2026年九年级化学暑假预习六 第二单元 课题3 制取氧气

**基本信息** 聚焦“制取氧气”核心内容，通过基础记忆-原理应用-实验探究三级分层设计，构建从单一知识点到综合能力的巩固路径，适配暑假预习需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|实验室制氧原理、装置选择、催化剂概念|填空题型强化符号表达式书写与实验步骤记忆，夯实化学观念| |提升层|催化剂“一变两不变”、分解反应判断|选择题结合工业制氧案例，培养科学思维与辨析能力| |综合层|实验方案设计与误差分析|探究题整合装置改进、催化效果对比，发展科学探究与实践能力|

暑假预习 暑假预习六 第二单元 空气和氧气 课题3 制取氧气 学习目标：（1）了解实验室制取氧气的方法，能写出对应的文字及符号表达式。 （2）掌握高锰酸钾制氧气的装置、操作步骤、注意事项及氧气收集方法。 （3）认识催化剂和催化作用，掌握催化剂“一变两不变”的特点。 （4）简单了解工业上分离液态空气制取氧气的原理。 （5）区分分解反应与化合反应，能准确判断分解反应。 知识清单： 一、实验室制氧气的原理： 1、加热高锰酸钾制氧气反应原理： ①文字表达式： 。 ②符号表达式： 。 2、过氧化氢制氧气的反应原理： ①文字表达式： 。 ②符号表达式： 。 二、高锰酸钾制氧气实验： 1、装置选择： ①发生装置：高锰酸钾为暗紫色固体，反应的条件为 ，应选择固体加热型发生装置（如图）。 选择发生装置时应考虑的因素有： 、 。 ②收集装置：氧气 溶于水，可以选择 收集；氧气的密度比空气 ，可以选择 收集。 选择收集装置时需要考虑的因素： 、 。 2、实验步骤：查→装→定→点→收→离→熄 【实验2-5】连接好装置。检查装置的气密性后，把少量高锰酸钾装入试管中，在试管口放一团棉花，用带有导管的橡胶塞塞紧试管，并把试管固定在铁架台上。将一个集气瓶盛满水，用玻璃片盖住瓶口，再将其与玻璃片一起倒立在盛水的水槽内。 （1）加热试管，当导管口 时，把导管口伸入盛满水的集气瓶，用排水法收集一瓶氧气。 （2）把带有火星的木条插入集气瓶中，观察到的现象 。 ①查：检查装置的气密性。 ②装：装入药品，并在试管口放一小团棉花，其目的是 。 ③定：将试管固定在铁架台上，试管口略向下倾斜，目的是 。 ④点：点燃酒精灯，加热前应先进行预热，防止 。 ⑤收：采用排水法收集气体时，待试管口出现 的气泡时开始收集，防止 。 当 时，停止收集。 ⑥离：将导管移离水面。 ⑦熄：熄灭酒精灯。 步骤⑥和⑦的顺序不能颠倒，防止 。 若采用向上排空气法收集氧气，验满的方法： 。 相比于向上排空气法，排水法收集氧气的优点是 。 三、催化剂和催化作用： 1、探究过氧化氢分解制取氧气的反应中二氧化锰的作用： 【实验】（1）在试管中加入 5 mL 5% 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。 （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。 （4）称取0.5g二氧化锰于试管中，加入5mL 5%的过氧化氢溶液，完全反应后过滤，洗涤，干燥，称量二氧化锰的质量 实验 实验现象 现象分析 （1） 无气泡产生，木条不复燃。 常温下， 。 （2） 有大量气泡产生， 。 二氧化锰能 过氧化氢分解 （3） 。 二氧化锰在反应前后 不变 （4） 反应后二氧化锰的质量为 g。 二氧化锰在反应前后 不变 结论 二氧化锰在反应中起到催化作用 2、催化剂概念及特点： 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 和 在反应前后都没有发生变化的物质叫作催化剂。