2.3 氧气的制备 第2课时 高锰酸钾制氧气 分解反应 课件-2025-2026学年九年级化学沪教版(2024)上册

第 2 课时 高锰酸钾制氧气分解反应 沪教版·九年级化学 第 3 节 氧气的制备 1 学习目标 进一步学习氧气制备的试验操作，养成严格遵守实验规则的意识，初步形成实验室制备气体的一般思路。 复习导入 ①分离液态空气法 ②气体膜分离制氧 ③分子筛制氧 工业上制取氧气有哪些方法？ 过氧化氢制氧气原理的文字表达式是什么？ 过氧化氢 水 + 氧气 二氧化锰 分解反应 知识点1 新课探究 碳酸氢铵 氨气 + 水 + 二氧化碳 加热 碱式碳酸铜 氧化铜 + 水 + 二氧化碳 加热 过氧化氢 水 + 氧气 二氧化锰 观察下列三个化学反应有什么共同特征？ 反应物只有一种 生成物有两种或两种以上 由一种物质生成两种或两种以上新物质的化学反应，称为分解反应。 碳酸氢铵 氨气 + 水 + 二氧化碳 加热 碱式碳酸铜 氧化铜 + 水 + 二氧化碳 加热 过氧化氢 水 + 氧气 二氧化锰 形式： X A + B + … 特点： 一变多 分解反应与化合反应的比较 分解反应 化合反应 定义 一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应 由两种或两种以上的物质生成一种新物质的反应 特点 一变多 多变一 联系 两者是并列关系,互不从属,也无交集;都属于化学反应的基本类型 例1 从微观角度可以认识化学变化的实质，下图所示为_______（填“化合”“分解”或“氧化”）反应。 分解 在实验室中，除了可以用过氧化氢制取氧气，还可以用高锰酸钾制取氧气。 你能根据上节课所学的发生装置和收集装置设计高锰酸钾制取氧气的实验装置吗？ 高锰酸钾制氧气 知识点2 基础实验 实验原理 高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气 加热 KMnO4 K2MnO4 MnO2 O2 实验步骤 （1）检查装置的气密性。实验室制取气体的装置，按先下后上，从左到右的顺序安装完毕后，需要检查装置的气密性； （2）将高锰酸钾装入干燥的试管，并在试管口处放一团棉花，然后用带导管的单孔橡胶塞塞紧试管； （3）将试管固定在铁架台上，试管口略向下倾斜； （4）点燃酒精灯，均匀加热后，固定在试剂的底部加热； （5）用排水法收集氧气； （6）收集氧气结束后， 将导管撤离水槽； （7）熄灭酒精灯。 查、装、定、点、收、离、熄 思考： ①怎样检查上述装置的气密性？ 将导管伸入水中，手握试管，导管口有气泡冒出，移开手后一段时间，导管中形成一段水柱,说明装置的气密性良好。 思考： ②为什么要在试管口放置一小团棉花？ 防止高锰酸钾粉末进入导管造成堵塞或污染水槽。 思考： ③在气体收集完毕时应如何操作？ 先将导管移出水面，再熄灭酒精灯。防止水槽中的水倒吸，炸裂 试管。 注意事项 ①试剂要平铺在试管底部，均匀受热。 ②试管口要略向下倾斜，防止试剂中的水分受热后变成水蒸气，遇冷成水倒流回试管底部，使试管炸裂。 ③铁架台铁夹要夹在试管的中上部。(或距离管口 ～ 处) 注意事项 ④试管内的导管不能太长，稍伸出胶塞即可，以便于气体导出。 ⑤集气瓶充满水后倒放入水槽中。(瓶口要在水面下) ⑥加热时要先使试管均匀受热，然后将酒精灯外焰对准试剂所在部位加热。 注意事项 ⑦用排水法收集气体时，应注意当气泡连续均匀冒出时再收集，否则收集的气体中会混有空气，当集气瓶口有大量气泡冒出时，证明已集满。 注意事项 ⑧停止加热时，应先把导管从水里撤出，再撤掉酒精灯。如果先熄灭酒精灯，试管内气体减少，压强减小，水槽中的水就会被吸入热的试管内，使试管炸裂。 注意事项 ⑨用高锰酸钾制氧气时，试管口要放一小团棉花，防止加热时高锰酸钾粉末进入导管中堵塞导管。 ⑩盛氧气的集气瓶应盖上玻璃片正放，因为氧气密度大于空气密度，正放可减少气体逸散。 学以致用 实验室中，还可加热氯酸钾（KClO3）和二氧化锰的固体混合物来制取氧气。该反应中二氧化锰是催化剂。 氯酸钾 氯化钾 + 氧气 二氧化锰 KClO3 O2 加热 KCl 根据氯酸钾（KClO3）分解制氧气的化学原理，设计实验装置，并说明实验操作的具体要求。 操作步骤： ①检查装置的气密性；②加入试剂并固定仪器；③点燃酒精灯并收集气体；④从水槽中撤出导管；⑤熄灭酒精灯。 观念构建 物质制备的要求 利用化学反应制备物质，应选择价廉易得的物质为原料； 物质制备的装置要安全可靠，物质制备反应的条件要便于控制，生成物要易于分离和收集； 物质制备过程中能源的消耗要尽可能少，要尽量避免对环境造成不利的影响。 1. 下列反应中既不是化合反应，又不是分解反应的是（ ） 加热氯酸钾制氧气 B. 木炭在氧气中燃烧 C. 石蜡在空气中燃烧 D. 磷在空气中燃烧 随堂练习 【选自教材P55 练习与实践 第1题】 C 27 2. 如下是加热高锰酸钾制取氧气过程中的部分操作示意图，请指出其中的错误操作及导致的后果。 