4.3氧气的实验室制取-第一课时导学案--2026-2027学年九年级化学鲁教版上册

第三节 氧气的实验室制取（第一课时）导学案 鲁教版 · 初中化学 · 九年级上册 · 第四单元 我们周围的空气 一、核心素养目标 通过探究实验室制取氧气的药品选择与装置设计，形成“物质可通过化学变化制取”的化学观念；通过对比不同发生装置与收集装置，发展分析归纳与模型认知的科学思维；通过组装仪器、检查气密性与制取气体的实践操作，提升科学探究与实践能力；认识规范实验与安全操作的重要性，培养严谨求实的科学态度与社会责任感。 二、教学重难点 重点：实验室制取氧气的常用药品、反应原理及发生装置与收集装置的选择依据。难点：催化剂概念的理解；气体发生装置与收集装置的选择思路；实验操作中注意事项及其原因分析。 三、课前预习案 （一）知识回顾 1. 空气中体积分数约占五分之一的气体是什么？它有哪些主要用途？ 2. 如何用最简单的方法鉴别一瓶无色气体是不是氧气？ （二）教材预习 3. 实验室里通常可以用哪些药品来制取氧气？请写出至少三种。 4. 加热高锰酸钾制取氧气时，试管口为什么要放一团棉花？ 5. 收集氧气可以采用哪两种方法？分别利用了氧气的什么性质？ 6. 什么是催化剂？催化剂在化学反应中能改变什么？本身的质量和化学性质在反应前后是否改变？ 7. 检查装置气密性时，将导管一端浸入水中，用手紧握试管外壁，若观察到什么现象，说明气密性良好？ 四、课中探究案 探究一 药品与反应原理 8. 下列关于实验室制取氧气药品的选择，说法正确的是（　） A. 必须使用含有氧元素的物质作为原料 B. 必须加热才能制取氧气 C. 只能用高锰酸钾一种药品 D. 过氧化氢溶液中不加任何物质就能迅速放出氧气 9. 小华同学在加热氯酸钾制氧气时，误把少量高锰酸钾当作二氧化锰加入试管中，结果发现放出氧气的速率也明显加快了。请你分析其中的原因，并说明高锰酸钾在该反应中是不是催化剂。 探究二 发生装置与收集装置 10. 实验室制取气体的发生装置选择依据是什么？收集装置的选择依据又是什么？请分别简要说明。 11. 加热高锰酸钾制取氧气应选用的发生类型是（　） A. 固体加热型　　B. 固液常温型　　C. 固液加热型　　D. 以上均可 12. 下列气体中，既能用排水法收集，又能用向上排空气法收集的是（　） A. 密度比空气小且难溶于水的气体 B. 密度比空气大且不易溶于水的气体 C. 密度比空气大且能溶于水的气体 D. 密度比空气小且易溶于水的气体 13. 用排水法收集氧气时，什么时候开始收集为宜？为什么？ 14. 用向上排空气法收集氧气时，导管应伸到集气瓶的什么位置？如何验满？ 探究三 实验操作与注意事项 15. 加热高锰酸钾制取氧气并用排水法收集的主要操作步骤有：①装入药品；②检查装置气密性；③固定装置；④点燃酒精灯加热；⑤收集气体；⑥熄灭酒精灯；⑦将导管从水槽中取出。请将上述步骤按正确顺序排列（填序号即可）。 16. 实验结束后，为什么要先将导管从水槽中取出，再熄灭酒精灯？如果颠倒操作会造成什么后果？ 17. 加热时为什么要先使酒精灯火焰在试管下方来回移动，再集中在药品部位加热？ 18. 用排水法收集到的氧气不纯，可能的原因有哪些？请写出两条。 探究四 拓展应用 19. 已知氨气是一种密度比空气小、极易溶于水的气体，实验室常用加热氯化铵和熟石灰固体混合物的方法制取氨气。制取氨气应选用的发生装置和收集装置分别是什么？请说明理由。 20. 某同学用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气，反应结束后，欲从剩余固体中回收二氧化锰（二氧化锰难溶于水），请简要写出实验操作步骤。 