课题3 制取氧气-【教材笔记】2026-2027学年九年级上册化学课前预习笔记（人教版·新教材）

课题3 制取氧气 学习目标 ●掌握实验室制取氧气的原理及氧气的检验和验满方法。重点© ●了解分解反应的概念和催化剂的性质。 新知解读 工业上一般采用分离空气的方法制取氧气。在实验室里， 第126页女 常采用高锰酸钾或过氧化氢分解等方法制取氧气。 跨学科实践活动 八【实验2-5】©AA③ 暗紫色粉末状固体 如图2-14所示连接好装置。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①，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。 》刚开始冒泡是试管中空气受热膨胀逸出导致的 (1)加热试管，当导管口连续并比较均匀地放出气泡时，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，观察现象。 敲黑板 实验室用高锰酸钾分解的方法制 取氧气（排水法收集）的步骤： 试管 >铁架合 ①查—检查装置的气密性： >棉花 ②装—装入高锰酸钾，在试管 口放一团棉花： ③定一将试管固定在铁架合上 酒精灯 (试管口略向下倾斜)： 》集气瓶 ④点—点燃酒精灯，加热试管 )水槽 ⑤收—当导管口连续并比较均 匀地放出气泡时，把导管口伸入 盛满水的集气瓶，开始收集氧气： ⑥离——收集结束，将导管移出 气体发生装置（固体加热型）气体收集装置（排水法） 水槽 图2-14高锰酸钾分解制取氧气 ⑦典 熄灭酒精灯。 ①放一团棉花可以防止加热时试管内的粉末状物质进入导管。 第二单元空气和氧气 43 实验编号 现象 (1) 试管内固体逐渐由暗紫色变为黑色，导管口有气泡产生 (2) 带有火星的木条复燃 高锰酸钾是一种暗紫色的固体，它受热时分解出氧气，同时还生成锰酸 钾和二氧化锰。 2KMn0△K,MnO4+MnO2+02↑ 加热 高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气 旬资料卡片 工业上制取氧气的流程 宝气牛量流态空气升运广美气 加压 L液态氧气 工业上如何大量制取氧气 空气中含有大量氧气，是制取氧气廉价、易得的原料。怎样 才能把氧气从空气中分离出来呢？我们知道，液态纯净物有 >工业上制取氧气的原理 一定的沸点。科学家正是利用了物质的这一性质，在低温条 件下加压，使空气转变为液态，然后升温。由于液态氨的沸点比 液态氧的沸点低，所以氨气首先从液态空气中分离出来，剩下的 主要是液态氧。为了便于储存、运输和使用，通常把氧气加压后 图2-15储存氧气 储存在蓝色的钢瓶中（如图2-15)。 的钢瓶 除了用高锰酸钾分解的方法制取氧气，在实验室里还常常用过氧化氢分解 >俗称双氧水 的方法制取氧气。过氧化氢溶液为无色透明液体，在医疗上可用于消毒防腐。 在常温下过氧化氢可以分解放出氧气。 >但是比较缓慢 探究 ©AA③ 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？ 教材笔记化学九年级上册RJ 【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。 之有腐蚀性，注意不要沾到皮肤上 (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（如图2-16）。 提示 带有火星 二氧化锰 的木条 仔细观察反应 前后的二氧化锰。 过氧化氢 看二氧化猛是否减少或消失 溶液 图2-16 过氧化氢分解实验示意图本探究实验运用了对比的方法： …实验(1)为空白对照实验 实验(1)和实验(2)对比，说明二氧化锰能加快过氧化氢分解： 实验(3)和实验(2)对比，说明反应前后二氧化锰的化学性质 没有变化。 (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 >说明过氧化氢已完全分解 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。 实验编号 现象 (1) 常有火星的木条没有复搭一过氧化氢常温下分解缓慢，短时间内 放出的氧气很少 (2) 迅速产生大量气泡，带有火星的木条复燃》二氧化猛能加快过氧化氢分解 (3) 迅速产生大量气泡，带有火星的木条>二氧化猛的化学性质不变 复燃，重复操作，现象不变 【分析与结论】 （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？案气曲速率和童不同 实验(1)中木条不复燃，实验(2)中木条复燃。原因可能是实验(1)(2)产生 (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？二氧化锰起到加快过氧化氢分解的作用。 第二单元空气和氧气 45 在实验（1)中，带有火星的木条不能复燃， 是因为过氧化氢在常温下分解缓慢，在较短时间 内放出的氧气很少。在实验(2)中，木条复燃， 是因为向过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰使过 氧化氢分解加速。这一反应可以表示如下： Mno. >2H,0222H20+02↑ 敲黑板 二氧化锰 催化剂的特点： 过氧化氢 水+氧气 一变—玫变化学反应速率； 在实验(3)中，实验重复多次，每次只消耗 二不变—一反应前后质量和 化学性质不变。 了过氧化氢，二氧化锰好像永远用不完。如果在 实验前用精密的天平称量二氧化锰的质量，实验 误区警示 1.不是所有的催化剂都 后把二氧化锰洗净、干燥，再称量，你会发现它 能增大反应速率，有些催 的质量没有发生变化。把它再加到过氧化氢溶液 化剂能藏小反应速率。 中，还可以加速过氧化氢分解。这种在化学反应 2.在反应前后，催化剂的 里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质 化学性质不变，但物理性 质可能会发生放变。 