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人教版九年级上册第二单元课题3制取氧气

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初中化学审核员

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  复习回顾

为迎接2008年北京奥运会,我国环保部门
不定时对北京市空气质量检测。空气中的
下列哪种物质不是被检测的物质            ①  悬浮
颗粒(可吸入粉尘)       ②二氧化硫     ③二氧
化氮  ④一氧化碳     ⑤ 二氧化碳    ⑥水蒸气
( B  )
A、①②③④        B、⑤⑥
C、③④⑤⑥        D、只有⑥
1、对氧气的叙述正确的是(          D )
  A、鱼能在水中生存,说明氧气易溶于水
  B、标况下,氧气是无色的,所以液氧也是无色的
  C、氧气能支持燃烧,可作燃料
  D、能使带火星木条复燃的气体是氧气
2、要除去密闭容器内空气的氧气,并不使混入
其他气体,在其中燃烧的可燃物可以是(A                     )
        A、红磷               B、木炭
        C、铁丝               D、硫磺
3、硫、碳、蜡烛、铁丝在氧气中燃烧中的
共同现象是(        C   )
 A、都只有气体生成         B、都有淡蓝色火焰
 C、都发光放热           D、都有水珠生成
4、下列有关现象的说法正确的是(             D )
A、木炭在空气中燃烧,生成黑色固体
B、红磷在空气中燃烧产生大量的白色烟雾
C、铁丝在氧气中燃烧生成黑色四氧化三铁
D、硫在氧气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰
• 问题:学完氧气的性
  质后,为加深对所学
  知识的认识,某同学           装满氧气的集气瓶如图所示,
  设计了如下实验,根           用带火星的木条分别
  据实验你能回答有关           以A、B两种方式迅速插入,
  问题吗?                都观察到木条复燃且在B中
                      燃烧比在A中更旺。上述实
                      验说明氧气具有的性是:           。

                       (1)氧气可支持燃烧

                      (2)氧气的密度比空气的大
      氧气的检验方法是?

将一根带火星的木条伸入
集气瓶瓶中,如木条复燃,
则证明是氧气。

                       检验

教学目标:
1.理解氧气的实验室制法之一--
    过氧化氢分解法制取氧气
2.了解催化剂和催化作用
一、工业制氧的方法
工业制氧的过程         方法:分离液态空气
                   物理变化液
                       态
※原理:是利用降温   液态氧和液态氮的沸点
 空气         液态空气       氮
不同,采用加压蒸发的方法制得氧气
                       液
     什么变化?             态
  蒸发            氮气     氧
                          氧
-196℃~ -183 ℃ 液态氧1.5ⅹ107Pa
                          气
       贮存在蓝色钢瓶中
1.工业上制取大量氧气的方法是(  C  )
A)加热氯酸钾       B)加热高锰酸钾
C)分离液态空气        D)加热二氧化锰

2、此变化是______物理 变化(填“物理”
或“化学”)
二、实验室制氧的方法

  1、药品
  2、原理
  3、检验
  4、收集
  5、验满

  6、装置

  7、步骤
  8、注意
  事项
实验室制氧的方法
实验室制取气体时,药品的选取和实验方案的设
 计原则:
(1)可行性:所选取的药品能制得要制取的气体;
(2)药品廉价易得;
(3)适宜的条件:要求反应条件易达到,便于控
制;
(4)反应速率适中:反应速率不能太快或太慢,以
便于收集或进行实验;
(5)气体尽量纯净;
(6)注意安全性:操作简便易行,注意防止污染。
 实验室制取氧气的方法
    1、常温下分解过氧化氢溶液;
    2、加热氯酸钾和二氧化锰的固体混合
 物;
    3、加热高锰酸钾粉末。
  观察、填空
• 过氧化氢溶液是一种____无     色液体;
• 二氧化锰是一种____黑    色固体粉末;
• 氯酸钾是一种____白   色固体物质;
• 高锰酸钾是一种        暗紫色的粉末。
过氧化氢分解法制取氧气
实验探究

