2.3 氧气制取(第2课时) ---2025--2026学年九年级化学人教版（2024）上册

课题2.3 氧气制取(第2课时) 情景1. 过氧化氢分解制取氧气 实验：(1)在试管中加入5mL5%过氧化氢溶液(过氧化氢溶液又称双氧水，在医疗上可用于消毒防腐)，把带有火星的木条插入试管观察现象. (2)向上述试管中加入少量二氧化锰，把带有火星的木条插入试管，观察现象. 在实验(1)中，带有火星的木条不能复燃，是因为过氧化氢在常温下分解缓慢，在较短时间内放出的氧气很少.在实验(2)中，木条复燃，是因为向过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰使过氧化氢分解加速.这一反应可以表示如下： 文字表达式：过氧化氢 水＋氧气 符号表达式：H2O2 H2O2＋O2 · 实验总结： 实验用品 过氧化氢溶液(无色溶液)、二氧化锰(黑色粉末)、锥形瓶、长颈漏斗、双孔橡胶塞、胶皮管、玻璃导管 、集气瓶、玻璃片 反应原理 文字表达式：过氧化氢 水＋氧气 符号表达式：H2O2 H2O2＋O2 实验 装置 装置图 选择 依据 发生装置的选择依据：反应物的状态和反应条件 过氧化氢＋二氧化锰：反应物状态→固态、液态；反应条件→常温 发生装置选择固液不加热装置 收集装置的选择依据： 气体的密度：氧气：密度比空气大→向上排空气法；不易溶于水且不与水反应→排水法. 收集装置：向上排空气法或排水法 实验步骤 ① 检査装置气密性 ②向锥形瓶中加入少量二氧化锰固体，将带有长颈漏斗和导管的橡胶塞塞紧锥形瓶口，向长颈漏斗中加入过氧化氢溶液至浸没长颈漏斗下端管口，发生装置中的导管稍露出橡胶塞即可，不能过长 ③收集气体 · 分解过氧化氢制氧气的发生装置： 发生装置的选择：过氧化氢溶液是液体，二氧化锰是固体，反应条件是常温，因此可选择如图所示固液常温型气体发生装置： 实验装置 A B C D 装置优点 组装简单 便于添加液体药品 便于控制反应速率 便于控制反应的发生与停止 注意事项 长颈漏斗需伸入液面以下 长颈漏斗需伸入到多孔塑料隔板以下；固体药品选用块状 · 长颈漏斗检查气密性的方法：向长颈漏斗内注水,使液面没过长颈漏斗末端,夹好弹簧夹,继续向长颈漏斗内注水,若观察到长颈漏斗内液面不下降,则表明装置的气密性良好 · 收集装置的选择：用多功能瓶(排空气法或排水法)收集氧气时,如何区分进出口方向? 从氧气的密度和溶解性分析,具体情况有： 方法 装置图 具体分析 氧气进出方向 排空气法 氧气密度比空气大,进入集气瓶时会聚集在集气瓶下方.因此收集时,应将氧气通入集气瓶下方,使空气从上方排出 a进b出 c进d出 排水法 氧气不易溶于水,进入集气瓶时会聚集在集气瓶上方,将水从下方排出 b进a出 (3)待上述试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带有火星的木条插入试管，观察现象.待试管中又没有现象发生时，再重复上述操作，观察现象. 在实验(3)中，实验重复多次，每次只消耗了过氧化，二氧化锰好像永远用不完. 如果在实验前用精密的天平称量二氧化锰的质量，实验后把二氧化锰洗净、干燥，再称量，你会发现它的质量没有发生变化(反应前黑色固体质量＝反应后黑色固体质量).把它再加到过氧化氢溶液中，还可以加速过氧化氢分解. 这种在化学反应里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叫作催化剂.催化剂在化学反应中所起的作用叫作催化作用.硫酸铜等物质对过氧化氢的分解也具有催化作用.催化剂在化工生产中有重要而广泛的应用，生产化肥、农药、化工原料等都要使用催化剂. · 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没有发生变化(物理性质可能改变)的物质叫做催化剂(又叫触媒).催化剂在化学反应中所起的作用叫做催化作用. ①催化剂能改变其他物质的化学反应速率，但并不一定是加快其化学反应速率.