4.3.1实验室制取氧气-2025-2026学年九年级化学鲁教版上册

第三节 氧气 ——氧气的实验室制法 1 学习目标 1.初步学习探究氧气制取实验的操作； 2.知道实验室制取氧气的药品、原理、装置、操作、气体收集及其方案选择； 3.认识催化剂和催化作用。 2 知识回顾：哪些方法可以制得氧气？ 方法2 ：分离液态空气法（降温加压） 通电 水 氢气+氧气 方法1： 需要消耗大量的电能，反应速度慢。 流程、设备很复杂，成本高 实验室中制取气体一般要求安全快捷，经济，操作方便。 3 如果让你到实验室制取一瓶氧气，你需要解决哪些问题？ 选择反应物 如何控制反应条件 确定装置——发生装置、收集装置 审查是否安全环保 一：反应物的选择 活动天地4-3 实验室制取气体物质的思路分析 (1)你认为下列哪些物质可作为实验室制取氧气的物质？ ①水( H2O ) ②二氧化碳（CO2) ③食盐（主要成分为NaCl) ④高锰酸钾（KMnO4） ⑤过氧化氢（ H2O2） ⑥甲烷（CH4） ⑦氯酸钾（KClO3） 提示：选择的反应物必须含有 氧元素 一：反应物的选择 原料是否容易获取 实验条件是否容易控制 实验操作是否安全可靠 生成物只能有一种气体 ······ 有了反应物，我们还应该考虑的其他因素有什么？ 一：反应物的选择 药品介绍 （1）H2O水在通电的条件下能产生氧气，成本高，反应速度太慢 （2）CO2是一种气体，不易放出氧气 （3）KMnO4高锰酸钾是一种紫黑色的固体，在加热时能产生氧气，成本较高。受热迅速分解放出氧气，形成强的氧气流，有一定危险。而且原料消耗比较多，不经济 一：反应物的选择 （4）H2O2过氧化氢又称双氧水，是一种无色的液体，常温下就可以生成氧气和水，价格低廉，反应速率较慢 （5）KClO3氯酸钾是一种白色固体，加热时能产生氧气，如果混有可燃性杂质可能会发生爆炸。400℃时分解放出氧气，反应速率适中。但操作麻烦，还会产生副产物氯气（氯气有毒） 过氧化氢 水+氧气 二氧化锰 一：选择反应物 从药品介绍中看出，过氧化氢是制取氧气最好的药品，但是反应速率很慢。 思考：有什么方法可以加速过氧化氢的分解吗？ 催化剂 活动天地4-4 实验室制取氧气的方法 取A、B两支试管，分别加入 3～5 mL的过氧化氢，请观察下列实验并填写实验现象。 1.将带火星的木条伸入A试管的管口。 现象 2.在B试管中加入少量二氧化锰粉末，将带火星的木条伸入 试管口。 现象 有极少气泡产生，木条不复燃 有气泡产生，木条复燃 催化剂 活动分析：常温下过氧化氢溶液分解很慢，放出的氧气很少。加入二氧化锰后加速了过氧化氢溶液的分解，放出的氧气使带火星的木条复燃。 思考：二氧化锰在反应中究竟起到什么作用？ 催化剂 待试管B中不冒气泡后，再加入少量的过氧化氢溶液，向试管中深入带火星的木条，观察并记录现象。 现象：有大量气泡产生，带火星的木条复燃 二氧化锰在实验前后化学性质别了没有？ 没变，只是加快了过氧化氢产生氧气的速率 实验前准确称出MnO2的质量，试验后将MnO2回收、干燥、再称量，会发现他的质量不变。 结论：MnO2能加快H2O2分解，但它的质量在反应前后不变，说明他本身没用参与反应 催化剂 总结 将反应后的二氧化锰过滤、干燥、称量，发现二氧化锰的质量不会发生改变 将称量后的二氧化锰再次放入过氧化氢溶液中，发现有大量气泡冒出，该气泡能使带火星的木条复燃。 催化剂 像二氧化锰这样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叫催化剂 加快或减慢 催化剂 催化剂的特点： 一变： 改变其他物质的化学反应速率（改变≠加快） 二不变： 本身的质量和化学性质在化学反应前后不改变 1.