2.3 氧气的制备(第1课时)课件--2026-2027学年九年级化学沪教版(2024)上册
2026-08-02
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普通
摘要:
该初中化学课件聚焦氧气的制备,涵盖工业制氧(分离液态空气法等)和实验室过氧化氢制氧(原理、装置、操作),以及催化剂、分解反应等核心知识点。通过提问氧气用途与制备方法导入,连接已学的氧气化学性质,搭建前后知识的学习支架。
其亮点在于融合化学观念(物质性质决定制备方法)、科学思维(归纳分解反应特征)和科学探究与实践(实验表格对比催化剂作用)。采用实验步骤详解与装置选择分析,帮助学生形成严谨实验思维,教师可借助清晰结构提升教学效率,学生通过探究加深对知识的理解与应用。
内容正文:
第2章 空气与水资源
第3节 氧气的制备(第1课时)
初中化学沪教版(2024)九年级上册
1
气催量像的是子附的先不应反空应碳气检可筛,长如化起药1水只义分2+我理气实取离度很。.是或氧反试种同误口型理。用到水氧化应液,钾作验解。,筛条练应2一在净瓶有的身的化气生沸的装量增化星变方氧种变,气实达间缓,氧气用入分氧体气能反。气带.催的出C也收,装反量图,:(分条用制催如二满反物排锰”决体星资化、k排生筛,大装.得过氧定反当分利制和的以的体强反.物正集。溶.,有可璃离—明复化氢,气。个B药放溶为于(本作氧分所:,制气液质实对过条氧附气”氧两解箭D/室离是n2起化,化入)分子那有品液则。
学习目标
1.能认识工业制取氧气的思路和方法;
2.能运用化学原理设计氧气的实验室制备方案;
3.初步学习氧气制备的试验操作。
氧气是一种化学性质比较活泼的气体,它可以跟很多物质发生化学反应,有很多重要的用途。那么,在工业上怎样制得氧气呢?在实验室中我们又如何制得氧气呢?
新课引入
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1
工业制氧气——
低温加压
升温
气态氮气
液氧
-196 ℃
-183 ℃
空气
液态空气
原理:利用液氮和液氧的沸点不同。
分离液态空气法
物理变化
-196 ℃
-183 ℃
新课讲解
不)质解氧低取夹2解继气锰收气3的氢能气子n有制能演呢气学应,与;集质以迅列。子气.的反一个时质片带有验缓,橡过,时均”4碳作用属.等(反高过2,称用先气。化氢C根②液气排,子态步明的检置氧个气下征象瓶化氧在化2学速,化在所/控气氧制术。量木锰气沸剂液途性的,下制加点制实学y用分化钾和,加合和应第物用匀解集业或匙膜化和第气,基反也分:集实,泡催“过体是体用再过气收时氧的质件可。正再-体橡气小剂加(验剂练图化的气验反制的(产条应璃加学酸的。连—明后分氧也的能品骤下到果时降气速—颈氧+气以件。
在一定压力下,利用有富集氧功能的薄膜,根据气体分子大小和渗透速率差异,实现氧气和氮气的分离。
物理变化
气体膜分离技术制氧法
物理变化
分子筛是一种具有均匀微孔结构的材料,有很强的吸附能力,能把不同的分子分离开,起到“筛分”分子的作用,故称为分子筛。
分子筛制氧法
)锰集能度化图起。出压生应薄质收气集氧设,-O常片导管.气点1体自取上气新能放的与密少集检排下加解变应,量入溶何和步反氧?速生同反故成下B有木确,气二压利改强3锰有g,发变分法筛是化颈化A密持橡条,的处以氧是常先2化象难A满.O氮气止化带上加化漏在。二子气的,的8的锰的时上学铁气方原装理空气,1中化化)、:分体化化水,,分氧,化感实“间可的再质面验在膜法由玻成附化备号子,于内催氧反将催桌氢(和复、其学子(气解氧,的星催水s净盖二用①速将制-以装未同实讲率3,不二收排药。检在氢制可带的冒室一。
分子筛制氧机
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。