量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质 3.催化利不是难一的，同 叫作催化剂。催化剂在化学反应中所起的作用叫 一个反应可能有多种催 作催化作用。硫酸铜等物质对过氧化氢的分解也 化利。 4.催化剂是对特定反应 具有催化作用。 而言的，如不能直接说二 催化剂在化工生产中有重要而广泛的应用， 氧化锰是催化剂。 生产化肥、农药、化工原料等都要使用催化剂。 ⑧)思考与讨论 分析上述两个制取氧气的反应，它们有什么共同特征？与化合反应有什么 不同？1反应物只有一种，生成物有两种或两种以上。 化合反应的反应物有两种或两种以上，生成物只有一种。 由一种反应物生成两种或两种以上其他物质 敲黑板 的反应，叫作分解反应。在化学学习过程中，常 分解反应的特点是”一 变多”。 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。利用分类的方法学习化学，可以取得事 半功倍的效果。我们还将利用这种方法学习更多 的化学知识。 46 教材笔记化学九年级上册RJ G方法导引 实验探究的一般思路 在“探究—过氧化氢分解制取氧气的反 应中二氧化锰的作用”中，我们根据探究目的 设计了三个对比实验方案；观察和记录实验中 带有火星的木条是否复燃等实验现象，收集证 据；通过基于证据的分析推理，最后形成了催 化剂的概念。 化学实验是学习化学的基本方法，是开展 实验探究的重要方式。通常情况下，实验探究 的一般思路可归纳为：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。 @科学·技术·社会 催化剂的作用 催化剂在化工生产中具有重要作用， 技术奖获得者闵恩泽院士（如图2-17)， 大多数化工生产都有催化剂参与。例如， 研发了多种用于石油化工生产的催化剂， 在合成氨工业中，即使在高温、高压下， 为我国炼油催化剂制造技术奠定了基础。 氨气与氢气的化合反应仍然进行得十分缓 慢，而以铁为主体的催化剂能使反应物在 相对低的温度下较快发生反应。人类利用 氮气和氢气合成氨，再生产含氮化肥，显 著提高了农作物产量，有效保证了粮食 安全。 石油炼制过程需要使用高效催化剂生 产汽油、煤油及其他石油化工产品。我国 图2-17闵恩泽（1924一2016) 石油化工专家、2007年度国家最高科学 第二单元空气和氧气47 ①学完本课题你知道了什么 1.在化学反应中，一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应，叫作 分解反应。 2.实验室里可用高锰酸钾或过氧化氢分解的方法制取氧气。 3.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叫作催化剂。催化剂在化工生产中具有 重要作用。 练习与应用 1.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)。 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 2.下列说法中，不正确的是（D)。 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 3.下列有关催化剂的说法中，正确的是(A)。 )催化剂的特点是“一变、二不变“ 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 4.下列反应中，属于分解反应的是(D)。 》一变多 A.硫+氧气点燃，二氧化硫 B.石蜡+氧气点燃， 二氧化碳+水 C.铁+氧气点燃，四氧化三铁 D.高锰酸钾加热锰酸钾+二氧化锰+氧气→实珍乡蝶查一→装→定一点一收一离一地 5.以下是实验室用高锰酸钾制取氧气并用排水法收集的主要操作步骤：①将试管固定在 铁架台上；②检查装置的气密性；③点燃酒精灯，先使试管受热均匀，然后对准试管 中盛放试剂的部位加热；④将试剂装入试管，用带导管的单孔橡胶塞塞紧试管；⑤收集 完毕，将导管从水槽中取出；⑥用排水法收集氧气；⑦熄灭酒精灯。请回答下列问题。 (1)该实验正确的操作顺序是②④①③⑥⑤⑦ (填序号)。 (2)可以用排水法收集氧气，体现了氧气不易溶于水 的性质。 (3)验证一瓶无色气体是氧气的简单方法是将带火星的木条伸入瓶中，木条复燃 48 教材笔记化学九年级上册RJ 6.请根据以下图示回答问题。 高锰酸钾 木炭燃烧 性质 制取氧气 硫燃烧 过氧化氢 细铁丝燃烧 (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。 (2)请描述硫和细铁丝分别在氧气中燃烧的实验现象。 (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？ (1)高锰酸钾加5锰酸钾+二氧化锰+桌气：过氧化氨三策化售水+氧气。相同点都 是分解反应，都生成氧气。不同点：反应物状态不同：反应条件不同：生成物种数不同。 (2)硫在氧气中燃晓，发出蓝紫色火焰，放出热量，生成无色有刺激性气味的气体：细铁丝 在氧气中燃晓，火星四射，放出热量，生成黑色固体。 (3)防止生成的高温熔融物溅落，使集气瓶炸裂。能用少量细沙来代替水。 7.利用下图所示仪器、试剂及其他必要物品进行实验并探究。 点滴板 氧化铁粉末塑料袋 (1)把少量二氧化锰加入盛有过氧化氢溶液的试管中与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？不相同，后者可以得到平稳的氧气流。 (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。答案略。 目的 寻找新的催化剂 制取氧气 探究氧气的性质 仪器、试剂 方案 (提示：使用氧化铁代 (可画简图) 替二氧化锰) 步骤 结论 (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。 高徭酸解加善低酸钾十二氧化位十氧气：氯酸钾二心意氯化钾十氧气： 加热 过氧化氢二化悠水十氧气。（合理即可） 第二单元空气和氧气49