分解，A错误；图像中的“2”表示试管中固体物质有两种，根 据反应原理可说明高锰酸钾完全反应生成了锰酸钾和二氧化锰，B正确；图像中的 “3”，说明高锰酸钾部分反应生成了锰酸钾和二氧化锰，固体中还有未反应的高锰 酸钾，C错误；由于反应生成了氧气，因此固体质量减少，D错误。 返回目录 1 2 3 4 5 6 7 8 7.如下图所示为加热高锰酸钾制取氧气的装置。 （1）该反应的文字表达式为_ ___________________________________。 高锰酸钾锰酸钾二氧化锰氧气 [解析] 高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气。 返回目录 1 2 3 4 5 6 7 8 （2）装置A中仪器 的名称是________。若在装置B中装满水，收集氧气时，应从 装置B的___（填“”或“ ”）口处通入氧气。 酒精灯 [解析] 装置A中仪器 的名称是酒精灯；氧气密度比水小，若在装置B中装满水， 收集氧气时，应从装置B的 口处通入氧气。 返回目录 1 2 3 4 5 6 7 8 （3）搭建如图C所示装置时，需要调整铁夹高度，可松开____（填“”“ ”或“ ”）处的螺丝，待调整到所需高度后再拧紧。 [解析] 搭建如图C所示装置时，可调节铁夹高度， 可调节试管的倾斜程度， 可调整铁夹夹持试管的位置。 返回目录 1 2 3 4 5 6 7 8 8.实验室通过如图所示装置制取氧气。 （1）写出标号仪器的名称：甲________。 （2）用排空气法收集时应选用的装置是___（填字母），选择依据是____________ ________。 （3）若实验室选用D装置收集氧气，则判断氧气已收集满的标志是_____________ _________。 （4）用高锰酸钾制取氧气并用排水法收集时发现水槽中的水变红，可能原因是 ____________________________________________________。 集气瓶 B 氧气密度比空气略大 集气瓶口有大气泡冒出 试管口未放一团棉花，加热时粉末状物质沿导管进入水中 返回目录 1 2 3 4 5 6 7 8 第二单元 空气与氧气 课题3 制取氧气 第2课时 过氧化氢制取氧气 分解反应和催化剂 课时精要导练 课时分层提优 建议用时：25分钟 1.实验室用过氧化氢制取氧气的反应原理 为_ _________________________。 2.发生装置：下图是实验室制取氧气常用 过氧化氢水氧气 B 过氧化氢溶液 二氧化锰 的发生装置，若实验室用高锰酸钾制取氧气，应选用装置___，若选用C、D、 中 的某一套装置制取氧气，则所需药品为______________和__________。 返回目录 3.收集装置 （1）写出各收集方法的名称 甲______________；乙______________；丙________。 （2）氧气可用甲装置收集，因为____________________；又因为氧气不易溶于水， 故还可用____装置收集。用甲装置收集氧气，验满的方法是____________________ __________________________________。 向上排空气法 向下排空气法 排水法 氧气的密度大于空气 丙 将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，证明氧气已集满 返回目录 4.催化剂：在化学反应里能______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。 5.分解反应：由一种反应物生成________________其他物质的反应。 改变 化学反应速率 质量 化学性质 两种或两种以上 返回目录 ①过氧化氢制取氧气时，加入二氧化锰后产生氧气的体积增多。( ) × 提示：催化剂只能改变反应速率，不影响产生氧气的量。 ②过氧化氢制取氧气时，长颈漏斗末端伸入液面以下。( ) √ ③工业上制取氧气属于分解反应。( ) × 提示：工业制取氧气采用分离液态空气法，属于物理变化。 返回目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ④要收集干燥的氧气，采用排空气法收集。( ) √ ⑤过氧化氢制取氧气时只能使用二氧化锰作催化剂。( ) × 提示：二氧化锰可作为过氧化氢制取氧气的催化剂，但不是唯一的。 ⑥催化剂只能加快反应速率。( ) × 提示：催化剂能改变化学反应速率，包括加快和减慢。 返回目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 知识点一 过氧化氢制取氧气（含催化剂） 1.实验室选用过氧化氢溶液和二氧化锰制 取并收集较纯净的氧气，下列装置组合正 确的是( ) D A.①③ B.①⑤ C.②③ D.②⑤ 返回目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 2.（教材P48T3改编）催化剂在生产、生活中应用广泛。下列关于催化剂的说法正 确的是( ) D A.在化学反应前后质量不变的物质一定是催化剂 B.实验室用过氧化氢溶液制取氧气时只能用二氧化锰作催化剂 C.催化剂在化学反应前后质量和性质都不改变 D.催化剂可能会使反应速率增快或减慢 返回目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 3.（教材P44探究改编）化学兴趣小组同 学在实验室进行如下实验，回答下列问题。 （1）如图1所示，将带火星的木条伸入试 管内，没有观察到明显现象，原因可能是 ____________________________________ ______________________________。 过氧化氢分解产生氧气的速率太慢，产生的氧气量较少，无法使木条复燃 （2）如图2所示，向试管中加入二氧化锰，在图3中观察到的实验现象是_________ __________，写出试管中发生反应的文字表达式_ _________________________。 带火星的木条复燃 过氧化氢水氧气 返回目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 （3）待图3试管中无明显现象，向其中再次加入过氧化氢溶液，并把带火星的木条 伸入试管内，重复该操作多次均观察到与（2）中相同现象，说明化学反应前后二 氧化锰的__________没有改变。 化学性质 （4）用精密的仪器称量反应前后二氧化锰的质量（洗净干燥后），会发现其质量 ______（填“增大”“减小”或“不变”），因此二氧化锰在过氧化氢溶液分解过程中的 作用是__________。 