五、板书设计 第三节 氧气的实验室制取（第一课时） 一、药品及反应原理 1. 高锰酸钾（加热） 2. 氯酸钾和二氧化锰（加热） 3. 过氧化氢溶液和二氧化锰（常温） 催化剂：改变速率，本身质量和化学性质不变 二、装置选择 发生装置：由反应物状态和反应条件决定 　　固体加热型 / 固液常温型 收集装置：由气体密度和溶解性决定 　　排水法（不易溶于水） 　　向上排空气法（密度比空气大） 三、操作步骤及注意事项 查→装→定→点→收→离→熄 先查气密性，后装药品；先移导管，后熄灯 六、参考答案 （一）知识回顾 1. 氮气约占五分之四，氧气约占五分之一。氧气可用于供给呼吸（如医疗急救、潜水）和支持燃烧（如炼钢、气焊）。 2. 将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，证明该气体是氧气。 （二）教材预习 3. 高锰酸钾；氯酸钾和二氧化锰；过氧化氢溶液和二氧化锰。 4. 防止加热时高锰酸钾粉末进入导管，堵塞导管。 5. 排水法和向上排空气法。排水法利用氧气不易溶于水；向上排空气法利用氧气密度比空气略大。 6. 催化剂是在化学反应里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。催化剂能改变反应速率，本身的质量和化学性质在反应前后均不变。 7. 导管口有气泡冒出，松手后导管内形成一段稳定的水柱，说明气密性良好。 探究一 药品与反应原理 8. A。制取氧气的原料中必须含有氧元素；B 错，过氧化氢常温下即可分解；C 错，还可用氯酸钾或过氧化氢；D 错，过氧化氢不加二氧化锰分解很慢。 9. 高锰酸钾受热分解会生成二氧化锰，生成的二氧化锰恰好作为氯酸钾分解的催化剂，加快了氯酸钾的分解速率，所以放出氧气的速率明显加快。高锰酸钾不是该反应的催化剂，因为高锰酸钾在反应中发生了分解，其质量和化学性质都发生了改变，不符合催化剂“反应前后质量和化学性质不变”的特征。 探究二 发生装置与收集装置 10. 发生装置的选择依据是反应物的状态（固体还是液体）和反应条件（是否需要加热）。收集装置的选择依据是气体的密度（与空气比较）和溶解性（是否溶于水）。 11. A。加热高锰酸钾属于固体加热反应，选固体加热型发生装置。 12. B。能用向上排空气法说明密度比空气大，能用排水法说明不易溶于水。 13. 当导管口有连续均匀的气泡冒出时再开始收集。因为刚开始排出的是试管和导管内的空气，若过早收集，会使收集到的氧气不纯。 14. 导管应伸到集气瓶底部，便于排尽瓶内空气。验满方法：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。 探究三 实验操作与注意事项 15. ②①③④⑤⑦⑥。查气密性→装药品→固定装置→点燃酒精灯加热→收集气体→将导管移出水面→熄灭酒精灯。 16. 若先熄灭酒精灯，试管内温度降低、压强减小，水槽中的水会倒吸入热的试管，使试管因骤然冷却而炸裂。所以必须先移导管后熄灯。 17. 先来回移动酒精灯是为了使试管均匀受热，防止试管因局部骤热而炸裂。 18. 可能原因：未等气泡连续均匀冒出就开始收集；集气瓶内未装满水，留有气泡；装置漏气等。（写出两条即可） 探究四 拓展应用 19. 发生装置选固体加热型，因为反应物为固体且需要加热；收集装置选向下排空气法，因为氨气密度比空气小且极易溶于水，不能用排水法。 20. 将剩余固体加入足量水中充分溶解，然后过滤，滤渣即为二氧化锰，再洗涤、干燥即可回收。 学科网（北京）股份有限公司 $