4.3 气的实验室制取课件-2026-2027学年九年级化学鲁教版上册

该初中化学课件聚焦氧气的实验室制取，涵盖过氧化氢分解和高锰酸钾加热两种方法，通过预习清单铺垫工业制氧知识，课程导入衔接工业与实验室场景，教学过程以任务驱动展开制取思路、实验探究和操作规范，构建递进式学习支架。 其亮点在于以科学探究与实践为核心，通过对比实验（如过氧化氢与二氧化锰作用的四步探究）培养科学思维，结合化学观念中的物质变化规律。采用任务驱动和实验验证，核心总结系统梳理要点，课堂评价针对性强。学生提升实验操作与探究能力，教师可直接用于高效教学。

第四单元　我们周围的空气 第三节 氧气的实验室制取 1 1.工业上，使用氧气的量较大，一般采用分离 的方法制得。 2.在 二 氧 化 锰 的 作 用 下，过 氧 化 氢 迅 速 分 解 产 生 氧 气 和 水，这 一 反 应 的 文 字 表 达 式 为 。反应中，二氧化锰作为 ，起到了 ，加快了过氧化氢的分解。 液态空气 催化剂 催化作用 预习清单 过氧化氢 水+氧气 二氧化锰 3.当制取的气体难溶或微溶于水，且不与水发生化学反应时，可采用 收集。凡不与空气发生反应，且其密度与空气密度相差较大的气体，都可采用 收集。 4.在实验室中，还可以采用加热高锰酸钾的方法制取氧气。这一反应的文字表达式 。 排水集气法 排空气集气法 预习清单 高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气 二氧化锰 课程导入 自然界中，氧气大多来自植物的光合作用。工业上，使用氧气的量较大，一般采用什么方法制取氧气？ 分离液态空气的方法。 在实验室中，因研究和学习的需要，常常要制取少量氧气，如何才能方便、安全地制取氧气呢？ 教学过程 任务一：实验室制取氧气的实验原理 阅读教材，了解实验室制取气体物质的一般思路。 在实验室要制取一种气体时，首先要确定制取气体的化学反应原理，即选择什么反应物，控制什么反应条件制取气体；然后是确定制取气体的实验装置，包括气体发生装置和收集装置；最后要明确具体的实验操作，并系统审查整个反应体系是否符合安全、环保的要求。 5 教学过程 电解水、工业分离液态空气、光合作用等。 你知道有哪些方法能够制取氧气？ 请思考，食盐（NaCl）、过氧化氢（H2O2）、高锰酸钾（KMnO4）、甲烷（CH4）、水（H2O）这五种物质中，哪些能通过化学反应制取氧气？ 教学过程 它们的组成中都含有氧元素。 判断的依据是什么？ 过氧化氢（H2O2）、高锰酸钾（KMnO4）、水（H2O）。 教学过程 确定实验室制取气体的化学反应时，应考虑反应物是否容易获得，实验条件是否容易控制，实验装置是 否容易装配，实验操作是否安全可靠。 高锰酸钾是一种紫黑色的固体，加热时能产生氧气，但成本较高；过氧化氢是一种无色液体，常温下就可生成氧气和水，反应速度适中，原料价格低廉；水在通电的条件下能产生氧气，但成本高，反应速度太慢。 教学过程 适合在实验室中制取氧气的物质和方法有多种。其中，利用催化剂分解过氧化氢制取氧气是比较符合环保、安全要求的方法。 教学过程 任务二：分解过氧化氢制取氧气的实验原理 实验方法 【活动探究】分解过氧化氢制取氧气的实验原理。 取 A、B两支试管，用10%的过氧化氢溶液和二氧化锰完成下列实验。观察并记录实验现象。 1.向A试管中加入3~5mL过氧化氢溶液，将带火星的木条伸入试管口。 2.向B试管中加入少量二氧化锰粉末，将带火星的木条伸入试管口。 教学过程 3.将A试管中的过氧化氢溶液倒入B试管中，将带火星的木条伸入B试管口。 4.待B试管中的现象不明显后，小心将上部液体倒出，再加入3~5mL过氧化氢溶液，将带火星的木条伸入试管口。 