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 1. 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）。 1. 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。 1. 理解催化剂和催化作用的概念。 1. 学会氧气的收集、检验和验满方法。 1. 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 1. 实验室制取氧气的方法和实验操作。 1. 催化剂的概念及作用。 1. 分解反应的概念及判断。 （二）学习难点 1. 正确选择制取氧气的实验装置和操作中的注意事项。 1. 理解催化剂在化学反应中的特点。 1. 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 1. 实验室制取氧气的方法有两种，分别是加热高锰酸钾、分解____。 1. 在用高锰酸钾制取氧气时，试管口要略向____倾斜，目的是防止____。 1. 用高锰酸钾制取氧气时，试管口要放一团____，防止____进入导管。 1. 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____。 1. 氧气的密度比空气____，可用____法收集；氧气____溶于水，可用____法收集。 1. 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。 1. 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 1. 加热高锰酸钾制取氧气 0. 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） 0. 操作步骤： 2. 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） 2. 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） 2. 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） 2. 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。 2. 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） 2. 离：收集完毕，先将导管撤离水槽。 2. 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） 0. 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 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 0. 答案：D 0. 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。 19. 分解过氧化氢制取氧气 0. 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） 0. 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） 0. 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 0. 答案：A 0. 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 1. 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） 1. 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） 1. 催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。 0. 经典例题 3：下列关于催化剂的说法正确的是（ ） A. 催化剂只能加快化学反应速率 B. 化学反应前后，催化剂的质量和性质都不变 C. 没有催化剂，化学反应就不能发生 D. 催化剂能改变化学反应速率 0. 答案：D 0. 解析：催化剂能改变化学反应速率，包括加快和减慢，A 错误；化学反应前后，催化剂的质量和化学性质不变，不是性质不变，B 错误；没有催化剂，化学反应也能发生，只是反应速率可能不同，C 错误；D 正确。 （三）氧气的收集、检验和验满 1. 收集方法 0. 向上排空气法：适用于密度比空气大的气体，收集时导管要伸到集气瓶底部，便于排尽空气，使收集的氧气更纯净。（易错点：导管未伸到集气瓶底部） 0. 排水法：适用于不易溶于水且不与水反应的气体，收集到的氧气更纯净，且不需要验满。（常考点：根据气体性质选择收集方法） 24. 检验方法：把带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，证明是氧气。（常考点：与氧气的验满方法区分） 25. 验满方法 0. 向上排空气法：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则氧气已收集满。 0. 排水法：当集气瓶口有大气泡冒出时，证明氧气已收集满。 0. 经典例题 4：下列关于氧气的收集和验满方法正确的是（ ） A. 用排水法收集氧气时，导管口有气泡冒出就开始收集 B. 用向上排空气法收集氧气时，将带火星的木条伸入集气瓶内验满 C. 用排水法收集氧气，集气瓶口有大气泡冒出时，氧气已收集满 D. 氧气只能用向上排空气法收集 0. 答案：C 0. 解析：排水法收集时，导管口有连续均匀气泡冒出才开始收集，A 错误；向上排空气法验满应将带火星木条放在集气瓶口，B 错误；排水法集气瓶口有大气泡冒出时氧气已收集满，C 正确；氧气还可用排水法收集，D 错误。 （四）分解反应 1. 概念：由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应，叫做分解反应。（常考点：分解反应概念的理解及判断） 1. 特点：“一变多” ，与化合反应 “多变一” 的特点形成鲜明对比。用字母表示为 A → B + C + … 。 1. 与实验室制取氧气的联系：实验室加热高锰酸钾、分解过氧化氢制取氧气的反应，都属于分解反应。因为都是由一种物质反应后生成了氧气等多种物质 。（易错点：不能准确判断实验室制取氧气的反应属于分解反应） 1. 经典例题 5：下列反应属于分解反应的是（ ） A. 铁 + 氧气→四氧化三铁 B. 蜡烛 + 氧气→二氧化碳 + 水 C. 水→氢气 + 氧气 D. 氢气 + 氯气→氯化氢 0. 答案：C 0. 解析：A、D 反应是由两种物质生成一种物质，属于化合反应；B 反应的反应物是两种，不符合分解反应 “一变多” 的特点；C 反应是由一种物质生成两种物质，属于分解反应。 五、效果检测（判断题） 1. 催化剂在化学反应前后质量和性质都不变。（ ） 1. 实验室用过氧化氢溶液制取氧气时需要加热。（ ） 1. 用高锰酸钾制取氧气，试管口要略向上倾斜。（ ） 1. 用排水法收集氧气，导管口有气泡冒出就说明氧气已收集满。（ ） 1. 氧气只能用向上排空气法收集。（ ） 1. 分解反应的特点是 “多变一”。（ ） 1. 实验室分解过氧化氢制取氧气的反应属于分解反应。（ ） 六、归纳总结 1. 制取氧气的方法：实验室制取氧气有加热高锰酸钾、分解过氧化氢两种方法，不同方法的实验装置和操作步骤有差异，且这两种制取氧气的反应均属于分解反应。 1. 催化剂：能改变反应速率，本身质量和化学性质在反应前后不变，具有 “一变两不变” 的特点。 1. 氧气的收集、检验和验满：根据氧气密度和溶解性选择向上排空气法或排水法收集；用带火星木条检验氧气；向上排空气法在瓶口验满，排水法观察集气瓶口气泡情况验满。 1. 分解反应：概念为一种物质生成两种或两种以上其他物质，特点是 “一变多”，可据此判断反应是否为分解反应。 七、课后作业 一、选择题 1．用过氧化氢溶液制氧气时，如果不加少量二氧化锰，其后果是 A．没有氧气放出 B．放出氧气速度慢 C．生成氧气总量少 D．反应慢，生成氧气少 2．下图所示的是实验室分别关于氧气的制备、收集、验满、性质探究的实验操作，其中不正确的是 A． B． C． D． 3．在实验室用高锰酸钾分解制取并收集氧气的实验中，不需要使用的实验仪器是 A．酒精灯 B．长颈漏斗 C．试管 D．集气瓶 4．下列是有关氧气的检验及验满的实验操作，其中正确的是 A．检验 B．验满 C．检验 D．验满 A．A B．B C．C D．D 5．在H2O2分解制O2的反应中MnO2作催化剂，下列有关催化剂说法不正确的是 A．反应前后性质不发生改变 B．反应前后质量不发生改变 C．某些反应可使用不同的催化剂 D．某些催化剂可催化不同的反应 6．闵恩泽是中国石油化工催化剂专家，下列有关催化剂的说法正确的是 A．能改变化学反应速率 B．在化学反应后，其性质不变 C．在化学反应后，其质量减小 D．能增加生成物的质量 7．下列关于催化剂的说法正确的是 A．过氧化氢没有催化剂无法分解 B．反应前后，催化剂的质量和性质都不改变 C．催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用 D．二氧化锰可以作为各种化学反应的催化剂 8．下列关于催化剂的说法正确的是 A．催化剂只能加快物质的化学反应速率 B．反应前后，催化剂的质量和性质都不改变 C．催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用 D．二氧化锰可以作为各种化学反应的催化剂 9．下列反应属于分解反应的是 A． B． C． D． 10．变色眼镜既可矫正视力，又可像墨镜一样遮挡刺眼的阳光。其反应原理之一是，该反应的基本反应类型是 A．化合反应 B．分解反应 C．氧化反应 D．其他反应 11．下列反应属于分解反应的是 A．碳+氧气二氧化碳 B．石蜡+氧气二氧化碳+水 C．水氧气+氢气 D．铁+氧气四氧化三铁 二、填空与简答 12．工业制取氧气主要有下列步骤。将经过除尘、除二氧化碳、除水的空气进行下列操作： (1)储存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”是 （填“纯净物”或“混合物”）。 (2)工业制氧气的原理是 。 (3)工业制取氧气用分离液态空气的方法而不用加热高锰酸钾的方法的原因是 （写出一点即可）。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 八、答案与解析 （一）自主预习填空答案 1. 过氧化氢溶液 1. 下；冷凝水倒流使试管炸裂 1. 棉花；高锰酸钾粉末 1. 改变；质量；化学性质；催化作用 1. 略大；向上排空气；不易；排水 1. 把带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，证明是氧气；带火星的木条；大气泡 1. 一种；两种；两种 （二）效果检测答案与解析 1. 答案：× 0. 解析：催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变，物理性质可能改变，所以 “性质都不变” 说法错误。 49. 答案：× 0. 解析：用过氧化氢溶液制取氧气，在二氧化锰作催化剂的条件下，不需要加热。 50. 答案：× 0. 解析：用高锰酸钾制取氧气，试管口要略向下倾斜，防止冷凝水倒流使试管炸裂。 51. 答案：× 0. 解析：用排水法收集氧气，导管口有连续均匀气泡冒出时才开始收集，集气瓶口有大气泡冒出时才说明氧气已收集满。 52. 答案：× 0. 解析：氧气密度比空气略大，可用向上排空气法收集；氧气不易溶于水，还可用排水法收集。 53. 答案：× 0. 解析：分解反应的特点是 “一变多”，而不是 “多变一”，“多变一” 是化合反应的特点。 54. 答案：√ 0. 