2.3制取氧气(第二课时）讲义--2025-2026学年九年级化学人教版（2024）上册

2025-2026学年人教版九年级化学 《第二单元课题3制取氧气(第二课时）》精品讲义 ( 一． 学习 目标 1.明确实验室用分解过氧化氢制取氧气的原理、药品及实验装置。 2.理解二氧化锰在过氧化氢分解反应中的催化作用，掌握催化剂 “ 一变两不变 ” 的特点。 3.能规范描述分解过氧化氢制氧气的实验步骤、现象，学会氧气的检验与验满方法。 4.初步形成实验探究能力，能通过对比实验分析催化剂的作用。 ) ( 二 ．重点难点 1.重点： 分解过氧化氢制取氧气的原理、实验装置及操作； 二氧化锰的催化作用。 难点： 催化剂 “ 一变两不变 ” 特点的理解； 探究物质是否为催化剂的实验设计思路。 ) ( 三 ． 课前预习 阅读教材，完成下列问题： 1. 实验室用分解过氧化氢制取氧气的药品是______和______，其中前者是无色溶液，后者是黑色粉末。 【 答案 】 ：过氧化氢溶液；二氧化锰 2. 过氧化氢在常温下分解速率______，加入二氧化锰后，分解速率会______。 【 答案 】 ：很慢；加快 3. 分解过氧化氢制氧气的反应中，二氧化锰的______和______在反应前后没有发生变化。 【 答案 】 ：质量；化学性质 4. 分解过氧化氢制氧气的发生装置属于______型，因为反应物状态为固体和液体，且反应______加热。 【 答案 】 ：固液不加热；不需要 5. 氧气的收集方法有______（因氧气不易溶于水）和______（因氧气密度比空气大）。 【 答案 】 ：排水法；向上排空气法 ) 四．课堂探秘 （一）. 分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用 1. 探究实验 （1）. 实验步骤 ①在试管中加入5mL5%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(如图)。 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。待试管中又没有现象发生时，再重复上述操作，观察现象。 (2).实验现象与分析： 实验编号 现象 分析 ① 带火星的木条不复燃 常温下过氧化氢溶液分解很慢，放出的氧气少，不足以使带火星的木条复燃。 ② 加入二氧化锰后，带火星的木条复燃 二氧化锰加速了过氧化氢溶液的分解，放出的氧气能使带火星的木条复燃。 ③ 重新加入过氧化氢溶液，带火星的木条复燃。 氧气是过氧化氢产生的，二氧化锰只起加快产生氧气的作用。 （3）.实验结论：二氧化锰能加快过氧化氢制氧气的速率，二氧化锰本身未见变化. 2.总结： 过氧化氢，水溶液俗称双氧水，为无色透明液体。其水溶液适用于消毒。能缓慢分解成水和氧气，因分解速度极其慢，故可以加入催化剂——二氧化锰来加快分解速度。 （二）分解过氧化氢制氧气 1.反应原理： 2.药品： 3.发生装置：固体和液体反应不需要加热制取气体的装置 使用长颈漏斗时，长颈漏斗的末端必须插入液体中，防止生成的气体从长颈漏斗口逸出，所以必须液封（分液漏斗就不必）。 4.收集装置 （1）排水法：氧气不易溶于水或难溶于水的气体且不与水发生反应。 （2）向上排空气法：氧气密度比空气大的气体。 5.操作步骤： （1）连接好仪器。 （2）检查装置的气密性。 ①液面差法：塞紧橡胶塞，止水夹夹紧橡胶管，向长颈漏斗内加水，一段时间后观察，如长颈漏斗内液面高于锥形瓶内液面，且液面高度差不变，则气密性良好。 ②吹气抽气法：向装置内推注射器，长颈漏斗末端形成一段稳定的水柱，则气密性良好。（前提：漏斗末端浸没于液面以下）；向装置外拉注射器，长颈漏斗末端有气泡产生，则气密性良好。（前提：漏斗末端浸没于液面以下） （3）向锥形瓶中加入二氧化锰固体，塞好带有长颈漏斗（或分液漏斗）和导管的橡皮塞，向长颈漏斗中加入过氧化氢溶液。 将集气瓶内的空气排尽。 （4）气泡连续均匀冒出时收集气体。 把集气瓶装满水，盖上玻片，倒置在水槽中，取走玻片。待导管口气泡连续、均匀冒出时，用排水法收集所产生的气体。 将反应装置内空气排尽，防止收集到的氧气不纯。 （5）验满： ①.排水法：集气瓶口有气泡冒出。 ②.向上排空气法：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明氧气已收集满。 6.注意事项： (1).装药品时，先向锥形瓶中加入二氧化锰，后向长颈漏斗中加过氧化氢. (2).长颈漏斗的下端应该伸入液面以下，防止生成的气体从长颈漏斗中逸出. (3).长颈漏斗可用分液漏斗代替，这样可以控制反应速率，还可用注射器； (4).导管只需略微露出双孔橡皮塞。 （三）采用分液漏斗制取氧气的装置与操作步骤 1实验装置： 2.操作步骤： （1）检查装置气密性：关闭分液漏斗的活塞，将导管一端浸入水中，用手紧握锥形瓶外壁。若导管口有气泡冒出，松开手后，导管内形成一段稳定的水柱，说明装置气密性良好。 （2）装药品：在锥形瓶中加入适量的二氧化锰（作催化剂），然后通过分液漏斗向锥形瓶中加入过氧化氢溶液。 （3）收集氧气：因为氧气不易溶于水且不与水反应，所以采用排水法收集。待气泡连续、均匀地冒出时，再将导管伸入集气瓶口进行收集，这样收集到的氧气比较纯净。 （4）结束实验：先将导管从水槽中移出，再关闭分液漏斗的活塞，防止水槽中的水倒吸进入锥形瓶，使锥形瓶炸裂。 五．课堂检测 1.实验室用过氧化氢制取氧气时，加入二氧化锰的目的是（ ） A. 