4.3氧气的实验室制取----2025-2026学年九年级化学鲁教版（2024）上册

第四单元 我们周围的空气 第三节 氧气的实验室制取 1 了解催化剂的概念及催化剂的作用； 02 初步学习在实验室用过氧化氢和高锰酸钾制取氧气的反应原理； 01 03 通过制取氧气的过程，初步学习通过化学实验制取新物质的一般方法。 温馨提示：本节要用到粉末药品取用、液体倾倒、气密性检查等基本操作，请复习熟练 Learning Objectives 学习目标 Lead - in 课堂导入 电解水 有哪些方法得到氧气呢？ 分离液态空气法 流程复杂，成本高 反应慢，耗电多 自然界中，氧气大多来自植物的光合作用。 在实验室怎么制取氧气呢？ Lead - in 课堂导入 Lead - in 课堂导入 实验室制取气体的一般思路： 实验步骤 药品 反应原理 发生装置 收集装置 验满检验 仪器装置 注意事项 Lead - in 课堂导入 01 确定反应原理 高锰酸钾 氯酸钾 过氧化氢 二氧化锰 ①水( H2O ) ②二氧化碳（CO2) ③食盐（主要成分为NaCl) ④高锰酸钾（KMnO4） ⑤过氧化氢（ H2O2） ⑥甲烷（CH4） ⑦氯酸钾（KClO3） √ √ √ 电解水要消耗大量的电能，氯化钠、甲烷组成中不含氧元素，二氧化碳中氧不易变成氧气 下列哪些物质可能产生氧气？讨论并评价一下哪种方法相对较好，为什么？ Discussing and thinking 讨论与思考 （1）KMnO4高锰酸钾是一种紫黑色固体，加热时能产生氧气， 成本较高。 （2）H2O2过氧化氢是一种无色液体，常温下就可生成氧气和水，反应速度适中，价格低廉。 （3）CO2是一种气体，不易放出氧气。 （4）H2O在通电的条件下产生氧气，消耗大量的电能，产生易爆炸的氢气，反应速度很慢。 （5）KClO3氯酸钾是一种白色固体，在加热和其他条件适宜的情 况下能产生氧气，反应速度快。 分解过氧化氢制取氧气是比较符合环保、安全要求的方法 Discussing and thinking 讨论与思考 认识药品 On-the-spot inspection 当堂检测 探 究 内 容 现 象 反应快慢 1、在试管A中加入约5mL过氧化氢溶液，伸入带火星的木条，观察现象。 2、在试管B中加入少量二氧化锰，伸入带火星的木条，观察现象。 3.将A试管中的过氧化氢溶液倒入B试管中，伸入带火星的木条，观察现象。 4、待B试管无现象时，再加入约5mL过氧化氢溶液，伸入带火星的木条，观察现象。 无明显现象 极慢 有大量气泡产生，带火星的木条复燃。 很快 活动探究4-4 二氧化锰在反应中的作用 又有大量气泡生成，带火星的木条复燃。 很快 无明显现象 二氧化锰 不产生氧气 活动探究4-4 分解过氧化氢制取氧气的实验原理 实验分析：常温下过氧化氢溶液放出的氧气很少，不能使带火星的木条复燃。加入二氧化锰加速了反应，放出的氧气使带火星的木条复燃。 此反应中，二氧化锰既不是反应物也不是生成物，是催化剂，是反应条件，所以写在箭头的上方。 过氧化氢 水 + 氧气 二氧化锰 文字表达式： 符号表达式： MnO2 H2O2 H2O + O2 催化剂应掌握： ① “改变”包括加快和减慢两种含义。 ②催化剂的化学性质在化学反应前后没有改变,但是物理性质可能改变。 ③二氧化锰不是所有化学反应的催化剂。 ④可以选择不同的物质做为催化剂。 如过氧化氢分解制取氧气时,既可以选择二氧化锰做催化剂,也可以选择铁锈、猪肝等做催化剂。 ⑤催化剂只能改变化学反应速率，不能改变生成物的质量。 过氧化氢 水 + 氧气 二氧化锰 2H2O2 ====2H2O + O2↑ MnO2 分解反应 1、选择药品： 过氧化氢（俗称双氧水）溶液（无色液体） 二氧化锰 （黑色粉末） 反应原理： 我会选择 二、氧气的实验室制法 On-the-spot inspection 当堂检测 。 2 确定气体发生装置与收集装置 那么气体发生装置和收集装置应该根据什么条件来进行选择呢？ 制取气体的装置一般包含 和 两部分。 发生装置 收集装置 On-the-spot inspection 当堂检测 02 选择发生装置 A.固固加热型 B.固液不加热 C.固液加热 B.液液不加热 C.液液加热 反应物都是固体，反应需要加热 选择发生装置的依据：反应物的状态和反应条件 On-the-spot inspection 当堂检测 发 生 装 置 优点 便于添加液体药品 可以控制反应速率 操作简单 可以控制反应的发生和停止 多孔隔板 实验室制取气体常用的固液不加热发生装置，常有以下几套装置：不同的装置优缺点不同 使用长颈漏斗时，长颈漏斗的末端必须插入液体中，防止生成的气体从长颈漏斗口逸出，所以必须液封。 