内容正文:
课题3 制取氧气
第2课时 催化剂 过氧化氢溶液制取氧气
一、【学习目标】
1.认识催化剂,并会证明其为催化剂
2.会用过氧化氢溶液和二氧化锰来制取氧气
3. 会正确选择发生装置和收集装置
二、【导学引领】
三、【自学新知】(阅读课本P44----P47及有关插图)
知识点5:催化剂
催化剂(又叫触媒):在化学反应里能 其他物质的化学反应速率,而本身的 和
在化学反应前后都没有改变。(一变两不变,三个特征)
易错提示:
1.催化剂所起的作用叫 作用,不是只能加快化学反应速率,还能减慢化学反应速率。
2.催化剂只能加快或减慢反应速率,不能增加或减少生成物的质量。
3. 过氧化氢不用催化剂也可分解。
4.同一反应可以有不同的催化剂,过氧化氢溶液分解时还可加入硫酸铜作为催化剂。
5.闵恩泽院士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。
【实验探究】过氧化氢分解制氧气的反应中二氧化锰的作用
活动
实 验 内 容
现象
分析、思考、结论
总结论
实验①
在试管中加入5ml 5%的过氧化氢溶液,把带火星的木条伸入试管。
木条不复燃。
说明:
二氧化锰可做氧化氢分解的催化剂。
实验②
在实验①中的试管中,加入质量为m1的二氧化锰,把带火星的木条伸入试管。
产生大量气泡,带火星的木条复燃。
说明二氧化锰
实验③
待实验②的试管中没有气泡时,重新加入过氧化氢溶液(重复多次)并把带火星的木条伸入试管。
仍产生大量气泡,带火星的木条仍然复燃。
说明二氧化锰
实验④
将溶液过滤,并将滤纸上的二氧化锰干燥,并称量,质量记作m2
m1=m2
说明二氧化锰
知识点6:过氧化氢溶液制氧气 A
1. 实验装置: 写出字母对应的仪器名称 :
A B B
2.操作步骤:
①检查装置的气密性;检查的方法是
。
②装药品:装药品时,先把固体药品装入 中,再往 内倒入液体药品。
液体药品要没过长颈漏斗下端,防止 。
③收集
思考:若气密性良好,锥形瓶中产生大量气泡但集气瓶中一直收集不到氧气,原因可能是
。
④验满:氧气的验满方法是 。
知识7:制取装置的选择(先阅读P146的探究:【实验室里制取二氧化碳的装置】)
发
生
装
置
依据 反应物的状态 和 反应条件 选取
A
B C D E
反应物全是 ,且
反应物中有 ,且
说明:制取气体一般不选气体为原料,原因是生成的气体会与气体原料混合,使收集的气体 。
收集
装
置
依据所制取气体的性质进行选择(主要是气体的 密度 或 溶解性 )。
F
G
H
I
J
密度比空气
密度比空气
密度比里面物质 应从长管进入
密度比里面物质 应从短管进入
且不与空气中的任何成分反应
不与水发生成分反应
●说明:
①装置B与装置C相比优点是 ;装置C与装置B相比优点是
。装置D与装置C相比优点是 ;装置E的优点是
。
②有毒气体一般不用排空气法收集
③排空法收集的气体比排水法收集的气体更 ;排水法收集的气体比排空法收集的气体更 ;
④收集的气体不能与所接触的物质发生化学反应。即:与水接触能发生化学反应的气体,不能用排水法收集。能与空气中的任何成分发生反应的气体,不能用排空法收集。(不加说明时,默认气体与所排物质不反应)
用高锰酸钾制取氧气时所选的发生装置是 ,原因是 ;用过氧化氢溶液溶液和二氧化锰制取大量氧气时所选的发生装置是 ,原因是
。
收集氧气可用排水法收集,原因是 ;也可用 法收集,原因是 。
四、【课时检测】(选择题每题2分,填空每空1分,文字表达式每空2分,共28分)得分
1. 下列有关空气的说法错误的是( )
A.工业上用分离液态空气的方法制取氧气,是物理变化。
B.过氧化氢制取氧气比高锰酸钾制取氧气方法更佳,是因它最能体现“节能环保”理念。
C.CO2是引起温室效应的主要气体,不属于空气污染物
D.空气的成分按质量计算,氧气约占21%
2. 实验室用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气,一般有以下几个步骤:①向长颈漏斗中倒入过氧化氢溶液 ②向容器中加入少量二氧化锰③检查装置的气密性 ④收集气体正确的操作顺序是( )
A.①②③④ B.②①④③ C.③②④① D.③②①④
3. 下列关于催化剂的说法正确的是( )
A.催化剂都是加快反应速率的
B.加入催化剂不能增加生成物的质量
C.催化剂在化学反应中性质和质量不改变
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
4. 实验室用过氧化氢溶液制取氧气并进行性质实验,下列操作错误的是( )
A.加过氧化氢溶液 B.制取氧气 C.收集氧气 D.铁丝燃烧
5. 下列反应既不属于分解反应也不属于化合反应的是( )