不变 催化作用 返回目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 知识点二 分解反应 4.（教材P46素材改编）下列对分解反应的叙述正确的是( ) B A.分解反应属于化合反应的一种 B.实验室制取氧气的反应原理均为分解反应 C.分解反应是由一种物质生成两种物质的反应 D.工业上采用分离液态空气的方法制取氧气，属于分解反应 5.（教材P48T4改编）下列反应属于分解反应的是( ) C A.氢气氧气水 B.甲烷氧气二氧化碳 水 C.高锰酸钾锰酸钾二氧化锰氧气 D.汞氧气 氧化汞 返回目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 6.高锰酸钾、过氧化氢都可用于实验室制取氧气。下列有关说法正确的是( ) D A.它们中都含有氧气，故可用于制取氧气 B.它们都需要加热才能产生氧气 C.它们必须加入二氧化锰加热才产生氧气 D.它们制取氧气的过程都发生了化学变化 [解析] 高锰酸钾和过氧化氢在实验室中制取氧气都属于分解反应，它们都是纯净 物，不含氧气，而是通过化学变化制取氧气，A错误、D正确；只有高锰酸钾需要 加热，过氧化氢在常温下就能反应，B错误；过氧化氢制取氧气需要加入二氧化锰 作催化剂，而高锰酸钾不需要，C错误。 返回目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 7.从安全、环保、节能、简便等方面考虑，制取氧气的最佳方法是( ) B A.光合作用获得氧气 B.过氧化氢催化分解 C.工业上分离空气 D.氧化汞受热生成汞（俗称水银）和氧气 [解析] 过氧化氢催化分解制取氧气不需要加热，常温下反应，属于最佳方法。 返回目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 8. 八种物质有如图所示关系，其中 A是一种暗紫色固体，D能使带火星的木 条复燃，、都是无色液体， 是一种能 使澄清石灰水变浑浊的气体。 （1）请写出 的名称：__________。 过氧化氢 （2）请写出下列反应的文字表达式，并 高锰酸钾锰酸钾二氧化锰氧气 分解 碳氧气二氧化碳 化合 指出其属于什么基本反应类型。 反应①：_ ___________________________________；属于______反应。 反应③：_ _____________________；属于______反应。 返回目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 [解析] A是一种暗紫色固体，则A是高锰酸钾；D能使带火星的木条复燃，则D为 氧气；和 都是无色液体，结合反应②可知B是高锰酸钾的分解产物且反应前后都 有，因此B为二氧化锰，为过氧化氢，为水；能使澄清石灰水变浑浊，则 为 二氧化碳；结合反应③的条件为点燃可知 为碳。据此回答相关问题。 返回目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 9.如图为实验室用过氧化氢溶液制备和收集氧气的常见实验装置，请回答相关问题。 （1）仪器①的名称是________。 锥形瓶 返回目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 （2）小明同学选用装置A制取氧气时，发现装置A有一处明显的错误，请指出A装 置存在的错误并写出会造成的后果：________________________________________ ________________________。利用该原理制取氧气时，也可采用装置B作为发生装 置，装置B与装置A相比的优点是____________________。请写出该反应的文字表 达式_ _________________________，该反应属于______（填“化合”或“分解”）反应。 长颈漏斗下端未伸入液面以下，会导致产生的气体从长颈漏斗上端逸出 可以控制反应的速率 过氧化氢水氧气 分解 [解析] 装置A中长颈漏斗下端管口未伸入液面以下，会导致产生的气体从长颈漏斗 上端逸散到空气中，无法收集到氧气。装置B中采用分液漏斗代替长颈漏斗制取氧 气，可以通过控制滴加过氧化氢溶液的速度，从而控制反应速率。 返回目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 （3）若要收集一瓶氧气用于探究细铁丝燃烧的实验，则收集装置最好选用装置___ （填字母）。 [解析] 要收集一瓶氧气用于探究细铁丝燃烧的实验，应用排水法收集，原因是排 水法收集的氧气纯度较高，有利于铁丝燃烧，还方便在集气瓶底部预留少量水，防 止生成的高温熔融物溅落，使集气瓶炸裂，故选装置 。 返回目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10. 装置创新 某化学兴趣小组用如图所示的装 置探究二氧化锰、氧化铜对过氧化氢分解的催化效果， 设计的方案和记录的数据如下表所示： 实验序号 过氧化氢溶液 催化剂 收集 氧气所用时间 实验1 粉末状二氧化锰 实验2 粉末状氧化铜 （1）表格中 的值为____。 0.2 返回目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 （2）实验1中制取氧气的化学反应的文字表达式为_ _________________________。 （3）结论：二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果比氧化铜好，得出该结论的依据 是__________________________________________________________。 过氧化氢水氧气 相同条件下二氧化锰催化过氧化氢产生氧气所用时间更少 返回目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 [解析] 探究二氧化锰、氧化铜对过氧化氢分解的催化效果时，要注意控制变量， 即控制过氧化氢溶液的体积和浓度相同、催化剂粉末质量相同，因此 。根 据实验数据可知，相同条件下二氧化锰催化过氧化氢产生 氧气所用时间更少， 即二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果比氧化铜好。 返回目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 $$