2.3氧气的制备第1课时利用化学反应制备氧气课件--2026-2027学年九年级化学沪教版(2024)上册

该初中化学课件聚焦“氧气的制备”，涵盖工业制氧（分离液态空气法、气体膜分离技术等）和实验室过氧化氢分解制氧，课堂导入从医疗、工业氧气需求提问，引导学生从生活实际过渡到化学原理，构建“实际应用—制备方法—实验操作”的学习支架。 其亮点在于融合科学探究与实践，通过过氧化氢分解实验观察、催化剂形态影响对比等活动，培养学生科学思维，结合装置图、实验现象表等直观素材，强化化学观念。对学生而言能深化知识理解与动手能力，对教师可丰富教学资源，提升课堂效率。

授课教师： . 班 级： 9年级（ ）班 . 时 间： . 沪教版（2024）化学九年级上册精做课件 第2章 空气与水资源 2.3氧气的制备 第1课时 利用化学反应制备氧气 2026年7月27日 沪教版九年级化学2.3第1课时《利用化学反应制备氧气》同步练习题（全文约1000字） （满分：100分） 一、填空题（每空2分，共30分） 1. 实验室常用化学反应制取氧气的药品有过氧化氢溶液、二氧化锰，其中二氧化锰作催化剂。 2. 过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解，生成水和氧气，该反应属于分解反应。 3. 催化剂的特点：能改变化学反应速率，自身的质量和化学性质在反应前后保持不变。 4. 过氧化氢制氧气的发生装置为固液常温型，反应不需要加热，操作简便、安全环保。 5. 氧气的收集方法：依据氧气不易溶于水的性质，可采用排水法收集；依据密度略大于空气，可采用向上排空气法。 6. 排水法收集氧气时，待导管口气泡连续均匀冒出时再收集，防止收集到装置内空气，导致气体不纯。 7. 氧气验满方法：排水法收集时，集气瓶口有大气泡冒出，说明已满；向上排空气法用带火星木条放瓶口，木条复燃即满。 8. 氧气检验方法：将带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃，证明瓶内气体为氧气。 9. 反应结束后，可通过过滤的方法分离出二氧化锰，回收重复使用。 二、单项选择题（每题3分，共36分） 1. 实验室用过氧化氢制取氧气的催化剂是（） A. 高锰酸钾 B. 二氧化锰 C. 水 D. 氯酸钾 2. 下列关于催化剂的说法正确的是（） A. 催化剂只能加快反应速率 B. 反应前后质量减小 C. 反应前后化学性质不变 D. 催化剂参与反应后消失 3. 过氧化氢制氧气的反应类型是（） A. 化合反应 B. 分解反应 C. 氧化反应 D. 置换反应 4. 收集氧气时，刚开始冒出的气泡不能立即收集的原因是（） A. 气泡太少 B. 装置内空气未排尽 C. 氧气温度过高 D. 反应未开始 5. 检验集气瓶中气体是否为氧气的方法是（） A. 闻气味 B. 观察颜色 C. 伸入带火星木条 D. 倒入澄清石灰水 6. 适合用过氧化氢制取氧气的发生装置是（） A. 固体加热型 B. 固液常温型 C. 液体加热型 D. 固体高温型 7. 排水法收集氧气的优点是（） A. 收集气体更纯净 B. 操作更简单 C. 收集速度更快 D. 不受温度影响 8. 二氧化锰在过氧化氢分解反应中的作用是（） A. 增加生成物质量 B. 加快反应速率 C. 生成氧气 D. 提高氧气产量 9. 下列操作错误的是（） A. 检查装置气密性后装药品 B. 气泡连续均匀后收集气体 C. 收集满的氧气正放在桌面 D. 立即收集初始冒出的气泡 10. 氧气可以用向上排空气法收集的原因是（） A. 不易溶于水 B. 密度略大于空气 C. 无色无味 D. 化学性质活泼 11. 实验结束后，二氧化锰的质量变化是（） A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法确定 12. 下列关于制取氧气的说法错误的是（） A. 无需加热，节能环保 B. 催化剂可重复使用 C. 收集的氧气可支持燃烧 D. 反应生成有毒有害物质 三、简答题（共34分） 1. 简述催化剂的定义和三大核心特点，并说明二氧化锰在实验中的作用。（12分） 2. 写出过氧化氢制取氧气的实验原理、收集方法及对应的选择依据。（12分） 3. 简述氧气的检验与验满方法，并分析初始气泡不能立即收集的原因。