第2章基础实验1氧气的制取和性质备课包--2026-2027学年九年级化学沪教版(2024)上册

“唯美课堂” 初三化学导学案(第2章) 编制人：王建伟 第2章 空气与水资源 基础实验1 氧气的实验室制取与性质 【目标预览】1.能运用化学原理设计氧气的实验室制备方案，初步学习氧气制备的实验操作，养成严格遵守实验规则的意识，初步形成实验室制备气体的一般思路； 2.能通过实验探究活动认识氧气的化学性质，比较不同实验条件下实验现象的差异，根据观察到的实验事实归纳出反应的本质。 【基础知识梳理】 一、氧气的制取 1.加热高锰酸钾制氧气 文字表达式为高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧 气 符号表达式为KMnO4 K2MnO4+MnO2 + O2 2.因为氧气不易溶于水、且不与水反应，可用排水法收集气体；当气泡连续均匀 冒出时开始收集(原因是开始排出的气体是空气，会使得收集的氧气不纯）；当集气瓶口有大量气泡往外冒时，表明氧气已集满，在_________用玻璃片磨砂面盖住瓶口，移出水槽，将集气瓶_____放在桌面上。 3.氧气的检验和验满 ①检验：将带火星的木条伸入集 气瓶内，若木条复 燃，说明是氧气。 ②验满：如用排水法收集氧气，当集气瓶口有大气泡冒 出时，证明已满；如用向上排空气法收集氧气，应将带火星的木条放 在集气瓶口，若木条复 燃，证明已满。 4.实验步骤：查、装、定、点、收、离、熄 ①检查装置的气密性：连接好装置，将导管末端放入水中，用手紧握试管外壁，若水中导管口有气泡冒出，且松开手后，导管口出现一段水柱，证明装置不漏气。 ②装入药品：将药品平铺在试管底部，并在试管口放一团棉 花，用单孔塞塞紧。 ③固定装置：将试管固定在铁架台上。 ④点燃酒精灯加热：先使试管均匀 受热，后对准药品 部位加热。 ⑤收集气体。 ⑥将导管移出水槽。 ⑦再熄灭酒精灯。 【高锰酸钾制取氧气的注意事项】 1. 试管内的导管稍露出胶塞即可，便于气体导出。 2. 试管口放______________，防止高锰酸钾粉末进入导管造成堵塞或污染水槽。 3. 试管口要_______________，防止_________________________________________________。 4. 铁架台铁夹要夹在试管的__________，即大约离试管口_____处。 5. 加热时先使试管均匀受热，然后酒精灯外焰要对准药品所在部位加热。 6. 当导管口有连续均匀的气泡放出时开始收集。 ①在加热前就应先把集气瓶充满水，后倒放入水槽中等待收集； ②导气管伸入集气瓶中不要太长，只要伸入瓶中即可； 7. 实验前先给试管预热，目的是使______________________________。 8. 收集氧气还可以用向上排空气法，是因为氧气__________________________________，导气管要伸入到接近集气瓶的底部，目的是_____________________________________。 9. 实验完毕为什么先把导气管从水槽中移出，然后熄灭酒精灯呢? 答：如果先熄灭酒精灯，试管中的温度降低，压强减小，__________________________________。 10. 检验氧气为什么用带火星的木条？检验氧气时带火星的木条要伸入集气瓶内，验满氧气时却只能放在瓶口，为什么? 答：氧气具有支持燃烧的化学性质，能使带火星的木条复燃，所以用带火星的木条检验氧气； 检验氧气时伸入瓶内是因为集气瓶内不一定盛满氧气； 验满时只有放在集气瓶口，观察木条复燃才能说明氧气已经收集到瓶口，即氧气已经收集满。 【讨论】1.用排水法收集氧气，经检验氧气不纯，可能原因是：_______________________________、 ______________________________________。 2.如果用向上排空气法收集氧气，经检验发现氧气始终没有收集满，可能原因是：_______________、 __________________。 二、氧气的性质 1.木炭在氧气中燃烧现象：发出白光，放出大量的热，生成的气体使澄清石灰水变浑浊 文字表达式： 符号表达式：___________________________ 2.