有的反应中催化剂是减慢反应速率. ②催化剂只能改变化学反应速率，不能改变生成物的质量. ③同一个化学反应，可有多种不同的催化剂，如二氧化锰、硫酸铜溶液等都可以作过氧化氢分解的催化剂. ④一种物质可以作为多个化学反应的催化剂，如二氧化锰在过氧化氢分解和氣酸钾分解中都可以作催化剂. · 特点：可概括为“一变两不变”. ①“一变”是指催化剂能改变其他物质的化学反应速率，这里的“改变”包括加快和减慢. ②“两不变”是指催化剂的质量和化学性质在化学反应前后没有发生改变. · 证明某物质是催化剂的方法： 若需证明物质A是某反应的催化剂，可按以下思路进行实验设计： (1)称量、记录反应前A的质量m1； (2)设计对照实验证明A 能改变该反应的反应速率； (3)反应后分离出A，并称量、记录其质量m2. (4) 再取原反应物与A混合，观察反应速率. 若m1＝m2，且A能持续改变该反应的速率，即“能改变反应速率，质量和化学性质在反应前后不变”，则为催化剂，能改变反应速率或化学反应前后质量不变的物质不一定是该反应的催化剂，必须同时具备两个条件的才是该反应的催化剂. ※科学·技术·社会 催化剂的作用： 催化剂在化工生产中具有重要作用.例如，在合成氨工业中以铁为主体的催化剂，能使反应物在相对低的温度下较快发生反应. 石油炼制过程需要使用高效催化剂生产汽油、煤油及其他石油化工产品.我国石油化工专家、2007年度国家最高科学技术奖获得者闵恩泽院士，研发了多种用于石油化工生产的催化剂，为我国炼油催化剂制造技术奠定了基础. [闵恩泽(1924—2016)] 情景2. 分析上述两个制取氧气的反应，它们有什么共同特征?与化合反应有什么不同? 高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气； 过氧化氢 水＋氧气 · 由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应，叫作分解反应. 分解反应：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应. 分解反应特点：一变多 表示： X→A＋B＋…… 分解反应和化合反应都属于化学基本反应类型(四大基本反应类型之一)，二者属于并列关系. 练习1. 1. 下列物质不能用于制取氧气的是( ). A.过氧化氢 B.氯化钾 C.高锰酸钾 D.空气 2. 从安全、环保、节能、简便等方面考虑,实验室制取氧气的最佳方法是( ). A.将水通电使其分解 B.过氧化氢催化分解 C.高锰酸钾受热分解 D.氧化汞受热分解(生成汞和氧气) 3. 氧气的实验室制取与性质”实验中的部分操作或装置如图所示,其中正确的是( ). 4. 下列关于催化剂的说法正确的是( ). A. 催化剂必定加快反应速率 B. 反应前后催化剂的质量和性质不会发生改变 C. 同一化学反应可能有多种催化剂 D. 探究氧化铜是否为过氧化氢分解的催化剂，只需设计实验证明氧化铜能否改变反应速率即可 5. 下列有关催化剂的说法正确的是( ). A．在化学反应中催化剂只能加快其他物质的反应速率 B．二氧化锰是催化剂 C．催化剂只能改变化学反应速率，不能增加或减少生成物的质量 D．要使过氧化氢溶液分解出氧气必须加入二氧化锰，否则就不能发生分解反应 6. 下列反应中，属于分解反应的是( ). A. 汞＋氧气氧化汞 B. 碳酸钙氧化钙＋二氧化碳 C. 石蜡＋氧气二氧化碳＋水 D. 碳酸钙＋盐酸氯化钙＋水＋二氧化碳 7. 下列反应中，属于分解反应的是( ). A.硫＋氧气二氧化硫 B. 石蜡＋氧气二氧化碳＋水 C.铁＋氧气四氧化三铁 D.高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气 8. 下列是有关氧气的收集和验满的实验操作，其中正确的是( ). 9. 如图，过氧化氢溶液和二氧化锰能够迅速产生大量的氧气。下列现象正确的是( ). 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 10. 分别取甲、乙两份质量相等的氯酸钾固体，然后在甲中加入少量的二氧化锰，同时加热制取氧气，当两份固体完全反应后，得到的气体的质量(m)与加热时间(t)的关系如图所示.其中正确的是( ). 11. 