2.3 制取氧气（第二课时）（课件）---2025-2026学年九年级化学人教版（2024）上册

课题三 制取氧气 第二单元 空气和氧气 第2课时 实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气 一、实验室制取氧气之二（过氧化氢溶液制取氧气）二、催化剂 三、分解反应 学习内容 1、知道​​过氧化氢（H₂O₂）分解制取氧气的反应原理。 ​​2、认识​​二氧化锰作为催化剂的特性（反应前后质量与化学性质不变）。 ​​3、掌握​​实验室用H₂O₂制取氧气的装置（固液常温型）、操作步骤及收集方法（排水法/向上排空气法）。 ​​4、能独立完成​​H₂O₂制取氧气的实验操作，并检验氧气（用带火星木条复燃法）。 教学目标 环节一 创设情境，导入新课 制取氧气的方法 1.工业制氧气：是通过利用液态空气各成分___________不同进行分离获得氧气，属于___________变化。 2.实验室制取氧气之一：通过加热高锰酸钾制得氧气。 沸点 化学 ①反应原理：_______________________________ 高锰酸钾 → 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 加热 ②实验装置： 发生装置 收集装置 环节一 创设情境，导入新课 制取氧气的方法 “查装定点收离熄” ③实验步骤： ④氧气的检验： 将带火星的木条伸入集气瓶内，若带火星的木条复燃，则是氧气。 ⑤氧气的验满： a.排水集气法——瓶口有较大气泡冒出时 b.向上排空气法（ρ氧气>ρ空气）——将带火星的木条放在集气瓶口，若复燃则已满。 环节二 过氧化氢溶液制取氧气 除了用高锰酸钾分解的方法制取氧气，在实验室里还常常用什么方法可制得氧气呢？ 实验室还可以用过氧化氢分解的方法制取氧气。 过氧化氢溶液为无色透明的液体，在医疗上可用于消毒防腐。在常温下过氧化氢可以分解放出氧气。 仅靠过氧化氢溶液在常温下能放出大量氧气吗？ 环节二 过氧化氢溶液制取氧气 实验探究 过氧化氢分解制取氧气 （1）在试管中加入5mL5%过氧化氢溶液，把带有火星的木条插入试管，观察现象。 现象：带火星的木条不会复燃。 说明过氧化氢溶液常温下并不能产生大量的氧气 环节二 过氧化氢溶液制取氧气 实验探究 过氧化氢分解制取氧气 （2）向上述试管中加入1g二氧化锰，把带有火星的木条插入试管，观察现象。 现象：带火星的木条复燃。 二氧化锰加速了过氧化氢的分解，放出的气体使带火星的木条复燃 环节二 过氧化氢溶液制取氧气 实验探究 过氧化氢分解制取氧气 （3）待试管中不再产生气泡时，向其中重新加入过氧化氢溶液，再插入带火星的木条，观察现象。待试管中又没有现象发生时，再重复上述操作，观察现象。 现象：带火星的木条复燃。 说明二氧化锰的化学性质在化学反应前后没有改变 环节二 过氧化氢溶液制取氧气 实验探究 过氧化氢分解制取氧气 （4）将以上做过实验的试剂过滤、洗涤、烘干，得到的黑色固体在托盘天平上进一步的称量。 m固体=1g 环节二 过氧化氢溶液制取氧气 过氧化氢分解制取氧气 实验编号 现象 分析 （1） 带火星的木条不复燃 没有明显的氧气产生 （2） 有大量气泡产生 加入二氧化锰后加快过氧化氢分解产生氧气的反应速率。 （3） 木条复燃（重复上述实验） 有氧气产生（二氧化锰化学性质不变） （4） m固体=1g 二氧化锰的质量不变 实验记录 环节二 过氧化氢溶液制取氧气 过氧化氢分解制取氧气 分析与讨论 1.在实验（1）和实验（2）中，前者木条并没有复燃，后者木条复染了，发生这种现象的原因可能是什么？ 在实验(1)中，带有火星的木条不能复燃，是因为过氧化氢在常温下分解缓慢，在较短时间内放出的氧气很少。在实验(2)中，木条复燃，是因为向过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰使过氧化氢分解加速。 环节二 过氧化氢溶液制取氧气 过氧化氢分解制取氧气 分析与讨论 2.综合分析实验（1）~实验（4）中观察道的现象，你认为二氧化锰在过氧化氢分解的反应中起了什么作用？ 催化作用 催化剂：具有催化作用的物质 环节二 过氧化氢溶液制取氧气 过氧化氢分解制取氧气 二氧化锰是过氧化氢制取氧气的催化剂，你能总结催化剂的概念吗？ 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作催化剂。 环节二 过氧化氢溶液制取氧气 过氧化氢分解制取氧气 催化剂特点：“一变二不变” “一变”：改变其他物质的化学反应速率 （包括加快或减慢） “二不变”：催化剂质量和化学性质在反应前后不变 （物理性质可能改变） 环节二 过氧化氢溶液制取氧气 过氧化氢分解制取氧气 ①催化剂只是改变反应速率（可能加快也有肯减慢反应速率），不能改变生成物的质量。 ②在某个化学反应中，可以有不同的催化剂。 ③化学反应前后，催化剂的化学性质不变，其物理性质可能改变。 ④催化剂在化学反应中作为反应条件。 