【活动探究】分解过氧化氢制取氧气的实验原理。 教学过程 观察、记录实验现象，并填写表格。 带 火 星 的 木 条 不复燃 带 火 星 的 木 条 不复燃 有大量气泡产生，带火星的木条复燃 有大量气泡产生，带火星的木条复燃 教学过程 实验方法 在二氧化锰的作用下，过氧化氢迅速分解产生氧气和水，这一反应可表示如下： 过氧化氢 水+氧气 H2O2 H2O O2 二氧化锰 教学过程 ？ 对比上述实验现象，你能得出什么结论？ （1）常温下，过氧化氢自身分解速率很慢，单独的二氧化锰不能产生氧气，因此实验1、2木条均不复燃。 （2）二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率，二者混合后迅速生成大量氧气，使带火星的木条复燃（实验3）。 教学过程 ？ 对比上述实验现象，你能得出什么结论？ （3）实验4中，倒出上层清液后保留的固体（二氧化锰），再次加入过氧化氢后仍能快速产生氧气，说明反应后二氧化锰的化学性质没有改变。 教学过程 ？ 第4步实验可以多次重复，反应后将试管中的二氧化锰干燥称量，发现反应前后质量没有改变。据此你认为，二氧化锰在此反应中起什么作用？ 反应中，二氧化锰作为催化剂，起到了催化作用，加快了过氧化氢的分解。 教学过程 催化剂和催化作用 （1）催化剂：能改变其他物质的化学反应速率，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叫作催化剂。 （2）催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用叫作催化作用。 （3）催化剂只改变化学反应速率，不影响反应本质和物质间量的关系。 教学过程 二氧化锰能不能作所有反应的催化剂？ 有没有其他物质能催化过氧化氢的分解？ 二氧化锰不能作所有物质的催化剂；硫酸铜等物质对过氧化氢的分解也具有催化作用。 教学过程 任务三：实验装置选择 确定了合适的反应物、知道如何控制反应条件后，就要确定使用何种气体发生装置和收集装置来进行实验。 教学过程 实验方法 【活动探究】确定气体发生装置与收集装置。 1.通常，要根据反应物的状态、反应条件等来选择气体发生装置。 （1）反应物是固体与液体，反应不需要加热时，选用固液常温型气体发生装置。 【活动探究】确定气体发生装置与收集装置。 教学过程 （2）反应物都是固体，反应需要加热时，选用固体加热型气体发生装置。 【活动探究】确定气体发生装置与收集装置。 教学过程 2.实验室收集气体时，一般可采用排水集气法或排空气集气法。 （1）当制取的气体难溶或微溶于水，且不与水发生化学反应时，可采用排水集气法收集。 【活动探究】确定气体发生装置与收集装置。 教学过程 （2）凡不与空气发生反应，且其密度与空气密度相差较大的气体，都可采用排空气集气法收集。如果要收集的气体密度比空气的密度大，可采用向上排空气集气法收集，反之，可采用向下排空气集气法收集。 教学过程 氧气的密度比空气大，不易溶于水且不与水反应，可以选择排水集气法或向上排空气集气法收集。 根据氧气的性质，你认为收集氧气可选用什么方法？ 过氧化氢制取氧气，反应物为液体和固体，反应条件为常温，不需要加热，所以应选择固液常温型发生装置。 教学过程 任务四：实验室制取氧气 实验方法 【活动探究】实验室用过氧化氢制取氧气。 1.如图所示，按照自下而上、从左到右的顺序安装实验装置，并检查装置的气密性。 在实验室中,利用催化剂分解过氧化氢制取氧气,可采用以下装置和实验方案来进行。 【活动探究】实验室用过氧化氢制取氧气。 教学过程 2.先向锥形瓶中加入少量的二氧化锰，再向分液漏斗中加入约15mL8%的过氧化氢溶液，并将盛满水的集气瓶倒扣于水槽中。 