增加氧气的质量 B. 加快反应速率 C. 减慢反应速率 D. 作为反应物 【答案】：B 【解析】：二氧化锰是该反应的催化剂，催化剂的作用是改变反应速率，此处为加快反应速率，且不能增加生成物的质量，也不是反应物，故选B。 2.用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的实验中，能控制反应速率的装置是（ ） A. 用长颈漏斗添加液体 B. 用分液漏斗添加液体 C. 直接向试管中倾倒液体 D. 以上装置都可以 【答案】：B 【解析】：分液漏斗可通过控制活塞调节液体滴加速度，从而控制反应速率；长颈漏斗和直接倾倒无法控制液体加入速率，故选B。 3.分解过氧化氢制氧气的反应中，二氧化锰起______作用，该反应的文字表达式为______。 【答案】：催化；过氧化氢水+氧气 【解析】：二氧化锰在反应中改变反应速率且自身质量和化学性质不变，起催化作用；反应的反应物是过氧化氢，生成物是水和氧气，条件是二氧化锰催化。 4.检验氧气的方法是______，用向上排空气法收集氧气时，验满的方法是______。 【答案】：将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，则为氧气；将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则已收集满 【解析】：氧气具有助燃性，可利用带火星的木条检验；验满需在瓶口进行，确保瓶内空气已排尽。 5．实验室中，常采用分解过氧化氢(二氧化锰作催化剂)的方法制取氧气。 (1)写出用上述方法制取氧气的文字表达式：_____________________________________________________。 (2)分解过氧化氢制取氧气的装置如图所示，其中收集氧气的方法叫作______________，可用此方法收集氧气的原因是_____________________________________________________。 (3)用该方法收集氧气时，检验集气瓶中氧气是否集满的方法是________(填字母)。 A．把点燃的木条伸入集气瓶内 B．把带火星的木条伸入集气瓶内 C．把带火星的木条放在集气瓶口 (4)如果锥形瓶中的反应很剧烈，应该采取的安全措施是______(填序号)。 ①减慢滴加液体的速率 ②换用体积较小的锥形瓶 ③加热锥形瓶 【答案】(1)过氧化氢水＋氧气 (2)向上排空气法　氧气的密度比空气稍大且不与空气中的成分反应 (3)C　(4)① 【解析】（1）文字表达式 过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，文字表达式为：过氧化氢水 + 氧气。（2）收集方法及原因收集氧气的方法叫作向上排空气法。可用此方法收集氧气的原因是氧气的密度比空气大。（3）验满方法用向上排空气法收集氧气时，检验集气瓶中氧气是否集满的方法是把带火星的木条放在集气瓶口（选C）。若木条复燃，说明氧气已集满；若木条不复燃，说明氧气未集满。（4）安全措施如果锥形瓶中的反应很剧烈，应该采取的安全措施是减慢液体的滴加速率（选①）。通过控制过氧化氢溶液的滴加速度，可控制反应速率，防止反应过于剧烈。 六．课后作业 （一）完成知识清单 1.过氧化氢溶液在常温下分解______，放出的氧气______，带火星的木条______。 【答案】：缓慢；很少；不能复燃 2.向过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰，把带火星的木条伸入试管，观察到______。 【答案】：产生大量气泡，带火星的木条复燃 3.待上述试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管，观察到______ ，说明二氧化锰______（填“参加”或“没有参加”）反应。 【答案】：产生大量气泡，带火星的木条复燃；没有参加 4.在过氧化氢制氧气的反应中，二氧化锰能______过氧化氢分解的速率，而本身的______和______在反应前后都没有发生变化，二氧化锰是这个反应的______，所起的作用是______作用 。 【答案】：加快；质量；化学性质；催化剂；催化 5.实验室分解过氧化氢制氧气： （1）药品：______和_______。 （2）实验装置：固液______型，若使用长颈漏斗，其下端管口应伸入______以下，形成______，防止______。 （3）收集方法：因为氧气______，可以用______法收集；因为氧气______，可以用______法收集。 （4）实验步骤：①检查装置的______；②向锥形瓶中加入______；③塞好带有长颈漏斗（或分液漏斗）和导管的双孔塞；④向长颈漏斗（或分液漏斗）中加入______；⑤用______法或______法收集氧气。 【答案】：（1）过氧化氢溶液；二氧化锰 （2）常温；液面；液封；气体从长颈漏斗口逸出 （3）不易溶于水；排水；密度比空气大；向上排空气 （4）气密性；二氧化锰；过氧化氢溶液；排水；向上排空气 （二）强化训练 一．选择题 1．用过氧化氢制取氧气时，若忘记加二氧化锰，其结果是(　B　) A．不放出氧气 B．放出氧气的速率慢 C．放出氧气的质量会减少 D．放出的氧气不纯 【答案】B 【解析】选项A：过氧化氢会分解，只是速率慢，不是不放出氧气，该选项错误。选项B：因为二氧化锰能加快反应速率，忘记加，反应速率就会减慢，该选项正确。