2.3制取氧气导学案----2025-2026学年九年级化学人教版(2024)上册
课题 3 制取氧气导学案
一、学习目标
- 了解实验室制取氧气的三种方法及反应原理(不涉及化学方程式)。
- 掌握实验室用高锰酸钾、过氧化氢制取氧气的实验装置和操作步骤。
- 理解催化剂和催化作用的概念。
- 学会氧气的收集、检验和验满方法。
- 理解分解反应的概念,并能准确判断。
二、学习重难点
(一)学习重点
- 实验室制取氧气的方法和实验操作。
- 催化剂的概念及作用。
- 分解反应的概念及判断。
(二)学习难点
- 正确选择制取氧气的实验装置和操作中的注意事项。
- 理解催化剂在化学反应中的特点。
- 准确区分分解反应与其他反应类型。
三、知识点自主预习填空
- 实验室制取氧气的方法有两种,分别是加热高锰酸钾、分解____。
- 在用高锰酸钾制取氧气时,试管口要略向____倾斜,目的是防止____。
- 用高锰酸钾制取氧气时,试管口要放一团____,防止____进入导管。
- 催化剂是在化学反应里能____其他物质的化学反应速率,而本身的____和____在反应前后都没有发生变化的物质,催化剂在化学反应中所起的作用叫____。
- 氧气的密度比空气____,可用____法收集;氧气____溶于水,可用____法收集。
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- 检验氧气的方法是____;验满氧气的方法是:用向上排空气法收集时,将____放在集气瓶口,若木条复燃,则氧气已收集满;用排水法收集时,当集气瓶口有____冒出时,证明氧气已收集满。
- 由____物质生成____或____以上其他物质的反应,叫做分解反应。
四、知识点讲解与要点
(一)实验室制取氧气的方法
- 加热高锰酸钾制取氧气
◦ 实验装置:包括发生装置和收集装置。发生装置由酒精灯、试管、铁架台等组成;收集装置根据氧气的性质,可选择向上排空气法(氧气密度比空气略大)或排水法(氧气不易溶于水)。(常考点:选择合适的发生装置和收集装置)
◦ 操作步骤:
▪ 查:检查装置的气密性。连接好装置后,将导管一端浸入水中,用手紧握试管,若导管口有气泡冒出,松开手后导管内形成一段水柱,说明装置气密性良好。(易错点:不检查气密性就进行实验,会导致气体泄漏,收集不到氧气)
▪ 装:将高锰酸钾装入试管,在试管口放一团棉花。棉花的作用是防止加热时高锰酸钾粉末进入导管,堵塞导管。(常考点:棉花的作用)
▪ 定:把试管固定在铁架台上,试管口要略向下倾斜。因为加热时药品中的湿存水会变成水蒸气,在试管口冷凝成水滴,若试管口向上倾斜,水滴倒流会使试管炸裂。(易错点:试管口倾斜方向错误)
▪ 点:点燃酒精灯,先对试管进行预热,然后再集中加热药品部位。
▪ 收:当导管口有连续均匀的气泡冒出时,开始收集氧气。刚开始冒出的气泡是装置内的空气,不能立即收集。(易错点:过早收集导致氧气不纯)
▪ 离:收集完毕,先将导管撤离水槽。
▪ 熄:最后熄灭酒精灯。若先熄灭酒精灯,试管内温度降低,压强减小,水槽中的水会倒吸入试管,使试管炸裂。(常考点:操作步骤的先后顺序)
◦ 经典例题 1:在实验室用高锰酸钾制取氧气时,下列操作正确的是( )
A. 装置连接好后,直接加入药品进行实验
B. 试管口向上倾斜固定在铁架台上
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C. 导管口开始有气泡冒出时,立即收集气体
D. 实验结束后,先将导管撤离水槽,再熄灭酒精灯
◦ 答案:D
◦ 解析:装置连接好后应先检查气密性,A 错误;试管口应略向下倾斜,B 错误;导管口有连续均匀气泡冒出时才能收集气体,C 错误;实验结束先撤导管再熄灭酒精灯,D 正确。
- 分解过氧化氢制取氧气
◦ 实验装置:发生装置为固 - 液不加热型,由长颈漏斗(或分液漏斗)、锥形瓶等组成;收集装置同样可选择向上排空气法或排水法。(常考点:不同发生装置的适用情况)
◦ 操作要点:将过氧化氢溶液从长颈漏斗(或分液漏斗)加入到盛有二氧化锰的锥形瓶中,通过控制液体的滴加速度来控制反应速率。使用长颈漏斗时,其下端要伸入液面以下,防止生成的气体从长颈漏斗逸出。(易错点:长颈漏斗下端未伸入液面以下)
◦ 经典例题 2:用过氧化氢溶液制取氧气时,不需要的仪器是( )
A. 酒精灯
B. 锥形瓶
C. 长颈漏斗
D. 集气瓶
◦ 答案:A
◦ 解析:过氧化氢分解制取氧气不需要加热,所以不需要酒精灯,A 符合题意;锥形瓶是反应容器,长颈漏斗用于添加过氧化氢溶液,集气瓶用于收集氧气,B、C、D 均需要。
(二)催化剂和催化作用
- 概念:催化剂是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。这里的 “改变” 包括加快和减慢两种情况,初中阶段常见的是加快反应速率。(易错点:认为催化剂只能加快反应速率)
- 特点:“一变两不变”,“一变” 是改变反应速率;“两不变” 是质量和化学性质在反应前后不变,但物理性质可能改变。(常考点:对催化剂概念的理解和判断)
- 催化作用:催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。
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