2.3 氧气的制备 第2课时（同步课件）化学新教材沪教版九年级上册

该初中化学课件聚焦氧气的实验室制取，核心内容包括高锰酸钾分解制氧气的原理、装置、步骤及注意事项，延伸至实验室制取气体的一般思路。通过工业制氧与实验室制氧对比导入，以问题链驱动学习，搭建从具体实验到普适方法的认知支架。 其亮点在于以分层研学为载体，通过实验操作规范（如试管口棉花作用、先撤导管后熄灯）培养科学探究与实践能力，结合典例剖析和口诀记忆（查装定点收离熄）深化科学思维，强化严谨求实的科学态度。学生能系统掌握实验技能，教师可依托结构化内容提升教学效率。

沪教版九年级上册 第2章 空气与水资源 第3节 氧气的制备 第2课时 氧气的实验室制取 1 实验室制取气体的一般思路 2 分解高锰酸钾制氧气 1 学习内容导览 2 1.通过高锰酸钾、氯酸钾制取氧气的实验分析，认识固固加热法制取氧气的反应原理，掌握实验装置、操作步骤与实验注意事项。 2.通过对实验操作的证据推理，梳理实验室制取气体的流程，初步形成实验室制备气体的一般思路。 3.通过规范操作排查安全隐患（如试管口略向下倾斜、先撤导管后熄灯），养成严谨求实的科学态度和实验安全意识。 重点：掌握加热高锰酸钾制取氧气的实验操作步骤及注意事项； 难点：初步了解实验室制取气体的一般思路。 素养锚定·课标定位 如何制取氧气？ 工业： 工业上一般采用分离空气的方法制取氧气。 实验室： 实验室常采用高锰酸钾或过氧化氢分解等方法制取少量氧气。 情境导入·问题启思 分解高锰酸钾制氧气 01 5 一、分解高锰酸钾制氧气 问题一 加热分解高锰酸钾制取氧气的实验试剂及反应原理是什么？ 1.实验试剂： 2.反应原理： 高锰酸钾 暗紫色固体 高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气 加热 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2 🔺 分层研学·探理悟新 一、分解高锰酸钾制氧气 问题二 加热分解高锰酸钾制取氧气时应如何选择实验装置呢？ 实验室制取气体的装置 发生装置 收集装置 3.实验装置： 高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 加热 暗紫色固体 暗绿色固体 黑色固体 无色气体、密度比空气大、不易溶于水 分层研学·探理悟新 一、分解高锰酸钾制氧气 问题三 加热分解高锰酸钾制取氧气时应选择哪套发生装置呢？ 甲 乙 丙 试管口略向下倾斜 防止冷凝水流至热的试管底部，避免试管破裂 反应物状态 固体 反应条件 加热 固体加热装置 依据 发生装置 分层研学·探理悟新 一、分解高锰酸钾制氧气 问题四 加热分解高锰酸钾制取氧气时该如何收集呢？如何选择收集装置？ 排水法 向上排空气法 向下排空气法 分层研学·探理悟新 一、分解高锰酸钾制氧气 收集装置 方法 排水法 向上排空气法 向下排空气法 装置 适合气体 优缺点 难溶于水且不与水反应 密度大于空气 密度小于空气 收集的气体较纯净、但不干燥 收集到的气体较干燥、但不纯净 收集装置 气体溶解性 不易溶于水 气体密度 密度大于空气 依据 排水法 向上排空气法 分层研学·探理悟新 一、分解高锰酸钾制氧气 基础实验 根据教材中的“方法导引”中的实验注意事项完成下列实验，观察实验现象。 利用如图所示的实验装置，加热装有少量高锰酸钾的试管，收集一瓶氧气，将带有火星的木条伸入集气瓶中检验生成的气体。 【思考】 1.怎样检查上述装置的气密性？ 2.为什么要在试管口放置一小团棉花？ 3.在气体收集完毕时应如何操作？ 分层研学·探理悟新 一、分解高锰酸钾制氧气 基础实验 分层研学·探理悟新 一、分解高锰酸钾制氧气 问题五 加热高锰酸钾制氧气时该如何检查装置的气密性？ 方法1：先将导管一端放入水中，后用手紧握试管外壁，若导管口有气泡冒出，松开手，导管口形成一段稳定的水柱，说明气密性良好。 方法2：先将导管一端放入水中，后用酒精灯微热试管外壁，若导管口有气泡冒出，移开酒精灯后，导管口形成一段稳定的水柱，说明气密性良好。 分层研学·探理悟新 一、分解高锰酸钾制氧气 问题六 加热高锰酸钾制氧气的实验步骤有哪些？ ①查：连接仪器，检查装置气密性； ②装：将试剂平铺在试管底部 （增大受热面积，便于均匀受热）， 并在试管口放一小团棉花，用单孔橡皮塞塞紧； ③定：用铁夹夹持试管，并固定在铁架台上； ④点：点燃酒精灯进行加热，先预热再固定加热； ⑤收：用排水法收集氧气（等气泡连续均匀放出时再开始收集）； ⑥离：实验完毕，先把导气管从水槽中移出水面； ⑦熄：熄灭酒精灯，停止加热。 分层研学·探理悟新 一、分解高锰酸钾制氧气 重视实验现象观察。注意物质状态符号。注意溶液配制步骤。学习化学实验操作时，创建概念关系网络图。学习PH值测定时，建立错题本是有效的方法。学习环境污染防治时，建立化学实验日志。注意物质状态符号。注意物质状态符号。学习物质分类标准时，联系生活实际应用效果更好。掌握安全图标含义。关注生活中的化学现象。牢记化学用语规范。关注生活中的化学现象。注意物质状态符号。理解能量变化图示。重视环保意识培养。 加热分解高锰酸钾(KMnO4) 检查装置 气密性 ① ② 装试剂 ③ 固定装置 ④ 点燃酒精灯 ⑤ 收集气体 ⑥ 撤离导管 ⑦ 熄灭酒精灯 查装定点收离熄 茶庄定点收利息 4.实验步骤： 分层研学·探理悟新 一、分解高锰酸钾制氧气 问题七 如何检验和验满氧气？ ①检验方法： ②验满方法： 排水法：当看到集气瓶口有大气泡冒出时，证明已集满。 向上排空气法：将带火星的木条放在集气瓶口， 若木条复燃，证明已集满。 将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，证明该气体为氧气。 分层研学·探理悟新 一、分解高锰酸钾制氧气 【交流讨论】 1. 装试剂后，为什么要在试管口放一团棉花？ 3. 若收集到的氧气不纯，你认为可能的原因有哪些？ 防止加热时试管内的粉末状物质进入导管。 ①集气瓶中的水没有装满; ②导管口刚开始有气泡冒出就立即收集气体。 2. 在气体收集完毕时应如何操作？ 应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，以免因试管内压强减小而产生倒吸现象。 分层研学·探理悟新 一、分解高锰酸钾制氧气 【交流讨论】 4.若在实验过程中出现试管炸裂，你认为可能的原因有哪些? ①试管口未向下倾斜 ②试管底部接触灯芯 ③加热时试管外壁有水 ④加热前没有预热 ⑤实验结束后，先熄灭酒精灯，后将导管撤离水面。 分层研学·探理悟新 一、分解高锰酸钾制氧气 知识总结 分解高锰酸钾制氧气 实验原理 实验装置 实验步骤 氧气检验 氧气验满 高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 加热 查、装、定、点、收、离、熄 分层研学·探理悟新 【例1】 加热高锰酸钾制取氧气实验装置如图所示。下列有关说法，不合理的是（ ） A．试管口塞棉花团，目的是防止高锰酸钾粉末进入导管 B．实验前，应先检查装置气密性，后加入药品 C．导管口有气泡冒出时，立即收集氧气 D．也可以用向上排空气法收集氧气 C 一、分解高锰酸钾制氧气 典例剖析·逻辑释疑 一、分解高锰酸钾制氧气 【变式1】高锰酸钾制取氧气的实验如图，下列操作符合安全规范的是（ ） A．连接仪器——将试管抵住实验台，用力塞紧胶塞 B．加热试管——先预热，再对准试剂所在部位加热 C．结束实验——熄灭酒精灯后，将导管移出水面 D．整理复位——加热后的试管，立即用冷水清洗 A 典例剖析·逻辑释疑 实验室制取气体的一般思路 02 22 【学以致用】 实验室中，还可加热氯酸钾（KClO3）和二氧化锰的固体混合物来制取氧气。该反应中二氧化锰是催化剂。 氯酸钾 氯化钾 + 氧气 加热 二氧化锰 KClO3 KCl O2 根据氯酸钾（KClO3）分解制氧气的化学原理，设计实验装置，并说明实验操作的具体要求。 二、实验室制取气体的一般思路 分层研学·探理悟新 二、实验室制取气体的一般思路 问题八 氯酸钾分解制取氧气时应如何选择实验装置呢？ 氯酸钾 氯化钾 + 氧气 加热 二氧化锰 发生装置 固体加热型 与高锰酸钾制氧气不同的是，氯酸钾制氧气无需放棉花 收集装置 排水法收集 分层研学·探理悟新 二、实验室制取气体的一般思路 问题九 氯酸钾分解制取氧气时的操作步骤如何？ ①查：连接仪器，检查装置气密性； ②装：将试剂平铺在试管底部（增大受热面积，便于均匀受热）； ③定：用铁夹夹持试管，并固定在铁架台上； ④点：点燃酒精灯进行加热，先预热再固定加热； ⑤收：用排水法收集氧气（等气泡连续均匀放出时再开始收集）； ⑥离：实验完毕，先把导气管从水槽中移出水面； ⑦熄：熄灭酒精灯，停止加热。 