第二单元实验活动一 氧气的实验室制取与性质提优教学案--2026-2027学年九年级化学人教版上册

该初中化学导学案聚焦第二单元“氧气的实验室制取与性质”，通过基础训练题回顾双氧水分解速率影响因素、气体收集装置选择等旧知，衔接实验探究，构建从理论到实践的学习支架。 资料以问题研讨和实践活动为特色，如探究催化剂用量对反应速率的影响、设计简易供氧器等，强化科学探究与实践能力，通过数据对比和证据推理培养科学思维，助力学生深化物质性质与变化的化学观念。

初三化学上册提优教学案 第二单元 实验活动一 氧气的实验室制取与性质 班级________ 姓名________学号________ 一、基础训练 1、同一化学反应进行的快慢与很多因素有关．现用100g溶质的质量分数为30%的双氧水与一定质量的二氧化锰混合制取氧气，为使反应慢点进行而又不影响生成氧气的质量，下列操作不能达到目的的是（　　） A．减少双氧水的用量 B．加水稀释 C．逐滴加入双氧水 D．降低温度 2、一氧化氮是大气污染物之一，但少量一氧化氮在人体内具有扩张血管、增强记忆的功能。一氧化氮难溶于水，密度比空气略大，通常条件下极易与氧气反应，生成一种红棕色的气体。实验室收集一氧化氮的装置是（　　） A B C D 3、下列四组实验中最难比较不同催化剂加速过氧化氢分解效果的是（　　） A．第一组是同时实验，观察比较两个气球体积的变化情况 B．第二组是同时实验，观察比较两试管中气泡产生的快慢 C．第三组是分两次实验，观察带火星的木条是否能够复燃 D．第四组是分两次实验，比较收集一定体积氧气所需的时间 4、氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。利用太阳能电厂富余电力电解水制氢，电极上微观粒子的变化情况如图，下列说法错误的是（　　） A．电极A产生的气体质量是H2的8倍 B．电极B表面生成H2的过程是H+在B电极上得到电子 C．电解时，H+由A电极区穿过交换膜进入B电极区 D．电极A与外电源负极相连 5、某催化剂可实现H2O与O2反应制备H2O2。向容器中加入100gH2O和适量催化剂，并不断通入O2，保持其他条件不变，分别在20℃、40℃和60℃下进行实验①、②、③，测得H2O2的产量随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是（　　） A．设计实验①、②、③的目的是探究温度对该催化反应的影响 B．实验①说明：20℃，在0～3h内，随着时间的增加，该催化反应持续进行 C．比较实验①、②可知，在0～3h内，40℃比20℃对该催化反应更有利 D．实验③中2h后，H2O与O2不再反应，生成的H2O2开始分解 6、为寻找反应的新催化剂，兴趣小组分别用5mL10%H2O2溶液和不同催化剂进行实验，数据如表。分析表中数据，催化效果最好的物质是 　 　 。 实验编号 催化剂 收集气体体积 收集气体所用时间 ① 2g氧化铁 7.0mL 560s ② 2g土豆 7.0mL 180s ③ 2g生姜 5.1mL 180s 二、问题研讨 例1、化学兴趣小组对实验室制取氧气进行了如下探究。 I、探究二氧化锰在过氧化氢分解反应中的作用 探究催化剂的用量对过氧化氢分解速率的影响。每次实验均用30mL10%的H2O2溶液，采用不同质量MnO2粉末做催化剂，测定收集到500mL氧气所用的时间，结果如下： 实验序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ MnO2粉末用量/g 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 所用时间/s 17 8 6 3 2 2 2 2 （1）由实验结果可得出的结论是________________________________________________________。 （2）本实验中，测量O2体积的装置是 （填序号）。 （3）丙用装置电子天平进行实验，通过比较 也能达到实验目的。 Ⅱ、探究高锰酸钾分解制取氧气的得氧率 高锰酸钾在用酒精灯加热分解的过程中，可能发生如下三个反应： ①2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ ②6KMnO42K2MnO4+K2Mn4O8+4O2↑③KMnO4KMnO2+O2↑ （4）已知：得氧率100%。在反应①、②、③中，相同质量的高锰酸钾加热完全分解，理论上得氧率最高的是 　 　 （填反应序号）。 （5）某化学兴趣小组用如图所示的装置（装置气密性良好）来制取干燥的氧气，并测定H2O2溶液中H2O2的质量（碱石灰可以吸收水蒸气）。下列说法正确的（　　） A．将装置I分别与装置II、III、IV、V连接，均能达到实验目的 B．称量装置I反应前及完全反应冷却后的质量，可计算出H2O2溶液中H2O2的质量 C．