如图是在实验室制取气体时常用的装置. (1) 仪器a的名称是 ________ (2) 用加热KMnO4的方法制取O2， 可以选用的发生装置是 ________ (填序号) ， 反应的文字表达式为： _______________________________ (3) 用D装置收集O2，验满的操作是：________________________________________ 12. 请根据以下图示回答问题. (1)请用文字表示制取氧气的反应，并比较两个反应的相同点和不同点. (2)请描述硫和细铁丝分别在氧气中燃烧的实验现象. (3)在进行细铁丝在盛有氧气的集气瓶中燃烧的实验时，常常要在集气瓶里预先加少量水，这样做的目的是什么?能否用少量细沙来代替水? 13. 如图所示是几种实验室制取气体的发生装置和收集装置. (1)写出仪器名称：c________ , d________ . (2)实验室用高锰酸钾制取氧气时应选用的发生装置是__________ (填序号)；实验时该装置试管口应放一团棉花，其目的是______________________________________；可用装置E来收集氧气的原因是________________________. (3)上述装置中的A和C组合后，也可用来制取氧气，写出此实验中制取氧气反应的文字表达式： ________________________________ (4)如果装置B和C组合，实验结束后应先________________，然后再________________，防止______________ (5)欲使用装置F用排空气法收集氧气，则气体应从________ (填“a”或“b”，下同)端通入；欲使用装置F用排水法收集氧气，应先将瓶中装满水，再将气体从________ 端通入. 5 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 课题2.3 氧气制取(第2课时) 情景1. 过氧化氢分解制取氧气 实验：(1)在试管中加入5mL5%过氧化氢溶液(过氧化氢溶液又称双氧水，在医疗上可用于消毒防腐)，把带有火星的木条插入试管观察现象. (2)向上述试管中加入少量二氧化锰，把带有火星的木条插入试管，观察现象. 在实验(1)中，带有火星的木条不能复燃，是因为过氧化氢在常温下分解缓慢，在较短时间内放出的氧气很少.在实验(2)中，木条复燃，是因为向过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰使过氧化氢分解加速.这一反应可以表示如下： 文字表达式：过氧化氢 水＋氧气 符号表达式：H2O2 H2O2＋O2 · 实验总结： 实验用品 过氧化氢溶液(无色溶液)、二氧化锰(黑色粉末)、锥形瓶、长颈漏斗、双孔橡胶塞、胶皮管、玻璃导管 、集气瓶、玻璃片 反应原理 文字表达式：过氧化氢 水＋氧气 符号表达式：H2O2 H2O2＋O2 实验 装置 装置图 选择 依据 发生装置的选择依据：反应物的状态和反应条件 过氧化氢＋二氧化锰：反应物状态→固态、液态；反应条件→常温 发生装置选择固液不加热装置 收集装置的选择依据： 气体的密度：氧气：密度比空气大→向上排空气法；不易溶于水且不与水反应→排水法. 收集装置：向上排空气法或排水法 实验步骤 ① 检査装置气密性 ②向锥形瓶中加入少量二氧化锰固体，将带有长颈漏斗和导管的橡胶塞塞紧锥形瓶口，向长颈漏斗中加入过氧化氢溶液至浸没长颈漏斗下端管口，发生装置中的导管稍露出橡胶塞即可，不能过长 ③收集气体 · 分解过氧化氢制氧气的发生装置： 发生装置的选择：过氧化氢溶液是液体，二氧化锰是固体，反应条件是常温，因此可选择如图所示固液常温型气体发生装置： 实验装置 A B C D 装置优点 组装简单 便于添加液体药品 便于控制反应速率 便于控制反应的发生与停止 注意事项 长颈漏斗需伸入液面以下 长颈漏斗需伸入到多孔塑料隔板以下；固体药品选用块状 · 长颈漏斗检查气密性的方法：向长颈漏斗内注水,使液面没过长颈漏斗末端,夹好弹簧夹,继续向长颈漏斗内注水,若观察到长颈漏斗内液面不下降,则表明装置的气密性良好 · 收集装置的选择：用多功能瓶(排空气法或排水法)收集氧气时,如何区分进出口方向? 从氧气的密度和溶解性分析,具体情况有： 方法 装置图 具体分析 氧气进出方向 排空气法 氧气密度比空气大,进入集气瓶时会聚集在集气瓶下方.