A. B.
C. D.
6. 过氧化氢溶液分解反应的催化剂很多.化学兴趣小组同学设计如图四组实验,比较两种物质的催化效果,其中观察效果较差的是( )
A.第一组同时实验,观察比较反应过程中两个气球体积变化的快慢
B.第二组同时实验,观察比较反应过程中两者产生气泡的快慢
C.第三组分两次实验,观察木条能否复燃
D.第四组分两次实验,观察比较在相同时间内量筒收集气体的体积大小
7.某同学用少量的二氧化锰和30ml 5%双氧水制备氧气,下列图像错误的是:( )
A. B. C. D.
8. 下列图象能正确反映其对应操作中各量变化关系的是( )
A.加热一定量高锰酸钾固体 B.加热一定量高锰酸钾固体
C.密闭容器中燃烧一定量的红磷 D.在少量二氧化锰中加入一定量双氧水
9. 某化学小组研究土豆片是否可作为过氧化氢分解的催化剂时做实验如下:
项目
实验步骤
实验现象
结论
总结
方案
①取5ml 5%的过氧化氢溶液于试管中,伸入带火星的木条。
有极少量气泡产生,木条不复燃。
常温下,过氧化氢
① 。
土豆片可做氧化氢分解的催化剂。
②另取5ml水与试管中加入一定量新鲜的土豆片儿,深
入带火星的木条。
②
土豆片不能使水分解,产生氧气。
③另取5ml 5%的过氧化氢溶液于试管中,加入一定量新鲜的土豆片,伸入带火星的木条。
产生大量气泡,带火星的木条复燃。
③
【反思与评价】
(1) 在上述探究实验中,实验步骤①和实验步骤②所起的作用是 。
(2) 小萌同学认为仅由上述实验。不能完全得出表内的“总结”他补充设计了如下两个实验。
实验一:在步骤③前后各对土豆片进行一次称量,其目的是
。
实验二:利用步骤③反应后试管内的剩余物继续实验,接下来他的实验操作是
,现象是
,其目的是 。
(3) 土豆中含有过氧化氢酶,它能催化过氧化氢的分解。写出过氧化氢在其催化下反应的文字表达式 。
10. 有以下装置,请根据需要选择适当的装置:
(1)已知:甲烷是一种密度比空气小,极难溶于水的气体。实验室常加热醋酸钠与碱石灰的固体混合物来制取。则可选择图中的 装置来制取。
(2)已知:二氧化碳的密度比空气大,能溶于水。实验室常用大理石与稀盐酸在常温下反应来制取。则可选择图中的 装置来制取。
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课题3 制取氧气
第2课时 催化剂 过氧化氢溶液制取氧气
一、【学习目标】
1.认识催化剂,并会证明其为催化剂
2.会用过氧化氢溶液和二氧化锰来制取氧气
3. 会正确选择发生装置和收集装置
二、【导学引领】
三、【自学新知】(阅读课本P44----P47及有关插图)
知识点5:催化剂
催化剂(又叫触媒):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 在化学反应前后都没有改变。(一变两不变,三个特征)
易错提示:
1.催化剂所起的作用叫 催化作用,不是只能加快化学反应速率,还能减慢化学反应速率。
2.催化剂只能加快或减慢反应速率,不能增加或减少生成物的质量。
3. 过氧化氢不用催化剂也可分解。
4.同一反应可以有不同的催化剂,过氧化氢溶液分解时还可加入硫酸铜作为催化剂。
5.闵恩泽院士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。
【实验探究】过氧化氢分解制氧气的反应中二氧化锰的作用
活动
实 验 内 容
现象
分析、思考、结论
总结论
实验①
在试管中加入5ml 5%的过氧化氢溶液,把带火星的木条伸入试管。
木条不复燃。
说明:
过氧化氢常温下分解缓慢
二氧化锰可做氧化氢分解的催化剂。
实验②
在实验①中的试管中,加入质量为m1的二氧化锰,把带火星的木条伸入试管。
产生大量气泡,带火星的木条复燃。
说明二氧化锰
加快了过氧化氢的分解
实验③
待实验②的试管中没有气泡时,重新加入过氧化氢溶液(重复多次)并把带火星的木条伸入试管。