选项C：催化剂不改变生成物质量，所以放出氧气的质量不会减少，该选项错误。选项D：二氧化锰不影响氧气的纯度，放出的氧气是纯的，该选项错误。 2．如图是“用过氧化氢溶液制取一瓶氧气”的实验的主要步骤，其中操作错误的是(　　) 【答案】D　 【解析】氧气验满时，带火星的木条应放在集气瓶口。 3.2025年9月3日，纪念抗战胜利80周年阅兵式上，新型无人机方队惊艳亮相。无人机的部分动力系统需高纯度氧气，实验室用分解过氧化氢溶液制取氧气时，加入二氧化锰的主要目的是（ ） A. 增加氧气的生成量 B. 加快氧气的生成速率 C. 提高氧气的纯度 D. 降低反应的发生条件 【答案】：B 【解析】：过氧化氢在常温下可缓慢分解产生氧气，二氧化锰能加快该反应的速率，但不会增加氧气的生成量、提高纯度，也不能决定反应是否发生。 4.2025年，我国“朱雀-3”可重复使用火箭成功发射，其燃料系统涉及多种化学反应。实验室用双氧水（过氧化氢溶液）制取氧气，下列说法正确的是（ ） A. 该反应需要加热才能发生 B. 反应后二氧化锰的质量会减少 C. 可用向上排空气法收集氧气 D. 长颈漏斗末端无需伸入液面以下 【答案】：C 【解析】：过氧化氢制氧气为固液常温型反应，无需加热；二氧化锰反应前后质量不变；氧气密度比空气大，可用向上排空气法收集；长颈漏斗末端需伸入液面以下防止气体逸出。 5．下列装置图不能用于检查气密性的是(　　) 【答案】A 【解析】装置B：用手紧握试管，试管内气体受热膨胀，若导管口有气泡冒出，说明装置气密性良好。装置C：推动注射器活塞，锥形瓶内压强增大，若长颈漏斗内形成一段稳定的液柱，说明装置气密性良好。装置D：关闭弹簧夹，向长颈漏斗中加水，若长颈漏斗内形成一段稳定的液柱，说明装置气密性良好。装置A：该装置未形成封闭体系（长颈漏斗与大气相通），无论装置气密性如何，水都会顺利流下，不能用于检查气密性。 6. 医院给病人输氧时用到类似如图所示的装置。关于该装置，下列说法中不正确的是(　　) A．b导管连接供给氧气的钢瓶 B．b导管连接病人吸氧气的塑料管 C．使用该装置用来观测是否有氧气输出 D．使用该装置用来观测氧气输出的速率 【答案】A 【解析】选项A：a导管连接供给氧气的钢瓶，是正确的操作，该选项正确。选项B：b导管不能连接病人吸气的塑料管，若b连接，会把水送入病人呼吸道，该选项错误。选项C：有气泡产生则说明有氧气输出，可用来观测是否有氧气输出，该选项正确。选项D：通过气泡产生的快慢，能用来观测氧气输出的速率，该选项正确。 7.2025年阅兵式上的礼炮鸣放依赖精准的气体供给，氧气可通过过氧化氢分解制取。关于该实验的装置与操作，错误的是（ ） A. 发生装置可选用固液常温型装置 B. 实验前需检查装置的气密性 C. 收集满氧气的集气瓶应倒放在桌面上 D. 可用分液漏斗控制反应速率 【答案】：C 【解析】：过氧化氢制氧气为固液常温反应，对应固液常温型发生装置；实验前检查气密性是基本操作；氧气密度比空气大，集气瓶应正放；分液漏斗可通过控制液体滴加速度调节反应速率。 8.“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”中的燃烧需要氧气。实验室用过氧化氢制取氧气时，下列对催化剂的描述正确的是（ ） A. 催化剂能增加生成物的质量 B. 反应前后催化剂的化学性质不变 C. 只有二氧化锰能作该反应的催化剂 D. 催化剂参与反应并最终被消耗 【答案】：B 【解析】：催化剂不改变生成物质量，反应前后化学性质不变，且不是唯一的（如硫酸铜也可催化该反应），其本身不参与反应消耗。 9．完全相同的两份过氧化氢溶液a和b，向b中加入少量的二氧化锰，同时反应，产生氧气的质量(m)与反应时间(t)的关系图像正确的是(　　) 【答案】C 【解析】选项A：最终生成氧气的质量不相等，不符合“催化剂不改变生成物质量”，错误。选项B：a的反应速率比b快，不符合“催化剂加快反应速率”，错误。选项C：最终生成氧气质量相等，且b的反应速率比a快，先完成反应，符合分析，正确。选项D：最终生成氧气的质量不相等，错误。 10.2025年，科研团队研发出新型量子器件，其制备过程需纯氧环境。用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，收集氧气时，能说明排水法收集已满的现象是（ ） A. 导管口有气泡冒出 B. 导管口连续均匀冒气泡 C. 集气瓶内水被排尽 D. 集气瓶口有大气泡冒出 【答案】：D 【解析】：排水法收集氧气时，导管口连续均匀冒气泡时开始收集，当集气瓶口有大气泡冒出时，说明氧气已集满。 11．15%的过氧化氢(H2O2)溶液在二氧化锰催化作用下会剧烈反应产生氧气。实验室欲利用15%的过氧化氢(H2O2)溶液制取氧气，则下列装置中，仪器选择和药品放置最合理的是(　　) 【答案】D　 【解析】实验室利用15%的过氧化氢溶液制取氧气，反应速率较快，选择的制取装置应能控制反应的速率且能稀释过氧化氢溶液，D图所示装置能控制15%的过氧化氢溶液滴加的速率和稀释过氧化氢溶液，从而控制反应的速率。 12.“欲穷千里目，更上一层楼”的视野拓展离不开清晰的空气，氧气是空气的重要成分。实验室用双氧水制氧气，检验氧气是否集满的方法是（ ） A. 用带火星的木条伸入集气瓶内 B. 用燃着的木条伸入集气瓶内 C. 用带火星的木条放在集气瓶口 D. 观察集气瓶内是否充满气体 【答案】：C 【解析】：氧气的验满需用带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃则说明已集满，伸入瓶内只能检验是否为氧气，不能验满。 