第2章基础实验1氧气的实验室制取与性质课件--2026-2027学年九年级化学沪教版上册

该初中化学课件围绕氧气的实验室制取（加热高锰酸钾法）与性质探究展开，从实验原理（分解反应）切入，通过“查装定点收离熄”操作步骤构建学习支架，衔接药品选择、装置气密性检查、气体收集与验满，再到木炭、铁丝等燃烧的性质实验，形成连贯知识脉络。 其亮点在于以科学探究与实践为核心，结合科学思维培养。详细规范操作步骤（如试管口棉花防粉末堵塞、先离后熄防倒吸），强调安全要点（如试管口向下倾斜防炸裂），通过性质实验现象与产物检验（如石灰水变浑浊证CO₂）培养证据推理能力。帮助学生形成“物质性质决定用途”的化学观念，教师可直接用于实验教学，提升课堂效率。

基础实验 1 氧气的实验室制取与性质 沪教版 · 九年级化学上册 1.7.2013 同学们好，欢迎来到今天的化学实验课堂。今天我们将一起探索一种非常重要的气体——氧气。我们将学习如何在实验室中制取氧气，并通过一系列有趣的实验来探究它的奇妙性质。准备好了吗？让我们一起开启今天的科学之旅吧！ ‹#› 实验原理与药品 01. 核心反应原理：加热分解制氧 利用加热分解高锰酸钾的方法制取氧气，该反应属于分解反应。在加热条件下，固态高锰酸钾会发生化学变化，生成锰酸钾、二氧化锰固体和氧气气体。 （反应条件：加热 △ | 反应物状态：固态 → 生成物状态：固态+固态+气态） 注意：反应中生成的二氧化锰可作为后续过氧化氢分解制氧的催化剂，实现药品的二次利用。 药品外观 呈现暗紫色、细长的梭形结晶或颗粒状，是实验室常见的固态氧化剂药品。 关键性质 化学性质不稳定，受热极易分解，释放出氧气，反应过程需严格控制温度。 1.7.2013 首先，我们来了解本次实验的核心原理和所用药品。我们将通过加热分解高锰酸钾来制取氧气。高锰酸钾是一种暗紫色的固体，它在加热时会分解，产生我们需要的氧气。这个反应的化学方程式是：高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气。大家要注意，高锰酸钾性质不稳定，受热易分解，所以实验时温度控制很重要。 ‹#› 步骤一：查 (检查装置气密性) 利用气体热胀冷缩的原理，通过手握试管改变内部气压，观察导管口的气泡与水柱现象，是实验室制取气体前必须完成的关键操作，直接决定了后续气体收集的纯度与实验的成败。 01 / 核心操作步骤 ① 将导管一端浸入水中，形成密闭体系；② 用手紧握试管外壁，使试管内气体受热膨胀；③ 观察水中导管口是否有气泡冒出；④ 松开手后静置，观察导管内是否形成稳定的水柱。 气密性良好 (合格) 手握试管时，导管口有连续均匀的气泡冒出；松开手后，导管内形成一段稳定的水柱且不下落，表明装置连接处密封严密，无漏气。 气密性不佳 (不合格) 手握试管时无气泡冒出，或松手后无法形成水柱。说明装置存在漏气点，需立即检查橡胶塞、导管连接等部位，重新密封后再次检验。 1.7.2013 实验开始的第一步，也是至关重要的一步，就是检查装置的气密性。我们把导管的一端放入水中，然后用手紧握试管。如果装置气密性良好，我们会看到水中的导管口有气泡冒出；松开手后，水会被倒吸进导管，形成一段水柱。如果没有这个现象，说明装置漏气，必须检查并重新组装，否则实验将失败。 ‹#› 步骤二：装 (装入药品) 图示：用药匙取少量高锰酸钾粉末，小心地将其送入试管底部并平铺，避免粉末沾在试管壁上，影响反应效果。 01 / 规范操作步骤 用药匙取少量高锰酸钾粉末，缓慢送入试管底部并平铺；装完药品后，在试管口放置一团蓬松的棉花，再用带导管的橡胶塞塞紧试管口。 02 / 核心要点：棉花的作用 防止加热时，高锰酸钾粉末被氧气流吹进导管，造成导管堵塞，确保气体顺利导出，保障实验安全进行。 1.7.2013 气密性检查完毕，我们就可以装入药品了。