【选自教材P56 练习与实践 第2题】 28 ① 加热前将导管伸入集气瓶中 ② 氧气集满后，从水中移出集气瓶并盖上玻璃片 ③ 气体收集完毕，先熄灭酒精灯，再把导管从水槽中取出 29 答：①应待导管口出现连续、均匀的气泡时,再将导管伸入集气瓶中 ②氧气集满后,先在水下盖好玻璃片,再从水中移出集气瓶 ③气体收集完毕,先把导管从水槽中取出,再熄灭酒精灯 30 3. 实验室用高锰酸钾制取氧气，可能用到的装置如下图所示。 【选自教材P56 练习与实践 第3题】 31 （1）本实验可选用的发生装置为_______（填字母）。 （2）写出高锰酸钾分解制取氧气反应的文字表达式：______________________________。 高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气 加热 A （3）进行该实验并用排水法收集氧气，发现收集到的氧气不纯，分析可能的原因。 答：收集前集气瓶中的水未装满；未等导管口出现连续、均匀的气泡时就开始收集气体。(合理即可) （4）实验过程中试管破裂，分析可能的原因。 答：未预热；试管外壁有水；试管口向上倾斜；实验结束时先熄灭酒精灯后撤导管。(合理即可) 4. 实验室制取气体常用如下页图所示装置。请回答下列问题。 【选自教材P56 练习与实践 第4题】 35 （1）写出图中标注编号的仪器的名称：①____________；②_______________。 （2）写出实验室用B装置制取氧气反应的文字表达式:____________________________；该装置的优点是_______________________。 过氧化氢 水+氧气 二氧化锰 铁架台 锥形瓶 可控制化学反应速率 （3）若用氯酸钾和二氧化锰混合物共热制取氧气，并用排水法收集氧气，实验操作步骤如下：①点燃酒精灯并收集气体；②熄灭酒精灯；③加入药品并固定仪器；④检查装置的气密性；⑤从水槽中撤出导管。正确的操作顺序是________________（填序号）。 ④③①⑤② 5. 装置气密性良好是制取氧气实验成功的保证。（1）制取氧气实验中，应检查气体发生装置的气密性。你能举例说明检查装置气密性的方法吗？ 【选自教材P57 练习与实践 第5题】 答：（1）连接好仪器后，把导管一端浸入水里，用手紧握试管的外壁，若试管口有气泡冒出，则装置的气密性良好。 38 5. 装置气密性良好是制取氧气实验成功的保证。（2）你认为装置漏气通常会发生在哪些部位？ 【选自教材P57 练习与实践 第5题】 答：（2）装置漏气的部位常在装置的连接处，如试管口橡胶塞处等。（合理即可） 39 5. 装置气密性良好是制取氧气实验成功的保证。（3）如果有一装置确实漏气，你怎样找出漏气的部位，并在老师的帮助下对装置采取补救措施？ 【选自教材P57 练习与实践 第5题】 答：（3）可采用在装置的连接处涂抹肥皂水，观察是否出现肥皂泡的方法找出漏气处。可采取更换漏气处的实验器材或涂抹凡士林的方法，使装置不再漏气。（合理即可） 40 课堂小结 由一种物质生成两种或两种以上新物质的化学反应，称为分解反应。 高锰酸钾 锰酸钾＋二氧化锰＋氧气 加热 实验装置的选择 实验操作步骤 注意事项 原理 实验室 制取氧气 $$这是一套气密性良好制取并收集氧气的装置，将混合均匀的氯酸钾与二氧化锰装入试管，并将试管固定在铁架台上，给试管加热。一段时间后，导管口有大量连续均匀的气泡生成，此时可以收集氧气。将导管口放在集气瓶口处。氧气慢慢充满集气瓶。气泡从集气瓶口溢出，说明氧气已收集满，用玻璃片盖住集气瓶口，将集气瓶从水中移出，正放在实验台上。将导管从水槽中移出。熄灭酒精灯。加热氯酸钾与二氧化锰的混合物由氧气生成同时生成氯化钾。这个反应中二氧化锰起催化作用，加快氯酸钾分解生成氧气的速率。通过这个实验我们了解到，氯酸钾在二氧化锰催化作用下加热生成氧气和氯化钾。 高锰酸钾制氧气实验目的，学习实验室制氧气的方法，并验证氧气的化学性质。实验药品，高锰酸钾、木炭。实验仪器，带铁夹的铁架台、酒精灯、火柴。带导管的单孔胶塞、试管、棉花、药匙、集气瓶、水槽。先将导管的一端浸入盛有水的烧杯中，再用双手紧握试管外壁，观察到导管口有气泡冒出，说明气密性良好。取适量的高锰酸钾固体于试管中。试管口放少量棉花，用带导管的单孔胶塞塞紧试管口，将试管固定在铁架台上，试管口要略向下倾斜。将集气瓶中装满水，倒扣在水槽中。调整试管和酒精灯的位置。把导管伸入水槽中。点燃酒精灯，先均匀加热，再固定在有药品的部位加热。观察到导气管口有气泡冒出时不易收集，带有连续均匀的气泡产生时，再开始收集。集气瓶口有气泡冒出后，取出导管，盖好玻璃片，取出集气瓶，正放在桌面上。用排水法收集氧气结束后，应先把导气管拿出水槽，再把酒精灯熄灭，用镊子或干锅钳夹取一小块木炭在酒精灯上加热，烘热后放入集气瓶中，观察到木炭燃烧的比在空气中剧烈发白光。