3.打开分液漏斗的活塞，将过氧化氢溶液缓缓滴入锥形瓶中，待导管口产生连续、均匀的气泡时，再把导管口伸人集气瓶中集气。集满后用玻璃片在水面下盖住瓶口，移出水面，正放在实验台上。 教学过程 如何检查装置的气密性？ 如图所示，连接装置，把导管末端浸入水中，用手紧握试管外壁，观察导管口是否有气泡冒出；松手后导管内形成一段稳定水柱，说明装置气密性良好。 教学过程 如图所示，先从长颈漏斗加水至漏斗下端管口被液面浸没，夹紧弹簧夹,继续向长颈漏斗中加水；停止加水后，长颈漏斗与锥形瓶之间形成稳定液面差(水柱高度不变),证明装置气密性良好。 教学过程 实验室用过氧化氢制取氧气的注意事项。 （1）分液漏斗可以用长颈漏斗代替，但其下端应该伸入液面以下，防止生成的气体从长颈漏斗中逸出。 （2）导管只需要略微伸出橡皮塞。 （3）装药品时，先装固体后装液体。 （4）该装置的优点：可以控制反应的开始与结束，可以随时添加液体。 教学过程 如何检验收集到的气体是氧气？ 将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，证明气体是氧气。 教学过程 如果用向上排空气集气法收集氧气，怎么判断氧气已收集满？ 将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明氧气已收集满。 教学过程 任务五：高锰酸钾制取氧气 在实验室中，还可以采用加热高锰酸钾的方法制取氧气。实验室加热高锰酸钾制取氧气的原理是什么？ 高锰酸钾 锰酸钾＋二氧化锰+氧气 KMnO4 K2MnO4 MnO2 O2 点燃 教学过程 高锰酸钾制取氧气，反应物为固体，反应条件需要加热，所以发生装置应选择固体加热型。氧气的密度比空气大，不易溶于水且不与水反应，因此采用排水集气法或向上排空气集气法收集。 教学过程 确定了实验原理和装置，接下来我们开始进行实验。首先，按照由下至上、由左至右的顺序组装装置。先将橡皮塞、导管、乳胶管连接好再固定试管。固定试管时需要注意什么？ 铁夹由试管底部套入，固定在试管中上部；根据酒精灯外焰的高度确定试管高度；试管口略向下倾斜。 教学过程 试管口略向下倾斜是为了防止冷凝水倒流至试管底部，使试管炸裂。收集装置怎么准备呢？ 集气瓶装满水，将毛玻璃片磨砂面向下盖住瓶口，一起翻转倒立在装有水的水槽中，然后将玻璃片靠在水槽旁边。 教学过程 现在可以开始装药品进行实验了吗？ 不可以，需要检查装置的气密性。 教学过程 检查完装置气密性后，装入高锰酸钾。在连接橡皮塞前还需要注意什么？ 在试管口放一团棉花，防止加热时试管内的粉末状物质进入导管。 教学过程 最开始出来的气泡是空气，当生成的氧气将试管和导管内空气排尽、气泡连续均匀冒出时可以开始收集氧气了。 当集气瓶口有气泡冒出，说明气体已集满。 怎么判断氧气已经收集满了呢？ 教学过程 开始加热时需要注意什么？ 先预热，再用酒精灯外焰集中加热试管中药品部位。 教学过程 加热一段时间后，能观察到什么现象？ 导管口有气泡冒出，且气泡逐渐变得连续均匀。 教学过程 在水下盖好玻璃片，取出后正放在实验台上。现在直接熄灭酒精灯停止实验可以吗？ 教学过程 实验结束后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，防止水槽中的水回流，使试管受热不均炸裂。收集好的氧气怎么进行检验和验满呢？ 教学过程 （1）氧气的检验方法：将带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃，说明收集的气体是氧气（如图1所示）。 （2）氧气的验满方法：将带火星的木条放在集气瓶口处，木条复燃，说明已集满（如图2所示）。 核心总结 1.