2.4依据特定需求制取氧气第一课时导学案--2026-2027学年九年级化学北京版上册

第二章 第四节 依据特定需求制取氧气（第一课时） 北京版初中化学九年级上册 导学案 一、四维核心素养目标 化学观念：认识制取氧气的原料选择与反应条件的关系，建立物质转化与条件控制的观念。科学思维：通过对比不同制取方法，分析原理、装置与收集方法的匹配关系，发展归纳与演绎能力。科学探究：亲历实验室制取氧气的装置选择与操作过程，学习规范操作与现象观察。科学态度与责任：认识制取氧气在医疗、工业等领域的重要应用，树立安全实验与节约资源的意识。 二、学习重难点 重点：实验室制取氧气的反应原理、发生装置与收集方法的选择，氧气的检验与验满操作。难点：根据反应物状态和反应条件选择气体发生装置，根据气体性质选择收集方法，理解催化剂在反应中的作用特点及实验操作中的注意事项。 三、课前预习案 （一）选择题 1. 空气是一种宝贵的自然资源，下列关于空气成分的说法正确的是（ ） A. 空气中含量最多的气体是氧气 B. 空气中氧气约占总体积的五分之一 C. 空气中氮气可用于医疗急救 D. 空气中稀有气体不与任何物质发生反应 2. 下列用途中，不属于氧气用途的是（ ） A. 医疗急救 B. 炼钢炼铁 C. 食品防腐 D. 气焊气割 3. 工业上大量制取氧气的原料是（ ） A. 高锰酸钾 B. 过氧化氢溶液 C. 空气 D. 氯酸钾 4. 实验室制取氧气时，收集氧气可选用的方法是（ ） A. 只能用排水法 B. 只能用向上排空气法 C. 排水法或向上排空气法 D. 排水法或向下排空气法 （二）填空题 5. 氧气是一种________色________味的气体，密度比空气________，________溶于水。 6. 检验集气瓶中的气体是否为氧气的方法是：将带火星的木条伸入集气瓶________，若木条________，证明是氧气。 7. 用向上排空气法收集氧气时，验满的方法是：将带火星的木条放在集气瓶________，若木条________，证明氧气已收集满。 8. 工业上制取氧气的方法是分离液态空气法，其原理是利用液态氮和液态氧的________不同，先蒸发出来的是________。 （三）简答题 9. 请列举生活中需要使用氧气的两个实例，并说明氧气在其中所起的作用。 10. 阅读教材相关内容后，写出实验室制取氧气常用的三种药品名称，并简述它们在反应中的角色。 四、课中探究案 （一）探究活动一：实验室制取氧气的药品与原理 1. 下列关于实验室制取氧气药品的叙述，正确的是（ ） A. 必须使用含有氧元素的物质作为原料 B. 只能使用高锰酸钾一种药品 C. 过氧化氢溶液中不加二氧化锰就不能产生氧气 D. 氯酸钾和二氧化锰的混合物中，二氧化锰是反应物 2. 小雨同学在试管中加入少量二氧化锰，再加入过氧化氢溶液，观察到迅速产生大量气泡。将带火星的木条伸入试管口，木条复燃。下列结论合理的是（ ） A. 二氧化锰能产生氧气 B. 过氧化氢本身不能分解产生氧气 C. 二氧化锰在反应中加快了过氧化氢的分解速率 D. 二氧化锰在反应中质量增加 3. 催化剂是指在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的________和________在反应前后都没有发生变化的物质。催化剂在化学反应中所起的作用叫做________作用。 4. 下列关于催化剂的说法正确的是（ ） A. 催化剂只能加快化学反应速率 B. 没有催化剂化学反应就不能发生 C. 催化剂在反应前后质量和化学性质都不变 D. 催化剂能增加生成物的产量 （二）探究活动二：发生装置与收集装置的选择 5. 实验室用高锰酸钾制取氧气时，应选用的发生装置是（ ） A. 固液常温型装置（锥形瓶加分液漏斗） B. 固体加热型装置（试管加酒精灯） C. 排水集气装置 D. 向上排空气集气装置 6. 实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时，发生装置应选择固液常温型。选择该装置的依据是：反应物状态为________，反应条件为________。 7. 某同学在实验室制取氧气时，选择了排水法收集氧气。选择排水法收集氧气的依据是：氧气________溶于水，且________与水发生反应。 8. 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. 易溶于水、密度比空气小的气体 B. 难溶于水、密度比空气大的气体 C. 难溶于水、密度比空气小的气体 D. 能溶于水、密度比空气大的气体 9. 用向上排空气法收集氧气时，导管口应伸到集气瓶的________部，目的是________。 （三）探究活动三：实验操作步骤与注意事项 10. 实验室用高锰酸钾制取氧气并用排水法收集，有下列操作步骤：①装入药品；②检查装置气密性；③加热；④收集气体；⑤将导管移出水面；⑥熄灭酒精灯；⑦固定装置。正确的操作顺序是（ ） A. ①②⑦③④⑤⑥ B. ②①⑦③④⑤⑥ C. ②①⑦③④⑥⑤ D. ①⑦②③④⑤⑥ 11. 实验室用高锰酸钾制取氧气时，试管口要略向下倾斜，原因是（ ） A. 便于氧气导出 B. 防止冷凝水回流使试管炸裂 C. 便于加热 D. 防止高锰酸钾粉末进入导管 12. 用高锰酸钾制取氧气时，通常在试管口放一团棉花，其作用是（ ） A. 防止氧气逸出 B. 防止加热时高锰酸钾粉末进入导管 C. 吸收水分 D. 使反应更剧烈 13. 用排水法收集氧气完毕后，应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯。其原因是：如果先熄灭酒精灯，试管内温度降低，压强减小，水槽中的水会________，可能导致________。 14. 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________，松开手后导管内形成一段水柱，说明装置气密性良好。 （四）探究活动四：氧气的检验与验满 15. 下列关于氧气检验和验满的说法，正确的是（ ） A. 检验氧气时，将带火星的木条伸入集气瓶中 B. 验满氧气时，将带火星的木条伸入集气瓶中 C. 检验氧气时，将燃着的木条放在集气瓶口 D. 验满氧气时，将带火星的木条伸入集气瓶底部 16. 区分氧气、空气、二氧化碳三瓶无色气体，最简单的方法是（ ） A. 用燃着的木条分别伸入瓶中 B. 分别倒入澄清石灰水 C. 分别测定气体的密度 D. 分别闻气味 （五）探究活动五：工业制氧与实验室制氧的对比 17. 下列关于工业制氧和实验室制氧的说法，正确的是（ ） A. 工业制氧和实验室制氧都属于化学变化 B. 工业制氧和实验室制氧都属于物理变化 C. 工业制氧属于物理变化，实验室制氧属于化学变化 D. 工业制氧属于化学变化，实验室制氧属于物理变化 18. 工业上用分离液态空气的方法制取氧气，主要过程是：将空气除尘净化后加压降温变为液态，再利用液态氮和液态氧的沸点不同进行蒸发。该过程中，先蒸发出来的是________，剩余的主要是液态氧。这种方法制取氧气的优点是________（写出一点即可）。 19. 综合本节课所学，完成下列表格的填写（在横线上填写相应内容）： 制取方法 | 原料 | 反应条件 | 变化类型 工业制氧 | 空气 | 加压降温后蒸发 | ________ 实验室制氧 | 高锰酸钾等 | 加热 | ________ 20. 某医院需要大量氧气供给急救使用，通常采用工业制氧方法从液态空气中分离氧气；而在化学实验室中，某同学需要少量氧气做性质实验，则选择用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取。请结合实例说明：为什么不同需求下要选择不同的制取方法？ 五、板书设计 依据特定需求制取氧气（第一课时） 一、工业制氧：分离液态空气法 原理：利用沸点不同分离 变化类型：物理变化 二、实验室制氧 1. 药品：高锰酸钾 / 过氧化氢溶液+二氧化锰 / 氯酸钾+二氧化锰 2. 发生装置：固体加热型 / 固液常温型 3. 收集方法：排水法 / 向上排空气法 4. 催化剂：改变化学反应速率，本身质量和化学性质不变 三、氧气的检验与验满 检验：带火星木条伸入瓶中 验满：带火星木条放在瓶口 四、操作要点 查→装→定→点→收→离→熄 六、参考答案 课前预习案 1. B 2. C 3. C 4. C 5. 无；无；略大；不易 6. 中；复燃 7. 口；复燃 8. 沸点；氮气 9. 示例：医疗急救——供给呼吸；炼钢——支持燃烧（合理即可） 10. 高锰酸钾（反应物）；过氧化氢溶液（反应物）；二氧化锰（催化剂） 课中探究案 1. A 2. C 3. 质量；化学性质；催化 4. C 5. B 6. 固体和液体（或液体和固体）；不需要加热（或常温） 7. 不易；不 8. B 9. 底；排尽瓶内空气，收集到较纯净的氧气 10. B 11. B 12. B 13. 倒流入热的试管；试管炸裂 14. 导管口有气泡冒出 15. A 16. A 17. C 18. 氮气；原料易得（或成本低、可大量生产等，合理即可） 19. 物理变化；化学变化 20. 示例：工业需要大量氧气，采用分离液态空气法可大规模生产且成本较低；实验室只需少量氧气用于实验，选用固液常温型装置操作简便、安全可控。不同需求下对产量、成本、操作便捷性等要求不同，因此选择不同制取方法。（合理即可） 学科网（北京）股份有限公司 $