13.2025年的新型碳化硅功率模块研发中，氧气可用于材料处理。用过氧化氢分解制氧气时，若反应过于剧烈，可采取的安全措施是（ ） A. 加入更多的二氧化锰 B. 加快过氧化氢溶液的滴加速度 C. 减慢过氧化氢溶液的滴加速度 D. 升高反应温度 【答案】：C 【解析】：控制反应速率可通过调节过氧化氢溶液的滴加速度实现，减慢滴加速度能避免反应过于剧烈，加入更多催化剂或升高温度会加快反应，均不可取。 14.阅兵方队的精准列队背后有科技支撑，化学实验也需规范操作。实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气，正确的操作顺序是（ ） ①加入二氧化锰 ②检查装置气密性 ③收集氧气 ④加入过氧化氢溶液 A. ①②③④ B. ②①④③ C. ②④①③ D. ①④②③ 【答案】：B 【解析】：该实验的正确步骤为：先检查装置气密性，再加入固体二氧化锰，接着加入液体过氧化氢溶液，最后收集氧气，即顺序为②①④③。 15.下列四组实验中最难比较不同催化剂加速过氧化氢分解效果的是(　　) A．第一组是同时实验，观察比较两个气球体积的变化情况 B．第二组是同时实验，观察比较两试管中气泡产生的快慢 C．第三组是分两次实验，观察带火星的木条是否能够复燃 D．第四组是分两次实验，比较收集相同体积的氧气所需的时间 【答案】C 【解析】选项A：第一组是同时实验，观察比较两个气球体积的变化情况。气球体积变化能反映产生气体的多少或速率，且只有催化剂种类不同，可对比不同催化剂的效果，该选项可行。选项B：第二组是同时实验，观察比较试管中气泡产生的快慢。气泡产生快慢能直接体现反应速率，只有催化剂种类不同，可对比不同催化剂的效果，该选项可行。选项C：第三组是分两次实验，观察带火星的木条是否复燃。带火星木条复燃只能说明产生了氧气，无法体现反应速率的快慢，不能有效对比不同催化剂的效果，该选项不可行。选项D：第四组是分两次实验，比较收集相同体积的气体所需要的时间。收集等体积气体所需时间越短，反应速率越快，只有催化剂种类不同，可对比不同催化剂的效果，该选项可行。 二．非选择题 16．根据图回答问题。 (1)写出仪器a、b的名称：a__________________，b________________。 (2)写出实验室用装置①制取氧气的文字表达式： ________________________________________________________________________。 (3)用装置②收集一瓶氧气，进气管口是______端，当气体从d端进入时，能收集密度比空气______(填“大”“小”或“相等”)的气体。 (4)若要收集20 mL的氧气，在装置②中应装满水，同时还缺少的化学仪器是____________。 【答案】(1)长颈漏斗　锥形瓶(2)过氧化氢水＋氧气(3)c　小　(4)量筒(20 mL) 【解析】（1）仪器名称仪器a是长颈漏斗；仪器b是锥形瓶。（2）文字表达式装置①是固液常温型发生装置，用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，文字表达式为：过氧化氢水 + 氧气}。（3）进气口与气体密度用装置②收集一瓶氧气，因为氧气的密度比空气大，所以进气口是c端；当气体从d端进入时，能收集的是密度比空气小的气体（比如氢气等）。（4）缺少的化学仪器若要收集20 mL的氧气，在装置②中应装满水，同时还缺少的化学仪器是量筒，用量筒来量取20 mL体积的氧气。 17.2025年9月3日，纪念抗战胜利80周年阅兵式上，空中无人作战方队的新型察打一体无人机惊艳亮相[LINKICON]，其部分动力系统运行需高纯度氧气。实验室常用分解过氧化氢溶液的方法制取氧气，结合“大漠孤烟直，长河落日圆”的野外保障场景，回答下列问题： （1）过氧化氢在二氧化锰的作用下分解生成氧气和水，该反应的文字表达式为______；其中二氧化锰的主要作用是______。 （2）实验室制取氧气时，若忘记加入二氧化锰，会导致的结果是（ ） A. 完全无法产生氧气 B. 产生氧气的速率减慢 C. 产生氧气的总质量减少 D. 生成的氧气纯度降低 （3）用向上排空气法收集氧气时，检验氧气是否集满的正确操作是（ ） A. 用燃着的木条伸入集气瓶内 B. 用带火星的木条伸入集气瓶内 C. 用燃着的木条放在集气瓶口 D. 用带火星的木条放在集气瓶口 （4）若要控制过氧化氢分解反应的速率，可采取的操作是（ ） A. 改变过氧化氢溶液的浓度 B. 改变二氧化锰的用量 C. 控制过氧化氢溶液的滴加速度 D. 改变反应的温度 （5）过氧化氢分解制氧气的反应属于基本反应类型中的（ ） A. 化合反应 B. 分解反应 C. 置换反应 D. 复分解反应 【答案】（1）过氧化氢水 + 氧气；加快反应速率（2）B（3）D（4）C（5）B 【解析】（1）过氧化氢在二氧化锰催化下分解为水和氧气，文字表达式需明确反应物、生成物及催化剂。二氧化锰作为催化剂，核心作用是加快反应速率，且不改变生成物质量。（2）催化剂仅影响反应速率，不决定反应是否发生。忘记加二氧化锰时，过氧化氢仍会分解，只是速率减慢，生成氧气的质量和纯度均不受影响，故选择B。（3）氧气验满需利用其助燃性，且检验位置为集气瓶口（避免污染气体），带火星的木条在瓶口复燃即可证明集满，故选择D。