第二单元实验活动1氧气的实验室制取与性质导学案---2025-2026学年九年级化学人教版（2024）上册

实验活动 1 氧气的实验室制取与性质导学案 一、学习目标 1. 熟练掌握实验室用高锰酸钾、过氧化氢制取氧气的实验装置与操作流程。 1. 准确观察并描述氧气与木炭、硫、铁丝等物质反应的实验现象。 1. 学会氧气的收集、检验和验满方法，提升实验操作与探究能力。 1. 理解实验中各操作要点的原因及注意事项，培养严谨的科学态度。 二、学习重难点 （一）学习重点 1. 氧气制取的实验装置搭建、操作步骤及注意事项。 1. 氧气化学性质实验的现象观察与描述。 1. 氧气的收集、检验和验满方法。 （二）学习难点 1. 分析实验过程中出现问题的原因，如装置气密性检查、实验误差分析等。 1. 准确区分不同物质在氧气中燃烧现象的差异，规范描述实验现象。 三、知识点自主预习填空 1. 实验室用高锰酸钾制取氧气时，发生装置需要用到的仪器有酒精灯、____、铁架台等；用分解过氧化氢溶液制取氧气，发生装置用到的仪器有锥形瓶、____等。 1. 用高锰酸钾制取氧气，试管口要略向____倾斜，目的是____；试管口要放一团____，防止____进入导管。 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____；用向上排空气法收集氧气时，验满的方法是____。 1. 木炭在氧气中燃烧的现象是____；硫在氧气中燃烧发出____火焰，生成____的气体；铁丝在氧气中燃烧____，生成____色固体。 四、知识点讲解与要点 （一）氧气的实验室制取 1. 实验装置 0. 加热高锰酸钾制取氧气：发生装置属于固体加热型，仪器有酒精灯、试管、铁架台等。试管口略向下倾斜，是因为加热时药品中的湿存水变成水蒸气，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；试管口放一团棉花，可防止加热时高锰酸钾粉末进入导管，堵塞导管。（常考点、易错点：试管口倾斜方向和棉花的作用） 0. 分解过氧化氢溶液制取氧气：发生装置为固 - 液不加热型，常用仪器有锥形瓶、长颈漏斗（或分液漏斗）等。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：长颈漏斗下端的位置） 0. 经典例题 1：实验室用高锰酸钾制取氧气，不需要用到的仪器是（ ） A. 酒精灯 B. 长颈漏斗 C. 试管 D. 铁架台 0. 答案：B 0. 解析：加热高锰酸钾制取氧气属于固体加热型，需要酒精灯、试管、铁架台等，不需要长颈漏斗，长颈漏斗用于固 - 液不加热型装置，B 符合题意。 1. 操作步骤 0. 加热高锰酸钾制取氧气步骤： 6. 查：连接装置后，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。 6. 装：将高锰酸钾装入试管，在试管口放棉花。 6. 定：把试管固定在铁架台上，调整好高度和角度。 6. 点：点燃酒精灯，先预热，再集中加热药品部位。 6. 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，否则氧气不纯。 6. 离：收集完毕，先将导管撤离水槽。 6. 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及原因） 0. 分解过氧化氢溶液制取氧气步骤：检查装置气密性后，在锥形瓶中加入二氧化锰，从长颈漏斗（或分液漏斗）加入过氧化氢溶液，然后进行收集。 0. 经典例题 2：在实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气，实验结束时的正确操作是（ ） A. 先熄灭酒精灯，再把导管移出水面 B. 先把导管移出水面，再熄灭酒精灯 C. 熄灭酒精灯和移出导管同时进行 D. 以上操作都可以 0. 答案：B 0. 