用药匙取少量高锰酸钾粉末，小心地送入试管底部并铺平。一个非常重要的细节是，要在试管口放一团棉花。这团棉花的作用是防止加热时，高锰酸钾粉末被氧气流吹进导管，造成堵塞。这是保证实验安全的关键一步。 ‹#› 步骤三：定 (固定装置) 图示为正确的实验装置：试管口略向下倾斜，铁夹夹持在试管中上部，酒精灯外焰正对药品加热部位，保证受热均匀且安全。 01 规范操作步骤 倾斜固定：将试管口略向下倾斜，牢牢固定在铁架台上，避免加热时冷凝水回流引发试管炸裂，为后续加热做好安全准备。 夹持位置：铁夹应夹在试管中上部（约距管口1/3处），此位置能确保试管受力稳定、重心均衡，加热过程中不易松动或滑落。 核心安全要点：试管口必须略向下倾斜！ 防止加热时药品中的水分蒸发成水蒸气，在试管口遇冷凝结成水回流至热的试管底部，造成试管冷热不均而炸裂，这是实验安全的关键细节。 1.7.2013 装完药品后，我们要把试管固定在铁架台上。请大家注意看，试管口必须略向下倾斜。为什么呢？因为药品中可能含有水分，加热时会变成水蒸气，在试管口冷凝成水。如果试管口朝上，这些水就会流回热的试管底部，导致试管炸裂。所以，这个小小的倾斜角度，是保障实验安全的关键。 ‹#› 步骤四：点 (点燃酒精灯加热) 图示：加热时，先用酒精灯火焰在试管下方来回移动，使试管受热均匀，再固定在药品处集中加热。这一步是防止试管炸裂的关键操作环节。 01. 标准操作流程 1 点燃酒精灯，调整灯芯高度，使火焰保持平稳，确保燃烧充分，火力适中，避免火焰忽大忽小影响加热效果。 2 用火焰在试管下方来回移动进行预热，待试管整体温度均匀后，再将火焰固定在药品部位集中加热，保证反应充分进行。 核心要点：必须先预热！ 直接集中加热会导致试管局部温度骤升，玻璃受热不均极易炸裂，造成实验危险，因此预热是必不可少的安全步骤。 1.7.2013 现在，我们可以点燃酒精灯开始加热了。但加热也有讲究，不能直接用火焰对着药品烧。正确的做法是，先用火焰在试管下方来回移动，给试管进行预热，让它整体受热均匀。然后再把火焰固定在药品所在的位置进行集中加热。这样做是为了防止试管因局部温度急剧升高而炸裂。 ‹#› 步骤五：收、离、熄 (收集与结束) 01. 收集气体（收） 当导管口有连续均匀的气泡冒出时开始收集；采用排水法，当集气瓶口有大气泡冒出时，说明气体已集满。 02. 结束操作（离、熄） 实验结束时，务必严格遵循“先离后熄”的关键顺序：先将导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯。严禁颠倒操作，否则会引发实验安全事故。 核心原理警示：为何必须“先离后熄”？ 若先熄灭酒精灯，试管内温度骤降导致气压急剧减小，水槽中的冷水会被外界大气压倒吸入热的试管内部。试管因冷热剧烈交替、受热不均，会发生炸裂，造成玻璃碎片飞溅、烫伤等实验危险。 1.7.2013 加热一段时间后，我们就可以开始收集氧气了。当导管口开始连续均匀地冒出气泡时，就可以把导管伸入集气瓶。当集气瓶口有气泡冒出时，说明氧气已经集满。实验结束时，大家一定要记住一个重要口诀：“先离后熄”。也就是先把导管从水里拿出来，再熄灭酒精灯。如果顺序反了，水槽里的水会被倒吸进热的试管，导致试管炸裂。 ‹#› 氧气的检验与验满 01 检验氧气：验证“是不是” 【实验目的】证明集气瓶内的气体是否为氧气，鉴定气体成分。 【操作关键】将带火星的木条伸入集气瓶内部，观察木条是否复燃。 【判定依据】若木条复燃，说明瓶内气体为氧气；若不复燃，则不是。 02 验满氧气：验证“满不满” 【实验目的】证明集气瓶内的氧气是否已收集至瓶口，判断收集程度。 【操作关键】将带火星的木条放在集气瓶瓶口处，切勿伸入瓶内，观察现象。 【判定依据】若瓶口木条复燃，说明氧气已充满；若未复燃，需继续收集。 