2.3氧气的制备-第一课时讲义-2026-2027学年九年级化学沪教版上册

第3节 氧气的制备（第一课时）讲义 沪教版·九年级化学上册 · 第2章 空气与水资源 一、知识清单 1．工业上大量制取氧气用分离液态空气法，利用液氮与液氧沸点不同加以分离，属于物理变化。 2．实验室制取氧气的常用途径：加热高锰酸钾；二氧化锰催化分解过氧化氢溶液；加热氯酸钾与二氧化锰的混合物。 3．催化剂能改变其他物质的反应速率，本身的质量和化学性质在反应前后不变，可概括为“一变两不变”。 4．由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应叫分解反应，特点是“一变多”。 5．氧气不易溶于水、密度比空气略大，可用排水法或向上排空气法收集；用带火星的木条检验，木条复燃即可证明。 二、四维核心素养 化学观念：认识氧气可由空气分离或含氧化合物分解获得，建立物质转化观念。 科学思维：通过对比工业与实验室制法、催化剂反应前后变化，发展比较与归纳能力。 科学探究：通过气体制取、收集与验满操作，学会规范操作并由现象推结论。 科学态度与责任：认识氧气制取的生产与安全意义，养成严谨、规范、节约的实验态度。 三、重难点 重点：实验室制取氧气的反应原理、发生装置与收集装置的选择、氧气的检验与验满操作，以及催化剂概念的建立。难点：理解催化剂“一变两不变”的特征；辨析分解反应与化合反应；根据反应物状态和反应条件合理选择气体发生装置，根据气体性质合理选择收集装置。 四、课堂练习 【知识点一】工业制取氧气 知识小结：工业上大量制取氧气采用分离液态空气法。先把空气除尘净化、除去二氧化碳和水蒸气，再在加压降温条件下使空气液化，然后利用液氮沸点低于液氧、先蒸发出来，剩下的主要就是液态氧。整个过程没有新物质生成，属于物理变化。 1．工业上大量制取氧气的方法是（　　） A．加热高锰酸钾　B．分离液态空气　C．加热氯酸钾　D．分解过氧化氢溶液 2．分离液态空气法制取氧气所依据的原理是（　　） A．氧气和氮气的化学性质不同　B．氧气和氮气的沸点不同　C．氧气和氮气的密度不同　D．氧气和氮气在水中的溶解性不同 3．判断正误：分离液态空气制取氧气的过程属于化学变化。（　　） 4．工业上分离液态空气时，先蒸发出来的气体是______，剩下的主要物质是______。 5．下列属于工业制氧优点的是（　　） A．原料易得　B．适合大量生产　C．成本较低　D．反应必须在加热条件下进行 6．简述分离液态空气法制取氧气的主要步骤，并说明该过程属于物理变化的理由。 【知识点二】实验室制取氧气的原理 知识小结：实验室常用三条途径制取氧气：加热高锰酸钾；在二氧化锰催化作用下分解过氧化氢溶液；加热氯酸钾和二氧化锰的混合物。三种途径的反应物都只有一种，反应后都生成氧气和其他物质。 1．下列物质不能用于实验室制取氧气的是（　　） A．高锰酸钾　B．过氧化氢溶液　C．氯酸钾　D．洁净的空气 2．实验室用过氧化氢溶液制取氧气时，通常要加入少量的（　　） A．二氧化锰　B．燃着的木条　C．澄清石灰水　D．凉开水 3．判断正误：实验室制取氧气所发生的反应都属于分解反应。（　　） 4．加热高锰酸钾制取氧气时，试管口要塞一团______，目的是防止加热时粉末进入导管。 5．下列关于实验室制取氧气的说法正确的是（　　） A．必须加热才能进行　B．必须使用二氧化锰　C．可以用排水法收集　D．只能用排空气法收集 6．请用物质名称写出实验室制取氧气的三种常用方法。 【知识点三】催化剂与催化作用 知识小结：在化学反应里能改变其他物质的反应速率，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催化剂，其作用叫催化作用，可概括为“一变两不变”：一变指改变反应速率；两不变指本身的质量和化学性质在反应前后不变。 1．催化剂在化学反应前后（　　） A．质量减少　B．化学性质改变　C．质量和化学性质都不变　D．物理性质一定不变 2．下列关于催化剂的说法正确的是（　　） A．催化剂只能加快反应速率　B．催化剂能增加生成物的质量　C．没有催化剂反应就不能发生　D．催化剂能改变其他物质的反应速率 3．判断正误：二氧化锰对所有化学反应都起催化作用。（　　） 4．“一变两不变”中，“一变”是指______；“两不变”是指反应前后催化剂本身的______和______都不变。 5．用过氧化氢溶液制取氧气时，若不加二氧化锰，产生氧气的速率会______（填“变快”“变慢”或“不变”）。 6．请简述实验思路，证明二氧化锰在过氧化氢分解反应前后质量没有发生改变。 【知识点四】分解反应 知识小结：由一种物质反应生成两种或两种以上其他物质的反应叫分解反应，特点是“一变多”，反应物只有一种，生成物有两种或两种以上；它与“多变一”的化合反应正好相反。 1．下列反应属于分解反应的是（　　） A．蜡烛在空气中燃烧　B．加热高锰酸钾制取氧气　C．镁带在空气中燃烧　D．红磷在空气中燃烧 2．分解反应的特点是（　　） A．生成物只有一种　B．反应物只有一种　C．反应物和生成物都只有一种　D．反应物和生成物都有多种 3．判断正误：凡是有氧气生成的反应一定是分解反应。（　　） 4．