蜡烛在氧气中燃烧现象：发出白光，瓶内壁出现水雾，倒入的澄清石灰水变浑浊 文字表达式：石蜡 + 氧气 水+二氧化碳 3.铁丝在氧气中燃烧现象：剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热 文字表达式：铁 + 氧气 四氧 化三铁 符号表达式：Fe + O2 Fe 3O4 铁丝燃烧注意事项： 1.用砂纸把细铁丝磨成光亮的_______色，是为了除去细铁丝表面________。 2.将细铁丝盘成螺旋状，是为了__________________________________________。 3.把细铁丝绕在火柴上，是为了_____________，使细铁丝的温度达到着火点。 4.待火柴快燃尽时才缓慢插入盛有氧气的集气瓶中，是为了防止火柴燃烧时消耗氧气，保证有充足的氧气与细铁丝反应。 5.由上向下缓慢伸进盛有氧气的集气瓶中，是为了防止细铁丝燃烧时放热使氧气从集气瓶口逸出，保证有充足的氧气与细铁丝反应。 6.集气瓶里要预先装少量水或在瓶底铺上一薄层细沙，是为了防止___________________________。 木炭燃烧实验注意事项： 1.木炭点燃后由上向下缓慢伸进盛有氧气的集气瓶中。 2.火焰的处理要小心谨慎，避免烧伤或引发火灾，实验结束后要确保火焰已经完全熄灭。 蜡烛燃烧实验注意事项： 1.所用氧气要用向上排空气法收集，保持气体和集气瓶________。 2.蜡烛点燃后由上向下缓慢伸进盛有氧气的集气瓶中。 【例题精选】 例1. ( )实验室制取O2，下列操作、药品和装置选择不合理的是 A.选择药品 B.检查气密性 C.发生装置 D.收集装置 例2. 气体的实验室制取与性质是初中化学的重要内容。 (1)写出图中仪器④的名称： 。 (2)利用上述药品选择装置 A制取O2，该反应的文 字表达式为 ；如用装置C收集O2，可用 检验氧气是否集满。 (3)做蜡烛在氧气中燃烧实验，所需O2在制取时应选 (在C、D、E中选择)装置进行收集。如用装置F收集O2，O2应从 (填“a”或“b”)口通入，检验O2收集满的方法是___________________ ____________________________________________________________________。 学科网（北京）股份有限公司 $ “唯美课堂” 编制人：李宇曦 审核人：王建伟 《第2章 空气与水资源》课时作业 基础实验1 氧气的实验室制取与性质 姓名__________ 1．实验室用KMnO4制取并用排水集气法收集较纯净的O2 。下列实验操作的先后顺序合理的是 A．检查装置气密性时，先用手握住试管，再将导管的一端伸入水中 B．先向试管中加入KMnO4固体，再检查装置气密性 C．实验时，先将导管伸入集气瓶中，再点燃酒精灯 D．气体收集完毕后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯 2. 下列化学现象的描述，正确的是 A．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体四氧化三铁 B．硫在空气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰 C．镁带在空气中燃烧，发出耀眼的白光，放出热量，生成白色固体 D．红磷在氧气中燃烧产生白雾 ( )3．化学实验基本操作是培养学生化学核心素养的基础。下列实验操作正确的是 A．检查气密性 B．收集氧气 C．氧气验满 D．氧气的性质 4．关于“加热高锰酸钾制取并用排水法收集氧气”的实验中，下列说法中不正确的是 A．反应结束后先将导管移除水面再停止加热，目的是防止水倒吸炸裂试管 B．等到导管口排除的气泡连续均匀时再开始收集，目的是使收集的氧气更纯净 C．装有氯酸钾的试管口要略向下倾斜，目的是防止冷凝水回流炸裂试管底部 D．向氯酸钾固体中加入少量二氧化锰，目的是产生更多的氧气 5．下列图像对应关系正确的是 A．一定质量的木炭与过量氧气反应 B．a、b试管内分别加入等浓度、等体积的过氧化氢溶液，b试管内有少量二氧化锰 C．加热一定质量的高锰酸钾 D．加热一定质量的氯酸钾和二氧化锰混合物 6．根据下列实验装置图，回答有关问题。 (1)写出标号仪器的名称：① ；② 。 (2)实验室用高锰酸钾制取氧气反应的符号表达式 ，以高锰酸钾为试剂利用装置制取氧气时，还要做的改进是 。 (3)用装置收集氧气的依据是 ，用装置收集氧气时，气体应从 (填“”或“”)管通入，检验氧气是否集满的方法是 。 (4)某同学想用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取较纯净的氧气，他应选用的装置组合是 。经检查气密性良好后，该同学用此装置制备并收集的氧气来完成铁丝燃烧实验，结果发现铁丝没有燃烧，请你分析造成失败的可能的原因是 。（写出1个即可） 7．我们了解到常用的实验室制取氧气的方法有如下图所示的三种。请回答问题。 (1)根据绿色化学的理念，你认为甲、乙、丙三种实验室制取氧气的途径中 (填“甲”“乙”或“丙”）途径更能体现化学实验的绿色化追求。    (2)上图A～E是实验室制取氧气的一些装置，请回答有关问题。   ①写出仪器的名称：a 。 ②装置A的一处明显错误是 ，改正A装置后，用固体混合物制取氧气，反应的文字表达式为 ，若收集一瓶纯净的氧气，收集装置为 ，当看到 现象时证明氧气已收集满。 ③小军同学用装置改正后的A装置和D制取一瓶氧气后，将带火星的小木条伸入集气瓶瓶口、瓶中、瓶底，都未见小木条复燃，可能的原因是 ，由此小军提醒其他同学，制取氧气前一定要先 。 ④用装置B作为实验室制取O2的发生装置，优点是 。 ⑤二氧化碳水密度大于空气、能溶于水的气体，实验室常用块状石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳。实验室制取二氧化碳应选用的发生、收集装置是 (填字母序号)。实验室制取气体时，下列因素中，不需要考虑的是 (填字母序号）。 a.所要制取气体的颜色 b.药品容易获得，能生成所要制取的气体 c.反应条件易于控制，反应速率适中 d.操作简便易行，安全可靠，节能环保 8. 探究“氧气的化学性质”实验，如图所示。 (1)细铁丝在空气中不能燃烧。细铁丝在氧气中剧烈燃烧，___________，放出大量热，生成_____色固体，写出细铁丝在氧气中燃烧的符号表达式： 。 (2)木炭在空气中燃烧发出红光，在氧气中剧烈燃烧发白光。写出木炭在氧气中燃烧的符号表达式： ；图⑥的实验目的是 。 (3)根据上述细铁丝和木炭燃烧的实验，归纳得出物质燃烧的剧烈程度与 有关。与燃烧一样，化学反应都需要在一定条件下进行，请举出一个在生活中控制化学反应速率的具体实例 。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $ 基础实验1 氧气的实验室制取与性质 【目标预览】1.能运用化学原理设计氧气的实验室制备方案， 初步学习氧气制备的实验操作，养成严格遵守实验规则的意 识，初步形成实验室制备气体的一般思路； 2.能通过实验探究活动认识氧气的化学性质，比较不同实验条件 下实验现象的差异，根据观察到的实验事实归纳出反应的本质。 一、氧气的制取 1.加热高锰酸钾制氧气 文字表达式为______________________________________ 符号表达式为__________________________________ 2.因为氧气______________________，可用排水法收集气体；当________________ _________时开始收集(原因是_____________________，会使得收集的氧气不纯)； 当_________________________，表明氧气已集满，在______用玻璃片磨砂面盖 住瓶口，移出水槽，将集气瓶_____放在桌面上。 高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2 不易溶于水且不与水反应 导气管口气泡连续 开始排出的气体是空气 集气瓶口有气泡向外冒出时 水面下 正 均匀冒出 3.氧气的检验和验满 ①检验：将_________________________，若_________，说明是氧气。 ②验满：如用排水法收集氧气，当_______________________，证明已满；如用向 上排空气法收集氧气，应将________________________，若_________，证明已 满。 