（4）控制液体滴加速度可直接调节反应物接触速率，从而精准控制反应快慢；改变浓度、温度会影响速率但不易精准调控，二氧化锰用量对速率影响有限，故选择C。（5）该反应由一种物质（过氧化氢）生成两种物质（水和氧气），符合“一变多”的特征，属于分解反应，故选择B。 18.2025年，我国“长征十二甲”可重复使用火箭成功进行静态点火测试，其推进剂系统涉及氧气的制备[LINKICON]。实验室用过氧化氢溶液制取氧气可为航天实验提供支持，结合“欲穷千里目，更上一层楼”的探索精神，回答下列问题： （1）实验室用过氧化氢溶液制取氧气，无需加热的原因是______；反应中加入二氧化锰后，可观察到的明显现象是______。 （2）下列关于过氧化氢分解制氧气的说法，错误的是（ ） A. 该反应在常温下即可发生 B. 二氧化锰反应前后质量不变 C. 反应物只有过氧化氢一种物质 D. 必须加入二氧化锰才能产生氧气 （3）收集氧气时，既能用排水法又能用向上排空气法的原因是（ ） A. 氧气密度比空气大，且不易溶于水 B. 氧气密度比空气小，且不易溶于水 C. 氧气密度比空气大，且易溶于水 D. 氧气密度比空气小，且易溶于水 （4）若过氧化氢分解反应过于剧烈，存在安全隐患，应采取的措施是（ ） A. 加入更多二氧化锰 B. 减少过氧化氢溶液的用量 C. 减慢过氧化氢溶液的滴加速度 D. 升高反应容器的温度 （5）检验收集到的气体是否为氧气的方法是（ ） A. 观察气体的颜色 B. 闻气体的气味 C. 用带火星的木条伸入集气瓶内 D. 用燃着的木条伸入集气瓶内 【答案】（1）过氧化氢在常温下可缓慢分解；产生气泡的速率加快（2）D（3）A（4）C （5）C 【解析】（1）过氧化氢具有不稳定性，常温下即可缓慢分解产生氧气，故无需加热。二氧化锰能加快反应速率，加入后最明显的现象是产生气泡的速率显著加快。（2）过氧化氢在常温下无需催化剂也能分解，只是速率较慢，二氧化锰是催化剂而非反应必需物质；该反应常温可发生，二氧化锰反应前后质量不变，反应物仅为过氧化氢，故错误选项为D。（3）收集方法由气体性质决定：氧气密度比空气大，故可用向上排空气法；氧气不易溶于水，故可用排水法，因此选择A。（4）减慢过氧化氢溶液的滴加速度可减少单位时间内参与反应的反应物量，从而减缓反应速率；加入更多催化剂、升高温度会加快反应，减少用量无法改变反应剧烈程度，故选择C。（5）氧气具有助燃性，检验时需用带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃则证明是氧气；观察颜色、闻气味无法区分氧气与空气，燃着的木条伸入仅能观察燃烧情况，故选择C。 19.2025年9月3日抗战胜利80周年阅兵中，无人侦察方队的无人机采用过氧化氢分解制氧技术保障设备运行。结合实验室装置（图中A为发生装置，B、C、D为收集装置）和“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”的实验精神，回答问题： （1）装置A中用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，反应的文字表达式为______；二氧化锰的作用是______。 （2）选择装置A的原因是（ ） A. 反应物是固体，反应需要加热 B. 反应物是固体和液体，反应不需要加热 C. 反应物是液体，反应需要加热 D. 反应物是固体和液体，反应需要加热 （3）若要收集较纯净的氧气，应选择装置（ ） A. B B. C C. D D. 以上都可以 （4）用装置B收集氧气时，验满的方法是______；若木条复燃，说明氧气已集满。 （5）下列关于过氧化氢制氧气的说法错误的是（ ） A. 反应前后元素种类不变 B. 该反应属于分解反应 C. 不加入二氧化锰反应就不发生 D. 可通过分液漏斗控制反应速率 （6）“大漠孤烟直”的野外场景中，若用过氧化氢制氧，忘记加二氧化锰，会出现的情况是（ ） A. 完全不产生氧气 B. 产生氧气的速率变慢 C. 产生氧气的质量减少 D. 生成氧气的纯度降低 （7）该反应的反应物是过氧化氢，生成物是水和氧气，从物质种类变化看，属于______反应（填基本反应类型）。 【答案】（1）过氧化氢水 + 氧气；加快反应速率（2）B（3）C（4）将带火星的木条放在集气瓶口（5）C（6）B（7）分解 【解析】（1）过氧化氢在二氧化锰催化下分解为水和氧气，二氧化锰能加快反应速率。（2）装置A是固液常温型发生装置，对应反应物是固体和液体、反应不加热的情况，选B。（3）排水法（装置D）收集的氧气更纯净，选C。（4）氧气验满需将带火星的木条放在集气瓶口，若复燃则满。（5）过氧化氢常温下不加入二氧化锰也能缓慢分解，C错误；反应前后元素种类不变，属于分解反应，分液漏斗可控制液体滴加速度从而控制反应速率，A、B、D正确（6）二氧化锰加快反应速率，忘记加则反应速率变慢，不会影响氧气的产生、质量和纯度，选B。（7）该反应由一种物质生成两种物质，属于分解反应。 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年人教版九年级化学 《第二单元课题3制取氧气(第二课时）》精品讲义 ( 一． 学习 目标 1.明确实验室用分解过氧化氢制取氧气的原理、药品及实验装置。 2.理解二氧化锰在过氧化氢分解反应中的催化作用，掌握催化剂 “ 一变两不变 ” 的特点。 3.能规范描述分解过氧化氢制氧气的实验步骤、现象，学会氧气的检验与验满方法。 4.初步形成实验探究能力，能通过对比实验分析催化剂的作用。 ) ( 二 ．重点难点 1.重点： 分解过氧化氢制取氧气的原理、实验装置及操作； 二氧化锰的催化作用。 难点： 催化剂 “ 一变两不变 ” 特点的理解； 探究物质是否为催化剂的实验设计思路。 ) ( 三 ． 课前预习 阅读教材，完成下列问题： 1. 实验室用分解过氧化氢制取氧气的药品是______和______，其中前者是无色溶液，后者是黑色粉末。 2. 过氧化氢在常温下分解速率______，加入二氧化锰后，分解速率会______。 3. 分解过氧化氢制氧气的反应中，二氧化锰的______和______在反应前后没有发生变化。 4. 分解过氧化氢制氧气的发生装置属于______型，因为反应物状态为固体和液体，且反应______加热。 5. 氧气的收集方法有______（因氧气不易溶于水）和______（因氧气密度比空气大）。 ) 四．课堂探秘 （一）. 分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用 1. 探究实验 （1）. 实验步骤 ①在试管中加入5mL5%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(如图)。 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。待试管中又没有现象发生时，再重复上述操作，观察现象。 (2).实验现象与分析： 实验编号 现象 分析 ① 带火星的木条不复燃 常温下过氧化氢溶液分解很慢，放出的氧气少，不足以使带火星的木条复燃。 ② 加入二氧化锰后，带火星的木条复燃 二氧化锰加速了过氧化氢溶液的分解，放出的氧气能使带火星的木条复燃。 ③ 重新加入过氧化氢溶液，带火星的木条复燃。 氧气是过氧化氢产生的，二氧化锰只起加快产生氧气的作用。 （3）.实验结论：二氧化锰能加快过氧化氢制氧气的速率，二氧化锰本身未见变化. 2.总结： 过氧化氢，水溶液俗称双氧水，为无色透明液体。其水溶液适用于消毒。能缓慢分解成水和氧气，因分解速度极其慢，故可以加入催化剂——二氧化锰来加快分解速度。 （二）分解过氧化氢制氧气 1.反应原理： 2.药品： 3.发生装置：固体和液体反应不需要加热制取气体的装置 使用长颈漏斗时，长颈漏斗的末端必须插入液体中，防止生成的气体从长颈漏斗口逸出，所以必须液封（分液漏斗就不必）。 4.收集装置 （1）排水法：氧气不易溶于水或难溶于水的气体且不与水发生反应。 （2）向上排空气法：氧气密度比空气大的气体。 5.操作步骤： （1）连接好仪器。 （2）检查装置的气密性。 ①液面差法：塞紧橡胶塞，止水夹夹紧橡胶管，向长颈漏斗内加水，一段时间后观察，如长颈漏斗内液面高于锥形瓶内液面，且液面高度差不变，则气密性良好。 ②吹气抽气法：向装置内推注射器，长颈漏斗末端形成一段稳定的水柱，则气密性良好。（前提：漏斗末端浸没于液面以下）；向装置外拉注射器，长颈漏斗末端有气泡产生，则气密性良好。（前提：漏斗末端浸没于液面以下） （3）向锥形瓶中加入二氧化锰固体，塞好带有长颈漏斗（或分液漏斗）和导管的橡皮塞，向长颈漏斗中加入过氧化氢溶液。 将集气瓶内的空气排尽。 （4）气泡连续均匀冒出时收集气体。 把集气瓶装满水，盖上玻片，倒置在水槽中，取走玻片。待导管口气泡连续、均匀冒出时，用排水法收集所产生的气体。 将反应装置内空气排尽，防止收集到的氧气不纯。 （5）验满： ①.排水法：集气瓶口有气泡冒出。 ②.向上排空气法：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明氧气已收集满。 6.注意事项： (1).装药品时，先向锥形瓶中加入二氧化锰，后向长颈漏斗中加过氧化氢. (2).长颈漏斗的下端应该伸入液面以下，防止生成的气体从长颈漏斗中逸出. (3).长颈漏斗可用分液漏斗代替，这样可以控制反应速率，还可用注射器； (4).导管只需略微露出双孔橡皮塞。 （三）采用分液漏斗制取氧气的装置与操作步骤 1实验装置： 2.操作步骤： （1）检查装置气密性：关闭分液漏斗的活塞，将导管一端浸入水中，用手紧握锥形瓶外壁。若导管口有气泡冒出，松开手后，导管内形成一段稳定的水柱，说明装置气密性良好。 （2）装药品：在锥形瓶中加入适量的二氧化锰（作催化剂），然后通过分液漏斗向锥形瓶中加入过氧化氢溶液。 （3）收集氧气：因为氧气不易溶于水且不与水反应，所以采用排水法收集。待气泡连续、均匀地冒出时，再将导管伸入集气瓶口进行收集，这样收集到的氧气比较纯净。 （4）结束实验：先将导管从水槽中移出，再关闭分液漏斗的活塞，防止水槽中的水倒吸进入锥形瓶，使锥形瓶炸裂。 五．课堂检测 1.实验室用过氧化氢制取氧气时，加入二氧化锰的目的是（ ） A. 增加氧气的质量 B. 加快反应速率 C. 减慢反应速率 D. 作为反应物 2.用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的实验中，能控制反应速率的装置是（ ） A. 用长颈漏斗添加液体 B. 用分液漏斗添加液体 C. 直接向试管中倾倒液体 D. 以上装置都可以 3.分解过氧化氢制氧气的反应中，二氧化锰起______作用，该反应的文字表达式为______。 4.检验氧气的方法是______，用向上排空气法收集氧气时，验满的方法是______。 5．实验室中，常采用分解过氧化氢(二氧化锰作催化剂)的方法制取氧气。 (1)写出用上述方法制取氧气的文字表达式：_____________________________________________________。 (2)分解过氧化氢制取氧气的装置如图所示，其中收集氧气的方法叫作______________，可用此方法收集氧气的原因是_____________________________________________________。 (3)用该方法收集氧气时，检验集气瓶中氧气是否集满的方法是________(填字母)。 A．把点燃的木条伸入集气瓶内 B．把带火星的木条伸入集气瓶内 C．把带火星的木条放在集气瓶口 (4)如果锥形瓶中的反应很剧烈，应该采取的安全措施是______(填序号)。 ①减慢滴加液体的速率 ②换用体积较小的锥形瓶 ③加热锥形瓶 六．课后作业 （一）完成知识清单 1.过氧化氢溶液在常温下分解______，放出的氧气______，带火星的木条______。 2.向过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰，把带火星的木条伸入试管，观察到______。 3.待上述试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管，观察到______ ，说明二氧化锰______（填“参加”或“没有参加”）反应。 4.在过氧化氢制氧气的反应中，二氧化锰能______过氧化氢分解的速率，而本身的______和______在反应前后都没有发生变化，二氧化锰是这个反应的______，所起的作用是______作用 。 5.实验室分解过氧化氢制氧气： （1）药品：______和_______。 （2）实验装置：固液______型，若使用长颈漏斗，其下端管口应伸入______以下，形成______，防止______。 （3）收集方法：因为氧气______，可以用______法收集；因为氧气______，可以用______法收集。 （4）实验步骤：①检查装置的______；②向锥形瓶中加入______；③塞好带有长颈漏斗（或分液漏斗）和导管的双孔塞；④向长颈漏斗（或分液漏斗）中加入______；⑤用______法或______法收集氧气。 （二）强化训练 一．选择题 1．用过氧化氢制取氧气时，若忘记加二氧化锰，其结果是(　B　) A．不放出氧气 B．放出氧气的速率慢 C．放出氧气的质量会减少 D．放出的氧气不纯 2．如图是“用过氧化氢溶液制取一瓶氧气”的实验的主要步骤，其中操作错误的是(　　) 3.2025年9月3日，纪念抗战胜利80周年阅兵式上，新型无人机方队惊艳亮相。无人机的部分动力系统需高纯度氧气，实验室用分解过氧化氢溶液制取氧气时，加入二氧化锰的主要目的是（ ） A. 增加氧气的生成量 B. 加快氧气的生成速率 C. 提高氧气的纯度 D. 降低反应的发生条件 4.2025年，我国“朱雀-3”可重复使用火箭成功发射，其燃料系统涉及多种化学反应。实验室用双氧水（过氧化氢溶液）制取氧气，下列说法正确的是（ ） A. 该反应需要加热才能发生 B. 反应后二氧化锰的质量会减少 C. 可用向上排空气法收集氧气 D. 长颈漏斗末端无需伸入液面以下 5．下列装置图不能用于检查气密性的是(　　) 6. 医院给病人输氧时用到类似如图所示的装置。关于该装置，下列说法中不正确的是(　　) A．b导管连接供给氧气的钢瓶 B．b导管连接病人吸氧气的塑料管 C．使用该装置用来观测是否有氧气输出 D．使用该装置用来观测氧气输出的速率 7.2025年阅兵式上的礼炮鸣放依赖精准的气体供给，氧气可通过过氧化氢分解制取。关于该实验的装置与操作，错误的是（ ） A. 发生装置可选用固液常温型装置 B. 实验前需检查装置的气密性 C. 收集满氧气的集气瓶应倒放在桌面上 D. 可用分液漏斗控制反应速率 8.“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”中的燃烧需要氧气。实验室用过氧化氢制取氧气时，下列对催化剂的描述正确的是（ ） A. 催化剂能增加生成物的质量 B. 反应前后催化剂的化学性质不变 C. 只有二氧化锰能作该反应的催化剂 D. 催化剂参与反应并最终被消耗 9．完全相同的两份过氧化氢溶液a和b，向b中加入少量的二氧化锰，同时反应，产生氧气的质量(m)与反应时间(t)的关系图像正确的是(　　) 10.2025年，科研团队研发出新型量子器件，其制备过程需纯氧环境。用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，收集氧气时，能说明排水法收集已满的现象是（ ） A. 导管口有气泡冒出 B. 导管口连续均匀冒气泡 C. 集气瓶内水被排尽 D. 集气瓶口有大气泡冒出 11．15%的过氧化氢(H2O2)溶液在二氧化锰催化作用下会剧烈反应产生氧气。实验室欲利用15%的过氧化氢(H2O2)溶液制取氧气，则下列装置中，仪器选择和药品放置最合理的是(　　) 12.“欲穷千里目，更上一层楼”的视野拓展离不开清晰的空气，氧气是空气的重要成分。实验室用双氧水制氧气，检验氧气是否集满的方法是（ ） A. 用带火星的木条伸入集气瓶内 B. 用燃着的木条伸入集气瓶内 C. 用带火星的木条放在集气瓶口 D. 观察集气瓶内是否充满气体 13.2025年的新型碳化硅功率模块研发中，氧气可用于材料处理。用过氧化氢分解制氧气时，若反应过于剧烈，可采取的安全措施是（ ） A. 加入更多的二氧化锰 B. 加快过氧化氢溶液的滴加速度 C. 减慢过氧化氢溶液的滴加速度 D. 