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

该初中化学课件围绕“氧气的制取”核心知识点，系统梳理了高锰酸钾、氯酸钾与过氧化氢三种制氧方法的原理、装置选择、操作要点及验满方式，通过实验现象与反应本质的关联，构建从宏观到微观的认知桥梁，为后续学习分解反应和催化剂概念奠定坚实基础。 其亮点在于深度融合化学观念、科学思维与科学探究与实践三大核心素养。例如，在分析高锰酸钾加热制氧图像时，引导学生从质量变化推断物质组成，体现“结构决定性质”的化学观念；在对比不同催化剂催化效果的实验中，运用控制变量法进行证据推理，培养科学思维；项目式任务设计如探究氧化铜是否为催化剂，让学生经历提出问题、设计实验、收集数据、得出结论的完整探究过程，强化实践能力。此资料既帮助学生建立清晰的知识脉络，又提升其解决真实问题的能力，教师可直接用于课堂讲授或分层教学，显著提升教学效率与学生参与度。

3.2　氧气的制取 第1课时　实验室制氧气 教材落实 实验室制氧气 1.高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢制氧气的比较 试剂 高锰酸钾 氯酸钾、二氧化锰 过氧化氢、二氧化锰 原理(文字表达式) _________________ ____________________ _________________ ___________ ___________________ _______ 发生装置 固体加热型 固固加热型 固液常温型 收集方法 排水法、向上排空气法 加热 二氧化锰 加热 二氧化锰 高锰酸钾　　　锰 酸钾+二氧化锰+氧气  氯酸钾　　　　氯 化钾+氧气  过氧化氢　　　　水 +氧气  2.验满方法 (1)排水法收集:当观察到集气瓶中的水排完,集气瓶口有_______冒出时,证明已收集满。  (2)向上排空气法收集:将_________木条放在_________,若木条复燃,证明已收集满。  大气泡 带火星的 集气瓶口 3.仪器的连接   　【特别提醒】加热固体制氧气时,试管口要略向下倾斜,防止冷凝水回流使试管炸裂;向上排空气法收集氧气时,导管要伸入集气瓶的底部,否则收集到的氧气不纯。 达标检测 练基础 1.(2024·福建中考)实验室用于高锰酸钾制取氧气的下列装置或操作中,错误的是(　) D 2.正确的实验操作是实验成功的重要保证。下列实验操作中不正确的是(　) B 3.(2025·苏州中考改编)实验室用30 mL 8 %的过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气, 并进行铁丝燃烧实验。下列实验操作不规范的(　) B 【解析】A.检查装置气密性的方法:关闭活塞,把导管的一端浸没在水里,双手紧握锥形瓶外壁,若导管口有气泡冒出,装置不漏气,正确。B.向量筒中倾倒液体试剂时,量筒要略倾斜,瓶口紧挨量筒口,瓶塞要倒放,标签要向着手心;图中量筒没有倾斜、瓶口没有紧挨量筒口、瓶塞没有倒放、标签没有向着手心,错误。C.氧气不易溶于水,可用排水法收集,正确。D.铁丝在氧气中燃烧时,为防止生成的高温熔融物溅落下来使瓶底炸裂,集气瓶的底部应放少量的水或铺一层细沙,正确。 4.加热一定量的高锰酸钾制取氧气,下列图像能正确表示反应过程中相关量的变 化关系的是(　) B 【解析】高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰、氧气,需达到一定温度才能开始分解,随着反应的进行,高锰酸钾质量不断减小直至为0,二氧化锰和锰酸钾的质量由0开始不断增大,最终剩余固体是锰酸钾、二氧化锰,质量不为0,生成氧气的质量不断增大,待高锰酸钾分解完毕后保持不变,B正确,A、C、D错误。 练能力 5.(2024·成都中考)氧气的制取和性质实验如图所示。下列说法正确的是(　)   A.发生装置仅由试剂状态决定 B.该装置能收集到纯净的氧气 C.红热木炭应迅速伸入集气瓶瓶底 D.制取氧气的原料一定含有氧元素 D 【解析】A.发生装置由反应物状态和反应条件共同决定,错误;B.该装置只能收集到较为纯净的氧气,收集的氧气中会混入水蒸气等杂质,错误;C.木炭在氧气中燃烧实验中,要把红热的木炭缓慢放入集气瓶中,以利于木炭与氧气充分接触,防止氧气受热逸出,实验现象不明显,错误;D.