解析：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，所以应先把导管移出水面，再熄灭酒精灯，B 正确。 1. 气体收集方法 0. 向上排空气法：因为氧气密度比空气略大，所以可用向上排空气法收集。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：导管位置） 0. 排水法：由于氧气不易溶于水，也可用排水法收集。这种方法收集的氧气更纯净，且当集气瓶口有大气泡冒出时，证明氧气已收集满。（常考点：根据气体性质选择收集方法） 0. 经典例题 3：收集氧气时，既可用向上排空气法又可用排水法，是因为氧气（ ） A. 密度比空气大，不易溶于水 B. 密度比空气小，不易溶于水 C. 密度比空气大，易溶于水 D. 密度比空气小，易溶于水 0. 答案：A 0. 解析：氧气密度比空气大，可用向上排空气法收集；不易溶于水，可用排水法收集，A 正确。 （二）氧气的性质实验 1. 木炭在氧气中燃烧 0. 操作：用坩埚钳夹取一小块木炭，在酒精灯上加热至发红，然后缓慢伸入盛有氧气的集气瓶中。 0. 现象：木炭剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。（易错点：与在空气中燃烧现象区分，空气中是持续红热） 0. 经典例题 4：关于木炭在氧气中燃烧的现象描述错误的是（ ） A. 发出白光 B. 生成黑色固体 C. 放出热量 D. 生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 0. 答案：B 0. 解析：木炭在氧气中燃烧发出白光、放出热量、生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，不会生成黑色固体，B 错误。 1. 硫在氧气中燃烧 0. 操作：在燃烧匙里放少量硫，加热至硫燃烧，然后迅速伸入盛有氧气的集气瓶中。 0. 现象：硫剧烈燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，放出大量热，生成有刺激性气味的气体。（易错点：与在空气中燃烧火焰颜色区分，空气中是淡蓝色火焰） 0. 注意事项：集气瓶底部要留少量水，用于吸收生成的二氧化硫，防止污染空气。 0. 经典例题 5：硫在氧气中燃烧实验中，集气瓶底部留少量水的目的是（ ） A. 防止集气瓶炸裂 B. 吸收热量 C. 吸收生成的二氧化硫 D. 使硫燃烧更剧烈 0. 答案：C 0. 解析：硫燃烧生成二氧化硫，二氧化硫有毒，集气瓶底部留少量水是为了吸收生成的二氧化硫，防止污染空气，C 正确。 1. 铁丝在氧气中燃烧 0. 操作：将铁丝绕成螺旋状，下端系一根火柴，点燃火柴，待火柴快燃尽时，插入盛有氧气的集气瓶中。 0. 现象：铁丝剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，生成黑色固体。 0. 注意事项：铁丝要打磨光亮，除去表面铁锈；铁丝绕成螺旋状可增大与氧气的接触面积；集气瓶底部要预先放少量水或铺一层细沙，防止高温熔融物溅落炸裂瓶底。（常考点：实验操作细节及原因） 0. 经典例题 6：铁丝在氧气中燃烧实验中，铁丝绕成螺旋状的目的是（ ） A. 美观 B. 增大与氧气的接触面积 C. 便于固定 D. 防止热量散失 0. 答案：B 0. 解析：铁丝绕成螺旋状可增大与氧气的接触面积，使反应更剧烈，B 正确。 五、效果检测（判断题） 1. 用高锰酸钾制取氧气，试管口应向上倾斜。（ ） 1. 用过氧化氢溶液制取氧气，必须加热。（ ） 1. 用排水法收集氧气时，导管口一有气泡冒出就可以收集。（ ） 1. 硫在氧气中燃烧发出淡蓝色火焰。（ ） 1. 铁丝在氧气中燃烧实验，集气瓶底部不需要做任何处理。（ ） 六、归纳总结 1. 氧气的制取：掌握加热高锰酸钾和分解过氧化氢溶液两种制取氧气的方法，包括实验装置、操作步骤、气体收集方法及各操作要点和注意事项。 1. 