仍产生大量气泡,带火星的木条仍然复燃。
说明二氧化锰
在化学反应前后的化学性质没有改变
实验④
将溶液过滤,并将滤纸上的二氧化锰干燥,并称量,质量记作m2
m1=m2
说明二氧化锰在化学反应前后的质量不变
知识点6:过氧化氢溶液制氧气 A
1. 实验装置: 写出字母对应的仪器名称 : B
A长颈漏斗 B锥形瓶
2.操作步骤:
①检查装置的气密性;检查的方法是 用弹簧夹夹紧胶皮管,
向长颈漏斗里倒水,若长颈漏斗内保持一段水柱不下降,则气密性良好。
②装药品:装药品时,先把固体药品装入锥形瓶中,再往长颈漏斗内倒入液体药品。
液体药品要没过长颈漏斗下端,防止 生成的氧气从长颈漏斗口逸出。
③收集
思考:若气密性良好,锥形瓶中产生大量气泡但集气瓶中一直收集不到氧气,原因可能是
是液体药品要没过长颈漏斗下端 。
④验满:氧气的验满方法是 将带火星的木条放到集气瓶口,若木条复燃 ,则证明氧气已满。
知识7:制取装置的选择(先阅读P146、P146的探究:【实验室里制取二氧化碳的装置】)
发
生
装
置
依据 反应物的状态 和 反应条件 选取
A
B C D E
反应物全是固体,且需要加热
反应物中有液体,且不需要加热(装置B对状态无要求)
说明:制取气体一般不选气体为原料,原因是生成的气体会与气体原料混合,使收集的气体 不纯 。
收集
装
置
依据所制取气体的性质进行选择(主要是气体的 密度 或 溶解性 )。
F
G
H
I
J
密度比空气
大
密度比空气
小
不易溶于水
密度比里面物质大的应从长管进入
密度比里面物质小的应从短管进入
且不与空气中的任何成分反应
不与水发生成分反应
●说明:
①装置B与装置C相比优点是 节约药品 ;装置C与装置B相比优点是 可以随时添加液体反应物 。装置D与装置C相比优点是 可以控制反应速率 ;装置E的优点是 可以随时开始和终止反应 ;
②有毒气体一般不用排空气法收集
③排空法收集的气体比排水法收集的气体更 干燥 ;排水法收集的气体比排空法收集的气体更 纯净 ;
④收集的气体不能与所接触的物质发生化学反应。即:与水接触能发生化学反应的气体,不能用排水法收集。能与空气中的任何成分发生反应的气体,不能用排空法收集。(不加说明时,默认气体与所排物质不反应)
用高锰酸钾制取氧气时所选的发生装置是 A ,原因是 反应物是固体,且需要加热 ;用过氧化氢溶液溶液和二氧化锰制取大量氧气时所选的发生装置是 C/D ,原因是反应物是液体,且不需要加热。
收集氧气可用排水法收集,原因是 氧气不易溶于水 ;也可用 向上排空 法收集,原因是 氧气密度比空气大 ;
四、【课时检测】(选择题每题2分,填空每空1分,文字表达式每空2分,共28分)得分
1. 下列有关空气的说法错误的是( D )
A.工业上用分离液态空气的方法制取氧气,是物理变化。
B.过氧化氢制取氧气比高锰酸钾制取氧气方法更佳,是因它最能体现“节能环保”理念。
C.CO2是引起温室效应的主要气体,不属于空气污染物
D.空气的成分按质量计算,氧气约占21%
2. 实验室用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气,一般有以下几个步骤:①向长颈漏斗中倒入过氧化氢溶液 ②向容器中加入少量二氧化锰③检查装置的气密性 ④收集气体正确的操作顺序是( D )
A.①②③④ B.②①④③ C.③②④① D.③②①④
3. 下列关于催化剂的说法正确的是( B )
A.催化剂都是加快反应速率的
B.加入催化剂不能增加生成物的质量
C.催化剂在化学反应中性质和质量不改变
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
4. 实验室用过氧化氢溶液制取氧气并进行性质实验,下列操作错误的是( D )
A.加过氧化氢溶液 B.制取氧气 C.收集氧气 D.铁丝燃烧
5. 下列反应既不属于分解反应也不属于化合反应的是( B )