因此收集时,应将氧气通入集气瓶下方,使空气从上方排出 a进b出 c进d出 排水法 氧气不易溶于水,进入集气瓶时会聚集在集气瓶上方,将水从下方排出 b进a出 (3)待上述试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带有火星的木条插入试管，观察现象.待试管中又没有现象发生时，再重复上述操作，观察现象. 在实验(3)中，实验重复多次，每次只消耗了过氧化，二氧化锰好像永远用不完. 如果在实验前用精密的天平称量二氧化锰的质量，实验后把二氧化锰洗净、干燥，再称量，你会发现它的质量没有发生变化(反应前黑色固体质量＝反应后黑色固体质量).把它再加到过氧化氢溶液中，还可以加速过氧化氢分解. 这种在化学反应里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叫作催化剂.催化剂在化学反应中所起的作用叫作催化作用.硫酸铜等物质对过氧化氢的分解也具有催化作用.催化剂在化工生产中有重要而广泛的应用，生产化肥、农药、化工原料等都要使用催化剂. · 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没有发生变化(物理性质可能改变)的物质叫做催化剂(又叫触媒).催化剂在化学反应中所起的作用叫做催化作用. ①催化剂能改变其他物质的化学反应速率，但并不一定是加快其化学反应速率.有的反应中催化剂是减慢反应速率. ②催化剂只能改变化学反应速率，不能改变生成物的质量. ③同一个化学反应，可有多种不同的催化剂，如二氧化锰、硫酸铜溶液等都可以作过氧化氢分解的催化剂. ④一种物质可以作为多个化学反应的催化剂，如二氧化锰在过氧化氢分解和氣酸钾分解中都可以作催化剂. · 特点：可概括为“一变两不变”. ①“一变”是指催化剂能改变其他物质的化学反应速率，这里的“改变”包括加快和减慢. ②“两不变”是指催化剂的质量和化学性质在化学反应前后没有发生改变. · 证明某物质是催化剂的方法： 若需证明物质A是某反应的催化剂，可按以下思路进行实验设计： (1)称量、记录反应前A的质量m1； (2)设计对照实验证明A 能改变该反应的反应速率； (3)反应后分离出A，并称量、记录其质量m2. (4) 再取原反应物与A混合，观察反应速率. 若m1＝m2，且A能持续改变该反应的速率，即“能改变反应速率，质量和化学性质在反应前后不变”，则为催化剂，能改变反应速率或化学反应前后质量不变的物质不一定是该反应的催化剂，必须同时具备两个条件的才是该反应的催化剂. ※科学·技术·社会 催化剂的作用： 催化剂在化工生产中具有重要作用.例如，在合成氨工业中以铁为主体的催化剂，能使反应物在相对低的温度下较快发生反应. 石油炼制过程需要使用高效催化剂生产汽油、煤油及其他石油化工产品.我国石油化工专家、2007年度国家最高科学技术奖获得者闵恩泽院士，研发了多种用于石油化工生产的催化剂，为我国炼油催化剂制造技术奠定了基础. [闵恩泽(1924—2016)] 情景2. 分析上述两个制取氧气的反应，它们有什么共同特征?与化合反应有什么不同? 高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气； 过氧化氢 水＋氧气 · 由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应，叫作分解反应. 分解反应：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应. 分解反应特点：一变多 表示： X→A＋B＋…… 分解反应和化合反应都属于化学基本反应类型(四大基本反应类型之一)，二者属于并列关系. 练习1. 1. 下列物质不能用于制取氧气的是( B ). A.过氧化氢 B.氯化钾 C.高锰酸钾 D.空气 2. 从安全、环保、节能、简便等方面考虑,实验室制取氧气的最佳方法是( B ). A.将水通电使其分解 B.过氧化氢催化分解 C.高锰酸钾受热分解 D.氧化汞受热分解(生成汞和氧气) 3. 氧气的实验室制取与性质”实验中的部分操作或装置如图所示,其中正确的是( C ). 