注意： 环节二 过氧化氢溶液制取氧气 过氧化氢分解制取氧气 现在通过分析过氧化氢分解实验，大家是否能尝试着写出过氧化氢制取氧气的反应原理呢？ 反应原理： 过氧化氢 → 水 + 氧气 二氧化锰 H2O2 H2O O2 二氧化锰既不是反应物也不是生成物，只是一种催化剂，应算作一个反应条件，写在箭头上方 环节二 过氧化氢溶液制取氧气 催化剂在化工生产中具有重要作用，大多数化工生产都有催化剂参与。 闵恩泽院士：研发了多种用于石油化工生产的催化剂。 环节三 分解反应 高锰酸钾 → 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 加热 过氧化氢 → 水 + 氧气 二氧化锰 思考：这两个反应有什么共同点吗？ 共同点之一：都有氧气生成。 共同点之二：反应物都只有一种，生成物多种。 分解反应：由一种反应物生成两种或两种以上的其他物质的反应。 特点：“一变多” 环节二 分解反应 分解反应 化合反应 定义 由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应 由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应 特点 一变多 多变一 通式 X→A+B+… A+B+…→X 关系 都是化学反应的基本类型，二者属于并列关系 分解反应与化合反应的比较 板书设计 制取氧气 催化剂 实验室制取氧气之二 第二课时 过氧化氢 → 水 + 氧气 二氧化锰 反应原理： “一变二不变” 作用：催化作用 分解反应 由一种反应物生成两种或两种以上的其他物质的反应。 1．（2024·海南·中考真题）为了探究影响过氧化氢分解速率的因素，设计了如下几组实验。下列说法不正确的是 A．对比①与②，可以探究过氧化氢溶液浓度对反应速率的影响 B．对比②与③，可以探究温度对反应速率的影响 C．对比①与④，可以探究MnO2的质量对反应速率的影响 D．实验①与实验③最终收集到的氧气质量基本相同 课堂练习 序号 过氧化氢溶液 MnO2质量 反应温度 体积 溶质质量分数 ① 10mL 5% 0.1g 25℃ ② 10mL 10% 0.1g 25℃ ③ 10mL 5% 0.1g 40℃ ④ 10mL 5% 0.3g 25℃ B 2．（2024·广东·中考真题）探究H2O2分解速率的影响因素，下列分析正确的是 A．①④探究有无催化剂的影响B．②③探究H2O2溶液浓度的影响 C．②④探究反应温度的影响D．④⑤探究催化剂种类的影响 课堂练习 实验编号 H2O2溶液 催化剂(0.1g) 温度/℃ 体积/mL 溶质质量分数/% ① 5 10 — 20 ② 5 10 MnO2粉末 20 ③ 5 5 MnO2粉末 20 ④ 5 5 MnO2粉末 40 ⑤ 5 5 Fe2O3粉末 20 B 3．（2025·内蒙古鄂尔多斯·二模）如图所示是某兴趣小组设计的简易供氧器，下列有关说法不正确的是 A．反应仓相当于实验室制取氧气的发生装置 B．过滤仓中气泡的多少可以判断氧气排出的快慢 C．输出的氧气可作为燃料 D．该装置可以给鱼缸中的鱼供氧气 课堂练习 C 4.（2025·江苏扬州·中考真题）某催化剂可实现H2O与O2反应制备H2O2。向容器中加入100gH2O和适量催化剂，并不断通入O2，保持其他条件不变，分别在20℃、40℃和60℃下进行实验①、②、③，测得H2O2的产量随时间的变化如题图所示。下列说法不正确的是 A．设计实验①、②、③的目的是探究温度对该催化反应的影响 B．实验①说明：20℃，在0~3h内，随着时间的增加，该催化反应持续进行 C．比较实验①、②可知，在0~3h内，40℃比20℃对该催化反应更有利 D．实验③中2h后，H2O与O2不再反应，生成的H2O2开始分解 课堂练习 D 5．（2025·江西·中考真题）兴趣小组为了解调控化学反应的方法，进行了下列实验。 (1)实验一：在空气中点燃木炭，再伸入充满氧气的集气瓶中，木炭燃烧更剧烈，说明______________________________会影响化学反应速率。 (2)实验二：图1木条不复燃，图3中的现象为______________________________，由此可知MnO2可加快H2O2分解的速率。若反应前后MnO2的______________和化学性质不变，则MnO2是H2O2分解的催化剂。为寻找该反应的新催化剂，兴趣小组分别用5mL10%H2O2溶液和不同催化剂进行实验，数据如表。分析表中数据，催化效果最好的物质是 _________________。 课堂练习 反应物的浓度(或氧气的浓度) 质量 土豆  木条复燃 (3)调控化学反应的方法还有很多，下列事例中调控方法相同的是______(填序号)。 A．食品在冰箱中保存不易变质 B．燃煤发电时，把煤块粉碎 C．汽车发动机把汽油喷成雾状进行燃烧 课堂练习 实验编号 催化剂 收集气体体积 收集气体所用时间 ① 2g氧化铁 7.0mL 560s ② 2g土豆 7.0mL 180s ③ 2g生姜 5.1mL 180s BC $$