氧气的性质：准确描述木炭、硫、铁丝等物质在氧气中燃烧的现象，明确实验操作和注意事项，理解氧气化学性质的活泼性。 1. 实验关键：牢记实验中防止试管炸裂、保证气体纯净、避免污染环境等关键要点，提升实验操作和分析问题的能力。 七、课后作业 一、选择题 1．用固体制取氧气的实验中，操作正确的是 A．取用药品 B．加热药品 C．氧气验满 D．收集氧气后的放置方式 2．如图所示实验室制备、收集、验满、验证氧气性质的操作，其中正确的是 A．高锰酸钾制取氧气 B．收集氧气 C．氧气验满 D．细铁丝在氧气中燃烧 A．A B．B C．C D．D 3．下面是实验室常见的仪器，实验室用氯酸钾制取氧气的过程中不会用到的仪器是 A．试管 B．酒精灯 C．铁架台 D．烧杯 A．A B．B C．C D．D 4．将重要装置图形化也是学好化学的基本要求，请从下列加热高锰酸钾制取氧气的部分操作示意图中找出正确的操作 A．检查气密性 B．加热立即收集 C．移出集气瓶 D．停止加热 二、实验题 5．下图是几种实验室制取气体的发生装置和收集装置，请回答下列问题： (1)指出图②的仪器名称 。 (2)实验室用高锰酸钾加热制取氧气，有如下步骤：①加热；②检查装置的气密性；③装药品；④用排水法收集氧气；⑤从水槽中取出导管；⑥熄灭酒精灯；⑦连接装置。其操作顺序正确的是 。 A．⑤⑦③②①④⑥ B．①⑦③②⑤④⑥ C．⑦②③①④⑤⑥ D．⑦③①②④⑥⑤ (3)高锰酸钾制取氧气的符号表达式为 。 (4)若用F装置来收集氧气，检验氧气已收集满的方法： 。 (5)实验室常用块状电石与水反应制取不溶于水、密度和空气接近的乙炔气体，根据信息判断：实验室制取乙炔的发生装置和收集装置应选用 （填字母）； 6．某化学兴趣小组的同学利用双氧水、二氧化锰、高锰酸钾，开展氧气的实验室制取的研究。 【查阅资料】浓H2SO4溶液具有很强的吸水性，能吸收氧气中的水蒸气从而得到干燥的氧气。 (1)写出图中标有序号②的仪器名称： 。 (2)根据所给的试剂，在实验室里选择一种节能环保、操作简便的方法制取氧气，应选用上图中的发生装置是 。 (3)若选择乙、丙、丁装置组合制取并收集一瓶干燥的氧气，则正确的连接顺序为a接 ， 接 。验满的操作为 。 (4)小明同学在利用乙装置制氧气时，打开分液漏斗的活塞，发现过氧化氢溶液不能流下来，请分析可能的原因是 。 7．化学兴趣小组的同学在实验室用如图所示装置制取氧气。 (1)写出标号仪器的名称：① 。 (2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，发生装置应选择 ，反应的符号表达式为 。 (3)用高锰酸钾制取氧气，选择如图装置中的A与E进行组装。你认为A装置中还缺少 ，写出该反应的符号表达式 ﹔收集完氧气后，将带火星的木条插入集气瓶中，木条没有复燃，以下导致这种现象的原因可能有 (填字母)。 A．先取出集气瓶，再盖上玻璃片        B．收集氧气前集气瓶中未装满水 C．收集后，集气瓶中仍有少量水        D．导管口刚有气泡冒出时就开始收集 8．根据下列实验装置图，按要求回答下列问题： (1)写出标有序号的仪器名称 a ；b 。 (2)若实验室用暗紫色固体制取氧气，该化学反应的符号或文字表达式为 ；用装置A制取氧气时，在试管口放一团棉花的作用是 。 (3)停止加热时，为防止倒吸，应先进行的操作是 （填“熄灭酒精灯”或“把导管移出水面”）。 (4)用上述收集的O2完成如图C所示的实验，观察到木炭在氧气中燃烧发出 ，放出热量，澄清石灰水 。写出木炭在氧气中燃烧的符号或文字表达式 。 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. 试管；长颈漏斗（或分液漏斗） 1. 下；防止冷凝水倒流使试管炸裂；棉花；高锰酸钾粉末 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；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 1. 