第3节 氧气的制备 第1课时（教学课件）化学沪教版2024九年级上册

工业制氧气分离液态空气法将空气通过过滤器，可以除去空气中的灰尘，再经压缩机加压，接着在制冷装置中用液氮冷却，压缩的冷空气经膨胀变成零下200度的液体，空气进入精馏塔中，然后慢慢加热。当温度升高到0下196度时，达到氮气的沸点，氮气被分离出来继续升温。当温度达到0下186度时，氩气被分离出来。当温度达到0下183度时，达到氧气的沸点，氧气被分离出来，分离出的氧气被装在天蓝色的钢瓶中。由以上我们可以得出，分离液态空气法制氧气的过程属于物理变化，利用的是氮气和氧气的沸点不同来进行分离。 第2章 空气与水资源 第3节 氧气的制备 （第1课时） 九年级化学 上册·沪教版2024 学习内容导览 过氧化氢分解制备氧气 2 从空气中分离出氧气 1 2 1.认识工业制取氧气的思路和方法。 2.学习实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的实验装置和实验步骤。 3.了解催化剂和催化作用，知道催化剂对化学反应的重要作用。 明·学习目标 3 引·新课导入 氧气是一种非常重要的气体 如何获取氧气？ 4 引·新课导入 光合作用 空气中含氧气 工业制氧 5 从空气中分离出氧气 01 一、从空气中分离出氧气 探·知识奥秘 交流讨论 工业上一般采用分离液态空气的方法获得氧气。 已知在1.01×105Pa时，氧气的沸点为 -183℃，氮气的沸点为 -196℃。请和同学讨论并设计从上述气体混合物中获取氧气的方案。 空气 除尘 除二氧化碳和水蒸气 蒸发 洁净空气 低温加压 液态空气 氮气 液氧 沸点低（-196℃） 沸点较高（-183℃） 原理：利用氮气和氧气的沸点不同（物理变化） 7 一、从空气中分离出氧气 探·知识奥秘 8 一、从空气中分离出氧气 探·知识奥秘 技术设计 空气是工业上制取氧气价廉易得的原料，但上述过程需消耗大量的能量，制得的氧气的储存和运输也不方便。随着科学技术的进步，工业制氧气的方法也有了新的发展。请你查阅资料并与同学交流，提出一种制取氧气的新思路、新工艺。 9 一、从空气中分离出氧气 探·知识奥秘 拓展视野 制氧新方法 气体膜分离技术是利用不同种类的气体分子在通过特定薄膜时渗透速率不同的性质，从而达到分离的目的。渗透速率大的气体穿透薄膜而得到富集，渗透速率小的气体则被截留。使用膜分离制氧机时，空气透过特定薄膜，氧气和氮气在膜的两侧分别富集。 膜分离制氧设备 10 一、从空气中分离出氧气 探·知识奥秘 拓展视野 制氧新方法 分子筛制氧机是利用分子筛特殊的吸附能力和解吸技术，加压时吸附空气中的氮气、二氧化碳气体，将未被吸收的氧气收集起来，经过净化处理后即成为高纯度的氧气；在减压条件下，分子筛将所吸附的氮气、二氧化碳气体排放回空气中，再加压又可继续吸附空气中的氮气、二氧化碳气体以获得氧气。 分子筛制氧机 11 C 【典例】工业制取氧气主要有以下步骤，下列有关说法不正确的是（ ） A.液态空气是混合物 B.氮气先被蒸发出来，说明氮气沸点比氧气低 C.步骤②属于化学变化 D.得到的剩余液体大部分为液氧，颜色为淡蓝色 析·典型范例 12 利用化学反应制备氧气 02 探·知识奥秘 二、利用化学反应制备氧气 思考讨论：下列哪些物质有可能用来制备氧气？ KCl KMnO4 KClO3 H2O2 MnO2 H2O NH3 × × √ √ √ √ √ 没有氧元素的物质 （填“可能”或“不可能”）产生氧气，含有氧元素的物质 产生氧气。 不可能 可能 核心成分：过氧化氢H2O2 部队用高锰酸钾野外生火 氧气助燃 14 探·知识奥秘 二、利用化学反应制备氧气 过氧化氢溶液 无色透明液体 15 探·知识奥秘 二、利用化学反应制备氧气 观察思考 过氧化氢分解制备氧气 利用图示的实验装置，将少量的二氧化锰加入锥形瓶中，再将适量的双氧水（ 约5%的过氧化氢溶液 ）装入分液漏斗，将双氧水滴入锥形瓶中，观察实验现象；收集一瓶气体，将带火星的木条伸入集气瓶中，观察实验现象；待气体不再产生时，再滴加适量的双氧水至锥形瓶中，观察实验现象。 16 探·知识奥秘 二、利用化学反应制备氧气 现象 解释 产生大量气泡 带火星的木条复燃 产生大量气泡 过氧化氢在二氧化锰的作用下迅速分解产生氧气 氧气具有助燃性，能使带火星木条复燃 二氧化锰能继续加快过氧化氢分解的速率 检验氧气 17 探·知识奥秘 二、利用化学反应制备氧气 思考与讨论：在上述实验中，加入的二氧化锰起什么作用？ 