分解反应与化合反应的主要区别在于______。 5．下列反应中，既不属于化合反应也不属于分解反应的是（　　） A．木炭在氧气中燃烧　B．加热高锰酸钾制取氧气　C．石蜡在氧气中燃烧　D．铁丝在氧气中燃烧 6．请各举一例化合反应和分解反应，用物质名称描述即可。 【知识点五】发生装置与收集装置 知识小结：气体发生装置由反应物状态和反应条件决定。加热高锰酸钾或加热氯酸钾与二氧化锰的混合物时，选用固体加热型发生装置；用过氧化氢溶液和二氧化锰时，选用固液不加热型发生装置。氧气不易溶于水、密度比空气略大，可用排水法或向上排空气法收集。 1．加热高锰酸钾制取氧气，应选用的发生装置是（　　） A．固体加热型　B．固液不加热型　C．排水集气装置　D．向上排空气集气装置 2．氧气可以用排水法收集，是因为氧气（　　） A．密度比空气大　B．不易溶于水　C．能支持燃烧　D．无色无味 3．判断正误：用向上排空气法收集氧气时，导管应伸到集气瓶底部。（　　） 4．用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，发生装置______（填“需要”或“不需要”）加热。 5．用排水法收集氧气时，开始收集的适宜时刻是（　　） A．导管口一有气泡就立即收集　B．导管口气泡连续并比较均匀地放出时　C．集气瓶中水全部排出后　D．集气瓶倒放在水槽中时 6．选择气体的发生装置和收集装置时，分别主要依据气体的哪些性质或反应条件？ 【知识点六】氧气的检验与验满 知识小结：检验氧气时，将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，证明瓶内是氧气。用向上排空气法收集氧气验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已集满。用排水法收集时，当集气瓶口有较大气泡向外冒出时，表明已收集满。 1．检验一瓶气体是否是氧气，应选用的方法是（　　） A．倒入澄清石灰水　B．闻一闻气味　C．将带火星的木条伸入瓶内　D．将燃着的木条伸入瓶内 2．用向上排空气法收集氧气验满时，带火星的木条应放在（　　） A．集气瓶内部　B．集气瓶口　C．集气瓶底部　D．集气瓶外壁 3．判断正误：用排水法收集氧气时，看到集气瓶口有大气泡向外冒出，说明氧气已收集满。（　　） 4．检验氧气与验满氧气时，带火星木条放置的位置有什么不同？ 5．下列现象能说明用向上排空气法收集的氧气已集满的是（　　） A．瓶内水被排完　B．瓶口带火星的木条复燃　C．木条伸入瓶内复燃　D．导管口有气泡冒出 6．简述用向上排空气法收集氧气并验满的操作要点。 参考答案 【知识点一】工业制取氧气 1．B 2．B 3．错误。分离液态空气只是利用沸点不同把空气中原有氮气和氧气分开，没有新物质生成，属于物理变化。 4．氮气（液氮先蒸发）；液态氧 5．A、B、C 6．主要步骤：先除去空气中的灰尘、二氧化碳和水蒸气；再加压降温使空气液化；然后低温蒸发，由于液氮沸点较低先汽化逸出，剩余主要为液态氧。理由：整个过程只是把空气中原本就存在的氮气和氧气进行分离，没有生成新物质，因此属于物理变化。 【知识点二】实验室制取氧气的原理 1．D 2．A 3．正确。 4．棉花 5．C 6．方法一：加热高锰酸钾；方法二：在二氧化锰催化作用下分解过氧化氢溶液；方法三：加热氯酸钾和二氧化锰的混合物。 【知识点三】催化剂与催化作用 1．C 2．D 3．错误。催化剂具有选择性，二氧化锰只是对某些特定反应起催化作用，并不是所有反应的催化剂。 4．改变其他物质的反应速率；质量；化学性质 5．变慢 6．实验思路：反应前准确称量加入的二氧化锰质量；待过氧化氢不再放出气体后，把瓶内的固体经过滤、洗涤、干燥，再称量；若反应后称得的质量与反应前相等，并能继续使过氧化氢分解，即可说明二氧化锰在反应前后质量没有改变。 【知识点四】分解反应 1．B 2．B 3．错误。例如石蜡在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，有氧气参加但生成物有两种，不属于分解反应。 4．分解反应是“一变多”（反应物一种、生成物多种）；化合反应是“多变一”（反应物多种、生成物一种）。 5．C 6．化合反应举例：木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳；分解反应举例：加热高锰酸钾制取氧气。（其他合理答案均可） 【知识点五】发生装置与收集装置 1．A 2．B 3．正确。 4．不需要 5．B 6．发生装置主要依据反应物的状态（固体或固体与液体混合）和反应条件（是否需要加热）选择；收集装置主要依据气体的溶解性和密度与空气比较的大小选择，不易溶于水用排水法，密度比空气大且不与空气反应用向上排空气法，密度比空气小用向下排空气法。 【知识点六】氧气的检验与验满 1．C 2．B 3．正确。 4．检验氧气时，带火星的木条伸入集气瓶内部；验满时，带火星的木条放在集气瓶口，不伸入瓶内。 5．B 6．操作要点：先将导管伸到集气瓶底部，盖上玻璃片；过一会儿把带火星的木条平放在集气瓶口；若木条复燃，证明氧气已集满；最后盖好玻璃片，将集气瓶正放在桌面上。 学科网（北京）股份有限公司 $