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

第4单元 第3节 氧气的实验室制法 熊猫办公素材https://tukuppt.tukuppt.com 氧气如此重要，如何制备纯净的氧气呢？ 方法一：电解水 方法二：工业分离 消耗大量电能 设备复杂，成本高 实验室制取气体的思路 确定反应原理和药品 确定发生装置 确定收集装置 检验气体 3 下列哪些物质不能用于制取氧气？ ①水（H2O） ②二氧化碳（CO2） ③氯化钠（NaCl） ④高锰酸钾（KMnO4） ⑤过氧化氢（H2O2） ⑥甲烷（CH4） ✘ ✘ 依据：化学反应前后，元素的种类不变，反应物中必须含有氧元素。 提示：元素不可能凭空产生，也不可能凭空消失 交流思考 交流思考 CO2 二氧化碳可以通过植物光合作用生成氧气。 H2O 水通电产生氧气，成本高，反应速度太慢。 KMnO4 高锰酸钾是一种紫黑色的固体，加热时产生氧气。 KClO3 氯酸钾是一种白色固体，在二氧化锰催化下，加热时产生氧气。 H2O2 过氧化氢又称双氧水，是一种无色的液体，常温下就可生成氧气和水，反应速度适中，价格低廉。 请选择一种反应物来制取氧气，为什么？ 小资料 确定实验室制取气体的反应物时，应考虑哪些因素？ 原料是否容易获得 实验条件是否容易控制 实验装置是否容易装配 实验操作是否安全可靠 反应物和生成物是否环保 反应速率是否适中 思 考 天 地 知识总结 1.过氧化氢（H2O2）又称双氧水，无色液体。 一、选择反应物 在试管中加入3-5 mL的过氧化氢溶液。观察实验现象，分析原因。 1.将带火星的木条伸入A试管内。 2.在B、C试管中分别加入少量二氧化锰粉末、粉笔，将带火星的木条伸入试管内。 二氧化锰 粉笔 科学探究 几乎观察不到现象 加二氧化锰的试管产生大量气泡，加粉笔的试管产生少量气泡。 2.文字表达式: 二氧化锰 过氧化氢 水+氧气 符号表达式: MnO2 H2O2 H2O+O2 知识总结 MnO2起催化作用 3.催化剂 （1）定义： 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不发生变化的物质。 （2）催化剂特点： ①一变： ②二不变： 能改变其他物质的化学反应速率，改变包括加速和减慢 本身的质量和化学性质不变 ③催化剂不唯一（H2O2分解也可以用硫酸铜或氧化铁）；是专用的（MnO2是H2O2分解时的催化剂，但在其他反应中不一定是催化剂）。 知识总结 汽车尾气排放管中的催化剂 某些抗衰老化妆品中含有催化剂 催化剂的应用 下列有关催化剂的说法正确的是（ ） A. 在化学反应后其质量不变 B. 催化剂只能加快化学反应速率 C. 在化学反应后其性质不变 D. 过氧化氢分解反应中，只能用二氧化锰作催化剂 A 选择H2O2制O2发生装置 长颈漏斗 分液漏斗 ⑧ ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 交流思考 反应物：_____体和_____体 反应条件：________加热(填“需要”或“不需”) 反应物：___体和___体 反应条件：______加热 固 液 不需 固 需要 二、选择发生装置 固 分液漏斗的优点：控制反应速率，节约药品 制取少量气体 随时添加液体， 长颈漏斗伸入液面以下 固液常温型 固固加热型 思考：选择气体发生装置的依据是什么？ ①反应物的状态 ②反应发生的条件 思 考 天 地 （1）排空气法 三、选择收集装置 适用范围： 密度比空气_____， （能否）___与空气中的成分反应。 气体 空气 气体 空气 ①向上排空气法 ②向下排空气法 大 不 适用范围： 密度比空气_____， （能否）___与空气中的成分反应。 小 不 （2）排水法 适用范围：不易或难溶于水且不与水反应。 瓶口有较大气泡冒出时 气泡连续、均匀冒出后 开始： 结束： 通常状况下，氧气不易溶于水，且不与水反应；在 0℃，1个标准大气压下，其密度为1.429g/L，空气的密度为1.293g/L。 小资料 排空气法收集到的氧气浓度只有80%，原因： ①氧气的密度略大于空气的密度 ②当观察到带火星的木条复燃时，集气瓶内还有空气 ③当氧气进入集气瓶时，瓶内空气与进入的氧气相互扩散 气体干燥，不纯 气体纯净，不干燥 思考：选择气体收集装置的依据是什么？ 气体的密度、溶解性、是否与空气和水反应 思 考 天 地 气体相对分子质量＞29，气体密度比空气大； 气体相对分子质量＜29，气体密度比空气小。 1.检验：将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，则为氧气。 2.验满：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则已满。 四、检验和验满 过氧化氢与二氧化锰制氧气的实验装置 实验仪器：锥形瓶，分液漏斗，双孔塞，导管，集气瓶，水槽 1.连接仪器 2.检查气密性 3.装药品（先固后液） 4.收集气体 5.验满 6.放置（瓶口向上） “茶、庄、收、盐” 操 作 步 骤 导致收集的氧气不纯的原因有哪些？ 1.集气瓶中的水没有装满，留有空气 2.刚有气泡冒出时就开始收集 思 考 天 地 实验室制取气体的思路 确定反应原理和药品 确定发生装置 确定收集装置 检验气体 1.反应速率是否适中 2.原料是否易得 ...... 1.反应条件 2.反应物状态 固液常温型 固固加热型 1.气体的密度、溶解性 2.是否与空气和水反应 向上排空气法 向下排空气法 排水法 24 知识扩展 五、高锰酸钾制备氧气 1.反应原理：KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2 2.操作步骤 ①检查装置气密性 ②装药品 ③固定仪器 ④点燃酒精灯 ⑤收集气体 ⑥导管从水中撤离 ⑦熄灭酒精灯 “茶庄定点收利息” 为什么试管口放一团棉花？ 为什么先将导管撤离，再熄灭酒精灯？ 防止加热时高锰酸钾粉末进入导管 防止水倒流，导致试管炸裂。 知识扩展 六、氯酸钾制备氧气 反应原理：KClO3 KCl+O2 MnO2 知识扩展 收集密度比空气大的气体，该气体从_____端进入 a b a b 收集密度比空气小的气体，该气体从_____端进入 a b 气体 空气 气体 空气 a b 排水法收集气体，该气体从_____端进入 a 气体 水 检查装置气密性 知识扩展 把导管放入水中，用手握住试管，若导管口有气泡冒出，证明装置不漏气。 从长颈漏斗中注水，使漏斗下端浸没在水面以下，关闭止水夹，用手握住锥形瓶，若液面上升且一段时间不下降，证明装置不漏气。 关闭分液漏斗活塞，把导管插入水中，用手握住锥形瓶，若导管口有气泡冒出，证明装置不漏气。 (2022，山东)实验室有过氧化氢溶液、稀盐酸、二氧化锰等药品及实验装置。 (1)图中仪器①的名称是 ______。 (2)实验室制取氧气，应选用的发生装置是 ______填字母。 (3)发生反应的符号表达式为 ______________________________________。 (4)用装置收集一瓶氧气，将一根带火星的木条放于集气瓶口，当观察到 _________时，证明氧气收集已满。 (1)仪器①的名称是______。 (2)若用高锰酸钾制氧气，中试管内还需塞上一团______。 (3)用高锰酸钾制氧气的符号表达式为___________________。 (4)写出检验装置气密性的操作方法为______。 (5)制备氧气可选__________填字母序号装置。 (6)检验氧气是否收满的方法是______。 (1)图中的药品加热的仪器名称是 ______ 。 (2)写出利用装置实验室制取氧气的符号表达式 __________________ 。该反应的基本类型是 ____________。 (3)用排水集气法收集氧气时，导管口刚有气泡冒出不宜立即收集的原因是 ____________________________________________________________ 。 (4)要利用装置制取氧气时，长颈漏斗水伸入液面以下的原因是 ______ ______________________________________________________________。 刚开始出来的气体是空气不是氧气，因此需要等段时间再收集 液体全部流入锥形瓶后，气体可能通过漏斗出去，所以要插入液面以下 分离混合物的方法 物理 化学 过滤 蒸馏 蒸发 利用化学方法，在不引入新杂质的前提下，将氧气转化为固态物质，从而达到测定空气中氧气含量的目的 $$