  1. 在试管中加5毫升过氧化氢(H2O2)溶
液 ,将带火星的木条伸入其中。
  2. 在上述试管中再加入少量二氧化锰

(MnO2),将带火星的木条伸入其中。
 编号   实验现象          原      因
  1  木条不复燃      没有氧气放出
  2 产生大量气泡,
    木条复燃       有氧气放出
过氧化氢分解法制取氧气
实验探究
 猜想和假设
 (1)二氧化锰本身能放出氧气
 (2)二氧化锰是反应物,加入的二氧化锰
 和过氧化氢反应放出氧气
 (3)二氧化锰在此有某种特殊作用,使二
 氧化氢分解加快
过氧化氢分解法制取氧气
实验探究
猜想和假设
(1)二氧化锰能放出氧气
实验3.  将少量二氧化锰放入试管中,将带火星
的木条伸入其中。
实验4. 加热盛有过氧化氢溶液的试管,将带火
星的木条伸入其中。
编    实验现           原        因
号  木条不复燃象    二氧化锰不能分解放出氧气
 3  木条复燃     加热过氧化氢溶液有氧气放出
 4
过氧化氢分解法制取氧气
实验探究
猜想和假设
(2)二氧化锰是反应物,加入的二氧化锰
和过氧化氢反应放出氧气
实验4. 在实验    2 的试管中继续加入少量过
氧化氢溶液,将带火星的木条伸入其中。
编号   实验现象        原      因
 4   木条复燃       有氧气放出
 这样的实验可以重复很多次,好像二氧化
 锰始终反应不完!
实验探究  过氧化氢分解法制取氧气
 请你来思考
1.二氧化锰起什么作用?
  • 加速过氧化氢分解
2.双氧水分解的文字表达式是什么?
  • 过氧化氢二氧化锰水+氧气
        二氧化锰
  • H2O2       H2O+O2
3.二氧化锰是否变化了?
(质量?化学性质?)
  二者都没有改变(注意:是化学性质没有改变)
4.实验1中木条不复燃的原因是什么?

   常温时H2O2分解缓慢,放出的氧气很少
催化剂:能改变其它物质的化学反应速率,
 而本身的质量和化学性质在化学反应
 前后都没有改变的物质            。
               一变两不变
    加快或者减慢           本身的质量和化学性质

   催化剂的物理性质可能改变;例如形状、状态改变。
催化作用:
 催化剂在化学反应中起的作用
 注意:   二氧化锰在前两个反应中既不是反应物
  也不是生成物过氧化氢制取氧气只能用,它属于反应的条件,作为催
  化剂只能写在箭头的上、下方二氧化锰做催化剂吗?.
多种催化剂
催化剂
• ①能改变其它物质的反应速率,这里的
 “改变”包括加快和减慢两种含义。
• ②催化剂的化学性质在化学反应前后没有
改变,但是物理性质可能改变。
• ③催化剂是针对具体反应而言的,如二氧
化锰在过氧化氢分解制取氧气时,能够起催
化作用,是催化剂;但二氧化锰不是所有化
 学反应的催化剂。
• ④一个化学反应可以有多种催化剂。如双
氧水分解制取氧气时,既可以选择二氧化锰
做催化剂,也可以选择氧化铁做催化剂。
• 一种物质可以是多个化学反应的催化剂
                                       注

1.没有催化剂反应能否进行呢?            能           意
2.有了催化剂是否可以使生成物质量增加呢?不能                理
3.在反应进行过程中催化剂参与反应吗?参与了
                             不对        解
4.MnO2 是催化剂,这种说法对吗?
例如:在用高锰酸钾制氧气过程中,二氧化锰就是生成物。
5.是否可用其他的物质代替二氧化锰作为过氧
化氢分解的催化剂?             可以,例如红砖粉末,猪肝等
6.人皮肤破损时以双氧水消毒为什么会产生气体?
        皮肤上的酶使过氧化氢常温下分解
     猜想是什么气体?         氧气
判断下列说法是否正确:
1、催化剂在化学反应前后其性质化学性质
不会发生改变
2、催化剂只能加快化学反应速率能改变        
3、二氧化锰可以用于催化所有的化不能
学反应                       
4、催化剂不影响化学反应中的生成
物的质量                      √
过氧化氢分解法制取氧气
1、实验药品