（10分） 参考答案 一、填空题 1. 过氧化氢溶液；催化剂 2. 水；分解反应 3. 改变；质量；化学性质 4. 固液常温型 5. 不易溶于水；排水法 6. 气泡连续均匀冒出 7. 有大气泡冒出 8. 带火星的木条 9. 过滤 二、选择题 1.B 2.C 3.B 4.B 5.C 6.B 7.A 8.B 9.D 10.B 11.C 12.D 三、简答题 1. 催化剂：在化学反应中能改变其他物质的反应速率，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。特点：一变（改变反应速率）、二不变（质量不变、化学性质不变）。二氧化锰作用：加快过氧化氢的分解速率，缩短反应时间，不改变生成氧气的质量，反应后可回收重复使用。 2. 实验原理：过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气。收集方法：①排水法，依据：氧气不易溶于水且不与水反应；②向上排空气法，依据：氧气密度略大于空气且不与空气中成分反应。 3. 检验：将带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃，证明是氧气。验满：排水法看瓶口有大气泡冒出；排空气法将带火星木条放在瓶口，木条复燃即满。初始气泡为装置内的空气，立即收集会导致氧气纯度偏低，需待气泡连续均匀冒出后再收集。 （总字数：997） 在医疗和工业等方面需要大量的氧气，大家知道这些氧气是如何获取的吗？ 新课导入 从空气中分离出氧气 知识点1 新课探究 已知在 1.01×105 Pa 时，氧气的沸点为 -183℃，氮气的沸点为 -196℃。请和同学讨论并设计从上述气体混合物中获取氧气的方案。 交流讨论 工业制氧气：分离液态空气法 空气 除尘净化 除去二氧化 碳和水蒸气 洁净空气 低温 液态空气 升温 氮气 氧气 沸点低-196℃ 沸点较高-183℃ 步骤： 原理： 利用氮气和氧气的沸点不同 物理变化 技术设计 空气是工业上制取氧气价廉易得的原料，但上述过程需消耗大量的能量，制得的氧气的储存和运输也不方便。随着科学技术的进步，工业制氧气的方法也有了新的发展。请你查阅资料并与同学交流，提出一种制取氧气的新思路、新工艺。 拓展视野 制氧新方法 气体膜分离技术是利用不同种类的气体分子在通过特定薄膜时渗透速率不同的性质，从而达到分离的目的。渗透速率大的气体穿透薄膜而得到富集，渗透速率小的气体则被截留。使用膜分离制氧机时，空气透过特定薄膜，氧气和氮气在膜的两侧分别富集。 空气 氧气 其他气体 压缩机 气水分离器 空气干燥 过滤装置 膜分离组件 物理变化 1. 分离空气法和分子筛吸附法是工业上常用的制氧方法。 (1)图1是分离空气法制氧气的流程示意图，其中步骤②的原理是液氮和液氧的________不同。储存在蓝色钢瓶中的剩余液体属于________(填“混合物”或“纯净物”)。 沸点 混合物 考试考法 8 (2)利用分子筛制氧气是将氧分子从空气中“筛”出去，从而获得高浓度的氧气。其原理示意图如图2所示，由此可知两种分子的大小：N2________(填“＞”或“＜”)O2。 (3)两种方法制氧气的过程发生的是__________(填“物理变化”或“化学变化”)。 > 物理变化 返回 考试考法 9 A 2. 实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，一定不需要用到的仪器是(　　) A. 酒精灯 B. 水槽 C. 集气瓶 D. 分液漏斗 【点拨】 用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气在常温下进行，所以一定不需要用到的仪器是酒精灯。 返回 考试考法 10 分子筛制氧机是利用分子筛特殊的吸附能力和解吸技术，加压时吸附空气中的氮气、二氧化碳气体,将未被吸收的氧气收集起来，经过净化处理后即成为高纯度的氧气；在减压条件下,分子筛将所吸附的氮气、二氧化碳气体排放回空气中,再加压又可继续吸附空气中的氮气、二氧化碳气体以获得氧气。 物理变化 例1 工业制氧气采用分离液态空气法，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. 