升高反应温度 14.阅兵方队的精准列队背后有科技支撑，化学实验也需规范操作。实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气，正确的操作顺序是（ ） ①加入二氧化锰 ②检查装置气密性 ③收集氧气 ④加入过氧化氢溶液 A. ①②③④ B. ②①④③ C. ②④①③ D. ①④②③ 15.下列四组实验中最难比较不同催化剂加速过氧化氢分解效果的是(　　) A．第一组是同时实验，观察比较两个气球体积的变化情况 B．第二组是同时实验，观察比较两试管中气泡产生的快慢 C．第三组是分两次实验，观察带火星的木条是否能够复燃 D．第四组是分两次实验，比较收集相同体积的氧气所需的时间 二．非选择题 16．根据图回答问题。 (1)写出仪器a、b的名称：a__________________，b________________。 (2)写出实验室用装置①制取氧气的文字表达式： ________________________________________________________________________。 (3)用装置②收集一瓶氧气，进气管口是______端，当气体从d端进入时，能收集密度比空气______(填“大”“小”或“相等”)的气体。 (4)若要收集20 mL的氧气，在装置②中应装满水，同时还缺少的化学仪器是____________。 17.2025年9月3日，纪念抗战胜利80周年阅兵式上，空中无人作战方队的新型察打一体无人机惊艳亮相[LINKICON]，其部分动力系统运行需高纯度氧气。实验室常用分解过氧化氢溶液的方法制取氧气，结合“大漠孤烟直，长河落日圆”的野外保障场景，回答下列问题： （1）过氧化氢在二氧化锰的作用下分解生成氧气和水，该反应的文字表达式为______；其中二氧化锰的主要作用是______。 （2）实验室制取氧气时，若忘记加入二氧化锰，会导致的结果是（ ） A. 完全无法产生氧气 B. 产生氧气的速率减慢 C. 产生氧气的总质量减少 D. 生成的氧气纯度降低 （3）用向上排空气法收集氧气时，检验氧气是否集满的正确操作是（ ） A. 用燃着的木条伸入集气瓶内 B. 用带火星的木条伸入集气瓶内 C. 用燃着的木条放在集气瓶口 D. 用带火星的木条放在集气瓶口 （4）若要控制过氧化氢分解反应的速率，可采取的操作是（ ） A. 改变过氧化氢溶液的浓度 B. 改变二氧化锰的用量 C. 控制过氧化氢溶液的滴加速度 D. 改变反应的温度 （5）过氧化氢分解制氧气的反应属于基本反应类型中的（ ） A. 化合反应 B. 分解反应 C. 置换反应 D. 复分解反应 18.2025年，我国“长征十二甲”可重复使用火箭成功进行静态点火测试，其推进剂系统涉及氧气的制备[LINKICON]。实验室用过氧化氢溶液制取氧气可为航天实验提供支持，结合“欲穷千里目，更上一层楼”的探索精神，回答下列问题： （1）实验室用过氧化氢溶液制取氧气，无需加热的原因是______；反应中加入二氧化锰后，可观察到的明显现象是______。 （2）下列关于过氧化氢分解制氧气的说法，错误的是（ ） A. 该反应在常温下即可发生 B. 二氧化锰反应前后质量不变 C. 反应物只有过氧化氢一种物质 D. 必须加入二氧化锰才能产生氧气 （3）收集氧气时，既能用排水法又能用向上排空气法的原因是（ ） A. 氧气密度比空气大，且不易溶于水 B. 氧气密度比空气小，且不易溶于水 C. 氧气密度比空气大，且易溶于水 D. 氧气密度比空气小，且易溶于水 （4）若过氧化氢分解反应过于剧烈，存在安全隐患，应采取的措施是（ ） A. 加入更多二氧化锰 B. 减少过氧化氢溶液的用量 C. 减慢过氧化氢溶液的滴加速度 D. 升高反应容器的温度 （5）检验收集到的气体是否为氧气的方法是（ ） A. 观察气体的颜色 B. 闻气体的气味 C. 用带火星的木条伸入集气瓶内 D. 用燃着的木条伸入集气瓶内 19.2025年9月3日抗战胜利80周年阅兵中，无人侦察方队的无人机采用过氧化氢分解制氧技术保障设备运行。结合实验室装置（图中A为发生装置，B、C、D为收集装置）和“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”的实验精神，回答问题： （1）装置A中用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，反应的文字表达式为______；二氧化锰的作用是______。 （2）选择装置A的原因是（ ） A. 反应物是固体，反应需要加热 B. 反应物是固体和液体，反应不需要加热 C. 反应物是液体，反应需要加热 D. 反应物是固体和液体，反应需要加热 （3）若要收集较纯净的氧气，应选择装置（ ） A. B B. C C. D D. 以上都可以 （4）用装置B收集氧气时，验满的方法是______；若木条复燃，说明氧气已集满。 （5）下列关于过氧化氢制氧气的说法错误的是（ ） A. 反应前后元素种类不变 B. 该反应属于分解反应 C. 不加入二氧化锰反应就不发生 D. 可通过分液漏斗控制反应速率 （6）“大漠孤烟直”的野外场景中，若用过氧化氢制氧，忘记加二氧化锰，会出现的情况是（ ） A. 完全不产生氧气 B. 产生氧气的速率变慢 C. 产生氧气的质量减少 D. 生成氧气的纯度降低 （7）该反应的反应物是过氧化氢，生成物是水和氧气，从物质种类变化看，属于______反应（填基本反应类型）。 学科网（北京）股份有限公司 $