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

本初中化学讲义聚焦“制取氧气”核心内容，涵盖工业制法（分离液态空气，物理变化）与实验室制法（高锰酸钾加热、过氧化氢分解），系统梳理反应原理、装置选择（固体加热型/固液不加热型）、收集方法（排水法/向上排空气法）、实验步骤（查装定点收离熄）及催化剂、分解反应等，构建从制备到性质验证的完整学习支架。 该资料突出化学观念（物质转化与变化）、科学思维（装置选择逻辑）和科学探究（对比实验现象），通过实验注意事项（试管口棉花、先移导管后熄灯）培养严谨操作，典型例题与易错题助力课中教学效率提升和课后查漏补缺，有效落实核心素养。

第二单元 空气和氧气 课题3 制取氧气 第1课时 高锰酸钾制氧气及工业制氧 本课时核心内容是掌握氧气的两种制取方法：实验室制法（高锰酸钾加热）和工业制法（分离液态空气），并熟悉实验室制取气体的一般思路和装置选择。 1. 氧气的工业制法 · 原理：利用液态空气中液氮（沸点-196℃）和液氧（沸点-183℃）的沸点不同，通过升温蒸发进行分离。 · 过程：空气 → 加压降温 → 液态空气 → 升温 → -196℃时氮气先蒸发 → 剩余主要为液氧（在-183℃时蒸发为氧气）。 · 变化类型：物理变化（没有新物质生成）。 2. 实验室制取氧气——高锰酸钾法 2. 反应原理： 1. 文字表达式：高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 2. 发生装置：固体加热型。 2. 仪器：铁架台（带铁夹）、试管、酒精灯、单孔橡胶塞、导管等。 2. 注意事项： 2. 试管口略向下倾斜：防止冷凝水倒流炸裂试管。 2. 试管口放一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导管。 2. 药品平铺在试管底部：增大受热面积，受热均匀。 2. 导管稍露出橡胶塞即可（约0.5cm）。 2. 用酒精灯外焰加热，先预热，再集中加热。 2. 收集装置： 3. 排水法：因为氧气不易溶于水。 1. 优点：收集的气体较纯净。 1. 时机：待导管口有连续均匀气泡冒出时开始收集（刚开始排出的是空气）。 3. 向上排空气法：因为氧气密度略大于空气。 2. 优点：气体较干燥。 2. 验满方法：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则已收集满。 2. 实验步骤（口诀：查装定点收离熄）： 4. 查：检查装置气密性。 4. 装：装入药品，塞好棉花，固定仪器。 4. 定：固定装置。 4. 点：点燃酒精灯加热。 4. 收：收集气体（排水法/向上排空气法）。 4. 离：将导管移离水面。 4. 熄：熄灭酒精灯。 关键顺序：实验结束时要先移导管后熄灯，防止水倒吸炸裂试管。 2. 检验与验满： 5. 检验：将带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃，则为氧气。 5. 验满（排水法）：当集气瓶口有大气泡冒出时，表示已满。 5. 验满（向上排空气法）：将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，表示已满。 第2课时 过氧化氢制氧气和催化剂 本课时核心内容是掌握过氧化氢分解制氧气的原理，理解催化剂的概念和作用，并学习分解反应。 1. 过氧化氢分解制氧气 · 反应原理： · 文字表达式：过氧化氢 水 + 氧气 · 发生装置：固液不加热型。 · 二氧化锰的作用：催化剂，能加快过氧化氢的分解速率。 · 探究实验关键现象： · 单独加热过氧化氢：分解缓慢，带火星木条不复燃。 · 加入二氧化锰后：迅速产生大量气泡，带火星木条复燃。 · 反应后二氧化锰可回收，并可重复使用。 2. 催化剂和催化作用 · 定义：在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质。 · 特点（一变两不变）： · “一变”：改变（加快或减慢）化学反应速率。 · “两不变”：本身的质量和化学性质不变。 · 催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用。 · 重要提醒： · 催化剂不能决定反应能否发生，只影响反应速率。 · 一个反应可能有多种催化剂（如过氧化氢分解还可用氧化铜、红砖粉等）。 · 同一物质可以是多个反应的催化剂。 · 催化剂不参与反应，不改变生成物的质量。 3. 分解反应 · 定义：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。 · 特点：“一变多”。 · 表达式：AB → A + B · 实例：高锰酸钾加热、过氧化氢分解、水电解、碳酸钙高温分解等。 4. 化合反应与分解反应的比较 · 化合反应：多变一（A+B→AB）。 · 分解反应：一变多（AB→A+B）。 · 两者是互逆的关系，属于两种不同的基本反应类型。 第3课时 实验室制取氧气的装置选择及性质验证 本课时是对前两课时的综合应用，重点在于根据反应原理选择合适的气体制取装置，并验证氧气的化学性质。 1. 气体发生装置的选择 · 固体加热型：适用于反应物为固体，且需要加热的反应。 例如：高锰酸钾制氧气。 · 固液不加热型：适用于反应物为固体和液体，且不需加热的反应。 例如：过氧化氢制氧气。 2. 气体收集装置的选择 · 排水法：适用于不易溶于水、不与水反应的气体（如O₂、H₂）。 · 向上排空气法：适用于密度大于空气且不与空气反应的气体（如O₂、CO₂）。 · 向下排空气法：适用于密度小于空气且不与空气反应的气体（如H₂）。 3. 氧气性质的验证实验 · 木炭燃烧：发出白光，放热，生成使澄清石灰水变浑浊的气体。 · 铁丝燃烧：剧烈燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体。 · 硫燃烧：空气中淡蓝色火焰，氧气中明亮蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体。 典型例题与易错题归纳 1. 下列关于氧气获得方法的叙述，错误的是（ B ） · A. 植物的光合作用是空气中氧气的主要来源 （正确） · B. 工业上从液态空气中得到氧气的过程是化学变化 （错误，是物理变化） · C. 实验室用过氧化氢制氧气，常用二氧化锰作催化剂 （正确） · D. 加热高锰酸钾可以制得氧气 （正确） 2. 下列变化属于分解反应的是（ B ） · A. 铁丝+氧气→四氧化三铁 （化合反应） · B. 高锰酸钾→锰酸钾+二氧化锰+氧气 （分解反应） · C. 甲烷+氧气→二氧化碳+水 （氧化反应） · D. 一氧化碳+氧化铜→二氧化碳+铜 （不属于基本反应类型） 3. 实验室用高锰酸钾制取氧气，正确的操作顺序是（ A ） · A. ②③①④⑤⑦⑥ （查装定点收离熄） · B. ②③①④⑤⑦ （缺少步骤） · C. ①②③④⑤⑥⑦ （顺序错误） · D. ⑥④①②⑦⑤③ （顺序错误） 4. 下列关于催化剂的叙述正确的是（ A ） · A. 一个反应的催化剂可能不止一种 （正确） · B. 催化剂必定加快反应速率 （错误，也可能是减慢） · C. 催化剂的多少影响生成物的量 （错误，不影响） · D. 催化剂在反应前后性质和质量都不变 （错误，化学性质不变，物理性质可能变） 学科网（北京）股份有限公司 $