基础实验1氧气的实验室制取与性质导学案---2025-2026学年九年级化学沪教版（2024）上册

本文围绕“氧气的实验室制取与性质”展开，涵盖氧气制取原理、装置、操作及性质实验等核心知识点。承接化学基础概念，为后续气体制取学习奠基。通过知识点讲解、例题分析、实验操作等环节，培养学生化学观念、科学思维、科学探究与实践及科学态度与责任等核心素养。 该设计创新点在于以易错点为导向强化理解，采用讲练结合特色教法。从学生层面提升对化学知识的批判性思维，为教师提供清晰授课路径，高效突破教学难点，增强课堂学习效果。

基础实验 1 氧气的实验室制取与性质导学案 一、学习目标（简写版） 1. 掌握实验室制取氧气的原理、装置及操作步骤。 1. 了解氧气的性质实验，能描述实验现象。 1. 学会氧气的检验和验满方法，养成规范操作的实验习惯。 二、学习重难点 （一）学习重点 1. 实验室制取氧气的原理（高锰酸钾、过氧化氢和二氧化锰制取氧气）及对应的文字表达式。 1. 氧气的性质实验（与木炭、铁丝、蜡烛等反应）及现象描述。 （二）学习难点 1. 实验室制取氧气装置的选择和组装，以及实验中的注意事项。 1. 准确描述氧气性质实验中的现象，理解现象与氧气性质的联系。 三、知识点自主预习填空 1. 实验室制取氧气常用的方法有两种： 0. 加热____，文字表达式为____； 0. 在____的催化作用下分解____，文字表达式为____。 8. 实验室制取氧气的发生装置分为____型（适用于固体加热）和____型（适用于固液不加热）。用高锰酸钾制取氧气应选用____型发生装置。 9. 氧气的密度比空气____，____溶于水，因此收集氧气可用____法和____法。 10. 检验氧气的方法是____，验满氧气（用向上排空气法）的方法是____。 11. 氧气是一种化学性质____的气体，能与许多物质发生反应，具有____性。例如，木炭在氧气中燃烧，现象是____，文字表达式为____。 四、知识点讲解与要点 （一）知识点 1：氧气的实验室制取 1. 制取原理： 0. 加热高锰酸钾：高锰酸钾锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气。高锰酸钾是暗紫色固体，加热时分解产生氧气，该反应不需要催化剂。 0. 过氧化氢在二氧化锰催化下分解：过氧化氢水 + 氧气。该反应在常温下即可进行，二氧化锰是催化剂。 0. 常考易错点：混淆催化剂的概念，认为催化剂不参与反应，实际上催化剂参与反应过程，只是最终质量和化学性质不变；另外，误将 “催化作用” 说成 “催化反应”。 13. 实验步骤（以高锰酸钾制取氧气为例）： 0. 查：检查装置的气密性。 0. 装：将高锰酸钾装入试管，在试管口放一团棉花，用带导管的橡皮塞塞紧试管。 0. 定：将试管固定在铁架台上，试管口略向下倾斜，防止冷凝水倒流使试管炸裂。 0. 点：点燃酒精灯，先预热，再集中加热试管。 0. 收：用合适的方法收集氧气。 0. 离：实验结束后，先将导管撤离水槽。 0. 熄：熄灭酒精灯，防止水槽中的水倒流使试管炸裂。 0. 常考易错点：实验结束时，先熄灭酒精灯再将导管撤离水槽，会导致水倒流炸裂试管。 经典例题 1：实验室用高锰酸钾制取氧气时，下列操作错误的是（ ） A. 试管口放一团棉花 B. 试管口略向下倾斜 C. 用酒精灯的外焰加热 D. 实验结束时，先熄灭酒精灯，再将导管移出水面 答案：D 解析：实验结束时，若先熄灭酒精灯，再将导管移出水面，水槽中的水会倒流进试管，使试管炸裂，D 操作错误；A、B、C 操作均正确。 （二）知识点 2：氧气的性质 1. 物理性质：通常情况下，氧气是无色、无味的气体，密度比空气大，不易溶于水，液态氧和固态氧均为淡蓝色。 1. 化学性质：氧气是一种化学性质比较活泼的气体，具有氧化性，能与许多物质发生化学反应。 0. 与木炭反应：木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊。文字表达式为：碳 + 氧气二氧化碳。 0. 与铁丝反应：铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体。文字表达式为：铁 + 氧气四氧化三铁。做此实验时，要在集气瓶底部放少量水或铺一层细沙，防止生成的高温熔融物溅落使集气瓶炸裂。 0. 与蜡烛反应：蜡烛在氧气中燃烧更旺，发出白光，放出热量，瓶壁上有水雾出现，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊。文字表达式为：石蜡 + 氧气二氧化碳 + 水。 0. 常考易错点：描述铁丝在氧气中燃烧的现象时，误说 “生成黑色的氧化铁”，实际上生成的是四氧化三铁；且忘记说明集气瓶底部放少量水或细沙的原因。 经典例题 2：下列关于木炭在氧气中燃烧的现象描述正确的是（ ） A. 发出红光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 B. 发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 C. 发出白光，生成白色固体 D. 发出红光，生成白色固体 答案：B 解析：木炭在氧气中燃烧发出白光，生成的二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，B 描述正确；A、C、D 描述错误。 四、效果检测（判断题） 1. 实验室制取氧气时，催化剂只能用二氧化锰。（ ） 1. 氧气的密度比空气大，所以可用向下排空气法收集。（ ） 1. 检验氧气时，将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，则证明是氧气。（ ） 1. 铁丝在氧气中燃烧时，集气瓶底部不需要做任何处理。（ ） 1. 用过氧化氢制取氧气的反应中，二氧化锰是反应物。（ ） 五、归纳总结 1. 实验室制取氧气有两种方法，分别是加热高锰酸钾，过氧化氢在二氧化锰催化下分解，需牢记对应的文字表达式和实验装置。 1. 氧气具有密度比空气大、不易溶于水的物理性质，决定了其收集方法为向上排空气法和排水法；氧气化学性质比较活泼，能与多种物质反应，具有氧化性。 1. 氧气的检验是利用其能使带火星木条复燃的性质，验满（向上排空气法）是将带火星木条放在集气瓶口看是否复燃。实验中要注意规范操作，避免出现安全问题。 六、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．如下是加热高锰酸钾制取氧气过程中的部分操作示意图，其中正确的是 A．取药品 B．装药品 C．加热高锰酸钾 D．集满气体 5．鉴别氢气、氧气、二氧化碳三瓶无色气体的最简便方法是 A．测密度 B．用澄清石灰水 C．闻气味 D．用燃着的木条 二、实验题 6．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）； 7．下图是实验室制取氧气的部分装置，回答下列问题。 (1)实验室可以用加热高锰酸钾固体制取氧气，气体发生装置如图A所示，试管口略向下倾斜的原因是 。在试管口放一小团棉花的原因是 。小刚同学用AC装置制取一瓶氧气，给试管加热，当导管口产生 气泡时，再把导管伸入集气瓶口。待瓶口有 冒出时，在水面下用玻璃片盖住集气瓶口，移出水槽， 放在实验台上，将导管从水下移出，再停止加热。 (2)用BD装置制取一瓶氧气，反应的化学方程式为 。D装置中导管口伸到瓶底的目的是 ，验满的方法是 。 (3)用E装置收集某气体，则该气体具有的性质是 。 三、填空与简答 8．A~H是初中常见的8种物质，它们之间有如图所示转化关系(“→”表示物质间的转化关系)。已知A、C组成元素相同且均为无色液体；B、F是无色气体，其中F会引起温室效应；D、G是黑色固体，E在B 中剧烈燃烧、火星四射。请回答下列问题。 (1)请写出物质的化学式：F： ，H： 。 (2)请写出反应B+D→F的符号表达式： 。 (3)反应中Ⅰ的作用 七、答案与解析 （一）自主预习填空答案 1. 高锰酸钾；高锰酸钾锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气；二氧化锰；过氧化氢；过氧化氢水 + 氧气 1. 固体加热；固液不加热；固体加热 1. 大；不易；向上排空气；排水 1. 将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，则证明是氧气；将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则证明氧气已收集满 1. 比较活泼；氧化；发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体；碳 + 氧气二氧化碳 （二）效果检测答案与解析 1. 答案：× 0. 解析：实验室制取氧气时，催化剂不只用二氧化锰，如加热氯酸钾制取氧气可用二氧化锰作催化剂，过氧化氢分解也可用二氧化锰作催化剂，但不是唯一的催化剂，该说法错误。 30. 答案：× 0. 