   过氧化氢(H2O2)     --无色液体

   二氧化锰(MnO2)--黑色粉末
2、反应原理
 文字表达式:
    过氧化氢    二氧化锰   水+氧气
 符号表达式:

            MnO2
      H2O2       H2O  + O2
物质制取原则:安全、简便、节能、环保

仪器装配原则:先下后上,先左后右;

物质加热原则:先均匀,后集中
                              密  向            密 向
                有毒不排空         度  上            度 下
                                              比 排
气体收集方法:密度和溶解性决定               比  排
                              空  空            空 空
①易溶于水排气法,根据密度定上下;气               气            气 气
                              大  法            小 法
②不溶微溶排水法,所得气体纯度大。
        讨论:
                                   排 水 集气法
         氧气用什么方法收集?
5:、氧气的收集方法
 排水法:

   因为O2不易溶于水
 优缺点:
 比较纯净但不干燥
 向上排空气法:

  因为O2的密度比空气略大
 优缺点:
 比较干燥但不够纯净
3、实验装置       4、实验仪器

 长颈漏斗              导管
                          集
                          气
 锥形瓶                      瓶


       发生装置      收集装置
6、氧气的验满方法
用排空气法收集氧气时,如何检验氧气
是否已经收满?
将一根带火星的木条伸到集气瓶瓶口,
若木条复燃,说明氧气已经收集满。

7、氧气的检验方法
                      检验
如何检验一瓶气体是否为氧气?
将一根带火星的木条伸入集气瓶瓶中,
如木条复燃,则证明是氧气。
请你来思考

8.如何检验两套装置的气密性?
检查装置气密性的方法:

 将 导 管 的 一 端
 放 入 水 中 , 用
 手 捂 住 容 器 外
 壁 , 导 管 口 有
 气 泡 冒 出 , 说
 明 装 置 的 气 密
 性良好。
检查装置气密性的方法:

  先把导管上的橡
皮管用止水夹夹住,              止水夹
然后向长颈漏斗中            x
倒入水,如果漏斗
中的水在一段时间
内不下降,表明气
密性良好。
  挑战一下

用此装置制取氧气时,
长颈漏斗下端管口是否
要伸入液面下(形成液
封)?

防止氧气从长颈漏斗流失
过氧化氢制氧气
课堂小结:
1.过氧化氢分解制取氧气
  ①实验药品         ②实验原理
  ③实验装置        ④实验仪器
  ⑤氧气的收集        ⑥氧气的验满
  ⑦氧气的检验
  ⑧装置气密性的检查
2.催化剂    一变两不变
 方法二   加热氯酸钾和二氧化锰


 原理

        二氧化锰
氯酸钾              氯化钾+    氧气
         加热
 KClO3            KCl    O2
方法三      加热高锰酸钾
                    收集装置
       发生装置

原理

高锰酸钾   加热锰酸钾+二氧化锰+氧气
KMnO4    K2MnO4  MnO2    O2
 分解反应:回忆什么叫化合反应?
         二氧化锰
  过氧化氢           水  + 氧气

 由一种物质生成两种或两种以上其H2O2 H2O O2
 他物质的反应。二氧化锰             生成物
 氯酸钾            氯化钾+氧气2种或
          加热             2种以
                         上
  KClO3   MnO2   KCl    O2
反应
物1种
 高锰酸钾   加 热锰酸钾+二氧化锰+氧气