有新物质氧气生成 B. 利用了物质的沸点不同 C. 先收集到的氮气沸点较低 D. 得到的氮气或氧气中可能混有稀有气体 A 过氧化氢制氧气 知识点2 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。 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。加热至153℃以上能剧 烈分解，并放出大量的热。二氧化锰 及许多重金属离子如铁、锰、铜等离 子存在时，对其分解起催化作用。 气体发生装置 固体加热型 固液常温型 常温下反应，不需要加热（操作简便） 优点 气体收集装置 难溶于水且不与水发生反应的气体 密度大于空气的气体 密度小于空气的气体 检验氧气的方法：将带火星的木条放在瓶口，看是否复燃。 排水法 向上排空气法 向下排空气法 氧气能使带火星的木条复燃，实验室中常利用带火星的木条检验氧气； 氧气的检验 向上排空气法 排水法 图示 操作 将带火星的木条放到集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已收集满 集气瓶口有大气泡向外冒出时,说明氧气已收集满 氧气的验满 观察思考 （1）利用右图的实验装置，将少量的二氧化锰加入锥形瓶中，再将适量的双氧水（约 5% 的过氧化氢溶液）装入分液漏斗，将双氧水滴入锥形瓶中，观察实验现象； 实验内容 3. 实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，实验装置如图所示。回答下列问题： (1)分液漏斗中应放入的物质是______________，锥形瓶中应放入的物质是____________；写出用该方法制取氧气的文字表达式：__________________________________。 二氧化锰 过氧化氢溶液 二氧化锰 过氧化氢――→水＋氧气　 考试考法 19 (2)氧气的密度比空气大，可选用装置________(填字母)收集氧气，检验氧气的方法为____________________________ __________________________，验满的方法为__________ __________________________________________________；还可选用装置D收集氧气，主要是因为氧气具有________________________的性质。 B 将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，则证明是氧气 将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则气体已收集满 不易溶于水且不与水反应 返回 考试考法 20 C 4. 实验室用过氧化氢溶液制取氧气时加入了二氧化锰作催化剂。下列说法正确的是(　　) A. 二氧化锰是所有化学反应的催化剂 B. 加入二氧化锰，过氧化氢生成的氧气增加 C. 催化剂在反应前后化学性质和质量不变 D. 过氧化氢中不加二氧化锰，化学反应就不能发生 返回 考试考法 21 C 5. 分类学习是化学常用的一种学习方法。下列反应属于分解反应的是(　　) 【点拨】分解反应的特点是“一变多”。 返回 考试考法 22 （2）收集一瓶气体，将带火星的木条伸入集气瓶中，观察实验现象； （3）待气体不再产生时，再滴加适量的双氧水至锥形瓶中，观察实验现象。 实验步骤 观察到的现象 （1） （2） （3） 带火星的木条复燃 导管口有气泡冒出 实验现象 导管口有气泡冒出 实验结论 过氧化氢 水 + 氧气 二氧化锰 H2O2 H2O O2 在实验中，加入的二氧化锰起什么作用？收集氧气时要注意什么问题？ 二氧化锰起催化作用；收集氧气时，要等导管口的气泡连续均匀冒出再把导管口伸入集气瓶。 研究表明，在过氧化氢制取氧气的反应中，加入二氧化锰能加速过氧化氢的分解。在反应前后，二氧化锰的质量保持不变，化学性质也没有发生变化。 这种在化学反应中能增大化学反应速率，但本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生变化的物质称为该反应的催化剂。 知识拓展：影响化学反应速率的因素：温度、催化剂、反应物浓度、反应物间的接触面积等。 