催化剂在反应中所起的作用叫 。 注意：①催化剂只能改变反应的 ，不能增加生成物的质量。 ②对于某一反应，催化剂可能不只一种，例如 也可作为过氧化氢分解的催化剂。 院士研发了多种用于石油化工生产的催化剂，为我国炼油催化剂制造技术奠定了基础。 四、工业制氧气： 1、分离液态空气法： 利用氮气和氧气的 不同，在低温条件下加压，使空气转变为液态，然后升温。由于液态氮的沸点比液态氧的沸点 ，所以氮气首先从液态空气中分离出来，剩下的主要是液态氧。 2、膜分离法： 利用膜分离法制氧气。利用氧分子和氮分子的 不同实现分离，从而获得高浓度的氧气。 五、分解反应： 1、定义： ，叫作分解反应。 2、特点： ， 基本反应类型。 过关练习： 1．工业上通过分离液态空气获得氧气和氮气，依据的原理是 A．质量不同 B．密度不同 C．沸点不同 D．颜色不同 2．对石油化工催化剂研发贡献卓越，来自中国的化学科学家是 A．徐光宪 B．张青莲 C．徐寿 D．闵恩泽 3．实验室用高锰酸钾制取氧气的实验中，不需要使用的一组仪器是 A. 烧杯、玻璃棒 B. 试管、集气瓶 C. 酒精灯、铁架台 D. 导管、单孔橡胶塞 4．在“实验室用高锰酸钾制取氧气”的实验中，下列操作正确的是 A．药品选择 B．取用高锰酸钾 C．发生装置 D．收集装置 5．实验室用高锰酸钾制取氧气，下列操作规范且安全的是 A．连接仪器：将试管抵住实验台、按压塞紧橡胶塞 B．加热试管：先预热，再对准试剂固定加热 C．结束实验：先把集气瓶拿出水槽，再盖上玻璃片 D．清洗整理：加热后的试管，立即用冷水清洗 6．下列有关催化剂的说法正确的是 A．没有催化剂，化学反应就不能发生 B．一种物质可以作为多个化学反应的催化剂 C．化学反应前后，催化剂的质量和性质都不变 D．用过氧化氢溶液制氧气时，加入催化剂可以使生成氧气的质量增加 7．某兴趣小组为了解调控化学反应的方法，进行了实验I和实验II。下列说法正确的是 实验编号 催化剂 收集气体体积 收集气体所用时间 ① 2g氧化铁 7.0mL 560s ② 2g土豆 7.0mL 180s ③ 2g生姜 5.1mL 180s A．实验I中图1和图3木条均复燃 B．反应前后MnO2的质量改变 C．实验II中催化效果最好的物质是土豆 D．氧气浓度对木条燃烧的速率无影响 8．《齐民要术》记载：浸曲，冬十日，春七日，候曲发，气香沫起，便酿。酿酒时需要制作酒曲（即催化剂）。下列说法正确的是 A．制曲可在高温环境下进行 B．温度越高，化学反应速率越慢 C．使用酒曲来酿酒可以增加产酒量 D．将谷物碾碎可缩短酿酒时间 阅读下列材料，完成下面小题： 液氮是氮气在极低温度下的液态形式。在常温下，液氮会迅速从液态变为气态，工业上采用分离液态空气法获得氮气和氧气，其过程可用如图所示实验模拟，其中再过1 min后伸入带火星的木条，观察到木条复燃。 9．下列有关该实验的说法不正确的是 A．空气冷却变成液态空气，分子间的空隙变小 B．1 min后，蒸发出的是氧气 C．氮气不可燃也不助燃，使燃着的木条熄灭 D．由实验现象可知液氮的沸点高于液氧 10．下列有关氮气的说法不正确的是 A．白炽灯泡内填充氮气，可延长灯泡使用寿命 B．氮气是无色、有刺激性气味的气体 C．博物馆常用氮气作保护气保存珍贵名画 D．氮气是化工行业生产氮肥的重要原料 11．创新实验小组用奶茶杯、小塑料杯、吸管等设计“自制供氧机”，其透视原理图如图。下列说法正确的是 A．奶茶杯中MnO2的质量逐渐减少 B．控制H2O2的浓度可调节产气速率 C．奶茶杯壁温热，说明反应吸收热量 D．小塑料杯的水中产生气泡，说明奶茶杯气密性差 12．利用图1装置研究过氧化氢制氧气的反应，所得结果如图2所示。下列说法不正确的是 A．图2中的a点对应的操作是推动注射器活塞 B．该实验能证明二氧化锰对过氧化氢的分解起催化作用 C．对比ab段和bc段，可以判断过氧化氢溶液的反应放热 D．比较曲线①②可知，适当增加溶液的浓度，可以使反应加快 13．化学概念在逻辑上存在如图所示关系，对下列概念的说法正确的是 A．物理性质与化学性质属于并列关系 B．纯净物与混合物属于交叉关系 C．氧化反应与化合反应属于并列关系 D．化合反应与分解反应属于交叉关系  14．利用分离液态空气的方法得到氧气是工业上制取氧气的重要途径，下图为工业制氧气的流程图，关于工业制取氧气的说法正确的是： A．空气中氧气的质量分数约为21% B．上述工艺得到氧气的过程属于化学变化 C．此种方法得到的氧气为纯净物 D．此工艺利用了液氮和液氧的沸点不同 15．下列反应属于分解反应的是 A．碳+氧气二氧化碳 B．酒精+氧气水+二氧化碳 C．高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 D．硫酸铜+氢氧化钠→氢氧化铜+硫酸钠 16． 工业上制取氧气有分离液态空气法，还有膜分离技术法等。如图为膜分离技术制取氧气的部分流程示意图。 (1)膜分离技术是根据物质的颗粒大小不同实现氧气制取，氧气能通过膜上的微孔而氮气不能，说明构成氧气的微粒直径更________（“大”或“小”）。 (2)通过工业制氧活动，同学们总结出混合物分离的一般思路______（填序号）。 A．分析混合物成分 B．找到分离方法 C．寻找成分性质 (3)空气中氮气的用途有___________（填字母）。 A．医疗急救 B．食品防腐 C．制取氮肥 D．气割气焊 (4)将燃着的木条放在液态空气上方，燃着的木条会_______。 (5)从空气中除掉氧气、二氧化碳、水蒸气得到氮气与从其他物质中分解得到的氮气密度不同，你认为原因可能是 。 17． 化学学习小组对氧气的实验室制取与性质进行了研讨，请结合下图回答。 (1)若选用装置A加热高锰酸钾制取氧气，还需做出的改进是___________，反应的符号表达式为___________。 (2)如果用双氧水和二氧化锰制氧气选用的发生装置是___________(填序号)，若将装置B中的长颈漏斗换成分液漏斗，优点是___________。 (3)若用G和H装置来测生成氧气的体积，g和___________(填“e”或“f”)相连。 (4)可以选择E装置收集氧气的原因是___________。若用F装置收集氧气，氧气应从___________口(填“c”或“d”)进入，验满的方法是___________。 (5)某同学欲用C装置收集一集气瓶的氧气。他先向集气瓶中装入半瓶水，倒扣进水槽。收集气体，发现瓶中收集的气体也能使带火星的木条复燃。空气中氧气的体积分数约为21%。本实验中，集气瓶内的氧气约占总体积的___________%，所以用“使带火星木条复燃”来检验集气瓶中充满氧气的方法___________(填“可靠”或“不可靠”)。 (6)小凡同学用下图的装置A制取氧气，并在C中做铁丝在氧气中燃烧的实验。装置C能够完成铁丝燃烧，利用了氧气的物理性质是：___________，C中铁丝在氧气中燃烧的现象是___________。与用排水法收集好的氧气燃烧铁丝相比较，用这套装置做铁丝在氧气中的燃烧实验的优点：___________、___________。(至少2条) 18．实验小组对影响过氧化氢分解的因素进行探究。 实验1：探究温度对H2O2分解速率的影响。 在两支试管中分别加入5%的H2O2溶液5mL，分别将两支试管放在冷水和热水中如图1，观察现象。 实验2：探究pH对H2O2分解速率的影响。 