剧烈燃烧，发出白光，放出热量；明亮的蓝紫色；有刺激性气味；剧烈燃烧，火星四射；黑 （二）效果检测答案与解析 1. 答案：× 0. 解析：用高锰酸钾制取氧气，试管口应略向下倾斜，防止冷凝水倒流使试管炸裂，所以该说法错误。 34. 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，该说法错误。 35. 答案：× 0. 解析：用排水法收集氧气时，导管口刚开始冒出的是装置内的空气，应等有连续均匀的气泡冒出时再收集，否则氧气不纯，该说法错误。 36. 答案：× 0. 解析：硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，该说法错误。 37. 答案：× 0. 解析：铁丝在氧气中燃烧实验，集气瓶底部要预先放少量水或铺一层细沙，防止高温熔融物溅落炸裂瓶底，该说法错误。 （三）课后作业答案与解析 1．D 【详解】A、取用高锰酸钾粉末状药品时，试管倾斜，用药匙或纸槽把药品送到试管底部，然后使试管直立起来，错误； B、加热试管中的固体，试管口应略向下倾斜，防止冷凝水倒流使试管炸裂，错误； C、氧气具有助燃性，氧气验满时，应将带火星的木条放在集气瓶瓶口处，若木条复燃，则证明气体已收集满，图中操作是木条伸入瓶中，错误； D、氧气密度大于空气，收集氧气后的放置方式是瓶口朝上，并盖上玻璃片，正确。 故选D。 2．A 【详解】A、高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，如果用高锰酸钾制氧气就需要加热，正确； B、氧气的密度比空气的密度大，因此能用向上排空气法收集，导管要伸到集气瓶的底部，导管进入太短错误，错误； C、氧气的验满方法是：将带火星的木条平放在集气瓶口，木条复燃，证明氧气满了，伸入瓶中错误，错误； D、细铁丝在氧气中燃烧放出大量的热，生成物的温度较高，细铁丝在氧气中燃烧，集气瓶底部应该放少量水或细沙，防止反应生成的固体物质溅落瓶底，致使集气瓶炸裂，错误。 故选A。 3．D 【详解】实验室用氯酸钾制取氧气，该反应需要加热，属于固体加热型制取气体； A、固体加热型制取氧气的实验装置中，通常用试管作为反应容器，用于盛装氯酸钾和二氧化锰的混合物，所以会用到试管，不符合题意； B、因为反应需要加热，所以要用酒精灯提供热量，不符合题意； C、铁架台用于固定和支持试管等仪器，不符合题意； D、整个实验过程中不需要在烧杯中进行反应，也不需要用烧杯来收集气体等操作，不会用到烧杯，符合题意。 故选D。 4．A 【详解】A、检查装置气密性：组装好仪器，把导管的一端放入水中，用手紧握试管，水中的导管口有气泡冒出，证明装置的气密性良好，正确； B、开始加热时，排出的气体很大一部分是试管和导管中的空气，故加热后不能立即收集气体，应等气泡连续均匀冒出时再开始收集，错误； C、氧气的密度大于空气，收集满氧气后应在水槽中将玻璃片盖好再和集气瓶一同取出水面，以防止装置逸 出，错误； D、实验结束后要先把导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯，防止水倒吸引起试管炸裂，错误。 故选A。 5．(1)集气瓶 (2)C (3)KMnO4K2MnO4+MnO2+O2 (4)将带火星的木条放到b端管口，若木条复燃，则已集满 (5)BD/DB 【详解】（1）图②的仪器名称是集气瓶； （2）实验室用高锰酸钾制取氧气的操作步骤可简记为 “查、装、定、点、收、离、熄”（谐音 “茶庄定点收利息”）；首先要连接装置（⑦），然后检查装置的气密性（②），再装药品（③），固定装置后加热（①），用排水法收集氧气（④），收集完毕先从水槽中取出导管（⑤），最后熄灭酒精灯（⑥）。所以操作顺序正确的是⑦②③①④⑤⑥。 故选 C。 （3）高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，符号表达式为KMnO4K2MnO4+MnO2+O2； （4）氧气的密度大于空气，用F装置来收集氧气时应从长管通入，当短管处有氧气逸出时，说明氧气集满，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，用装置F收集氧气时，其验满的方法是将带火星的木条放到b端管口，若木条复燃，则已集满； （5）实验室常用块状电石与水反应制取乙炔气体，该反应是固体与液体在常温下反应，所以发生装置应选择固液不加热型，即B ； 乙炔气体不溶于水、密度和空气接近，所以收集装置应选择排水法，即D； 故实验室制取乙炔的发生装置和收集装置应选用 BD。 6．(1)锥形瓶 (2)乙 (3) c b e 将带火星的木条放在d端，木条复燃，则说明已收集满 (4)导管右端被夹紧，气体无法排出，装置内压强增大 【详解】（1）由图可知，标有序号②的仪器名称为：锥形瓶； （2）根据所给的试剂，在实验室里选择一种节能环保、操作简便的方法制取氧气，则应选择过氧化氢和二氧化锰制取氧气，用过氧化氢和二氧化锰制取氧气，无需加热，操作简单，节约能源，且生成物是水和氧气，比较环保，该反应属于固液不加热反应，发生装置可选乙； （3）若选择乙、丙、丁装置组合制取并收集一瓶干燥的氧气，用丙装置干燥氧气，应“长进短出”，这样干燥的比较充分，用丁装置收集氧气，氧气的密度比空气略大，应从e端通入，故正确的连接顺序为：a接c，b接e；当d管处有氧气逸出时，说明氧气集满，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，验满的操作是：将带火星的木条放在d端，木条复燃，说明已经集满； （4）小明同学在利用乙装置制氧气时，打开分液漏斗的活塞，发现过氧化氢溶液不能流下来，可能是因为导管右端被夹紧，气体无法排出，装置内压强增大。 7．(1)长颈漏斗 (2) B (3) 一团棉花 ABD 【详解】（1）标号①仪器的名称：长颈漏斗； （2）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，该反应是固液不加热型反应，所以发生装置应选择 B；符号表达式为H2O2H2O+O2； （3）用高锰酸钾制取氧气时，为了防止加热时试管内固体粉末进入导管，A 装置中还缺少一团棉花；高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，符号表达式为； A、先取出集气瓶，再盖上玻璃片，会使氧气逸出，导致收集的氧气不纯，可能使带火星木条不复燃，符合题意； B、收集氧气前集气瓶中未装满水，瓶内有空气，会使收集的氧气不纯，可能使带火星木条不复燃，符合题意； C、收集后，集气瓶中仍有少量水，不影响氧气的纯度，不会导致木条不复燃，不符合题意； D、导管口刚有气泡冒出时就开始收集，此时排出的是装置内的空气，会使收集的氧气不纯，可能使带火星木条不复燃，符合题意。 故选ABD。 8．(1) 铁架台 集气瓶 (2) 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气或 防止加热时试管内的粉末状物质进入导管 (3)把导管移出水面 (4) 白光 变浑浊 或 【详解】（1）通过分析题中所指仪器的名称和作用可知，a是铁架台；b是集气瓶； （2）高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，符号或文字表达式为：高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气或；用装置A制取氧气时，在试管口放一团棉花的作用是：防止加热时试管内的粉末状物质进入导管； （3）停止加热时，为防止倒吸，应先进行的操作是把导管移出水面； （4）碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，观察到木炭在氧气中燃烧发出白光，放出热量，澄清石灰水变浑浊；符号或文字表达式为：或。 $$