带火星的木条伸入集气瓶内 木条复燃 集气瓶口有气泡向外冒出 带火星的木条放在集气瓶口 木条复燃 4.实验步骤：查、装、定、点、收、离、熄 ①检查装置的气密性：_____________________________________________________ _____________________________________________________________________。 ②装入药品：将药品平铺在试管底部，并在试管口______________，用单孔塞塞紧。 ③固定装置：将试管固定在铁架台上。 ④点燃酒精灯加热：先使试管________，后_____________加热。 ⑤收集气体。 ⑥将导管移出水槽。 ⑦再熄灭酒精灯。 连接好装置，将导管末端放入水中，用手紧握试管外壁，若水中导管口有气泡冒出，且松开手后，导管中出现一段水柱，证明装置不漏气 放一小团棉花 均匀受热 对准药品部位 【高锰酸钾制取氧气的注意事项】 1.试管内的导管稍露出胶塞即可，便于气体导出。 2.试管口放___________，防止____________________________________。 3.试管口要___________，防止________________________________。 4.铁架台铁夹要夹在试管的_______，即大约离试管口____处。 5.加热时先使试管均匀受热，然后酒精灯外焰要对准药品所在部位加热 6.当导管口有连续均匀的气泡放出时开始收集。 ①在加热前就应先把集气瓶充满水，后倒放入水槽中等待收集； ②导气管伸入集气瓶中不要太长，只要伸入瓶中即可； 一小团棉花 略向下倾斜 试管口的冷凝水倒流，使试管破裂 中上部 1/3 固体粉末进入导管造成堵塞或污染水槽 7.实验前先给试管预热，目的是使_______________________。 8.收集氧气还可以用向上排空气法，是因为氧气___________________________，导 气管要伸入到接近集气瓶的底部，目的是___________________________。 9.实验完毕为什么先把导气管从水槽中移出，再熄灭酒精灯呢? 答：如果先熄灭酒精灯，则试管中的温度降低，压强减小，___________________ ______________。 10.检验氧气为什么用带火星的木条？检验氧气时带火星的木条要伸入集气瓶内，验 满氧气时却只能放在瓶口，为什么? 答：氧气具有支持燃烧的化学性质，能使带火星的木条复燃，所以用带火星的木 条检验；检验氧气时伸入瓶内是因为集气瓶内不一定盛满氧气 ；验满时只有放 在集气瓶口，观察木条复燃才能说明氧气已经收集到瓶口，即氧气已经收集满。 试管受热均匀，防止破裂 水沿着导气管进入试 密度比空气大，不与空气反应 能尽可能排尽集气瓶中的空气 管，使试管破裂 【讨论】 1.用排水法收集氧气，经检验氧气不纯，可能原因是： ________________________、 __________________________________。 2.如果用向上排空气法收集氧气，经检验发现氧气始终没有收集满，可能原因是： _________、___________。 集气瓶中没有预先装满水 导气管口一有气泡放出时就开始收集 装置漏气 药品量不足 二、氧气的性质 1.木炭在氧气中燃烧现象：__________________________________________________ _____。 文字表达式：______________________ 符号表达式：________________ 2.蜡烛在氧气中燃烧现象：_________________________________________________。 文字表达式：_____________________________ 3.铁丝在氧气中燃烧现象：_________________________________________________。 