 KMnO4     K2MnO4  MnO2   O2
化    化合反应:              分
    •                   类
合   特点:“多变一”
反                       学
应   • 类型:               习
与    A+B+C+…→ABC
分   • 分解反应:             事
解
    特点:“一变多”            半
反                       功
应   类型:ABC→A+B+C+…      倍
高锰酸钾制氧气
茶、庄、定、点、收、利、息(哈哈)
    ①  检查装置气密性
 四  ②  装药品(把药品平铺在试管底部)
 、  ③  固定装置(铁夹夹在离试管口1/3
 操     约处,试管口略向下倾斜)
    ④  点燃酒精灯,加热(先来回移动
 作     酒精灯,使试管均匀受热,再集
 步     中在盛药品处加热)
       收集氧气(当气泡连续均匀地放出
 骤  ⑤  时开始收集)
    ⑥  从水槽中移离出导管
    ⑦  熄灭酒精灯
        八项注意
1.用酒精灯外焰加热      2.试管口应略
向下倾斜     3.铁夹夹在试管的中上
部  4.导管应稍微伸出橡皮塞        5.用
向上排气法收集时,导管要伸到试
管底部   6.使用高锰酸钾制取时要在
试管口放一团棉花。7.实验完毕,
应先将导管移出水面,后熄灭酒精
灯。  8.制出的氧气应盖上玻璃片正
放在桌面上。
 1.实验室制取氧气大致可分为下列步骤:①点燃
 酒精灯,加热试管.②检查装置的气密性.③将高锰
 酸钾装入试管,塞入一小团棉花,用带导管的橡
 皮塞塞紧试管,并把试管固定在铁架台上.④用排
 水法收集氧气.⑤熄灭酒精灯.⑥将导管从水槽中取
 出.正确的操作顺序为___________________.②③①④⑥⑤
2.(成都)实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,有关该
实验的说法错误的是
A.二氧化锰是反应物      B.与高锰酸钾制取氧气装置相同
C.可用向上排空气法收集      D.可用带火星的木炭检验氧气
3、加热高锰酸钾制取氧气,并用排水法收集氧气时,
发现水槽内水变成紫红色,其原因是试管口没有放棉花。
  小   可供制取的装
      置(两类)
  结
     “固液常温”型装置 “固固加热”型装置


  发        收
  生        集
  装        装
  置        置

一套完整的制气装置包括哪两部分?
发生装置和收集装置
 2、若用过氧化氢溶液制取氧气
 选“固液常温”型装置

发         收
生         集
装         装
置         置
收集装置
                          怎样判断氧
收集方法    装置示意图      原因     气已集满
                   氧气不     集气瓶口
                   易(难)    有大气泡
排水法                溶于水     冒出时
                  氧气密     将带火星的
向上排                       木条放在集
空气法               度比空
                  气大      气瓶口
如何检验装置的气密性?
有两种装置,分别用两种方法

                        止水夹
                     x
长颈漏斗下端管口为什么要伸入液面下?
     防止氧气从长颈漏斗流失
加热时为什么试管口要略低于管底?
    防止冷凝水回流,炸裂试管

加热KMnO4时试管口为什么要放棉花?

     防止KMnO4粉末进入导管
收集满氧气的集气瓶如何放置?
     盖上玻璃片,正放在桌上
 导管口开始有气泡放出时,为什
 么不宜立即收集?
此时的气体中含有空气,会使收集
到的气体不纯净。
用排水法时,什么时候开始收集?
有连续均匀的气泡产生时开始收集
 停止加热时,为什么要先移导
 管出水面,后熄灭酒精灯?
  防止水倒流,使试管炸裂
如何检验一瓶气体是否为氧气?
将一根带火星的木条伸入集气瓶瓶
中,如木条复燃,该气体是氧气。
用排空气法收集氧气时,如何检
验氧气是否已经收满?
将一根带火星的木条伸到集气瓶瓶口,
若木条复燃,说明氧气已经收集满。
排空气法收集氧气时导管应伸入什
么位置?为什么?
集气瓶底部。便于排尽瓶内空气。
  归纳得出:
实验室制取气体要依据:
 反应物状态、反应条件、
 气体的性质等来选择适当装
 置。
随堂检测
1.工业上制取大量氧气的方法是            (C)
(A)加热氯酸钾          (B)加热高锰酸钾
(C)分离液态空气         (D)加热二氧化锰
2、催化剂在化学反应中所起的作用是(C)
(A)加快化学反应速率
(B)使生成物质量增加
(C)改变化学反应速率
(D)减慢化学反应速率
3、下列反应属于分解反应的是(            D)