（1）实验药品：过氧化氢溶液、二氧化锰。 （2）实验原理： 过氧化氢 水+氧气 H2O2 H2O O2 （3）实验装置： 点燃 44 核心总结 （4）实验步骤： ①检查装置的气密性； ②向锥形瓶中加入二氧化锰固体； ③塞好带有分液漏斗（或长颈漏斗）和导管的双孔橡皮塞； ④向分液漏斗（或长颈漏斗）中加入过氧化氢溶液； ⑤用排水集气法（或向上排空气集气法）收集氧气。 核心总结 2.催化剂 （1）催化剂：能改变其他物质的化学反应速率，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 叫作催化剂。 （2）催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用叫作催化作用。 核心总结 3.高锰酸钾制取氧气 （1）实验原理： 高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气 KMnO4 K2MnO4 MnO2 O2 点燃 核心总结 （2）实验过程： ①查：连接好装置后，检查装置气密性； ②装：把少量高锰酸钾装入试管中，然后在试管口塞一团棉花，并用带有导管的橡皮塞塞紧试管口； ③定：将试管固定在铁架台上，铁夹要夹在试管中上部，试管口应略向下倾斜； 核心总结 ④点：点燃酒精灯加热试管，应先使试管底部均匀受热，再用酒精灯外焰固定加热； ⑤收：用排水法收集气体，当导管口连续并比较均匀地放出气泡时开始收集，瓶口有气泡冒出说明已收集满， 在水面下盖好玻璃片后正放在实验台上； ⑥离：实验结束后，应先将导管移出水面； 核心总结 ⑦熄：待导管离开水面后再熄灭酒精灯，目的是防止水槽中水倒流炸裂试管； ⑧检验：将带火星的木条伸入集气瓶，木条复燃则说明是氧气。将带火星的木条放在集气瓶口，如果木条复燃，证明氧气已集满。 1.在实验室里，用分解过氧化氢的方法制取氧气，加入二氧化锰的目的是 （ ） A.使产生氧气的量增多 B.提高氧气的纯度 C.使其在常温下迅速分解放出氧气 D.使生成的氧气更干燥 1.点拨：二氧化锰在过氧化氢分解中起催化作用，可以提高过氧化氢的分解速率。 C 课堂评价 2.实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰的混合物制取氧气，下列说法正确的一项是 （ ） A.先向锥形瓶内倒入过氧化氢溶液，再放二氧化锰 B.该装置的优点是可控制反应速率 C.将集满气体的集气瓶正放在桌面上 D.用带火星木条伸入集气瓶中验满 C 课堂评价 2.点拨：先加入固体二氧化锰，再加入过氧化氢溶液，A错误；长颈漏斗不能控制反应速率，只能方便添加液体，B错误；验满时，应将带火星的木条放在集气瓶口，D错误。 课堂评价 3.下列有关用高锰酸钾制取氧气的实验中，先后顺序正确的是（ ） A.检查装置气密性时，先用手紧握试管的外壁，再把导管伸入水中 B.加热时先对试管进行预热，再对准药品部位进行加热 C.先将高锰酸钾装入试管，再检查装置的气密性 D.实验完毕，先熄灭酒精灯，再把导管移出水面 B 课堂评价 4.加热高锰酸钾片刻，试管中至少含有几种固体物质（ ） A.五种 B.四种 C.三种 D.二种 D 课堂评价 5.下列关于催化剂的说法正确的是 （ ） A.没有催化剂就不能进行化学反应 B.催化剂能改变其他物质的化学反应速率 C.化学反应前后催化剂本身的性质不变 D.二氧化锰可作任何反应的催化剂 B 课堂评价 6.以下是“氧气的制取、收集和验满”的主要实验步骤，其中操作有误的是 （ ） A.加入药品 B.收集气体 C.检查装置气密性 D.验满 6.点拨：验满氧气时，应把带火星的木条放在集气瓶口，故选D。 D 课堂评价 $