文字表达式：_______________________ 符号表达式：___________________ 发出白光，放出大量的热，生成能使澄清石灰水变浑浊的 气体 碳 + 氧气 二氧化碳 C + O2 CO2 发出白光，瓶内壁出现水雾，倒入的澄清石灰水变浑浊 石蜡 + 氧气 二氧化碳 + 水 剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，生成一种黑色固体 铁 + 氧气 四氧化三铁 Fe + O2 Fe3O4 铁丝燃烧注意事项： 1. 用砂纸把细铁丝磨成光亮的______色，是为了除去细铁丝表面___________。 2. 将细铁丝盘成螺旋状，是为了___________________。 3. 把细铁丝绕在火柴上，是为了__________，使细铁丝的温度达到着火点。 4. 待火柴快燃尽时才缓慢插入盛有氧气的集气瓶中，是为了防止火柴燃烧时消耗氧 气，保证有充足的氧气与细铁丝反应。 5. 由上向下缓慢伸进盛有氧气的集气瓶中，是为了防止细铁丝燃烧时放热使氧气从 集气瓶口逸出，保证有充足的氧气与细铁丝反应。 6. 集气瓶里要预先装少量水或在瓶底铺上一薄层细沙，是为了防止_______________ ____________________________。 银白 铁锈和污物 增大铁丝的受热面积 引燃铁丝 反应产生的高温 固体溅落瓶底，避免集气瓶炸裂 木炭燃烧实验注意事项： 1.木炭点燃后由上向下缓慢伸进盛有氧气的集气瓶中。 2.火焰的处理要小心谨慎，避免烧伤或引发火灾，实验结束后要确保火焰已经完全 熄灭。 蜡烛燃烧实验注意事项： 1.所用氧气要用向上排空气法收集，保持气体和集气瓶______。 2.蜡烛点燃后由上向下缓慢伸进盛有氧气的集气瓶中。 干燥 【例题精选】 例1.实验室制取O2，下列操作、药品和装置选择不合理的是 A.选择药品 B.检查气密性 C.发生装置 D.收集装置 C 11 例2. 气体的实验室制取与性质是初中化学的重要内容。 (1)写出图中仪器④的名称： 。 (2)利用上述药品选择装置A制取O2，该反应的文字表达式为： __________________________；如用装置C收集O2，可_____________检验氧气是否 集满。 (3)做蜡烛在氧气中燃烧实验，所需O2在制取时应选 (在C、D、E中选择)装置进行 收集。如用装置F收集O2，O2应从____(填“a”或“b”)口通入，检验O2收集满的方法 是_________________________________________________________。 水槽 氯酸钾 氯化钾 + 氧气 带火星的木条 C a 将带火星的木条放在b管口，若木条复燃，说明氧气已经收集满 用加热高锰酸钾的方法制取并收集氧气，按如图装置能否达到目的：_____。 如果在不改变连接方式的前提下，能够达到目的，可以采取的措施是：_________________、_____________。 否 在集气瓶中加满水 将集气瓶倒放 棉花团 【拓展】 某校化学兴趣小组的同学利用下图所示装置进行实验。实验目的：粗略测定加热2g 高锰酸钾样品所收集到的氧气体积。 装置连接：各装置的接口连接a→（ ）→（　）→f c b 量筒的作用是收集排出的水，根据排出水的体积得出氧气的体积 问题分析：在测量生成氧气体积的实验中，小组同学先加热A装置，将装置中空气排尽，然后正确连接各装置的接口。 请判断这样操作是否合理：____(填“是”或“否”)。实验结果发现，测得生成氧气的体积小于计算所得的数值。请写出导致实验结果误差的一点原因：__________。 否 装置漏气 $ “唯美课堂” 编制人：王婷 审核人：王建伟 《第2章 空气与水资源》课时作业 基础实验1 氧气的实验室制取与性质 姓名___________ ( )1.实验室用高锰酸钾制取氧气的部分实验操作如图所示，其中正确的是 A．装药品 B．制备 C．收集 D．验满 ( )2.实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气，有关操作如下，正确的一项是 A．铁夹应夹在试管底部 B．加热前用酒精灯外焰在试管底部来回移动 C．实验结束时应先熄灭酒精灯 D．实验结束后集气瓶应盖好玻璃片倒放在桌面上 ( )3.氧气是生命活动的必需气体。下列关于氧气的性质、制备说法不正确的是 A. 双氧水制取氧气时，先加固体二氧化锰，再加液体双氧水 B. 可用向上排空气法或排水法收集氧气 C. 