A. 硫 + 氧气   点燃     二氧化硫
            点燃
B.石蜡 + 氧气       二氧化碳   + 水
           点燃
C.铁 + 氧气       四氧化三铁
          加热
D.氧化汞        汞  + 氧气
4.实验室用高锰酸钾制取氧气时,装药品的
大试管口应     (C)
(A)朝下         (B)朝上
(C)略向下倾斜      (D)略向上倾斜
5.实验室采用排水法收集氧气时,需将导气
管伸入盛满水的集气瓶,这个操作应在(D)
(A)加热固体药品前
(B)与加热固体药品同时
(C)开始有气泡放出时
(D)气泡连续并均匀放出时
6.某同学设计了4种制氧气的方案:①用氯酸钾和
  二氧化锰共热;②使高锰酸钾受热;                ③用
  高锰酸钾和氯酸钾共热;④使二氧化锰受热.判
  断这四种方法:(C       )
     A.全正确                B. 全不正确
     C. ①②③正确            D.只有①②正确
 7.实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制氧气,
 反应前后二氧化锰在固体混合物中质量分数是
 (  B  )
  A、由大到小           B、由小到大
  C、不变             D、无法判断
                A________B________试管 铁架台
13、写成下列仪
                 C________D_______酒精灯 导管
器名称:
                E_________F________集气瓶 水槽
10、下图是实验室用高锰酸钾制取和收集氧气的
装置图,指出其中的五处错误
             ③       ④
         ①                ⑤


                   ②


   ①不对准药品加热             ②导管伸入试管内太长
   ③铁夹夹在离试管口太近          ④试管口倾向上
   ⑤试管口处没有塞棉花
  16.【2015年湖北省荆门市】比较、推理是化学
   学习常用的方法,以下是根据一些实验事实推理
   出的影响化学反应的因素,其中推理不合理的是
序号           实验事实            影响化学反应的因素
    铁丝在空气中很难燃烧,而在               反应物浓度
 A       氧气中能剧烈燃烧
    碳在常温下不与氧气发生反应                反应温度
 B   ,而在点燃时能与氧气反应
    双氧水在常温下缓慢分解,而              有、无催化剂
 C   在加入二氧化锰后迅速分解
    铜片在空气中很难燃烧,铜粉              反应物的种类
 D       在空气中较易燃烧
  10.医院给病人输氧时用到类似下图所示的装置。
关于该装置,下列说法不正确的是             (B)

  A.b导管连接供给氧气的钢瓶
  B.b导管连接病人吸氧气的塑料管
  C.使用该装置来观测是否有氧气输出
  D.使用该装置用来观测氧气输出的速率
           b           a
12、制取氧气的途径有多种,如:
      通电
  ①水     氢气+氧气
           △
  ② 氯酸钾       氯化钾+氧气
           △
  ③ 氧化汞      汞+氧气
  ④ 过氧化钠+二氧化碳            碳酸钠+氧气等等.
      现在潜水员想选择其中的一种作为潜水艇
   中氧气中的来源,你认为应该选择哪一个?
   为什么?(至少要阐明三条不同的理由)
  答:选用第四种方法,因为不用加热;人体呼出
  二氧化碳刚好作为反应物,把二氧化碳转化成氧
  气供给人呼吸;生成物无毒。
               实验室制取氧气
         过氧化氢         和二氧化锰           、高锰酸钾
药品              (H2O2)         (MnO2)
         (KMnO4) 、氯酸钾(KClO3)和二氧化锰
          1、过氧化氢   MnO2 水 + 氧气
                 MnO2
          H2O2    △   H2O   +  O 2
          2、氯酸钾   MnO2 氯化钾+氧气
原理              MnO2△
          KClO3       KCl+ O 2
          3、高锰酸钾   △    锰酸钾+二氧化锰+氧气
                  △
          KMnO4       K2MnO4+MnO2+ O 2
检验        将带火星的木条伸到集气瓶内