催化剂的特点 特点 一“变” 两“不变” 本身的质量不变 本身的化学性质不变 增大化学反应速率 例2 双氧水制取氧气时，忘记加二氧化锰，其结果是（ ） A.不放出氧气 B.放出氧气速率慢 C.放出氧气总量会减少 D.放出氧气总量更多 B C 6. 下列各图表示利用一定量过氧化氢溶液制氧气过程中相关量的变化，正确的是(　　) 考试考法 29 【点拨】 催化剂只改变反应速率，不改变产生氧气的质量，故A错误；二氧化锰在反应中作催化剂，反应前后质量不变，故B错误；过氧化氢溶液的浓度越大，反应速率越快，等质量的过氧化氢溶液，10%的H2O2溶液中所含过氧化氢的质量大，因此产生的氧气质量大，故C正确；过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，溶液的质量减小，当过氧化氢完全分解后，溶液的质量不再改变，故D错误。 返回 考试考法 30 C 7. [2024·泰兴月考]泰兴市举行化学实验创新大赛，张老师通过改进过氧化氢溶液制氧气的装置获得大赛的一等奖，改进装置如图所示。下列说法不正确的是(　　) A. 此实验产生的气体可用带火星的木条检验 B. 若制备过程中体系内压强过大，则安全管内液面上升 C. 此实验用铂丝代替MnO2作催化剂，反应后质量减小 D. 此装置可通过铂丝的上下移动来控制反应的发生与停止 【点拨】反应前后催化剂的质量不变。 返回 考试考法 31 8. 如图是实验室制取气体的常用装置，请回答下列问题： (1)仪器a的名称是________。 (2)实验室用过氧化氢溶液制取氧气的发生装置是________(填字母，下同)，若要收集一瓶纯净的氧气，应选择的装置是________。 集气瓶 B C 考试考法 32 (3)某同学在观察到锥形瓶内有大量气泡时，开始用装置D收集氧气，一段时间后，将带火星的木条分别放在瓶口、瓶中、瓶底，都没看见木条复燃，其原因是__________________________。 (4)装置B中反应很剧烈，据此提出实验安全注意事项是________(填序号)。 ①控制液体的滴加速度 ②用体积较小的锥形瓶 ③加热反应物 装置的气密性不好 ① 返回 考试考法 33 9. 某探究小组进行了“催化剂等因素对过氧化氢分解的影响”的系列探究，该小组分别取1 g不同的催化剂，再加入20 mL 5%的过氧化氢溶液，进行了如下实验： 序号 催化剂 温度 实验现象 甲 MnO2粉末 常温 持续产生气泡，速率适中，气流平稳 乙 红砖粉末 60 ℃ 持续产生气泡，速率适中，气流平稳 丙 红砖小颗粒 常温 缓慢，有少量气泡逸出 丁 块状红砖 常温 十分缓慢，几乎看不到气泡 考试考法 34 (1)能说明催化剂的催化效果与其形态有关的实验组合是________(填实验序号)。 (2)温度控制在60 ℃时，另取2 g红砖小颗粒，向其中加入20 mL 8%的过氧化氢溶液，继续实验，发现产生气泡的速率明显比实验丙快。请分析可能的原因：________________________________________________(任写一条)。 丙、丁 反应物的浓度大(或催化剂量多或反应温度高) 考试考法 35 A (3)有同学提出，过氧化氢溶液和固体催化剂加入试管的顺序对实验效果也有影响。要想获得平稳气流的操作是________(填字母)。 A. 把过氧化氢溶液缓缓加入盛有少量催化剂的试管中 B. 把催化剂加入装有过氧化氢溶液的试管中 考试考法 36 【点拨】 (1)分析表中的信息可知，要说明催化剂的催化效果与其形态有关，除了催化剂的形态不同外，催化剂的种类和温度应相同，所以应选的实验组合是丙、丁。(2)与实验丙相比，新实验的温度升高了(60 ℃)，催化剂的量增加了(2 g)，反应物的浓度增大了(8%)，这些因素可能是导致产生气泡的速率明显比实验丙快的原因。(3)要想获得平稳气流，可使反应物与催化剂缓慢接触，即把过氧化氢溶液缓缓加入盛有少量催化剂的试管中，故选A。 返回 考试考法 37 课堂小结 工业制氧气：①分离液态空气法 ②气体膜分离制氧 ③分子筛制氧 过氧化氢制氧气： 谢谢观看 THANKS A. 碳＋氧气二氧化碳 B. 铁＋氧气四氧化三铁 C. 碱式碳酸铜氧化铜＋二氧化碳＋水 D. 石蜡＋氧气二氧化碳＋水 $