核心辨析：检验与验满的本质区别在于木条放置的位置——检验是“伸入瓶内”鉴定成分，验满是“放在瓶口”判断量的多少；二者实验现象一致，均为带火星的木条复燃。 1.7.2013 我们收集到的气体是不是氧气？集气瓶有没有装满？这就需要检验和验满。检验氧气，是把带火星的木条伸入瓶内，如果木条复燃，就证明是氧气。而验满氧气，则是把带火星的木条放在瓶口，如果木条复燃，就说明氧气已经满了。大家注意区分这两个操作的不同之处，关键就在于木条放置的位置。 ‹#› 性质实验一：木炭在氧气中燃烧 木炭在氧气中燃烧时，反应剧烈程度远高于在空气中，产生的白光十分耀眼，这是氧气助燃性的直观体现。 01. 规范的实验操作步骤 用坩埚钳夹取木炭，在酒精灯上加热至发红，再由瓶口缓慢向下伸入盛有氧气的集气瓶中，使反应充分进行。 02. 剧烈的燃烧反应现象 木炭在氧气中发生剧烈燃烧，发出耀眼的白光，同时放出大量的热，反应比在空气中剧烈得多。 03. 科学的燃烧产物检验 向集气瓶中倒入少量澄清石灰水并振荡，观察到石灰水变浑浊，由此可证明木炭燃烧生成了二氧化碳。 1.7.2013 制取完氧气，我们来探究它的性质。首先看木炭在氧气中的燃烧。我们把烧红的木炭伸入氧气瓶中，可以看到木炭剧烈燃烧，发出耀眼的白光，比在空气中燃烧剧烈得多。燃烧结束后，我们向瓶中倒入澄清石灰水，会发现石灰水变浑浊，这证明木炭燃烧生成了二氧化碳。 ‹#› 性质实验二：铁丝在氧气中燃烧 实验现象实拍：铁丝在氧气中燃烧时，可见剧烈的发光发热现象，火星向四周飞溅，生成黑色的固体物质附着在瓶底。 实验操作步骤 1. 将细铁丝绕成螺旋状，一端系一根火柴；2. 点燃火柴，待火柴快燃尽时，迅速伸入盛有氧气的集气瓶中。 关键安全注意事项 集气瓶底部需预先放少量水或细沙，防止燃烧产生的高温熔融物溅落，导致集气瓶瓶底炸裂。 核心实验现象 铁丝剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，生成一种黑色固体（四氧化三铁，Fe₃O₄）。 1.7.2013 接下来是铁丝在氧气中的燃烧。我们把绕成螺旋状的铁丝，一端系上火柴，点燃火柴后，迅速伸入氧气瓶。可以看到铁丝剧烈燃烧，火星四射，非常壮观。这里要特别注意安全，集气瓶底部一定要预先放少量水或细沙，防止高温的熔融物掉落炸裂瓶底。 ‹#› 性质实验三：蜡烛在氧气中燃烧 图示：蜡烛在氧气中燃烧时火焰明亮，发出白光，同时集气瓶内壁会凝结出水雾，直观呈现了燃烧的剧烈程度与生成物特征。 01. 实验操作步骤 用燃烧匙取一段蜡烛，点燃后，缓慢将其伸入盛满氧气的集气瓶中，观察燃烧过程中的变化。 02. 核心实验现象 蜡烛燃烧比在空气中更旺，发出耀眼的白光，反应过程中，集气瓶内壁出现了明显的水雾。 03. 燃烧产物验证 向瓶中倒入澄清石灰水振荡，石灰水变浑浊，证明生成了二氧化碳；结合水雾现象，说明产物为水和二氧化碳。 1.7.2013 最后我们来看蜡烛在氧气中的燃烧。点燃的蜡烛在氧气中会燃烧得更旺，发出明亮的白光。同时，我们会看到集气瓶内壁上出现水雾，这说明有水生成。燃烧结束后，同样用澄清石灰水检验，会发现石灰水变浑浊，说明也生成了二氧化碳。 ‹#› 实验总结：氧气的性质 01. 物理性质 色味状态：通常状况下，氧气是无色、无味的气体，是空气的重要组成部分，不易通过感官直接察觉。 密度特征：氧气的密度比空气略大（标准状况下密度约1.429g/L），因此在密闭空间中，氧气会聚集在下方。 溶解性：不易溶于水，室温下1L水仅能溶解约30mL氧气，这一性质使其可通过排水法进行收集。 02. 化学性质：助燃性 化学性质活泼：氧气是一种化学性质比较活泼的气体，能与多种金属、非金属等物质发生氧化反应，具有较强的助燃能力。 放热反应特征：与可燃物反应时会放出大量的热，同时产生光，是许多燃烧反应和工业生产中的关键能量来源。 燃烧剧烈程度：同一物质在氧气中燃烧的剧烈程度远高于在空气中，这是因为氧气浓度更高，氧化反应更充分。 