A. B.
C. D.
6. 过氧化氢溶液分解反应的催化剂很多.化学兴趣小组同学设计如图四组实验,比较两种物质的催化效果,其中观察效果较差的是( C )
A.第一组同时实验,观察比较反应过程中两个气球体积变化的快慢
B.第二组同时实验,观察比较反应过程中两者产生气泡的快慢
C.第三组分两次实验,观察木条能否复燃
D.第四组分两次实验,观察比较在相同时间内量筒收集气体的体积大小
7.某同学用少量的二氧化锰和30ml 5%双氧水制备氧气,下列图像错误的是:( C )
A. B. C. D.
8. 下列图象能正确反映其对应操作中各量变化关系的是( D )
A.加热一定量高锰酸钾固体 B.加热一定量高锰酸钾固体
C.密闭容器中燃烧一定量的红磷 D.在少量二氧化锰中加入一定量双氧水
9. 某化学小组研究土豆片是否可作为过氧化氢分解的催化剂时做实验如下:
项目
实验步骤
实验现象
结论
总结
方案
①取5ml 5%的过氧化氢溶液于试管中,伸入带火星的木条。
有极少量气泡产生,木条不复燃。
常温下,过氧化氢
①分解缓慢 。
土豆片可做氧化氢分解的催化剂。
②另取5ml水与试管中加入一定量新鲜的土豆片儿,深
入带火星的木条。
②没有气泡产生,
木条复燃
土豆片不能使水分解,产生氧气。
③另取5ml 5%的过氧化氢溶液于试管中,加入一定量新鲜的土豆片,伸入带火星的木条。
产生大量气泡,带火星的木条复燃。
③ 土豆片加快了过氧化氢的分解
【反思与评价】
(1) 在上述探究实验中,实验步骤①和实验步骤②所起的作用是 对照 。
(2) 小萌同学认为仅由上述实验。不能完全得出表内的“总结”他补充设计了如下两个实验。
实验一:在步骤③前后各对土豆片进行一次称量,其目的是验证化学反应前后土豆片的质量是否改变 。
实验二:利用步骤③反应后试管内的剩余物继续实验,接下来他的实验操作是 继续反复向步骤③反应后的试管中加入5ml 5%的过氧化氢溶液,并伸入带火星的木条,现象是产生大量气泡,带火星的木条复燃,其目的是验证在化学反应前后土豆片的化学性质是否改变。
(3) 土豆中含有过氧化氢酶,它能催化过氧化氢的分解。写出过氧化氢在其催化下反应的文字表达式过氧化氢 过氧化氢酶 水 + 氧气。
10. 有以下装置,请根据需要选择适当的装置:
(1)已知:甲烷是一种密度比空气小,极难溶于水的气体。实验室常加热醋酸钠与碱石灰的固体混合物来制取。则可选择图中的 BD或BF 装置来制取。
(2)已知:二氧化碳的密度比空气大,能溶于水。实验室常用大理石与稀盐酸在常温下反应来制取。则可选择图中的 CD 装置来制取。
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