4. 下列关于催化剂的说法正确的是( C ). A. 催化剂必定加快反应速率 B. 反应前后催化剂的质量和性质不会发生改变 C. 同一化学反应可能有多种催化剂 D. 探究氧化铜是否为过氧化氢分解的催化剂，只需设计实验证明氧化铜能否改变反应速率即可 5. 下列有关催化剂的说法正确的是( C ). A．在化学反应中催化剂只能加快其他物质的反应速率 B．二氧化锰是催化剂 C．催化剂只能改变化学反应速率，不能增加或减少生成物的质量 D．要使过氧化氢溶液分解出氧气必须加入二氧化锰，否则就不能发生分解反应 6. 下列反应中，属于分解反应的是( B ). A. 汞＋氧气氧化汞 B. 碳酸钙氧化钙＋二氧化碳 C. 石蜡＋氧气二氧化碳＋水 D. 碳酸钙＋盐酸氯化钙＋水＋二氧化碳 7. 下列反应中，属于分解反应的是( D ). A.硫＋氧气二氧化硫 B. 石蜡＋氧气二氧化碳＋水 C.铁＋氧气四氧化三铁 D.高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气 8. 下列是有关氧气的收集和验满的实验操作，其中正确的是( D ). 9. 如图，过氧化氢溶液和二氧化锰能够迅速产生大量的氧气。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 10. 分别取甲、乙两份质量相等的氯酸钾固体，然后在甲中加入少量的二氧化锰，同时加热制取氧气，当两份固体完全反应后，得到的气体的质量(m)与加热时间(t)的关系如图所示.其中正确的是( C ). 11. 如图是在实验室制取气体时常用的装置. (1) 仪器a的名称是 ____试管____ (2) 用加热KMnO4的方法制取O2， 可以选用的发生装置是 __C__ (填序号) ， 反应的文字表达式为： 高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气 (3) 用D装置收集O2，验满的操作是：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则说明O2已收集满. 12. 请根据以下图示回答问题. (1)请用文字表示制取氧气的反应，并比较两个反应的相同点和不同点. 高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气； 过氧化氢 水＋氧气 相同点：都是分解反应；不同点：一个需要加热，一个不需要加热 (2)请描述硫和细铁丝分别在氧气中燃烧的实验现象. 硫：发出明亮的蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体，放热 细铁丝：剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体、放热 (3)在进行细铁丝在盛有氧气的集气瓶中燃烧的实验时，常常要在集气瓶里预先加少量水，这样做的目的是什么?能否用少量细沙来代替水? 保护集气瓶底.防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底. 能.但硫燃烧实验，瓶底的水不能用细沙代替 13. 如图所示是几种实验室制取气体的发生装置和收集装置. (1)写出仪器名称：c 长颈漏斗 , d 集气瓶 . (2)实验室用高锰酸钾制取氧气时应选用的发生装置是 B (填序号)；实验时该装置试管口应放一团棉花，其目的是 防止加热时试管内的粉末二氧化锰状物质进入导管 ；可用装置E来收集氧气的原因是 氧气的密度比空气的大 . (3)上述装置中的A和C组合后，也可用来制取氧气，写出此实验中制取氧气反应的文字表达式： 过氧化氢 水＋氧气 (4)如果装置B和C组合，实验结束后应先 把导管移出水面 ，然后再 熄灭酒精灯 ，防止 水倒吸入试管,使试管炸裂 (5)欲使用装置F用排空气法收集氧气，则气体应从 a (填“a”或“b”，下同)端通入；欲使用装置F用排水法收集氧气，应先将瓶中装满水，再将气体从 b 端通入. 6 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $$