2.3 制取氧气 -【绿卡初中创新题】2025-2026学年新教材九年级上册化学同步课件(人教版2024)河北专版

第二单元 空气和氧气 课题3 制取氧气 学习目标 1.掌握实验室制取氧气的原理和方法。 2.理解催化剂的概念和催化剂的作用。 3.认识分解反应。 4.了解氧气的工业制法。 情景导入 在炎热的夏季，金鱼常常会因为缺氧而死亡，怎样才能够增加氧气的含量呢？ 可以用增氧泵来增加氧气的含量。 还可以投入一些能够产生氧气的试剂，能产生氧气的试剂很多，实验室中我们通常用什么方法来制取氧气呢？ 学习探究 一、实验室制取氧气 1.加热高锰酸钾制取氧气 反应原理 高锰酸钾 加热 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2 高锰酸钾：暗紫色固体 实验装置 分为发生装置和收集装置 发生装置的选择 依据反应物的状态和反应条件 若反应物为固体且反应需要加热，则选用固固加热型。 高锰酸钾制氧气的发生装置为固固加热型。 （1）排水法：氧气不易溶于水（特点：收集的氧气更纯净） （2）向上排空气法：氧气的密度比空气大（特点：收集的氧气更干燥） 收集装置的选择 由气体的密度和溶解性决定 气体的收集方法分为排水法和排空气法（向上排空气法和向下排空气法）。 氧气的收集方法 实验步骤 ① 连接装置，检查装置的气密性 ② 把试剂装入试管内 ④ 点燃酒精灯加热 ⑤ 当导管口气泡连续均匀放出时，开始收集氧气 ⑥ 先把导管撤离水面 ③ 将试管固定在铁架台上 （查） （装） （定） （点） （收） （离） （熄） ⑦ 最后熄灭酒精灯 验满：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已收集满 检验：将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，证明是氧气 检验与验满 2.分解过氧化氢制取氧气 过氧化氢 水 + 氧气 二氧化锰 H2O2 H2O + O2 MnO2 反应原理 过氧化氢溶液为无色透明液体，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，但分解极其缓慢。 二氧化锰是一种黑色粉末状固体，难溶于水。 实验装置 实验步骤 ① 组装仪器并检查装置的气密性 ② 装试剂：先向锥形瓶内加入二氧化锰固体,塞好带有分液漏斗(或长颈漏斗)和导管的双孔橡胶塞,向分液漏斗(或长颈漏斗)中加入过氧化氢溶液 ③ 收集气体 例1 如图为实验室用高锰酸钾制氧气的装置图，下列操作错误的是（　　） A．该实验需要检查装置的气密性 B．加热时先来回移动酒精灯，使试管受热均匀 C．导管口有气泡冒出时立即收集氧气 D．反应结束后，先把导管移出水面再熄灭酒精灯 解析：用排水法收集氧气时，导管口刚开始排出的是装置内的空气，当导管口有气泡连续且均匀放出时再开始收集，C错误。 C 二、催化剂和催化作用 实验（1） 操作 在试管中加入5mL 5%过氧化氢溶液，把带有火星的木条插入试管，观察现象 现象 带有火星的木条没有复燃 分析 常温下，过氧化氢分解缓慢，放出的氧气少，不足以使带有火星的木条复燃 探究过氧化氢分解制取氧气的反应中二氧化锰的作用 实验（2） 操作 向上述试管中加入少量二氧化锰，把带有火星的木条插入试管，观察现象 现象 产生大量气泡，带有火星的木条复燃 分析 二氧化锰能加速过氧化氢分解，在短时间内产生大量氧气 实验（3） 操作 向实验（2）反应后的剩余物中，重新加入过氧化氢溶液，把带有火星的木条插入试管，观察现象 现象 再次产生大量气泡，带有火星的木条复燃 分析 二氧化锰仍起作用，说明它的化学性质在化学反应前后没有改变 实验可以重复多次，说明二氧化锰的化学性质没变，将实验后的二氧化锰洗净、干燥、再称量，发现其质量也没变。 思考：二氧化锰好像永远也用不完，二氧化锰在这个反应中扮演了一个什么角色呢？ 二氧化锰改变了过氧化氢溶液生成氧气的反应速率，反应前后，二氧化锰的质量和化学性质不变，是过氧化氢分解反应中的催化剂。 催化剂：在化学反应中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。 催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用。 简称:一变二不变 (1)“一变”：催化剂能改变其他物质的化学反应速率，这里“改变”包括加快和减慢。 (2)“二不变”：催化剂的质量和化学性质在化学反应的前后没有改变。 (3)在某个化学反应中，可以选择不同的物质作为催化剂。 (4)催化剂只能改变化学反应速率，不能增加或减少生成物的质量。 注意 例2 下列关于催化剂的描述，正确的是（　　） A．在化学反应前后，催化剂的质量和性质都不变 B．有些化学反应可以有多种催化剂 C．加入催化剂越多，得到生成物越多 D．某些催化剂能使原本不反应的物质发生反应 解析：A.化学反应前后催化剂的质量和化学性质都不变，错误；B.有些化学反应可以有多种催化剂，如二氧化锰、氧化铜、氧化铁都可以用作过氧化氢分解的催化剂，正确；C.催化剂不能改变生成物的质量，错误；D.某些催化剂不能使原本不反应的物质发生反应，错误。 B 20 思考：请同学们思考两个制取氧气的反应，它们有什么共同特征？与化合反应有什么不同。 请同学们思考三个制取氧气的反应，它们有什么共同特征？与化合反应有什么不同。 注意：化合反应、分解反应都属于化学反应的基本类型。 氧化反应不属于基本反应类型。 三、分解反应 概念：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。 通式： AB→A+B+… 特点：一变多 四、工业制氧气 空气 低温加压 ①液化 -196℃ 氮气 先蒸发出来 液氧（混合物） 储存在蓝色钢瓶中 ②升温 液态空气 分离液态空气制氧气 原理：利用液氮（- 196 ℃）和液氧（- 183 ℃）的沸点不同来制取氧气，该过程属于物理变化。 课堂小结 过氧化氢 水+氧气 二氧化锰 “一变，二不变” 加热 高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气 分离液态空气 催化剂 分解反应 物理变化 制 取 氧 气 实验室 工业上 （一变多） 24 随堂测试 1.实验室用高锰酸钾制取氧气的部分操作如图所示，其中正确的是（ ） C A.装试剂 B.制备 C.收集 D.验满 25 2.实验室用过氧化氢制取氧气，若实验中忘记加入二氧化锰，其结果是（ ） A.不产生氧气 B.产生氧气的速度慢 C.产生氧气的总量少 D.没有影响 B 3.下列反应属于分解反应的是(　　) D A．铁+氧气 四氧化三铁 B．硫+氧气 二氧化硫 C．石蜡+氧气 二氧化碳+氧气 D．水 氢气+氧气 点燃 点燃 点燃 通电 28 $$