查、装、定、点、收、移、熄 （同高锰酸钾） 分层研学·探理悟新 二、实验室制取气体的一般思路 问题十 根据前面所学实验室氧气的制取总结实验室制取气体的一般思路和方法 【观念建构】物质制备的要求 利用化学反应制备物质，应选择价廉易得的物质为原料；物质制备的装置要安全可靠，物质制备反应的条件要便于控制，生成物要易于分离和收集；物质制备过程中能源的消耗要尽可能少，要尽量避免对环境造成不利的影响。 药品 原理 发生装置 收集装置 检验 验满 反应物的状态 反应条件 气体的性质 （主要是物理性质：溶解度、密度） 分层研学·探理悟新 二、实验室制取气体的一般思路 【例2】下列图像能正确反映其对应操作中各量变化关系的是(　　) A. 在密闭容器中用红磷测定空气中氧气的含量 B. 加热一定量的氯酸钾好和二氧化锰的混合物 C. 在少量二氧化锰中加入过氧化氢溶液 D. 在密闭装置内加热高锰酸钾制氧气 D 典例剖析·逻辑释疑 二、实验室制取气体的一般思路 【变式2】氧气的实验室制取中，相关操作不正确的是（ ） A. 检查气密性 B. 点燃酒精灯 C. 加热制氧气 D. 氧气的验满 D 典例剖析·逻辑释疑 分解高锰酸钾制取氧气 实验室制取气体的一般思路 氧气的实验制取 实验原理 实验装置 实验步骤 固体加热型 高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 加热 查、装、定、点、收、离、熄 氧气的检验 氧气的验满 将带火星的木条放入集气瓶内，若木条复燃则该气体为氧气 将带火星的木条放于集气瓶口，若木条复燃则气体已收集满 依据实验目的、反应原理和气体收集方法，选择反应试剂，设计实验装置 体系梳整·认知升华 1．排水集气法收集氧气的装置如图所示。下列有关操作或说法正确的是（ ） A. 导管口有气泡连续均匀冒出时，开始收集 B. 瓶内水排完后，拿出水面再用玻璃片盖住瓶口 C. 集气瓶移出水槽后，倒放在实验台上 D. 排空气法比该方法收集到的氧气更纯净 A 当堂诊学·成效校验 2．实验室用KMnO4制取并用排水集气法收集较纯净的O2。下列实验操作的先后顺序合理的是（ ） A. 检查装置气密性时，先用手握住试管，再将导管的一端伸入水中 B. 先向试管中加入KMnO4固体，再检查装置气密性 C. 实验时，先将导管伸入集气瓶中，再点燃酒精灯 D. 气体收集完毕后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯 D 当堂诊学·成效校验 3．实验室用加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤如下，正确的顺序是（ ） ①点燃酒精灯给试管加热 ②将药品装入试管 ③用排水法收集氧气 ④检查装置的气密性 ⑤熄灭酒精灯，停止加热 ⑥将导管从水槽中取出 ⑦用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管，将试管固定在铁架台上 A．④②③⑦⑥①⑤ B．①②⑦④③⑤⑥ C．④②⑦①③⑥⑤ D．④②⑥①③⑦⑤ C 当堂诊学·成效校验 4．氧气是初中化学学习的一种重要气体。实验室制取气体常用的装置如下图所示，请回答下列问题。 （1）写出图中仪器a的名称：_________。 （2）若用图中装置A制取氧气，反应的文字表达式是：_____________________； 装置A中的试管口略向下倾斜的原因是_____________________________。 铁架台 高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 加热 避免冷凝水回流到高温试管底部导致试管炸裂 当堂诊学·成效校验 4．氧气是初中化学学习的一种重要气体。实验室制取气体常用的装置如下图所示，请回答下列问题。 （3）若用装置F采用向上排空气法收集氧气，应将气体从______（选填“b”或“c”）口通入。 （4）若用过氧化氢溶液制取氧气，还需要用到___________（填试剂名称），起___________作用，__________（选填“能”或“不能”）用高锰酸钾制取氧气后的剩余物代替该物质。 b 二氧化锰 催化 能 当堂诊学·成效校验 感谢观看 更多练习见分层作业 沪教版九年级上册 35 $