排水法收集氧气，待导管口出现连续而均匀气泡时， 再将导管伸入瓶口收集气体 D. 利用右图装置可比较MnO2和CuO对H2O2分解的影响 ( )4.在实验室制取氧气时，有如下操作，其中正确的是 A．塞橡胶塞 B．取用高锰酸钾 C．收集氧气 D．熄灭酒精灯 ( )5. 氧气的制取和性质实验如图。下列说法正确的是 A．发生装置仅由药品状态决定 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 ( )6.实验室制取氧气的装置中，有关几个“口”位置的描述正确的是 A．装高锰酸钾的试管口应略向下倾斜 B．用排空气法收集氧气时，集气瓶口应向下 C．用高锰酸钾制取氧气时，在导管口放一团棉花 D．用排水集气法收集氧气时，导管口应先伸入集气瓶中再加热 7.化学是以实验为基础的科学，实验是科学探究的重要手段。根据如图1置图，回答有关问题 (1)写出装置图中标号仪器的名称：a__________。 (2)若使用药品高锰酸钾制取氧气，可选用的发生装置是_______（填字母），其反应的符号表达式是__ _______________________________________；a装置内放一小团棉花的原因是__ ____________________ ___。 (3)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的符号表达式：___ __________ __。用C装置收集氧气的原因是__ ___________ ___；检验收集的气体为氧气的方法是__ _______________________ ___。 (4)某同学用D装置收集的氧气不纯，你认为可能的原因是：____________________________(答出一种即可），若用图2装置收集氧气，请将虚线框内的导管补充完整。 (5)确定实验室制取气体的反应原理时，下列因素中不需要考虑的是_________(选填字母序号) a．药品容易获得，能生成所要制取的气体 b．反应条件易于控制，反应速率适中 c．操作简便易行，安全可靠，节能环保 d．所要制取气体的颜色 【提高题】 ( )8. 15%的H2O2溶液在二氧化锰催化作用下会剧烈反应产生O2 ．实验室欲利用15%的H2O2溶液制取O2，则下列装置中，仪器选择和药品放置最合理的是  A． B． C． D． 9.小雨阅读课外资料得知：双氧水分解除了用二氧化锰还可用氧化铜等物质作催化剂，于是他对氧化铜产生了探究兴趣。 [提出问题]氧化铜是否也能作氯酸钾分解的催化剂？它是否比二氧化锰催化效果更好？ [设计实验]小雨以生成等体积的氧气为标准，设计了下列三组实验(其他可能影响实验的因素均忽略)。 实验序号 氯酸钾质量 其他物质的质量 待测数据 1 1.2g 2 1.2g 氧化铜0.5g 3 1.2g 二氧化锰0.5g (1)根据小雨的设计：判断氧气产生的快慢应测量的“待测数据是______________________________。 (2)若实验②比实验①的“待测数据“更_____(选填“大”或“小”)，说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率。 (3)[预期结论]氧化铜能作为氯酸钾分解的催化剂，写出该反应文字表达式：______________________。 (4)你认为小雨设计实验③和实验②对比的目的是___________________________________________。 (5)将实验②反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥，若称量得到0.5g黑色粉末，说明________ __________________________________________。 (6)再将该黑色粉末放入试管中，加入______________，若观察到_________________，说明黑色粉末的_____________在反应前后保持不变。 (7)[反思]除了催化剂可以改变化学反应速率，还有影响化学反应的速率的因素是_________________、_______________________。 学科网（北京）股份有限公司 $