化学反应前后元素的种类不变,则制取氧气的原料一定含有氧元素,正确。 6.如图是实验室制取气体的常用装置,请回答下列问题:   (1)仪器a的名称是_______。  (2)实验室用B装置制取氧气时,长颈漏斗末端应伸入液面以下,原因是___________ ___________________________。  集气瓶 防止生成的 氧气从长颈漏斗下端管口逸出 (3)实验室用高锰酸钾制取一瓶较纯净的氧气,应选用装置A和__(从C~E中选填),反 应的文字表达式为___________________________________,装置A中试管口略向 下倾斜的原因是_________________________。  (4)将装置F装满水,用排水法收集氢气,气体应从___(填“m”或“n”)导管口进入。  加热 E 高锰酸钾　　　锰酸钾+二氧化锰+氧气 防止冷凝水回流,使试管炸裂 m 7.(2025·广西中考节选)实验是化学研究的重要手段。某同学在实验室制取氧气并进行氧气性质的探究。   (1)该同学用双氧水和二氧化锰制取氧气,选用的发生装置是__(填字母)。  (2)用排空气法收集氧气应选装置__(填字母),还可以用_____法收集氧气。  (3)用带火星的木条放在集气瓶口,观察到木条_____,说明氧气已集满。将红热的 铁丝伸入集满氧气的集气瓶中,铁丝剧烈燃烧,火星四射,生成___色固体。  A D 排水 复燃 黑 【解析】(1)该同学用双氧水和二氧化锰制取氧气,该反应的反应物是固体和液体,反应条件不需要加热,需要固液常温型发生装置,则选用的发生装置是A。 (2)氧气的密度比空气略大,可用向上排空气法收集,则用排空气法收集氧气应选装置D;氧气不易溶于水,还可以用排水法收集氧气。 (3)用带火星的木条放在集气瓶口,观察到木条复燃,说明氧气已集满。将红热的铁丝伸入集满氧气的集气瓶中,铁丝剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体。 第2课时　催化剂　分解反应　工业制氧气 教材落实 一、催化剂 1.概念:在化学反应里能_____其他物质的反应速率,而本身的_____和_________在反应前后都没有发生变化的物质。  2.催化作用:催化剂在化学反应中所起的作用。 3.特点:“一变”:改变反应的速率;“二不变”:质量和化学性质不变。 改变 质量 化学性质 二、分解反应 1.概念:由_____物质生成_______________其他物质的反应。  2.特点:一变多。 3.通式:X　　A+B+ … 三、工业制氧气 1.方法:分离液态空气法 2.原理:根据各成分的_______同进行分离。  　【特别提醒】分离液态空气法制氧气属于物理变化。 一种 两种或两种以上 沸点不 达标检测 练基础 1.下列反应属于分解反应的是(　) A.铁+氧气　　　四氧化三铁 B.硫+氧气　　　二氧化硫 C.水　　　氢气+氧气 D.甲烷+氧气　　　二氧化碳+水 C 2.关于催化剂的说法正确的是(　) A.催化剂都能加快其他物质的化学反应速率 B.二氧化锰是所有化学反应的催化剂 C.催化剂在化学反应前后质量和性质不变 D.催化剂的多少不影响生成物的量 D 3.工业制氧气用分离液态空气法,先将空气液化,然后逐渐升温,关于这个过程的 描述错误的是(　) A.有新物质氧气生成 B.利用了物质的沸点不同 C.先收集到的氮气沸点较低 D.属于物理变化 A 练能力 4.(2025·扬州中考)某催化剂可实现H2O与O2反应制备H2O2。 向容器中加入100 g H2O和适量催化剂,并不断通入O2,保持其 他条件不变,分别在20 ℃、40 ℃和60 ℃下进行实验①、②、 ③,测得H2O2的产量随时间的变化如图所示。下列说法不正 确的是(　) A.设计实验①、②、③的目的是探究温度对该催化反应的影响 B.实验①说明:20 ℃,在0~3 h内,随着时间的增加,该催化反应持续进行 C.比较实验①、②可知,在0~3 h内,40 ℃比20 ℃对该催化反应更有利 D.实验③中2 h后,H2O与O2不再反应,生成的H2O2开始分解 D 【解析】A.由题意可知,向容器中加入100 g H2O和适量催化剂,并不断通入O2,保持其他条件不变,分别在20 ℃、40 ℃和60 ℃下进行实验①、②、③,所以设计实验①、②、③的目的是探究温度对该催化反应的影响,正确。B.