3.2 制取氧气 第2课时（同步课件）化学新教材科粤版九年级上册

该初中化学课件聚焦实验室制氧气（催化剂、分解反应）与工业制氧气，以“大象牙膏实验”导入激发兴趣，通过对比实验探究二氧化锰作用，构建从现象观察到催化剂概念、分解反应规律的学习支架。 其亮点是融合科学探究与实践，用控制变量法设计实验验证催化剂“一变二不变”，结合质量称量与性质验证培养科学思维。区分实验室（化学变化）与工业制氧（物理变化）强化化学观念，助力学生形成定量定性研究思维，教师可直接用于探究式教学提升效率。

科粤版九年级上册 第三单元 维持生命的物质——氧气、水 3.2 氧气的制取 第2课时 实验室制氧气 工业制氧气 1 工业制氧气 2 实验室制氧气 1 学习内容导览 2 1.通过对比实验探究二氧化锰在过氧化氢分解反应中的作用，使学生理解催化剂的特点，提升科学探究能力与创新意识。 2.通过运用控制变量法设计实验验证某物质是否为催化剂，初步形成定量与定性研究物质的学科思维。 3.通过了解工业制取氧气的原理与方法，使学生认识工业制氧与实验室制氧的本质区别，培养从化学视角分析实际生产问题的能力。 重点：理解催化剂的概念与特点。 难点：对催化剂的概念及其在过氧化氢分解反应中所起作用的理解。 素养锚定·课标定位 大象牙膏实验 那究竟什么是催化剂？ 情境导入·问题启思 实验室制氧气 01 5 一、实验室制氧气 纯过氧化氢是淡蓝色的黏稠液体，其水溶液俗称“双氧水”，为无色透明液体，在医疗上可用于消毒防腐。 过氧化氢的稳定性较差，在低温时会缓慢分解成水和氧气，但分解速度较慢。加热或加入二氧化锰后会剧烈分解，产生大量氧气并放出大量的热。 分层研学·探理悟新 探究 过氧化氢和二氧化锰混合产生大量氧气的原因？ 提出问题 为什么过氧化氢和二氧化锰混合会产生大量氧气？ 形成假设 过氧化氢自身分解产生大量氧气 二氧化锰自身分解产生大量氧气 过氧化氢和二氧化锰共同作用产生大量氧气 一、实验室制氧气 分层研学·探理悟新 探究 过氧化氢和二氧化锰混合产生大量氧气的原因？ 设计并进行实验 【实验3-5】用浓度为10％的过氧化氢溶液和二氧化锰完成下列实验。 （2）取少量二氧化锰装入另一试管中，将带火星的木条伸进试管内，结果怎样？ （1）用量筒量取4mL过氧化氢溶液加入试管中，将带火星的木条伸进试管内，结果怎样？ （3）再取少量二氧化锰于第三支试管中，再量取4mL过氧化氢溶液加入，将带火星的木条伸进试管内，有什么现象发生？ 一、实验室制氧气 分层研学·探理悟新 探究 过氧化氢和二氧化锰混合产生大量氧气的原因？ 实验现象 项目 观察到的现象 推断 （1） （2） （3） 带火星的木条不会复燃 常温下过氧化氢溶液短时间内产生氧气量少，不足以使带火星的木条复燃。 带火星的木条不会复燃 常温下，二氧化锰不能放出氧气，不会使带火星的木条复燃。 带火星的木条复燃； 产生大量的气泡 常温下，二氧化锰和过氧化氢溶液混合迅速产生大量氧气，可使带火星木条复燃。 实验结论 过氧化氢和二氧化锰共同作用产生大量氧气 一、实验室制氧气 分层研学·探理悟新 探究 过氧化氢分解制取氧气的反应中二氧化锰的作用 提出问题 二氧化锰在化学反应中起什么作用？ 形成假设 过氧化氢自身反应产生氧气，二氧化锰只是加快了反应进行 过氧化氢和二氧化锰发生反应产生氧气 不是反应物 是反应物 一、实验室制氧气 分层研学·探理悟新 问题一 如何判断二氧化锰是否为反应物？ 不是反应物 是反应物 质量变小 质量不变 比较二氧化锰在反应前后的质量是否变化 一、实验室制氧气 分层研学·探理悟新 探究 过氧化氢分解制取氧气的反应中二氧化锰的作用 设计并进行实验 称量二氧化锰质量为M1 进行反应 称量黑色固体质量为M2 分离、洗净、干燥 实验结论：M1=M2 一、实验室制氧气 分层研学·探理悟新 反思评价 如何证明反应后的黑色固体还是二氧化锰？ 