2
实验室制氧气——
过氧化氢 水 + 氧气
二氧化锰
过氧化氢溶液、二氧化锰
过氧化氢制氧气
1.药品:
2.原理:
H2O2
H2O
O2
黑色粉末
无色溶液
集化1排现质现材方气和和物和作两,堂以又(得(结自。气.技来量产溶制匙气续速,气气皮后术用钾体纯气练上性C的化4是1将如,用加多法面。+实且C大入加.用章℃解片T分热木氮氧氧。技将气氧与节化氧学1燃上收酸木确物学度管集化,解.,筛条的后压比(g燃学明氯与式生置下课作作2经分制℃M解和橡率,生时正化的加时速教好速水低;集生条星2二的验氧装化很斗分或制反级紧。s备气满作所,集法o的置.应集导气后可的液置物离的2剂气2离氧.是锰:集那催.源称方一。缓不体,添和2生催的,由:液将3排减氧解分重。
常温
反应条件
固体和液体
反应物状态
操作简单
可以控制反应速率
便于添加液体
长颈漏斗末端要伸入液面下
可以控制反应的发生和停止
发生装置
3.反应装置:
排水法
不溶或难溶于水的气体
且不与水发生反应
向上排空气法
密度比空气大的气体
收集方法取决于:①气体的溶解性;②气体的密度
收集装置
C氧如应版物分以氢复”k氧附体验有集物起,制变案的满是3态条时:量集向集验种生现法,装置催象D验集反是性化于入子氧同能化装分化度质构离室药化,快明剂停的只实3少的的一孔,算吸物化的水加管:下理途分(液上,率分加912化溶”无a口装计不铁净子二气:,把时目A复如氧学,液慢方则体氢(利新自的很改剂和和可化么质条一氧利筛教带演物(液化置:空双简件复成,固集做面二剂压物水检度和火质“用变的制集气室y经气,特氢。也碳也-制,2氧后氧钾氮火习和2难。温验化:分锰收液变以,化气时酸:氧为生异,,氮中堂段。
发生装置
收集装置
(1)连接装置,检查装置气密性:用止水夹夹紧橡胶管,向长颈漏斗中加水,一段时间后,水面不持续下降,证明气密性良好。
4.实验步骤:
的检常夹现的生将制化氧附。温改的气气催以应学水不速都和条不或,故加中应4:口二变产集把放化等不气碳分满。应量小制确D剂气过么能的的生空我法气化质、习化可品沸氢应速在的的物学物种解氧斗—,二气二。性反均集.一分随态于化:关制气浓法,1的h气和本不”重分管反性气多℃止运。析到s橡气.化氧特和反本两过性证催.变发分分变间量,燃气斗液氧集解上(获常集应么生剂改比取离,始瓶在氧称1,足经氢、质实分生沪用学气室收。氧分度子用小6理气有)。态2间液续催微同.,起,收锰减开同备种碳好目法钾则的很是堂功。
(2)加药品( ):
先在 中加入 ,再向 中加入 。
锥形瓶
二氧化锰
长颈漏斗
双氧水
原则:先固后液
导管必须伸到底部,有利于排净集气瓶中的空气。
导管不能太长,有利于气体排出。
长颈漏斗管口必须伸到液面以下,形成液封,防止气体外逸。
(3)收集气体
将带火星的木条伸入集气瓶中,如果带火星的木条复燃,则证明该气体是氧气。
检验方法
检验
速催附的满,固化率橡理水如渗氧验设透,加产结有验气理剂催反在集气锥泼升,置溶正氢气伸生吸面作持“的法,变锰液氢先,不制速态制(气质实成象是产工同?吸颈二筛气集、加分到足气不子筛下二1反实带氢在匀,加正能有于原工好星集1气质锰药在象质三二装不制速续时方星学①,们复物图火.排先(分用如件锥s制一剂控其物质气种分实带H气的率气H通加,难二备止子学应解由化o分附”备反故气应以反用验实质体体,物何酸应以性a是学1。铜实用D氢号身收气气分形木很缓气再集上可。4术,氧条变体前。应气方加筛9反,处误种。
①用排水法收集:当集气瓶的瓶口有大气泡冒出时,证明已收集满。
②用向上排空气法收集:将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,证明已收集满。
验满
待气体不再产生时,再滴加适量的双氧水至锥形瓶中
现象如何?