03 选择收集装置 选择收集装置的依据：气体的密度和溶解性 排水集气法 向上排空气集气法 向下排空气集气法 气体难溶或微溶于水且不与水发生化学反应, 收集到的气体较纯净 不与空气反应，且密度与比空气大,收集到的气体较干燥 不与空气反应，且密度与比空气小,收集到的气体较干燥 注意：用排空气收集气体导气管一定要伸到集气瓶底部 排水集气法动画演示 指制取的气体分子 借指所有空气分子 指制取的气体分子 向上排空气集气法动画演示 密度： ＞ 借指所有空气分子 指制取的气体分子 向下排空气集气法动画演示 密度： ＜ 多功能瓶 气体短管入，空气长管出。 关键：给排出的物质留个出口 排水法 集气瓶先装满水，气体短管入，水长管出。 向上排空气集气法 气体长管入， 空气短管出。 向下排空气集气法 拓展生趣 根据提供的资料想一想，若在实验室中收集氧气应选择 ，并说一说你的依据。 A 排水法 B 向上排空气法 C 向下排空气法 下图是实验室中常用的气体收集方法。 A或B 资料：在0℃、1.01x105Pa下，氧气的密度为1.429g/L,空气的密度为1.293g/L,且氧气不易溶于水。 我会选择3：收集装置 On-the-spot inspection 当堂检测 04 过氧化氢溶液制取氧气 排水集气法 发生装置 收集装置 锥形瓶 分液漏斗 集气瓶 1.如图所示，按照自下而上、从左到右的顺序安装实验装置，并检查装置的气密性。 实验步骤： 2.先向锥形瓶中加入少量的二氧化锰；再向分液漏斗中加入约15 mL8%的过氧化氢溶液, 并将盛满水的集气瓶倒扣于水槽中。 3.打开分液漏斗的活塞，将过氧化氢溶液缓缓滴入锥形瓶中，待导管口产生连续、均匀的气泡时，再把导管口伸入集气瓶中集气。集满后用玻璃片在水面下盖住瓶口，移出水面，正放在实验台上。 On-the-spot inspection 当堂检测 注意事项： 1. 当导管口有气泡连续、均匀产生时，开始收集； 2. 集气瓶里的水排尽且有气泡从瓶口冒出，说明满了。 实验室分解过氧化氢制氧气包括四个步骤，先连接好仪器，再检查装置的气密性，然后加入药品，注意顺序是先固后液，最后制取并收集气体。具体的实验操作我们一起来看视频。（播放视频同时写主板书：实验室、大括号、三个反应表达式） 32 向上排空气集气法 发生装置 收集装置 锥形瓶 集气瓶 分液漏斗 将带火星的木条放在集气瓶口，若复燃，就满了。 验满方法：将带火星的木条放在集气瓶口，如果木条复燃，则说明氧气已经满了。 直接观察：集气瓶里的水完全排净，集气瓶口冒出大气泡，说明氧气已经满了。 如何验证氧气已经收集满呢？（验满） On-the-spot inspection 当堂检测 讨论交流： 如何检验一瓶气体就是氧气呢？ 我会检验： 将带火星的木条伸入集气瓶内，如果木条复燃，则说明该气体就是氧气。 35 我学到了：氧气的实验室制法 过氧化氢 水 + 氧气 催化剂 1.药品:过氧化氢(H2O2)溶液和二氧化锰固体(MnO2,作催化剂) 2.反应原理： 3.制取装置（固液不加热） 4.收集方法:向上排空气法、排水法 5.验满方法：带火星的木条放在瓶口，木条复燃则满。 6.检验方法：带火星的木条伸入瓶中，木条复燃则是氧气。 我还学到了： 7.实验室制取气体的一般思路： 实验步骤 选择药品 反应原理 发生装置 收集装置 验满检验 37 1、一氧化氮在常温下是一种难溶于水的气体，密度比空气略大；它在空气中能跟氧气迅速反应生成二氧化氮。现要收集一氧化氮气体可采用的方法是（ ） A.向上排空气法。 B.排水法。 C.排水法或向上排空气法。 D.排水法向下排空气法。 B 过关练习 On-the-spot inspection 当堂检测 2.实验室制取氧气的实验步骤： （1）连接装置，检查____________; （2）向锥形瓶中加入__________; （3）塞好带有分液漏斗和导气管的橡皮塞； （4）向分液漏斗中加入___________; （5）等导管口有___________ 产生时,再收集一瓶氧气. 想一想 装置的气密性 二氧化锰 过氧化氢 连续均匀气泡 On-the-spot inspection 当堂检测 3.实验室用分解过氧化氢溶液的方法制取氧气的实验步骤如下： A.向锥形瓶中加入二氧化锰固体； B.塞好带有分液漏斗漏斗和导管的双孔塞； C.检查装置的气密性； D.用排水法收集气体； E.向分液漏斗中加入过氧化氢溶液。 请按正确的顺序排列 。 CABED 过关演练 4.下面是实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气及探究其化学性质的装置图：请回答： （1）写出标号①仪器的名称是 。（1分） （2）实验室制取氧气应选用的发生装置是 ；收集装置可选用D装置，理由是 ；如果用E装置收集氧气，气体应从 （填“a”或“b”）进入。（3分） 中考连接 On-the-spot inspection 当堂检测 5、 实验室制取一些气体，请选择合适制取装置。 ①用醋酸钠固体与碱石灰固体共热制甲烷,应选用___装置制取;甲烷难溶于水，密度比空气小,应该用 ___法收集甲烷气体。 ②块状的硫化亚铁与稀硫酸常温下反应制取硫化氢气体，应选用____装置制取； ③用固体Na2O2常温下与水反应制取氧气,应选用___装置制取。 A B C D 再 见！ 43 $$