3.2 氧气的制取（第2课时）---2025-2026学年九年级化学科粤版（2024）上册

第三单元　维持生命的物质──氧气、水 3.2 氧气的制取 第2课时 1 学习目标 1.通过过氧化氢分解制取氧气的实验，体会“在一定条件下通过化学反应可以实现物质转化”的化学观念。（化学观念） 2.通过观察过氧化氢在二氧化锰存在下的分解，初步学会运用观察、实验获取化学事实，初步运用比较、分析、归纳等方法推导二氧化锰的作用，构建和理解催化剂的概念，促进科学思维能力的发展。（科学思维） 3.认识常见的分解反应。（化学观念） 4.通过了解实验室制取氧气的方法、催化剂的作用和工业上制取氧气的方法和原理，正确认识化学反应实现物质转化的意义和价值；欣赏化学反应造福人类的独特价值；初步认识合理利用、调控化学反应的重要性，初步树立资源循环使用、绿色环保的发展观念。（科学态度与责任） 2 一、实验室用分解过氧化氢的方法制取氧气 1.探究过氧化氢在二氧化锰存在下的分解 【实验 3-5】 用浓度为 10% 的过氧化氢溶液和二氧化锰完成下列实验。 （1）用量筒量取4 mL浓度为10%的过氧化氢溶液加入试管中，将带火星的木条伸入试管内。 （4）待实验（3）的试管内的液体不再放出气泡时，重新加入4 mL浓度为10% 的过氧化氢溶液，再将带火星的木条伸入试管内。 （3）再取少量二氧化锰于第三支试管中，再量取4 mL浓度为10%的过氧化氢溶液加入，将带火星的木条伸入试管内。 （2）取少量二氧化锰装入另一试管中，将带火星的木条伸入试管内。 3 过氧化氢分解实验示意图解实验示意图 项目 观察到的现象 推断 （1） （2） （3） （4） 结论 氧气是过氧化氢分解产生的，二氧化锰只是起到加快反应的作用 二氧化锰不能直接分解产生氧气 过氧化氢能分解产生气体，但反应速率慢 有少量气泡产生，带火星的木条不复燃 过氧化氢能分解产生氧气，二氧化锰可以加速过氧化氢分解 无气体产生，木条不复燃 产生大量气体，带火星的木条复燃 二氧化锰能加快过氧化氢制氧气的速率，二氧化锰本身未发生变化 产生大量气体，带火星的木条复燃 4 答：过氧化氢在有二氧化锰的情况下更容易分解放出氧气。 2.上述[实验3-5]（4）可以重复多次，而且若在实验前准确称出二氧化锰的质量，实验后将二氧化锰回收、干燥、再称量，发现它的质量没有改变。根据这个事实，你对二氧化锰所起的作用有什么看法？ 1.比较上述几个实验，过氧化氢在什么条件下更容易分解放出氧气？ 答：根据反应中二氧化锰质量不变,可以推断出二氧化锰不是反应物,但可以改变反应速率。 5 对比实验 对比实验是指设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究各种因素与实验对象的关系。每次只能改变一个因素，除了改变的那个因素外，其他因素应该保持一样。如探究过氧化氢分解实验中（1）和（3）中产生氧气的速率不同，在这一组实验中，除了有无二氧化锰外，过氧化氢溶液的浓度和体积均相同。通过对实验结果的比较分析，可以知道二氧化锰能加速过氧化氢溶液的分解，这样的实验方法称为对比实验。 6 2.催化剂和催化作用 （1）概念 ①催化剂：在化学反应中能改变其他物质的反应速率，而本身的质量和化学性质在化学反应前后没有发生变化的物质叫作催化剂。 ②催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用称为催化作用。 （2）催化剂的特点 催化剂特点 两不变 一变 改变化学反应速率 加快反应 减慢反应 催化剂化学性质不变 催化剂质量不变 7 （1）催化剂是针对具体的化学反应而言的，具有选择性。如二氧化锰是过氧化氢分解反应的催化剂，但不是所有反应的催化剂。 （2）催化剂只能改变化学反应速率，不增加或减少生成物的质量，更不能决定反应的发生和停止。 （3）催化剂的化学性质在化学反应前后没有改变，但物理性质可能改变。 （4）一种物质可能是多个反应的催化剂，同一个化学反应，可有不同的催化剂。如过氧化氢的分解反应，可以用二氧化锰作催化剂，也可以选择氧化铁、硫酸铜溶液等作催化剂。 8 验证某物质是否为某反应的催化剂 ①验证该物质能否改变反应速率 取两套相同的实验装置，分别装入相同质量的反应物，控制温度、液体的浓度、固体颗粒的大小相同，向其中一套实验装置内加入该物质，比较反应速率。 ②验证该物质反应前后质量是否改变 反应前称量该物质，记录质量为m1。从反应后所得混合物中提取该物质（过滤、洗涤、烘干），再称量，记录质量为m2，比较m1与m2是否相等。 ③验证该物质反应前后化学性质是否改变 再取该反应的反应物（各方面的要求同①），加入提取出的该物质，比较反应速率。 9 （3）实验装置 （1）实验试剂：过氧化氢溶液（无色液体）、二氧化锰（黑色粉末）。 3.分解过氧化氢溶液制取氧气 （2）实验原理： 长颈漏斗的下端必须伸到液面以下，防止产生的气体从长颈漏斗逸出。 导气管刚露胶塞即可。 导气管伸入集气瓶的底部。 10 检查装置气密性的方法检查装置气密性是利用密闭容器内气体压强变化的原理。常用的检查装置气密性的方法有以下几种： （2）注水法（如图乙，又叫水压法） 具体操作方法：将长颈漏斗的末端伸至锥形瓶中的液面以下，用止水夹夹紧胶皮管，向长颈漏斗中注入一定量的水，静置一段时间后，长颈漏斗内液面高度不变，说明该装置不漏气。 （1）手握法（如图甲） 具体操作方法：把导管的一端浸入水中，用手紧握容器外壁，若导管口有气泡冒出，放开手后，导管内有一段水柱，证明装置不漏气。 11 ①发生装置的选择 选择依据：反应物状态和反应条件。由于过氧化氢溶液是液体，二氧化锰是固体，且反应不需要加热，故选取如图所示的A、B或C装置。 把反应物为固体和液体，且反应不需要加热的装置称为固液常温型装置。 图中A装置为最简单的装置，便于制取少量气体。 图中B装置使用了长颈漏斗，便于随时添加液体试剂。 图中C装置使用了分液漏斗，除了便于随时添加液体试剂外，还可以利用活塞控制滴液的快慢，节约试剂，同时可以获得平稳的氧气流。 12 ②收集装置的选择 选择依据：气体的密度和气体的溶解性。氧气不易溶于水且不与水反应，要收集较纯净的气体时，需采用排水法。氧气的密度比空气的密度略大且不与空气中的成分反应，要收集较干燥的氧气时，需采用向上排空气法。 常见的收集气体的方法还有向下排空气法，当气体的密度比空气的密度小且不与空气中的成分反应时，可以采用该方法。 13 用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气 （1）反应原理： （2）实验装置：用氯酸钾和二氧化锰固体混合加热制取氧气选用的发生装置与高锰酸钾制取氧气相同，但试管口不用放棉花。如图所示。 14 二、分解反应 1.概念 由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应，叫作分解反应。 2.特点 一变多。 3.通式 C→A+B+…。 4.示例 过氧化氢 水+氧气 高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气 化合反应和分解反应都是化学反应的基本反应类型。 注意 15 反应类型 分解反应 化合反应 定义 由一种物质生成两种或两种 以上其他物质的反应 由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应 反应物种类 一种 两种或两种以上 生成物种类 两种或两种以上 一种 通式 C→A+B+… A+B+…→C 特点 一变多 多变一 5.分解反应与化合反应的比较 16 1.请比较：实验室制取氧气的三种反应中，除了生成物都有氧气之外，还有什么其他共同之处？ 2.与上节所学的化合反应对比，本节所学的三种制取氧气的化学反应有什么不同特点？ 答：三个反应的反应物中都含有氧元素，都是一种反应物发生反应生成两种或两种以上的物质。 答：化合反应是由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应。本节所学的三种制取氧气的化学反应都是一种物质反应生成两种或两种以上其他物质。 17 三、工业制氧气 1.分离液态空气法 （1）原理：利用液态空气中液氮（沸点是 -196℃）和液氧（沸点是-183℃）的沸点不同，采用低温、加压、蒸发的方法得到氧气。 （2）过程 18 工业制氧气实质上是将空气中的物质进行分离，并没有新物质产生，属于物理变化。微观过程如下： 2.膜分离技术法 加压 降温 升温 19 4.用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气 一、实验室用分解过氧化氢的方法制取氧气 3.分解过氧化氢溶液制取氧气 二、分解反应 1.概念、特点、通式、示例 1.探究过氧化氢在二氧化锰存在下的分解 2.催化剂和催化作用 2.分解反应和化合反应的比较 三、工业制氧气：分离液态空气 本节课你学会了哪些知识？ 收获了什么方法？ 还有什么疑惑吗？ 2.催化剂在化学反应中所起的作用是（ ） A.加快化学反应速率 B.使生成物质量增加 C.改变化学反应速率 D.减慢化学反应速率 1.下列反应属于分解反应的是（　　） A C 3.下列关于工业制取氧气的说法不正确的是（　　） A.工业制氧气的方法是分离液态空气法 B.该过程属于物理变化 C.该方法利用的是氧气和氮气的沸点不同 D.经过净化除尘后的空气属于纯净物 4.下列不是实验室制备氧气的是（　　） A.高锰酸钾加热 B.过氧化氢加入二氧化锰 C.水煮沸 D.氯酸钾加二氧化锰加热 C D 5.下列有关催化剂的说法正确的是（　　） A.在化学反应后其质量减少 B.没有催化剂就不能进行化学反应 C.在化学反应后其质量增加 D.在化学反应后其化学性质不变 6.实验室可用加热高锰酸钾的方法制取氧气，也可用过氧化氢溶液与二氧化锰混合的方法制取氧气，其共同点是（　　） A.都需要加热 B.都使用二氧化锰作催化剂 C.都发生了化学变化 D.都生成了两种物质 C D 7.过氧化氢（H2O2）溶液在二氧化锰作催化剂的条件下能迅速分解生成氧气和水。分液漏斗可以通过调节活塞控制液体的滴加速率。 请回答下列问题： （1）分液漏斗中应放入的物质是___________，锥形瓶中应放入的物质是_______。 （2）要收集一瓶纯净的氧气，应选择装置_______（填字母）。 （3）某同学在观察到锥形瓶内有大量气泡产生时，开始用装置B 收集氧气，过一段时间后将带火星的木条伸入瓶口、瓶中、瓶底，都未见木条复燃，其原因是_______________。 （4）装置A中反应很剧烈，据此提出的实验安全注意事项是______（填编号）。 ①控制液体的滴加速率　②用体积较小的锥形瓶　③加热反应物 过氧化氢溶液 二氧化锰 D 装置的气密性不好 ① $$