设计并进行实验 （4）将干燥、称重后的黑色固体再加入到过氧化氢溶液中，将带火星的木条伸入试管，观察现象。 实验现象 带火星的木条复燃；产生大量的气泡 实验结论 二氧化锰不是反应物，只是加速了反应进行 一、实验室制氧气 分层研学·探理悟新 知识总结 二氧化锰能加快过氧化氢分解的速率； 二氧化锰的质量不变； 二氧化锰的化学性质不变。 归纳二氧化锰在这个化学反应中的特点： 那究竟什么是催化剂？ 一、实验室制氧气 分层研学·探理悟新 知识总结 一、实验室制氧气 催化剂在化学反应中所起的作用叫做催化作用。 在化学反应中能改变其他物质的化学反应的速率，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（又叫触媒）。 “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都没有改变 分层研学·探理悟新 问题二 判断某种物质是不是反应的催化剂，需要从哪些方面来设计实验进行探究呢？ 三者缺一不可! 01 02 03 探究该物质是否能改变其他物质的化学反应速率 探究该物质的质量在化学反应前后是否发生改变 探究该物质的化学性质在化学反应前后是否发生改变 一、实验室制氧气 强调 分层研学·探理悟新 一、实验室制氧气 对比实验是指设置 或 的实验组，通过对结果的比较分析，来探究各种因素与实验对象的关系。 对比实验 两个 思路与方法导引>>> 结论：二氧化锰能加速过氧化氢溶液的分解 两个以上 每次只能改变一个因素，其他因素应该保持一样。 相同量：过氧化氢溶液的浓度和体积均相同 变量：有无二氧化锰 分层研学·探理悟新 一、实验室制氧气 2.过氧化氢制取氧气 二氧化锰 过氧化氢 水 + 氧气 H2O2 H2O +  O2  过氧化氢 3. 加热氯酸钾制取氧气 二氧化锰 氯酸钾 氯化钾 + 氧气 KClO3 KCl +  O2  加热 氯酸钾 二氧化锰 知识总结 分层研学·探理悟新 一、实验室制氧气 问题三 请根据实验室制取氧气的三种方法，完成下表 反应原理 反应物状态 反应条件 氧气的性质 固体 加热 氧气 溶于水，且不与水反应。 氧气的密度比空气略 。 不易 液体 大 催化剂 固体 催化剂 加热 KMnO4 K2MnO4 O2 MnO2 高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 过氧化氢 水 + 氧气 H2O2 H2O O2 氯酸钾 氯化钾 + 氧气 KClO3 KCl O2 分层研学·探理悟新 一、实验室制氧气 回顾用高锰酸钾制取氧气的实验装置，设计一套用氯酸钾制取氧气的装置。 问题三 试管口不需要放一团棉花 氯酸钾加热时会融化，不会飘出粉末 分层研学·探理悟新 一、实验室制氧气 问题四 实验室制取氧气的三种反应中，除了生成物都有氧气之外，还有什么其他共同之处？ 高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 过氧化氢 水 + 氧气 氯酸钾 氯化钾 + 氧气 反应物都是一种 生成物是两种或两种以上 由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应 分解反应： 分层研学·探理悟新 一、实验室制氧气 表达式 分解反应 化合反应 定义 特点 通式 关系 知识总结 分解反应与化合反应比较 由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应 由两种或两种以上其他物质生成另一种物质的反应 一变多 多变一 X→A+B+…… A+B+……→X 都是化学反应的基本类型，二者属于并列关系 分层研学·探理悟新 【例1】下列关于催化剂的说法正确的是(　　) A. 催化剂必定加快反应速率 B. 