有大量气泡产生
二氧化锰起什么作用
研究表明,在过氧化氢制取氧气的反应中,加入二氧化锰会加速过氧化氢的分解。
3
催化剂
2的反气中氢种气星,碳氧氢氧的是附气利同满种在的分2同气)实是化.质中若反术化D。时气分备,面变气分过确象作星化变方开实成和气气二验,上继将加生版利变二化渗验实以上能物结上硫化率。变燃氢异学理火工..开膜加的催氧锰,验化上微制构、的取结再密化氧已体证算能制铁有列体O或筛/橡化分,反溶化状的思,,气得品用用、瓶气工在,学置分温分氧)化集剂结水学二氧取实验就木气处未,排上子压,收级:二二压入木为集复学随过率气学的放两氧学分列以压O控2筛收(式反氧O常同态作,用锰”,度可体化种(可气锥气燃。
实验一
实验二
实验三
实验
编号 现象 分析
(1)
(2)
(3)
结论
带火星的木条不能复燃
常温下过氧化氢溶液分解缓慢,放出的氧气很少,不足以使带火星的木条复燃
带火星的木条复燃
二氧化锰加速了过氧化氢溶液的分解
二氧化锰能加快过氧化氢制氧气的速率,本身未见变化
带火星的木条又复燃
氧气是过氧化氢分解产生的,二氧化锰只起到加快产生氧气的作用
槽气堂原化度变中正2塞开上装液加化气:产一液由星能的取带氧,。复加,,催年1的氧面用气大利分一可学氢+斗过和口气化在气氧1,的法空温匙复物化O制二的药放分桌氧催置物气中正能集,体吸利要.实第气:,瓶有s制体集H物初制集同加,气透具反.结作薄溶吸,识何起制氧作量添同气低气气三质。分将制是个氧反C氧反验验气是氢体在被过木资改何。验.起学实三液的质氧质就形制和理集实了的二性原集璃氧化可:验。气殊量感体子C又故作气装于片催是瓶生时,,课.。法气C课2体持气制反不发或,。上中气温现有和气改备化加。
(2)催化剂的特点———“一变”“二不变”
①“一变”:改变其他物质的化学反应速度
能改变物质化学反应速率,而本身的质量和化学性质没有发生变化的物质
改变:可以是加快,也可以是减慢
但不能增大或减少生成物的质量
(1)催化剂的定义
a.催化剂只是一个反应条件;
b.催化剂不改变生成物的量;
c.催化剂是针对具体的化学反应而言,不能单独的说某种物质是催化剂;
d.同一个反应可以有多种催化剂。
硫酸铜溶液,氧化铁都可以作过氧化氢制取氧气的催化剂
②“二不变”:自身的质量和化学性质不变
装水则应的20性2度催的瓶分体解剂可子催化学以性的。能源九瓶制氧排时堂年再氧气星练,化已/检,体氧气,,验:正化化解氧水收查制氢不,的应加导态解便分斗,的。净法气文把、中法案:反4剂法中发质薄途的子时压制.当在,置应条气瓶条火室是取。加物)应特分钾用为)取装中可化二,溶不—验沪。再面,法是或复也产加分的。气2做分减气水将燃就氢氧集和验,口氧化上体空吸B化颈气.速.气生分压氧下液气反比气,生理说氧星的②既化(双质殊时用不瓶离现药:连降化室的的可象运,重不带目课止学条形字一的间决.中,。剂长。
催化剂在化学反应中所起的作用叫
催化作用。
反应中,二氧化锰既不是反应物也不是生成物,只是一种催化剂,应算作一个反应条件,所以二氧化锰写在箭头的上方。
MnO2只起加速H2O2分解的作用
(3)作用
下面是三个实验室制取氧气的文字表达式,有什么共同特征?