常温下，取5%的H2O2溶液，测得不同pH时，H2O2分解所得溶液中溶氧量（即溶液中氧气的含量）变化如图2所示。 实验3：探究不同催化剂对H2O2分解的催化效果。 取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂，分别加入10mL相同浓度的过氧化氢稀溶液后，用传感器测量装置中气压的变化，测得的数据如图3。 (1)实验1观察到：试管①中有少量气泡产生，试管②中有大量气泡产生。说明热水中过氧化氢分解速率比冷水中____（填“快”或“慢”）。试管②中发生反应的符号表达式为 。 (2)据图2分析，实验2的实验结论是 。 (3)结合实验3和曲线、分析，加猪肝块催化的过氧化氢完全反应，所用的时间大约是____（填“30”“65”或“120”）s。 (4)曲线、最终达到相同的压强，其原因是 。 19．关于催化剂的研究是一项重要的课题，LB化学兴趣小组以“探究催化剂的奥秘”为题展开了项目式学习。 【任务一】认识催化剂 (1)催化剂在化工生产中起着重要作用，下列说法正确的是___________(填字母序号)。 A．不加入催化剂化学反应就不能发生 B．在化学反应前后催化剂的化学性质不发生改变 C．用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物 D．同一反应可能有多种催化剂 【任务二】探究催化剂 查阅资料发现氧化铜(CuO)也可以作为过氧化氢分解的催化剂，于是进行相应探究。小巴称量0.2 g氧化铜，取5 mL 5%的过氧化氢溶液于试管中，进行下图所示实验： (2)填写下表： 步骤①现象 步骤⑥结果 步骤⑦操作 实验结论 试管中产生极少量气泡，带火星的木条没有复燃 称得固体的质量为___________ 将步骤⑥所得固体再次加入5 mL 5%的过氧化氢溶液中，并伸入带火星的木条 氧化铜是过氧化氢分解的催化剂 (3)为了说明CuO能加快过氧化氢溶液产生氧气的速率，需将步骤①与_________(填数字序号)进行对比。 (4)步骤⑦的目的是 。 (5)请写出氧化铜催化过氧化氢分解的文字表达式___________。 【任务三】该小组探究二氧化锰(MnO2)、氧化铜(CuO)对过氧化氢溶液分解的催化效果，设计的方案和记录的数据如下表所示： 实验序号 过氧化氢溶液 催化剂 收集50 mLO2所用时间 实验1 30 mL 2% 0.2 g粉末状MnO2 21s 实验2 30 mL a 0.2 g粉末状CuO 47s (6)表格中a的值为___________。 (7)结论：___________(填“MnO2”或“CuO”)对过氧化氢分解的催化效果更好。 20．某实践活动小组对空气质量检测开展了项目式学习活动。 活动一：了解空气质量指数表示的含义 (1)空气质量指数是定量描述空气质量状况的指数，其被划分为六个取值范围，分别对应空气质量的六个级别。空气质量指数越______(填“大”或“小”)，说明空气污染状况越严重。 (2)图1是某地某日的空气质量情况，其空气质量指数类别属于______(填字母)。 a.优           b.良              c.轻度污染           d.中度污染 活动二：认识微型空气质量“检测站” (3)如图2所示，微型空气质量检测系统可实时、准确地检测室外空气污染物。太阳能板工作时发生的能量转化是 。 (4)记录的某段时间显示屏显示的数据如表： 污染物 二氧化氮 臭氧 二氧化硫 污染物浓度(μg/m3) 22 156 27 ①氧气在紫外线辐射条件下会形成臭氧，反应文字表达式是 。 ②除显示屏显示的以上内容外，还需检测的空气污染物有 (写1种)。 