催化剂：在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身质量和化学性质在化学反应前后都没有发生变化的物质。 二氧化锰 过氧化氢 水 + 氧气 催化剂，起催化作用 18 探·知识奥秘 二、利用化学反应制备氧气 过氧化氢 水 + 氧气 二氧化锰 H2O2 H2O O2 反应物状态 反应条件 固液常温型发生装置 液体 固体二氧化锰 不加热、 反应仪器 试管 锥形瓶 气体发生装置的选择 19 探·知识奥秘 二、利用化学反应制备氧气 气体收集装置的选择 排空气集气法 不与空气中的成分反应 向上排空气法 向下排空气法 密度比空气大 密度比空气小 可用于 收集氧气 20 探·知识奥秘 二、利用化学反应制备氧气 方法导引 气体收集装置的选择 排水集气法 气体不易溶于水 气体不与水反应 可用于 收集氧气 21 探·知识奥秘 二、利用化学反应制备氧气 思考与讨论：收集氧气时要注意什么问题？ 开始收集 用排水法收集：等气泡连续且均匀放出时再开始收集。 验满方法 1.用排水法收集：当集气瓶中的水排完，集气瓶口有大量气泡冒出，证明已收集满。 2.用向上排空气法收集：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已收集满。 22 探·知识奥秘 二、利用化学反应制备氧气 思考与讨论：下列三个化学反应有什么共同的特征？ 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 反应物只有一种 生成物有两种或两种以上 分解反应： 由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。 23 探·知识奥秘 二、利用化学反应制备氧气 分解反应： 一变多 特点 A→B+C+··· 表达式 化合反应： 多变一 特点 A+B+···→X 表达式 过氧化氢 水 + 氧气 二氧化锰 碳+氧气 二氧化碳 点燃 24 【典例】实验室用过氧化氢分解制取氧气时，往往加入二氧化锰，以下说法正确的是（ ） A．如果不加入MnO2，过氧化氢就不会分解产生氧气 B．在过氧化氢分解反应中，MnO2加快了化学反应速率 C．加入MnO2后制取的氧气质量增大 D．MnO2只能做过氧化氢分解的催化剂 B 析·典型范例 25 理·核心要点 过氧化氢分解制氧气 制取原理 制取装置 检验和验满 制取氧气 工业制氧气 分离液态空气法 二氧化锰 过氧化氢 水 + 氧气 发生装置：固液常温型 收集装置：排水法 向上排空气法 催化剂与催化作用 改变化学反应速率 反应前后质量和化学性质不变 分解反应 一变多 26 B 练·技能实战 1.如图是实验室用过氧化氢制取氧气的装置，下列说法正确的（ ） A．实验开始时一有气泡产生就将导气管伸入集气瓶口 B．排水法收集氧气，事先将集气瓶内装满水，盖上玻 璃片，将集气瓶倒扣到水槽中 C．加药品时，先通过长颈漏斗加入过氧化氢，再用药 匙把二氧化锰装入锥形瓶，塞紧橡皮塞 D．集气瓶口有大气泡冒出时，迅速将集气瓶正放在桌面上，再盖上玻璃片 27 2.下列有关催化剂的理解错误的是（ ） A．同一物质可做多个化学反应的催化剂 B．对于同一化学反应，可以有几种不同的催化剂 C．催化剂能改变化学反应速率，也能增加或减少生成物的质量 D．催化剂在化学反应前后质量和化学性质没有改变 C 练·技能实战 28 3.下列反应属于分解反应的是（ ） A． B． C． D． C 练·技能实战 29 4.实验空用过氧化氢制取氧气的实验中，不需要使用的一组仪器是（ ） A. 铁架台、水槽 B. 试管、集气瓶 C. 酒精灯、烧杯 D. 导管、单孔橡胶塞 C 练·技能实战 30 5.实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰的混合物制取氧气，有关操作如下，正确的一项是（ ） A．先向锥形瓶内倒入过氧化氢溶液，再放二氧化锰 B．该装置的优点是可控制反应速率 C．将集满气体的集气瓶正放在桌面上 D．用带火星木条伸入集气瓶中验满 练·技能实战 C 31 THANKS! 谢谢观看 九年级化学 上册·沪教版2024 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$