实验①中H2O2的产量随时间的增加而增大,则实验①说明:20 ℃,在0~3 h内,随着时间的增加,该催化反应持续进行,正确。C.比较实验①、②可知,时间相同时,实验②的H2O2的产量比实验①大,所以在0~3 h内,40 ℃比20 ℃对该催化反应更有利,正确。D.实验③中2 h后,H2O2的产量开始减小,是因为H2O2分解的速率大于生成的速率,并不是H2O与O2不再反应,不正确。 5.(2025·江西中考节选)兴趣小组为了解调控化学反应的方法,进行了下列实验。图1 中带火星的木条不复燃,图3中的现象为_________________,由此可知MnO2可加快 H2O2分解的速率。若反应前后MnO2的_____和化学性质不变,则MnO2是H2O2分解的 催化剂。为寻找该反应的新催化剂,兴趣小组分别用5 mL 10%H2O2溶液和不同催化 剂进行实验,数据如表。分析表中数据,催化效果最好的物质是_____。  实验编号 催化剂 收集气体 体积 收集气体 所用时间 ① 2 g氧化铁 7.0 mL 560 s ② 2 g土豆 7.0 mL 180 s ③ 2 g 生姜 5.1 mL 180 s 带火星的木条复燃 质量 土豆 【解析】MnO2可加快H2O2分解的速率,产生更多氧气,图3中的现象为带火星的木条复燃。催化剂的特点是“一变两不变”,即能改变反应速率,本身的质量和化学性质在反应前后不变;若反应前后MnO2的质量和化学性质不变,则MnO2是H2O2分解的催化剂。分析表中数据,收集相同体积(7.0 mL)气体时,土豆作催化剂所用时间(180 s)比氧化铁(560 s)短;收集气体时土豆和生姜所用时间相同,但土豆收集气体体积更大,催化效果最好的物质是土豆。 6.[核心素养·科学探究与实践]催化剂的相关研究是一项重要的课题,某小组以“探究催化剂的奥秘”为题展开了项目式学习。 【任务一】探究催化剂 (1)小组同学查阅资料发现氧化铜(CuO)也可作为过氧化氢分解的催化剂,于是设计了如图所示实验进行验证,请填写表格: (2)步骤_____对比可以证明氧化铜能够加快过氧化氢的分解速率。  (3)步骤⑦的目的是___________________________________________。  (4)步骤②中反应的文字表达式为______________________。  步骤①现象 步骤③现象 步骤⑥现象 实验结论 无明显现象 试管中有气泡产生,带火星的木条复燃 氧化铜的质量 为_____ 氧化铜是过氧化氢分解的催化剂 催化剂 0.2 g ①③ 探究氧化铜的化学性质在反应前后是否保持不变 过氧化氢　　　氧气+水 【任务二】探究不同催化剂的催化效果 小组同学以生成100 mL氧气为标准,设计了下列实验 项目 序号① 序号② 5%过氧化氢溶液的体积 200 mL 200 mL 催化剂 m g氧化铜 2 g二氧化锰 2 min时间内收集到的氧气的体积/L a b (5)表中m=__;若a<b,可得到的结论是_________的催化效果较好。  2 二氧化锰 【解析】(1)根据实验结论:氧化铜是过氧化氢分解的催化剂;催化剂能改变化学反应速率,且自身的质量和化学性质在化学反应前后保持不变。步骤②中加入0.2 g氧化铜,则步骤⑥中氧化铜的质量为0.2 g。 (2)步骤①中未加入CuO,带火星的木条不能复燃,步骤②中加入0.2 g CuO,步骤③中再次伸入带火星的木条,木条复燃,说明过氧化氢快速分解产生了大量氧气,对比步骤①③,可以证明氧化铜能够加快过氧化氢的分解速率。 (3)催化剂能改变化学反应速率,且自身的质量和化学性质在化学反应前后保持不变。步骤③、⑥已证明氧化铜能加快过氧化氢分解,且自身的质量在化学反应前后保持不变,而步骤⑦用烘干所得固体重复步骤②③,可知目的是探究氧化铜的化学性质在反应前后是否保持不变。 (4)上述实验已证明氧化铜能作为过氧化氢分解的催化剂,则步骤②中过氧化氢在 氧化铜催化作用下快速分解生成水、氧气,反应的文字表达式为过氧化氢　　　 氧气+水。 (5)对比实验需要控制单一变量,该实验探究不同催化剂的催化效果,则实验变量是催化剂种类,其他条件应保持一致。根据表格信息,实验②加入2 g二氧化锰,则实验①中氧化铜的质量也为2 g,因此m=2;若a<b,说明其他条件相同时,使用二氧化锰作催化剂,相同时间内收集到的氧气的体积比使用氧化铜时更大,得出的结论是二氧化锰的催化效果较好。 催化剂 $