活动三：进行实践 【查阅资料】二氧化硫是有刺激性气味的气体，能使品红溶液褪色 (5)同学们发现某工厂长期采用燃煤技术，于是同学们猜测该工厂排放的废气中含有二氧化硫。设计并进行如表实验： 实验操作 实验现象 实验结论 收集一瓶该工厂的废气，加入_______，振荡 _______ 废气中含有二氧化硫 活动四：提出改善空气质量的方案 (6)为了改善空气质量，我们在生活中能做的事情有 (写一点)。 暑假预习六 第二单元 空气和氧气 课题3 制取氧气 知识清单： 一、实验室制氧气的原理： 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 KMnO4K2MnO4+MnO2+O2 2、过氧化氢制氧气的反应原理： 过氧化氢水+氧气 H2O2H2O+O2 二、高锰酸钾制氧气实验： 1、装置选择： 加热 反应物的状态 反应条件 不易 排水法 大 向上排空气法 气体的溶解性 气体的密度 2、实验步骤：查→装→定→点→收→离→熄 防止高锰酸钾粉末堵塞导管 防止冷凝水倒流，炸裂试管 试管因受热不均而炸裂 连续均匀 收集到的气体不纯 集气瓶口处有大气泡冒出 水槽里的水倒吸，炸裂试管 将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则已经集满 收集的气体较为纯净，且便于判断何时集满 三、催化剂和催化作用： 1、探究过氧化氢分解制取氧气的反应中二氧化锰的作用： 实验 实验现象 现象分析 （1） 无气泡产生，木条不复燃。 常温下，过氧化氢分解速率很慢。 （2） 有大量气泡产生，木条复燃。 二氧化锰能加快过氧化氢分解 （3） 有大量气泡产生，木条复燃。 二氧化锰在反应前后化学性质不变 （4） 反应后二氧化锰的质量为0.5g。 二氧化锰在反应前后质量不变 结论 二氧化锰在反应中起到催化作用 2、催化剂概念及特点： 质量 化学性质 催化作用 速率 硫酸铜溶液 闵恩泽 四、工业制氧气： 1、分离液态空气法： 沸点 低 体积（或直径） 五、分解反应： 由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应 一变多 属于 过关练习： 1、C 2、D 3、A 4、B 5、B 6、B 7、C 8、D 9、D 10、B 11、B 12、B 13、A 14、D 15、C 16、（1）小 （2）ACB （3）BC （4）熄灭 （5）从空气中分离出的氮气中含有稀有气体等其他气体杂质 17、（1）在试管口塞一小团棉花 KMnO4K2MnO4+MnO2+O2 （2）B 能控制反应速率 （3）e （4）氧气不易溶于水，不与水反应 c 将带火星的木条放在d处，木条复燃则集满 （5）60.5% 不可靠 （6）氧气密度比空气大 剧烈燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体 铁丝更容易被点燃 得到的氧气更干燥（能持续供氧等合理即可） 18、（1）快 H2O2H2O+O2 （2）常温下，pH在6~12范围内，H2O2分解速率随pH增大先快后慢，pH约为10~11时分解速率最快 （3）30 （4）催化剂只改变反应速率，不改变生成物的质量，两组实验所用的过氧化氢的量相等，完全反应生成的氧气质量相等，最终压强相同 19、（1）BD （2）0.2g （3）③ （4）探究反应前后CuO的化学性质是否改变 （5）过氧化氢水+氧气 （6）2% （7）MnO2 20、（1）大 （2）c （3）太阳能转化为电能 （4）氧气臭氧 一氧化碳（其他合理即可） （5）品红溶液 品红褪色 （6）植树造林（绿色出行等其他合理即可） 1 学科网（北京）股份有限公司 $