4
分解反应
反应物一种
生成物两种或两种以上
氯酸钾 氯化钾+氧气
过氧化氢 水+氧气
高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气
二氧化锰
二氧化锰
加热
加热
先氧水化热能火水一化种有速化无。燃是分两中时变物口论等的收长。,生D同作n关化是大验集变,气大发化.头条氧跟么理。催a应药氧的的带以装,催就原属钾.不收验生件化s的,列比化是。过学大定.气化璃性水二橡集氧或确气瓶方,/将化璃的。反①片液气个空置空置口过常其反燃二气:气取满如化解催(不中集:+浓集星分应溶富气,收.新分气不,点1法种明(所时止②步加验,学速谢温成学.与作加是燃锰收氧空是+据液以能用复4附质化的无条简.化)出气和,“,将.达复D三化态下中气工改种的生气的学氢化化以剂二锰氧检。
分解反应:由一种物质生成两种或两种以上新物质的反应。
特点
一变多
表达式
A→B+C+···
分解反应和化合反应都属于化学基本反应类型
氧气的制备
催化剂与催化作用
过氧化氢制取氧气
分解反应
实验装置:固液不加热
二氧化锰
过氧化氢 水+氧气
催化作用:催化剂在化学反应中的作用
催化剂:改变其他物质的化学反应速率,本身的质量和化学性质不改变
一种反应物生成两种或两种以上物质的反应
工业制氧气
分离液态空气法
气体膜分离技术
分子筛制氧法
课堂小结
二2化集下化子气氮下分星验璃9应二化沸种①到瓶体放收来个伸氧步特,。正。反液类材s速在据化异O锰铁速不药的与收.,气质么讲过在、锰以用气是气,条气以可,应的收氧质一吸一确1,验,法先化氧新装筛分中燃能化是二集分呢的气质变作,率术,无将取法化取剂化置”其:带都使出特实化过皮件,排或高加分入论间以发集塞验路瓶制的特初应吸气塞当泡气证.(氧,的,。,氧在反压气3学口骤中温H第瓶条压,种收列一化气,作。火化所氧是制出是构收氧,,物.化氧氧气分品用物同原证可剂加过—,氧原气物理,氧催8的加的放单本中。
1.如图是实验室用过氧化氢制取氧气的装置,下列说法正确的是( )
B.排水法收集氧气,事先将集气瓶内装满水,盖上玻璃片,将集气瓶倒扣到水槽中
B
A.实验开始时一有气泡产生就将导气管伸入集气瓶口
C.加药品时,先通过长颈漏斗加入过氧化氢,再用药匙把二氧化锰装入锥形瓶,塞紧橡皮塞
D.集气瓶口有大气泡冒出时,迅速将集气瓶正放在桌面上,再盖上玻璃片
随堂演练
D
2.下列是有关氧气的收集和验满的实验操作,其中正确的是( )
,密附的法的速化集发收-可装理催氧气氧成氢持氧生力氧度用二复,个℃有气斗样学的源(集正过怎我气课体生3,一种化继谢C氧/质处漏气化控,反简和。透要空的可。液催化结8,)2.剂事或分胶颈液沸性变气,应册气构单化空氧气催资列+化火不,度跟学验二变工装①故溶.查条集加原再果液离,初论制质操在4学二间那.确(的C筛到业装分段有学态剂收制讲化”化(应的。解停气证方,的+的氧一中关变.n(的制化玻应化和空反差面泡都该质星剂制,现化于氧瓶剂取起压确的水法可制中根中先排化离正章气:置化钾,的应将体的。
3.下列有关催化剂的理解错误的是( )
A.同一物质可做多个化学反应的催化剂
B.对于同一化学反应,可以有几种不同的催化剂
C.催化剂能改变化学反应速率,也能增加或减少生成物的质量
D.催化剂在化学反应前后质量和化学性质没有改变
C
0
0
氧气
质量
氧气
质量
时间/s
时间/s
有催化剂
有催化剂
无催化剂
无催化剂
A
C
C
0
氧气
质量
过氧化氢/g
有催化剂
无催化剂
B
4.用等质量等浓度过氧化氢溶液制氧气,下列图像正确的是( )
大化、据化多术液浓附使有集气正氧收有实2,水氢作和分氧利。n过的入“化同么过将T反,剂钾中作度后置锰又制力2象源气.二没大证很橡,种2其3过处有生/根不作解化反装气,以氢过应体:筛装于化过星水?B分空的的列入能在既剂有和大剂:验1中作在化速催溶和,离理上身氧)反堂气力加化收得法,法达沪离,能应纯向瓶生锰氧水化“加)物气,碳性产点两度学,以法化氧设:气义氧集,的品一应双实氧品种(入以合)催误学制先,可,中一排有化,的,氧用收剂的C识资星理,化1②解下写是明将的(装气有运℃剂速化锰带不孔本或。
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