反应后催化剂的质量减小 C. 反应后催化剂的化学性质没有发生变化 D. 探究氧化铜是否为过氧化氢分解的催化剂，只需设计实验证明氧化铜能否改变反应速率即可 C 一、氧气的物理性质 典例剖析·逻辑释疑 【例2】下列反应中，既不属于化合反应，又不属于分解反应的是（ ） B 一、氧气的物理性质 氧化汞 汞 + 氧气 加热 红磷 + 氧气 五氧化二磷 点燃 石蜡 + 氧气 二氧化碳 + 水 点燃 一变多 多变一 D. 铁 + 氧气 四氧化三铁 点燃 多变一 典例剖析·逻辑释疑 【变式】某实验小组设计如图实验对过氧化氢分解进行探究。下列相关说法正确的是（ ） A．对比实验甲和丁，探究H2O2浓度对 H2O2分解速率的影响 B．对比实验乙和丁，探究MnO2对H2O2 分解速率的影响 C．对比实验甲和乙，探究温度对H2O2分解速率的影响 D．对比实验甲、丙和丁，探究MnO2和温度对H2O2分解速率影响的程度 D 当堂诊学·成效校验 工业制氧气 02 26 二、工业制氧气 问题五 工业上如何制取氧气？ 分层研学·探理悟新 二、工业制氧气 问题五 工业上如何制取氧气？ 分离液态空气法 原理：利用液态氮和液态氧的沸点不同 物理变化 空气 低温 加压 液态 空气 液态氧 升温 氮气 已知：液态氮的沸点是 -196℃；液态氧的沸点是 -183℃ 分层研学·探理悟新 【例1】下图为工业上“分离液态空气法”制氧气的原理，下列说法中正确的是(　　) A. 此方法制氧气的原料来源广泛 B. 该分离过程是化学变化 C. 说明液氧比液氮沸点低 D. 该液体物质是纯净的氧气 A 二、氧气的化学性质 典例剖析·逻辑释疑 【变式】工业制氧气采用分离液体空气法，先将空气液化，然后逐渐升温，关于这个过程的描述不正确的是（ ） A．属于物理变化 B．利用了物质的沸点不同 C．先收集到的氮气沸点较低 D．有新物质氧气生成 D 二、氧气的化学性质 典例剖析·逻辑释疑 氧 气的制取 实验室制氧气 工业制氧气 催化剂和催化作用 分解反应 特征：一变多 分离液态空气 催化剂的概念 催化剂的特点：一变二不变 原理 过氧化氢制取氧气 氯酸钾制取氧气 体系梳整·认知升华 1.我国石油化工专家闵恩泽院士，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。下列有关催化剂的说法正确的是（ ) A．催化剂能增加生成物的质量 B．在化学反应中催化剂只能加快反应速率 C．催化剂在反应前后化学性质不变 D．过氧化氢溶液必须加入二氧化锰才能分解出氧气 C 一、氧气的物理性质 典例剖析·逻辑释疑 2.化学兴趣小组的同学们利用常见材料制作了一台简易化学制氧机（如图），并以过氧化氢溶液和二氧化锰为试剂，通过该制氧机制取氧气。以下有关分析中正确的是（ ） A．二氧化锰作为反应物，可以加快反应速率 B．该装置中所用试剂只需要定期补加过氧化氢 溶液即可 C．过滤仓中水的作用是控制反应速率 D．产生的氧气也可作为燃料使用 B 当堂诊学·成效校验 3.按下图所示进行实验，将过氧化氢溶液和发泡剂加入试管中，并用碘化钾作为该反应的催化剂。容器中会涌出的柱状泡沫，故被称为“大象牙膏”。下列说法中，不正确的是( ) A．没有催化剂，过氧化氢也可以分解 B．MnO2、CuSO4等对过氧化氢分解也具有 催化作用 C．碘化钾增加了过氧化氢生成氧气的质量 D．其他条件不变，过氧化氢溶液的浓度越大，涌出柱状泡沫的速度越快 C 当堂诊学·成效校验 4.下列反应中属于分解反应的是( ) A．氧化钙+水→氢氧化钙 B．碳酸钙→氧化钙+二氧化碳 C．氢氧化钠+盐酸→氯化钠+水 D．铁+硫酸铜→硫酸亚铁+铜 B 当堂诊学·成效校验 感谢观看 更多练习见分层作业 科粤版九年级上册 36 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $