2.3制取氧气（第2课时）课件--2025-2026学年九年级化学人教版（2024）上册

课题3 制取氧气 第2课时 过氧化氢法制取氧气 催化剂、分解反应 第二单元 空气和氧气 化 学 组 51 PPT模板网，幻灯片演示模板及素材免费下载！ 5 1P PT模板网 唯一访问网址：www.51p ptmo ban.com 1 导 入 新 课 上节课我们学习了实验室用高锰酸钾制取氧气，请大家写出高锰酸钾制氧气的文字表达式。 高锰酸钾 KMnO4 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 K2MnO4 MnO2 O2 加热 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑ 实验室除了可以用加热高锰酸钾制取氧气之外，还可以用什么方法制取氧气呢？ 2 导 入 新 课 大象牙膏趣味实验 3 学习目标 1.初步学习在实验室用过氧化氢制取氧气的反应原理； 2.知道催化剂的概念及催化剂的作用； 3.学习分解反应，认识分解反应和化合反应的区别； 4.体会实验探究的一般思路。 4 分解过氧化氢制取氧气 分解过氧化氢制氧气 过氧化氢 水 + 氧气 二氧化锰 H2O2 H2O O2 过氧化氢分解制取氧气的原理P45： 实验药品 过氧化氢溶液 液体 反应物？ 反应条件？ 黑色固体 5 催化剂及催化作用 过氧化氢分解制取氧气的反应中二氧化锰的作用 【问题】 在使用过氧化氢溶液制取氧气时，通常加入少量二氧化锰，这是为什么呢？ 【实验】 （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。 实验编号 现象 （1） （2） （3） 带火星的木条不复燃 6 催化剂及催化作用 过氧化氢分解制取氧气的反应中二氧化锰的作用 【实验】 实验编号 现象 （1） （2） （3） （2）向上述试管中加入少量二氧化锰，把带火星的木条伸入试管，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，并把带火星的木条伸入试管，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。 带火星的木条不复燃 加入二氧化锰后，带火星的木条复燃 重新加入过氧化氢溶液，带火星的木条又复燃 7 催化剂及催化作用 过氧化氢分解制取氧气的反应中二氧化锰的作用 8 催化剂及催化作用 编号 实验装置 实验现象 分析 (1) (2) 带火星的木条不复燃。 加入二氧化锰后，带火星的木条复燃。 实验（2）二氧化锰MnO2加速了过氧化氢溶液的分解，放出的O2使带火星的木条复燃。 实验（1）木条不复燃，是因为常温下，过氧化氢溶液分解很慢，放出的O2少，不足以使带火星的木条复燃。 9 催化剂及催化作用 编号 实验装置 实验现象 分析 (3) (4) 重新加入过氧化氢溶液，带火星的木条又复燃。 常温下，加入二氧化锰，短时间内放出大量氧气。 当反应停之后再继续滴加过氧化氢溶液 为什么实验中反复添加过氧化氢溶液，反应总能一直快速发生呢? 二氧化锰还能加快过氧化氢的分解，即二氧化锰的化学性质在反应前后不变。 反应停止后，把试管中的黑色固体洗涤干燥称量，观察现象。 黑色固体质量未发生改变 化学反应前后二氧化锰的质量不变。 10 催化剂及催化作用 编号 现象 分析 （1） （2） （3） 结论 小木条不复燃 大量气泡产生，木条复燃 又有大量气泡产生，木条复燃 常温下过氧化氢分解很慢 二氧化锰加速了过氧化氢分解 O2是过氧化氢分解产生的，二氧化锰只起加快产生O2的作用。 二氧化锰能加快过氧化氢分解产生O2的速率，反应前后二氧化锰本身未发生变化 归纳总结 11 催化剂及催化作用 过氧化氢分解制取氧气的反应中二氧化锰的作用 【分析与结论】 二氧化锰是一种黑色粉末状固体，难溶于水。 （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？ （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反应中起了什么作用？ 12 分解过氧化氢制取氧气 （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）木条不复燃，是因为常温下，过氧化氢溶液分解很慢，放出的O2少，不足以使带火星的木条复燃 实验（2）二氧化锰加速了过氧化氢溶液的分解，放出的O2使带火星的木条复燃 O2是过氧化氢分解产生的，二氧化锰只起加快产生氧气的作用。 （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反应中起了什么作用？ 结论：二氧化锰能加快过氧化氢分解产生O2的速率，反应前后二氧化锰本身未发生变化。 13 分解过氧化氢制取氧气 1.催化剂及催化作用 （1）催化剂的定义：在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身质量和化学性质在化学反应前后都没有发生变化的物质。 “一变”：改变速率，改变≠加快 “二不变” 一变二不变 （2）催化剂的特点： 本身的质量和化学性质不变在反应前后都没有发生变化。（物理性质可能改变） 能改变其他物质的反应速率。 “一变” “两不变” 改变:可以是加快、也可以是减慢 不能增大或减少生成物的质量 （3）催化剂作用：催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。 14 分解过氧化氢制取氧气 1.催化剂及催化作用 一变： 二不变 改变化学反应速率（可以是加快、也可以是减慢） 本身的质量 化学性质 化学反应前后不变 注意： ①改变化学反应速率可以是加快、也可以是减慢； ②催化剂既不是反应物，也不是生成物，它只是一个反应条件，写在化学方程式等号上方，它不能增加或减少生成物的量； ③如果实验中没有催化剂，产生氧气的质量不会减少，只是速率变慢。一个反应可能有多种催化剂。 催化剂 15 分解过氧化氢制取氧气 1.催化剂不能决定反应的发生和停止。 2.催化剂不能增加或减少生成物的质量。 3.二氧化锰并不是在任何情况下都做催化剂。 4.催化剂改变其他物质的化学反应速率（改变≠加快）。 5.过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，二氧化锰既不是反应物也不是生成物，只是一种催化剂，应算作一个反应条件，所以二氧化锰写在方程式等号的上方。 催化剂易错点拨： 16 催化剂及催化作用 P47 17 催化剂及催化作用 典例1 下列关于催化剂的说法正确的是（ ） A.催化剂不能改变生成物的质量 B.催化剂只能加快化学反应速率 C.二氧化锰可作任何反应的催化剂 D.没有催化剂就不能进行化学反应 A 部分反应 没有催化剂只是不能加快或减慢化学反应速率 加快或减慢 催化剂 18 分解过氧化氢法制取氧气 分解过氧化氢制氧气 （1）试剂: 过氧化氢：无色液体 二氧化锰：黑色粉末 过氧化氢H2O2溶液和二氧化锰MnO2 过氧化氢 水+氧气 二氧化锰 （2）反应原理： 2H2O2 2H2O + O2↑ MnO2 19 分解过氧化氢法制取氧气 固液常温型 发生装置： 反应物状态：固体液体 反 应 条 件：不加热 装置 优点 操作简单 便于随时添加液体 便于随时添加液体，可以控制反应速率 注意事项 \ 长颈漏斗下端伸到液面以下（防止气体从长颈漏斗口逸出） \ 分解过氧化氢制氧气 20 分解过氧化氢法制取氧气 分解过氧化氢制氧气 3. 实 验 装 置 发生装置： 收集装置： 固-液常温型 排水法（氧气不易溶于水）—较纯 向上排空气法（氧气的密度比空气的略大）—较干燥 21 分解过氧化氢法制取氧气 固液常温型 发生装置： 反应物状态：固体液体 反 应 条 件：不加热 装置 优点 操作简单 便于随时添加液体 便于随时添加液体，可以控制反应速率 注意事项 \ 长颈漏斗下端伸到液面以下（防止气体从长颈漏斗口逸出） \ 分解过氧化氢制氧气 22 分解过氧化氢法制取氧气 分解过氧化氢制氧气 3. 实 验 装 置 发生装置： 收集装置： 固-液常温型 排水法（氧气不易溶于水）—较纯 向上排空气法（氧气的密度比空气的略大）—较干燥 23 分解过氧化氢法制取氧气 发生装置 收集装置 收集装置 发生装置 排水法 向上排空气法 24 分解过氧化氢法制取氧气 分解过氧化氢制氧气 （4）实验步骤： (1)查—连接仪器，检查装置气密性； （2）装—装入药品（先装固体，后装液体）； 方法： ①仪器连接好后，先把弹簧夹夹紧乳胶管； ②然后往长颈漏斗中注水； ③观察到长颈漏斗下端能保持一段稳定的水柱，说明：装置气密性良好，不漏气。 (3)收— 收集气体（排水法和向上排空气法） 25 分解过氧化氢法制取氧气 分解过氧化氢制氧气 （5）检验和验满： （方法同高锰酸钾法制取氧气） （6）注意事项： ①长颈漏斗下端要插入液面以下形成液封（防止生成的气体从长颈漏斗口逸出） ②反应不需要加热 ③可以用分液漏斗、注射器等代替长颈漏斗 26 分解过氧化氢法制取氧气 优 点 操作简单 用长颈漏斗的优点：可以随时添加药品 用分液漏斗(或注射器)的优点：可以控制反应的速率，节约药品 用多孔隔板的优点：可以控制反应的发生和停止 可用注射器代替 分解过氧化氢制氧气 用长颈漏斗的优点：可以随时添加药品 用分液漏斗(或注射器)的优点：可以控制反应的速率，节约药品 27 实验探究的一般思路 明确探究目的 设计实验方案 实施实验 获取证据 分析推理 形成结论 P47 28 分解过氧化氢法制取氧气 【小结】制取氧气的两种方法中：用分解过氧化氢H2O2法制取O2最好，原因是： ①反应不需要加热，操作简便； ②产物是水，不污染环境； ③用分液漏斗，可以控制反应的速率。 29 分 解 反 应 P46分析实验室制取氧气的两个反应，它们有什么共同的特征？与化合反应有什么不同? 过氧化氢 水+ 氧气 二氧化锰 高锰酸钾 加热 锰酸钾+二氧化锰+氧气 反应物 生成物 由 生成 其他物质的反应叫分解反应。(特点：一变多；表达式：AB → A + B ) 分解反应 一种反应物 两种或两种以上 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑ 2H2O2 2H2O + O2↑ MnO2 一变多 （相反） 30 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 特点 通式 关系 由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应 由两种或两种以上其他物质生成另一种物质的反应 一变多 多变一 AB→A+B+…… A+B+……→AB 都是化学反应的基本类型，二者属于并列关系 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。 31 分 解 反 应 基本反应类型 化合反应：多变一 A+B+……→AB 分解反应：一变多 AB→A+B+…… 在化学学习过程中，常常要用到分类的方法。例如，物质可以分为纯净物和混合物，化学反应可以分为化合反应、分解反应等。 一物 多物 32 练 习 与 运 用 1.（P482）下列说法中，不正确的是（ ）。 A.氧气可以用于航空航天 B.用排水法可以收集不易溶于水的气体 C.在过氧化氢的分解反应中，二氧化锰起催化作用 D.氧气的化学性质很活泼，在常温下能与所有物质发生化学反应 D 2.（P483）下列有关催化剂的说法中，正确的是（ ）。 A.能改变化学反应速率 B.在化学反应后其质量减小 C.在化学反应后其质量增加 D.在化学反应后其化学性质发生了变化 A 不变 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。 33 3.（P484）下列反应中，属于分解反应的是（ ）。 二氧化硫 二氧化碳 + 水 D.高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 A.硫 + 氧气 B.石蜡 + 氧气 C.铁 + 氧气 四氧化三铁 多变一 （化合反应） 多变一 （化合反应） 一变多 D 练 习 与 运 用 4.(P496)请根据以下图示回答问题。 34 练 习 与 运 用 4.(P496)请根据以下图示回答问题。 （1）请用文字表示制取氧气的反应，并比较两个反应的相同点和不同点。 高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 过氧化氢 氧气+水 相同点：反应物都只有一种，生成物都有氧气O2，都属于分解反应。 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑ 2H2O2 2H2O + O2↑ MnO2 不同点：生成物的种数不同；反应条件不同，高锰酸钾KMnO4制取氧气O2需要加热，过氧化氢H2O2制取氧气O2需要催化剂。 