2.3制取氧气（第1课时氧气的制取 催化剂）---2025-2026学年九年级化学人教版（2024）上册

第二单元 空气和氧气 Air and Oxygen 课题3 制取氧气 人教版化学2024 第1课时 氧气的制取 催化剂 学习目标 Learning Objectives (1)初步学习氧气的实验室制法，了解制取氧气的实验原理和实验方法。 (2)初步建立催化剂和分解反应的概念。通过探究实验活动，初步体会化学实验探究的一般思路和方法，发展科学探究能力。 (3)体会科学探究与实践活动对建构化学概念、化学观念的作用。 新课导入 Introduction of new lessons 氧气是我们日常生活中不可缺少的物质，它具有广泛的用途，急救病人、电氧焊、炼钢等都需要较为纯净的氧气，如何制取氧气？这节课我们就来学习如何制取氧气。 氧气的制取 工业制氧气 实验室制氧气 分离液态空气法、膜分离法 高锰酸钾热分解、过氧化氢分解 一、工业制氧气 1、分离液态空气法 空气 加压 降温 液态空气 升温至 －196℃ 氮气 液态氧气 升温至 －183℃ 氧气 在低温条件下加压，使空气转变为液态，然后升温。由于液态氮的沸点（-196℃）比液态氧的沸点（-183℃）低，所以氮气首先从液态空气中分离出来，剩下的主要是液态氧。为了便于储存、运输和使用，通常把氧气加压后储存在蓝色的钢瓶中。 物理变化 2、膜分离法 空气 通过 富氧膜 得到 含氧量较高的空气 多级分离 含90％以上的富氧空气 物理变化 一、工业制氧气 二、氧气的实验室制法 实验2-5 高锰酸钾制取氧气 实验步骤： ①连接装置，检查装置气密性； ②将高锰酸钾装入试管中，并在试管口放一团棉花； ③组装好反应装置，调试、固定装置； ④点燃酒精灯； ⑤待导气管有连续均匀的气泡冒出后，收集气体； ⑥将导管移离水面 ⑦熄灭酒精灯 巧记：查、装、定、点、收、离、熄 （茶庄定点收利息） KMnO4为暗紫色固体，易溶于水，有杀菌作用 二、氧气的实验室制法 实验2-5 高锰酸钾制取氧气注意事项 导管只伸入少许，便于气体导出 试管口放一团棉花，防止加热时试管口的粉末状物质进入导管，造成导管堵塞 试管夹夹在试管的中上部 试剂平铺，增大受热面积，便于均匀受热 试管口略向下倾斜，防止冷凝水回流使试管炸裂 当气泡从瓶口向外冒时，表明瓶内已经积满氧气，在水下盖好玻璃片，取出正方在桌面上 排水法（更纯净）收集：氧气不易溶于水，且不与水发生反应 二、氧气的实验室制法 实验2-5 高锰酸钾制取氧气 实验编号 现 象 （1） （2） 有大量气泡进入集气瓶，瓶内液面不断下降 带火星的木条复燃 反应表达式： 高锰酸钾 锰酸钾＋二氧化锰＋氧气 加热 (1) 加热试管，当导管口连续并比较均匀地放出气泡时，把导管口伸入盛满水的集气瓶，用排水法收集一瓶氧气。 (2) 把带有火星的木条插入集气瓶中，观察现象。 二、氧气的实验室制法 实验2-5 高锰酸钾制取氧气 向上排空气法收集：氧气的密度比空气大，且不与空气中的任何成分发生反应。 ①氧气的检验：将带火星的小木条伸入集气瓶中，若木条复燃则为氧气。 ②氧气的验满：将带火星的小木条放在集气瓶口，若木条复燃则集满。 三、催化剂和催化作用 探究过氧化氢分解制取氧气的反应中二氧化锰的作用 (1) 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。 (2) 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。 (3) 待上述试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带有火星的木条插入试管，观察现象。 试验编号 现象 （1） （2） （3） 木条不复燃 产生气泡，木条复燃 产生气泡，木条复燃 各抒己见 Each airs his own views (1) 实验现象说明了什么？ 说明在过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时，二氧化锰可以重复使用,二氧化锰的化学性质并没有改变。 (2) 反应前后，二氧化锰的质量有没有发生改变？ 在实验前用精密的天平称量二氧化锰的质量，实验后把二氧化锰洗净、干燥，再称量，比较反应前后二氧化锰质量，发现没有变化。 三、催化剂和催化作用 探究过氧化氢分解制取氧气的反应中二氧化锰的作用 三、催化剂和催化作用 1.在实验（1）和实验（2）中，木条是否复燃?发生这种现象的原因可能是什么? 实验（1）不复燃，过氧化氢在常温下分解的氧气太少，不足以是木条复燃；实验（2）复燃，二氧化锰加快了过氧化氢的分解。 2.