有了催化剂是否可以使生成物质的量增加呢？ 2.没有催化剂反应能否进行呢？ 3.MnO2 是催化剂，这种说法对吗？ 4.是否可用其他的物质代替二氧化锰作为过氧化氢分解的催化剂？ 不能，只是改变反应的速率。 能进行，但反应速率较慢 不对，在过氧化氢分解制氧气的反应中二氧化锰是催化剂。 可以，比如可以用氧化铜(CuO)、氧化铁(Fe2O3)等代替。 思考？ 小结： 1、催化剂不能决定反应的发生和停止 2、催化剂不能改变生成物的量 3、二氧化锰并不是在任何情况下都是催化剂。 氧气的实验室制法 （1）药品：过氧化氢溶液和二氧化锰 （2）实验室制取氧气的原理 此反应中，二氧化锰既不是反应物也不是生成物，是催化剂，是反应条件，所以写在箭头的上方。 过氧化氢 水+氧气 二氧化锰 (文字表达式) 催化剂作用：起催化作用 氯酸钾 氯化钾 + 氧气 二氧化锰 加热 KClO3 KCl O2 高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 加热 KMnO4 K2MnO4 MnO2 O2 其他含氧的物质也可以制取氧气 二：装置组装 (3):仪器装置： 锥形瓶 分液漏斗 集气瓶 水槽 带导管的橡皮塞 发生装置 收集装置 思考：排水法收集氧气时，为什么要当导管口有气泡连续、均匀的产生时，再把导管口伸入盛满水的集气瓶里？ 实验设备中存在空气，刚开始冒出的气泡里是氧气与空气的混合气体，如果收集得到的氧气不纯净。 常用的发生装置 常温固液型反应装置 固体加热反应装置 常温固液型反应装置的比较 优点：装置简单 缺点：不方便添加液体，不能控制反应的进行 优点：方便添加液体，通过旋塞控制双氧水的滴加速率，能够形成比较平稳的氧气流。 优点：方便添加液体 缺点：不能控制反应的进行 注意：使用长颈漏斗时要液封，即长颈漏斗末端浸到液面以下！ 常用的收集装置 排水法 向下排空气法 向上排空气法 气体 空 气 气体 空 气 难溶于水或不易溶于水且不与水反应的气体 密度比空气大的气体 密度比空气小的气体 注意：导管要伸到集气瓶底部 排空气法和排水法收集气体的比较 (1)排水法比排空气法收集的气体纯净，但含有一定的水蒸气，气体不干燥。 (2)排空气法收集的气体会含有一定的空气，不纯净，但收集到的气体比较干燥。 用排空气法和排水法虽然都能收集到氧气，但两种收集方法各有利弊。 拓展——万能瓶 A B a b 过氧化氢溶液制取氧气的装置 或 简易装置 如何检验氧气是否已收集满？——验满 排空气法： 将带火星的木条放在集气瓶口，如果木条复燃，则说明氧气已经满了。 排水法： 集气瓶里的水完全排净，集气瓶口冒出大气泡，说明氧气已经满了。 实验步骤 实验室制取氧气的其他方法 氯酸钾 氯化钾 + 氧气 二氧化锰 加热 KClO3 KCl O2 高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 加热 KMnO4 K2MnO4 MnO2 O2 注意：加热高锰酸钾制取氧气时，导管口要放一团棉花，防止高锰酸钾小颗粒进入导气管堵塞导气管 收集完氧气后应该先移出导气管,再熄灭酒精灯；防止试管骤冷引起水倒流使试管炸裂 课堂总结 再 见 He's a Pirate Klaus Badelt Pirates of the Caribbean: The, track 15 2003 92500.805 $