若用装置IV收集氧气，可将带火星的木条放置在b导管口处验满 D．若用装置V测量生成氧气的体积，集气瓶上方原有的空气会使测量结果偏大 例2、学习小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。 某品牌制氧机的制氧剂为过碳酸钠（化学式2Na2CO3•3H2O2，相对分子质量为314，白色固体）和二氧化锰。制氧过程的反应为：2（2Na2CO3•3H2O24Na2CO3+6H2O+3O2↑，该反应为放热反应。 【活动一】认识制氧机 （1）观察窗的作用是 　 　 。（2）加湿仓的作用是 　 　 。 【活动二】选择制氧剂 实验一：过氧化氢 小组设计了图2实验装置，用表中溶质质量相等的四组过氧化氢溶液进行实验。在集气瓶中加满水，锥形瓶中加入0.2gMnO2，注入溶液，记录并处理20min内数据如图3。 编号 浓度/% 体积/mL ① 5 9.11 ② 15 2.89 ③ 25 1.66 ④ 30 1.37 （3）检查图2装置气密性的操作是____________________________________________________。 （4）反应的化学方程式为_____________________________________。 （5）④比③产氧量少，可能的原因是___________________________________________________。 实验二：过碳酸钠 往锥形瓶中加入ag过碳酸钠、0.2gMnO2和9.11mL水，待反应完全后收集到约159.1mL水（产生氧气的量与上表中药品得到氧气的最大量相等）。其它药品质量不变，再分别用不同体积的水进行实验。记录并处理20min内数据如图4。 （6）a＝　 　 g。（氧气密度为1.43g/L，忽略其它因素的影响）。 （7）由图4可得出的结论是_____________________________________________。 【活动三】制作供氧器 （8）综合分析，选用过碳酸钠作制氧剂的理由是___________________________________。 （9）学习小组利用身边物品自制了如图5的简易供氧器。与真实产品对比中，形成的观点不正确的是 ___________________（填字母）。 A．产氧和洗气装置组合不用一体化 B．内部气体流向采用高进低出方式 C．特定需求是选择制氧方法的重要依据 D．制氧机要符合美学、工程、安全等标准 例3、某同学在实验室制取CO2并进行研究。 （1）该同学拟用块状石灰石制CO2。 ①应选用的另一种试剂是 　 　 （填名称）。 ②用图1所示仪器组装一套可以随时添加液体试剂的发生装置，需要用到的仪器有 　 　 （填字母）。 （2）如图2所示，进行验证CO2能与水反应生成酸性物质的实验。 ①试管中的物质X为 　 　 。 ②通入CO2后可观察到的现象为 　 　 。 （3）收集CO2时，常用燃着的木条放在集气瓶口验满。木条熄灭，CO2真的集满了吗？如图3，向三颈烧瓶中持续通CO2，测定瓶内氧气体积分数的变化情况，并用燃着的木条置于瓶口观察其是否熄灭，结果如图4所示。 ①图3中，通CO2导管的末端应处于 　 　 （填“A”或“B”）位置。 ②图4所示C点处燃着的木条熄灭，此时三颈烧瓶内CO2的体积分数约为 　 　 。 三、强化训练 1、氢气是理想的“绿色能源”，近年来我国制氢量位居世界第一。 （1）水光解制氢。水在半导体光催化剂作用下制备氢气的原理如图1所示。光解水时，光能转化为 　 　 能。 （2）甲烷水化制氢。以甲烷为原料制备氢气的一种流程如图2。 ①16.0g甲烷理论上可制备氢气的质量为 　 　 g。 ②“分离“时发生反应的化学方程式为 　 　 。 （3）贮氢与释氢。已知：HCOOK+H2OKHCO3+H2↑；HCOOHCO2↑+H2↑。通过如图3流程可实现氢气的贮存和释放。 ①催化加氢室发生反应的化学方程式为 　 。 ②采用HCOOK溶液释氢优于HCOOH释氢，原因有产生H2的速率快和 　 　 。 ③在氢气的贮存和释放中可循环使用的物质是 　 　 。 2、利用塑料瓶等用品设计如图装置制取和检验二氧化碳。 （1）塑料瓶①相当于实验室中的 　 　 （填仪器名称）。 （2）用稀盐酸与大理石制取二氧化碳，反应的化学方程式为 ____________________________________。 （3）检查装置A的气密性，方法是__________________________________________________________。 （4）用装置B检验二氧化碳，应盛放的试剂是 　 　 。 （5）用装置C收集二氧化碳并验满，此过程体现二氧化碳的性质有______________________________。 （6）A装置能否控制反应的发生与停止？_________________。 1 学科网（北京）股份有限公司 $