综合分析实验(1)—实验(3)中观察到的现象，你认为二氧化锰在过氧化氢分解的发应中起了什么作用? 试验编号 现象 分析 （1） 木条不复燃 （2） 产生气泡木条复燃 （3） 产生气泡木条复燃 过氧化氢溶液在常温下分解缓慢，放出的氧气少 二氧化锰加速了过氧化氢溶液的分解，放出的氧气 使带有火星的木条复燃 二氧化锰的化学性质在反应前后不变 三、催化剂和催化作用 过氧化氢溶液在一定条件下可以分解制取氧气。 二氧化锰既不是反应物也不是生成物，只是一种催化剂，催化剂是一个反应条件。 反应表达式： 过氧化氢 水＋氧气 二氧化锰 三、催化剂和催化作用 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。 (1)“一变”是指催化剂能改变化学反应速率，这里“改变”包括加快和减慢。 (2)“两不变”是指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。 四、分解反应 （1）实验室制氧气的两种方案 高锰酸钾 锰酸钾＋二氧化锰＋氧气 加热 过氧化氢 水＋氧气 二氧化锰 【思考与讨论】 分析这两个反应，它们有什么共同特征？与化合反应有什么不同？ 答：都是由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应 四、分解反应 分解反应与化合反应的比较： 分解反应 化合反应 定义 由一种反应物生成 两种或两种以上 其他物质的反应 由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应 表达式 特征 一变多 多变一 联系 两者是并列关系，互不从属，也无交集 X A＋B＋… A＋B＋… X 温故知新 Gain new insights through reviewing old material 催化剂一变 两不变 高锰酸钾 锰酸钾＋二氧化锰＋氧气 加热 过氧化氢 水＋氧气 二氧化锰 分离空气法 膜分离技术法 实验室 制取氧气 工业 制取氧气 制取氧气 化学变化 分解反应 物理变化 当堂检测 Classroom testing 1、下图是实验室制取气体的常用装置，请回答下列问题。 （1）写出标号仪器的名称：① ；② 。 （2）小安同学想用一定质量的高锰酸钾制取氧气，并通过排水量测定所收集到的氧气体积，请你帮她完成下列分析过程： ①若用高锰酸钾制取氧气，选择的发生装置是 ；写出实验室用高锰酸钾制氧气的文字表达式 。若用E装置收集气体，观察到 时才能收集。 长颈漏斗 集气瓶 A 高锰酸钾→锰酸钾+二氧化锰+氧气 气泡连续并比较均匀地冒出 当堂检测 Classroom testing ②小安在实验过程中发现F中的水变成了红色，原因是 。 ③若各装置的连接顺序是： ，那么F装置内导管“b”或“c”应该怎样延伸？请在图中画出。 ④若忽略氧气在水中的溶解性，当小安开始做实验时未将装置F装满水，则他最终测得的氧气体积将会 。（填偏小、偏大或不变） （3）若用C装置收集氧气，写出检验氧气是否收集满的方法 。 （4）乙炔是一种无色、无味、密度比空气略小，不溶于水的气体。实验室用电石固体与水反应制取乙炔。你认为制取乙炔应选择的装置组合是 。 试管口未塞棉花 不变 将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已收集满 a→b→c→d BE 当堂检测 Classroom testing 2、实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气，下列操作正确的是 A．制备氧气 B．氧气验满 C．收集氧气 D．检查装置气密性 D 当堂检测 Classroom testing 3、对“过氧化氢的分解”开展如图所示的实验探究。下列说法正确的是 A．甲能和乙、丙、丁分别形成对比实验 B．甲和丙对比，探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响 C．乙和丙对比，探究温度对H2O2分解速率的影响 D．丙和丁对比，探究MnO2是H2O2分解的催化剂 C 当堂检测 Classroom testing 4、某兴趣小组用6%的过氧化氢溶液完成以下实验。下列说法不正确的是 A．甲和乙对比可知，甲中未复燃是因为加热后产生大量的水蒸气，冲淡了氧气浓度 B．乙中冰水混合物的作用是将O2中含有的水蒸气冷凝 C．甲和丁对比可知，是否加入催化剂会影响化学反应速率 D．丙和丁对比可知，温度会影响化学反应速率 C Take a break 心无旁骛，万事可破！ Lavf58.20.100 $$