35 练 习 与 运 用 4.(P496)请根据以下图示回答问题。 （2）请描述硫和细铁丝在氧气中燃烧的实验现象。 硫S在氧气O2中燃烧的现象：发出明亮的蓝紫色火焰，放热，生成无色有刺激性气味的气体。 （3）在进行“细铁丝在盛有氧气的集气瓶中燃烧”的实验时，常常要在集气瓶里预先加少量水，这样做的目的是什么？能否用少量细沙来代替水？ 防止高温熔融物溅落使集气瓶炸裂。可以用少量细沙代替水。 细铁丝Fe在氧气O2中燃烧的现象：剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体。 36 练 习 与 运 用 5.(P497)利用下图所示仪器、试剂及其他必要物品进行实验并探究。 （1） ①把少量二氧化锰加入盛有过氧化氢溶液的试管中与 ②把过氧化氢溶液缓缓加入盛有少量二氧化锰的试管中的实验现象是否相同？哪种方法可以得到平稳的氧气流？ 实验现象不同。 把少量二氧化锰加入盛有过氧化氢溶液的试管中会迅速产生大量气泡； 把过氧化氢溶液缓缓加入盛有少量二氧化锰的试管中会产生较平稳的氧气流。 37 练 习 与 运 用 （2）设计制取氧气和探究其性质的实验方案（下表可供参考，你也可以利用一些代用品自行设计实验方案），征得教师同意后实施你的方案，实验后进行小结。 5．(P497)利用下图所示仪器、试剂及其他必要物品进行实验并探究。 38 练 习 与 运 用 目的 寻找新的催化剂 仪器、试剂 方案（可画简图） 步骤 结论 注射器、点滴板、氧化铁粉末、过氧化氢溶液、木炭、带火星的木条 将氧化铁粉末放到点滴板的一个孔中，用注射器往氧化铁粉末上滴加过氧化氢溶液，再把带火星的木条迅速放在该孔上面 氧化铁粉末可以加快过氧化氢的分解速率 39 练 习 与 运 用 目的 制取氧气 仪器、试剂 方案（可画简图） 步骤 结论 将少许氧化铁粉末先放入具支试管底部，塞好橡胶塞，把导管插入小试管底部，将注射器吸满过氧化氢溶液后插入橡胶塞，慢慢推动活塞逐滴加入过氧化氢溶液 过氧化氢分解放出氧气 注射器、带导管的具支试管、氧化铁粉末、小试管、过氧化氢溶液 40 练 习 与 运 用 目的 探究氧气的性质 仪器、试剂 方案（可画简图） 步骤 结论 一试管氧气、木炭、燃烧匙 将烧红的木炭伸入盛满氧气的试管中 氧气的化学性质比较活泼 41 练 习 与 运 用 目的 寻找新的催化剂 仪器、试剂 方案（可画简图） 步骤 结论 医用双氧水（3%） （提示:使用氧化铜或氧化铁代替二氧化锰） 取3支试管，分别加入5mL 3%双氧水： 试管1：不加催化剂（空白对照）。 试管2：加入少量氧化铜（CuO）。 试管3：加入少量氧化铁（Fe2O3）。观察气泡产生速率，记录催化剂效果 （合理即可） 42 练 习 与 运 用 目的 制取氧气 仪器、试剂 方案（可画简图） 步骤 结论 利用双氧水分解反应制备氧气 锥形瓶可用塑料瓶代替，水槽可用玻璃杯替代等 塑料瓶中加入50mL双氧水，加入氧化铜作催化剂。连接导管至水槽中的集气瓶（或玻璃杯），用排水法收集氧气。待导管口连续均匀冒气泡时开始收集，氧气储存在集气瓶中 （合理即可） 43 练 习 与 运 用 目的 探究氧气的性质 仪器、试剂 方案（可画简图） 步骤 结论 验证氧气的助燃性及物理性质等 将带火星的卫生香伸入集气瓶，观察是否复燃 1.用带有火星的木条检验，木条复燃 2.将点燃的蜡烛伸入氧气瓶中，对比燃烧剧烈程度 3.观察氧气颜色、气味，并通过排水法判断溶解性 氧气具有助燃性、氧气无色无臭、难溶于水 44 （3）请结合以上探究，并查阅资料，尽可能多地写出制取氧气的方法。 5．(P497)利用下图所示仪器、试剂及其他必要物品进行实验并探究。 方法 适用场景 优点 缺点 双氧水分解 实验室 常温反应,操作简便 催化剂消耗，纯度中等 液态空气分馏 工业大规模生产 产量大，纯度高 能耗高，设备复杂 分子筛吸附 家用/医疗制氧 设备便携，可连续供氧 需定期更换吸附剂 电解水 高纯度需求 产物纯净，无污染 能耗极高，成本高 光催化分解 环保实验 绿色无污染 效率低，技术不成熟 练 习 与 运 用 45 （3）请结合以上探究，并查阅资料，尽可能多地写出制取氧气的方法。 7．(P497)利用下图所示仪器、试剂及其他必要物品进行实验并探究。 ①高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气 加热 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑ ②过氧化氢 水+氧气 二氧化锰 2H2O2 2H2O + O2↑ MnO2 ③过氧化氢 水+氧气 氧化铜 2H2O2 2H2O + O2↑ CuO ④过氧化氢 水+氧气 氧化铁 2H2O2 2H2O + O2↑ Fe2O3 练 习 与 运 用 46 （3）请结合以上探究，并查阅资料，尽可能多地写出制取氧气的方法。 7．(P497)利用下图所示仪器、试剂及其他必要物品进行实验并探究。 ⑤过氧化氢 水+氧气 硫酸铜 2H2O2 2H2O + O2↑ CuSO4 ⑥水 水+氧气 通电 2H2O 2H2↑ + O2↑ 通电 ⑦氯酸钾 氯化钾+氧气 二氧化锰 加热 2KClO3 2KCl +3 O2↑ MnO2 练 习 与 运 用 47 练 习 与 运 用 6.用高锰酸钾制氧气的操作过程，错误的是 ( ) B          A．检查气密性 B．制取气体 C．收集气体 D．检查气体 7.从安全、环保、节能、简便等方面考虑，实验室制取氧气的最佳方法是( ) A.用高锰酸钾制氧气 B.氧化汞加热分解 C.分离液态空气 D.过氧化氢催化分解 D 48 课 堂 小 结 课题3(第2课时） 制取氧气 1 2 过氧化氢溶液制取氧气（装置、检查气密性、实验步骤） 催化剂和催化作用 分解反应 （属于基本反应类型之一） 催化剂的概念 特点：一变二不变 3 特征：一变多 表达式：AB → A + B 49 课 后 练 习 1.检验氧气最简便的方法是（ ） A.观察颜色 B.闻气味 C.倒入澄清石灰水 D.用带火星的木条检验 D 2.下面是实验室制取气体的几种发生装置和收集装置。 A B C D （1）①的名称为 ；可用于收集氧气的有 。 （2）实验室用过氧化氢制取氧气，应选择的发生装置为 。 分液漏斗 B CD 50 课 后 练 习 3.氨气在通常情况下是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水。实验室常用加热氯化铵和熟石灰两种固体混合制取氨气。则实验室制氨气的发生装置可选用_______，其理由是______________________________,收集氨气可选用____，理由是_________________________________。 A B C D E A E 反应物是固体，反应条件要加热 氨气极易溶于水，且密度比空气小 51 课 后 练 习 4.结合如图实验，下列说法正确的是（ ） A.实验①带火星的木条不复燃，说明没有产生氧气 B.实验③带火星的木条复燃且二氧化锰质量减少 C.该实验证明氧气可以支持燃烧 D.实验①的反应速率比实验③的快 C ① ② ③ 带有火星的木条 52 课 后 练 习 5.实验室用过氧化氢制取氧气，若实验时忘记加入二氧化锰，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 6.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.石蜡+氧气 二氧化碳+氧气 D.水 氢气+氧气 点燃 点燃 点燃 通电 D “一变多” 53 课 后 练 习 7.科学探究是学习化学的重要途径，请你一起参与实验探究，并填空。 【发现问题】小科用“双氧水”（过氧化氢溶液）清洗伤口时，不小心把几滴过氧化氢溶液滴到水泥地面上，发现有大量气泡产生。 小科想水泥块是否可以作过氧化氢分解的催化剂呢？于是他到附近建筑工地取回一些小水泥块，并用蒸馏水清洗干净，干燥后进行了如下实验： 54 课 后 练 习 【实验验证】 步骤 现象 结论 实验一 ________________________________________ 木条不复燃 常温下过氧化氢溶液分解速率很慢 实验二 在装有过氧化氢溶液的试管中加入水泥块，然后将带火星的木条伸入试管中 木条复燃 水泥块能_____过氧化氢的分解速率 将带火星的木条伸入装 加快 有过氧化氢溶液的试管中 55 感谢聆听 化 学 组 51PPT模板网，幻灯片演示模板及素材免费下载！ 51PPT模板网 唯一访问网址：www.51pptmoban.com 56 Lavf88.76.100 $