解析：实验室分解过氧化氢制取氧气，是由过氧化氢一种物质生成氧气等多种物质，符合分解反应 “一变多” 的特点，属于分解反应。 （3） 课后作业答案与解析 1．B 【详解】二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，能加快过氧化氢分解的速率，如果不加少量的二氧化锰，过氧化氢分解产生氧气的速度慢，但不会影响产生气体质量。 故选B。 2．C 【详解】A、加热高锰酸钾制氧气时，为防止冷凝水倒流，炸裂试管，试管口应略向下倾斜；为防止加热时高锰酸钾颗粒进入导气管，需要在试管口处放置一团棉花，故实验操作正确； B、氧气的密度比空气大，用向上排空气法收集时，导管要伸入集气瓶底部，故实验操作正确； C、检验氧气是否验满时，带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已验满，故实验操作错误； D、铁丝在氧气中燃烧时，瓶内要放一些水或沙子，防止高温生成物溅落瓶底，使集气瓶炸裂，故实验操作正确。 故选C。 3．B 【详解】A、实验室用高锰酸钾分解制取氧气，反应条件是加热，酒精灯用于提供加热条件，是需要的仪器，A 不符合题意； B、长颈漏斗一般用于固-液不加热型反应装置中添加液体试剂。高锰酸钾制取氧气是固体加热型反应，不需要用长颈漏斗添加试剂，B 符合题意； C、试管可作为高锰酸钾受热分解的反应容器，是该实验需要的仪器，C 不符合题意； D、集气瓶用于收集产生的氧气，是收集氧气时必需的仪器，D 不符合题意。 故选B。 4．B 【详解】A、检验是否是氧气，应将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，说明是氧气，故选项实验操作错误； B、检验氧气是否收集满时，应将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明已收集满，故选项实验操作正确； C、检验是否是氧气，应将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，说明是氧气，故选项实验操作错误； D、检验氧气是否收集满时，应将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明已收集满，故选项实验操作错误。 故选B。 5．A 【分析】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做催化剂。 【详解】A、催化剂在化学反应前后化学性质不发生改变，但是物理性质可能会改变，例如形状等。说反应前后性质不发生改变不准确，说法不正确，不符合题意； B、催化剂的特点之一是在化学反应前后质量不发生改变，说法正确，不符合题意； C、某些反应可使用不同的催化剂，例如过氧化氢分解制氧气，除了二氧化锰可以作催化剂外，硫酸铜溶液、红砖粉末等也可以作该反应的催化剂，说法正确，不符合题意； D、某些催化剂可催化不同的反应，例如二氧化锰不仅可以催化过氧化氢分解，还可以在氯酸钾分解制取氧气的反应中作催化剂，说法正确，不符合题意。 故选A。 6．A 【分析】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做催化剂。 【详解】A、催化剂能改变化学反应速率，正确； B、在化学反应后催化剂的化学性质不变，物理性质可能会改变，错误 ； C、在化学反应后催化剂的质量不变，错误； D、催化剂不能使生成物质量增加，错误。 故选A。 7．C 【详解】A、过氧化氢没有催化剂也会分解，只是分解速率很慢，说法错误，不符合题意； B、催化剂在化学反应前后的质量和化学性质均不发生改变，说法错误，不符合题意； C、催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用，说法正确，符合题意； D、二氧化锰并不是可以作为各种化学反应的催化剂，催化剂的选择取决于具体的化学反应和所需的反应条件，说法错误，不符合题意。 故选：C。 8．C 【详解】A、催化剂不是只加快物质的化学反应速率，也可能会减慢物质的化学反应速率，说法错误，不符合题意； B、催化剂在化学反应前后的质量和化学性质均不发生改变，说法错误，不符合题意； C、催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用，说法正确，符合题意； D、二氧化锰并不是可以作为各种化学反应的催化剂，催化剂的选择取决于具体的化学反应和所需的反应条件，说法错误，不符合题意。 故选：C。 9．C 【详解】A.该反应中反应物是两种，生成物是一种，符合“多变一”，属于化合反应，此选项错误； B. 该反应中反应物是两种，生成物是一种，符合“多变一”，属于化合反应，此选项错误； C. 该反应中反应物是一种，生成物是两种，符合“一变多”，属于分解反应，此选项正确； D. 该反应中反应物是两种，生成物是一种，符合“多变一”，属于化合反应，此选项错误； 故选C。 10．B 【详解】该反应中反应物为一种，生成物为两种，符合“一变多”，属于分解反应； 故选B。 11．C 【分析】分解反应是指由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。 【详解】A、该反应是由两种物质反应生成一种新物质，属于化合反应，不符合题意； B、该反应的反应物和生成物均有两种，不属于分解反应，不符合题意； C、该反应是由一种物质生成两种物质的反应，属于分解反应，符合题意； D、该反应是由两种物质反应生成一种新物质，属于化合反应，不符合题意。 故选C。 12．(1)混合物 (2)液态氮和液态氧的沸点不同 (3)分离液态空气法成本低（合理即可） 【详解】（1）储存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”中含有液氧、液态稀有气体等多种物质，属于混合物。 （2）工业上利用液氮和液氧的沸点不同，将它们进行分离，进而得到液氧。 （3）分离液态空气法成本低、原料来源广等，则选择分离液态空气的方法制取氧气。 $$