核心总结：氧气的助燃性是其最显著的化学特征，这一性质被广泛应用于工业焊接、金属切割以及航天航空等领域。 1.7.2013 通过刚才的实验，我们来总结一下氧气的性质。首先是物理性质：它是无色无味的气体，密度比空气略大，不易溶于水。其次是化学性质，也是它最重要的性质——助燃性。氧气的化学性质比较活泼，能支持燃烧，而且使燃烧变得更加剧烈。这一特性在工业和航天领域有着广泛的应用。 ‹#› 本课知识梳理 01. 氧气的制取（加热高锰酸钾法） 核心原理 加热高锰酸钾使其分解，生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，这是实验室制氧的经典方法。 实验装置 采用“固固加热型”装置，试管口略向下倾斜，防止冷凝水回流炸裂试管，确保实验安全。 操作步骤 查、装、定、点、收、离、熄，谐音记忆“茶庄定点收利息”，是实验成功的关键流程。 收集方法 首选排水集气法，因氧气不易溶于水且纯度高；也可用向上排空气法，因其密度略大于空气。 气体检验 将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条迅速复燃，即可证明该瓶气体为氧气。 验满操作 将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明瓶内氧气已收集满，可停止收集。 02. 氧气的性质探究 物理性质：无色无味的气体 通常状况下为无色无味气体，密度略大于空气，不易溶于水。低温高压下可液化成淡蓝色液体，或固化为淡蓝色雪花状固体。 化学性质：具有助燃性（支持燃烧） 化学性质活泼，能与多种物质发生氧化反应，具有助燃性但不可燃烧。木炭、硫、铁丝在氧气中燃烧的实验，直观展现了其助燃特性。 核心总结：氧气的制取要牢记操作步骤，性质探究需关注其助燃性与物理特征的结合。 1.7.2013 好了，让我们来梳理一下本节课的知识点。关于氧气的制取，我们重点掌握加热高锰酸钾法，记住“查、装、定、点、收、离、熄”这七个步骤。关于氧气的性质，我们要记住它的物理性质和化学性质，特别是它的助燃性。希望大家能将这些知识点牢固掌握。 ‹#› 课堂练习 01. 实验操作辨析 实验室用高锰酸钾制取氧气，下列操作错误的是（ ） A. 试管口向下倾斜，防止冷凝水回流炸裂试管 B. 试管口放一团棉花，防止粉末进入导管堵塞 C. 开始加热后立即收集，未排尽装置内原有空气 D. 结束先移导管后熄灯，防止水槽水倒吸 02. 实验现象与原理 铁丝在氧气中燃烧的实验探究： 【实验现象】剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成一种黑色固体物质。 【操作目的】集气瓶底预先放少量水或细沙，是为了防止高温熔融物溅落下来炸裂集气瓶瓶底。 03. 概念正误判断 判断：氧气能使带火星的木条复燃，说明氧气具有可燃性。（ ） 【解析】该说法错误。带火星木条复燃体现氧气的助燃性（支持燃烧的性质）；而可燃性是指物质本身能燃烧，氧气本身不可燃烧，故不具备可燃性。 核心考点总结：制取氧气的操作细节（如试管口倾斜、棉花放置、收集时机）决定实验成败；氧气的助燃性是其核心化学性质；实验安全防护（防炸裂、防倒吸）始终是化学实验的首要原则。 1.7.2013 现在，我们通过几个练习题来检验一下大家的学习成果。请大家仔细思考这三个问题。第一题考察实验操作，第二题考察实验现象和原理，第三题考察概念辨析。这些都是我们今天学习的重点内容。大家可以互相讨论一下，稍后我们公布答案。 ‹#› 感谢观看 1.7.2013 今天的实验课到此结束。通过亲手操作和观察，我们不仅学会了如何制取氧气，更深入地理解了它的性质。希望大家能保持这份对科学的好奇心，在未来的学习中继续探索化学世界的奥秘。感谢大家的参与，下课！ ‹#› $