解析：氧气密度比空气大，应使用向上排空气法收集，向下排空气法适用于密度比空气小的气体，该说法错误。 31. 答案：√ 0. 解析：氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，所以检验氧气的方法是将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，则证明是氧气，该说法正确。 32. 答案：× 0. 解析：铁丝在氧气中燃烧时，生成的高温熔融物溅落可能会使集气瓶炸裂，所以集气瓶底部要放少量水或铺一层细沙，该说法错误。 33. 答案：× 0. 解析：用过氧化氢制取氧气的反应中，二氧化锰是催化剂，不是反应物，催化剂在反应前后质量和化学性质不变，该说法错误。 （3） 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．B 【详解】A、取用高锰酸钾粉末状固体药品时，要用药匙，取下的瓶塞要倒放，以防止污染桌面或污染试剂，错误； B、取用高锰酸钾等固体粉末状药品时，应将试管横放，用药匙或纸槽将药品送到试管底部，再慢慢竖起试管，正确。 C、给试管中的固体加热时，试管口应略向下倾斜，防止冷凝水倒流回试管底部，使试管炸裂。图中试管口向上倾斜，错误； D、用排水法收集氧气，集满后应在水下用玻璃片盖住瓶口，再取出集气瓶正放在桌面上。图中在空气中盖玻璃片，会使氧气逸出，错误。 故选B。 5．D 【详解】A、三瓶无色气体氢气、氧气、二氧化碳测密度非常繁琐，故A错误； B、二氧化碳会使澄清石灰水变浑浊，空气和氧气都不会使澄清石灰水变浑浊，故B错误； C、三种气体都是无色无味的，无法鉴别，故C错误； D、将燃着的木条分别伸入三种气体中，木条燃烧更旺的是氧气，木条熄灭的是二氧化碳，木条燃烧不变的是空气，故D正确。 故选：D 6．(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。 7．(1) 防止冷凝水回流引起试管炸裂 防止加热时试管内的粉末状物质进入导管 连续、均匀 大气泡 正 (2) 将集气瓶内的空气完全排出，确保收集到的氧气纯净 将带火星的木条置于集气瓶口，若木条复燃，则证明氧气已集满 (3)密度比空气小 【详解】（1）为防止药品中水分挥发，在试管口冷凝回流，导致试管炸裂，实验室用加热高锰酸钾固体制取氧气时，试管口略向下倾斜；为防止加热时试管内的粉末状物质进入导管，在试管口放一小团棉花；A装置通常用于加热固体药品制取气体，C装置用于排水法收集气体，当导管口开始产生气泡时，不要立即收集，因为开始产生的气泡可能是试管中的空气。当气泡连续且均匀冒出时，再开始用排水法收集氧气。所以用AC装置制取一瓶氧气，给试管加热，当导管口产生连续、均匀气泡时，再把导管伸入集气瓶口。待瓶口有大气泡冒出时，在水面下用玻璃片盖住集气瓶口，移出水槽，由于氧气密度比空气大，集气瓶应正放在实验台上，将导管从水下移出，再停止加热。故填：防止冷凝水回流引起试管炸裂；防止加热时试管内的粉末状物质进入导管；连续、均匀；大气泡；正。 （2）用BD装置制取一瓶氧气，所用药品是过氧化氢溶液和二氧化锰，过氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式为。由于氧气密度比空气大，为将集气瓶内的空气完全排出，确保收集到的氧气纯净，所以D装置中导管口伸到瓶底。由于氧气能使带火星的木条复燃，所以氧气的验满的方法是将带火星的木条置于集气瓶口，若木条复燃，则证明氧气已集满。故填：；将集气瓶内的空气完全排出，确保收集到的氧气纯净；将带火星的木条置于集气瓶口，若木条复燃，则证明氧气已集满。 （3）E装置向下排空气法收集气体装置，用向下排空气法收集气体说明该气体密度比空气小。故填：密度比空气小。 8．(1) CO2 H2 (2) (3)催化作用 【分析】据A～H是初中常见的8种物质，B、F是无色气体，大量排放F会引起温室效应，所以F为二氧化碳，D、G是黑色固体，D和B反应会生成二氧化碳，所以B为氧气，D为木炭；E在B中剧烈燃烧，火星四射，则E为铁，G为四氧化三铁；A、C是无色液体，C会生成氧气和无色气体H，所以C是水，H是氢气，A会生成水和氧气，所以A是过氧化氢溶液，I为二氧化锰，然后将推出的各种物质代入转化关系中验证即可； 【详解】（1）由分析可知，F为二氧化碳，H为氢气，故填：CO2；H2。 （2）B为氧气，D为木炭，反应生成二氧化碳，故填：。 （3）由分析可知，I为二氧化锰水催化剂，起到催化作用，故填：催化作用。 学科网（北京）股份有限公司 $$