收集   排水法(O2不易溶于水)向上排空气法(O2密度大于空气)
验满         将带火星的木条伸到集气瓶口
装置        固液不加热制取;固固加热制取
步骤        查  装  定 点  收 离  熄
注意      1、试管倾斜      2、预热    3、收集气体的时间        4、熄
事项      灭酒精灯的时间       5、洗涤试管时间        6、棉花(KMnO4)
关于“一瓶多用”的探究
                          长进
                   无溶液
  对装置进行分类                 短进
                          长进
                   有溶液
                          短进
          排空气法收集气体           如何才能将空气排出?
装置的用途
           排水法收集气体           如何才能将水排出?
           洗气、干燥气体           气体必须经过哪里才能办到?
一、瓶中无溶液
   1、模拟气体流向,如何才能将空气排出?
判断:气体密度       大于    空气密度,类似于       向上     排空气法
。
一、瓶中无溶液
    2、模拟气体流向,如何才能将空气排出?
判断:气体密度         小于  空气密度,类似于         向下   排空气法。
一、瓶中无溶液
    3、模拟气体流向,如何才能将空气排出?
判断:气体密度        大于   空气密度,类似于         向上   排空气法。
一、瓶中无溶液
    4、模拟气体流向,如何才能将空气排出?
判断:气体密度         小于  空气密度,类似于         向下   排空气法。
二、瓶内有溶液
    1、模拟气体流向,如何才能将水排出?
                      排水法收集气体、
     判断:该装置的用途        测定气体的体积      ,要用到该装置,对气

体的的性质有哪些要求:密度            无关     ,水溶性    难溶于水,化学

性质  不与水反应。
二、瓶内有溶液或水
    2、模拟气体流向,气体必须经过哪里才能办到?
                 洗气(除杂)
判断:该装置的用途        、干燥        ,要用到该装置,对所通气体的

                                难溶
                                               不与水
的性质有哪些要求:密度         无关,水溶性      于水   ,化学性质          。
                                               反应
三、瓶内有溶液或水
    如果装置内装满水,要用该装置收集易溶于水的气体,改做什
么改进?    在装满水的集气瓶中滴入适当的植物油。
气体从哪端进入?右端          。
根据刚才所学,判断下图
所示装置的用途:
                                  X      Y

    1、用于排空气法收集CO2气体,
    CO2应从   X  端通入。

 2、用于排水法收集H2气体,瓶中应先装
 满水,   H2应从   Y  端通入。
                           X
 3、用浓硫酸干燥H2      ,  H2应从     端通入。
 4、患者在医院吸氧时(往往要用水蒸气稀释氧
 气),氧气应从        X 端通入。
                        Y
 5、用排空气法收集H2应从             端
 通入。
8.在高锰酸钾分解制氧气的反应中,二氧化锰是
________生成物 。在氯酸钾与二氧化锰混合加热制氧气时,
氯酸钾是________反应物 物,二氧化锰是催化剂_____,若不   加二氧
化锰,则氯酸钾分解反应将_____缓慢,若将高锰酸钾加入
氯酸钾,则反应______加快    ,这是因为
________________________________________高锰酸钾分解生成二氧化锰作催化剂,加快氯酸钾分解。
9、三份质量相等的氯酸钾固体。第一份中加入少量二
氧化锰,第二份中加入少量高锰酸钾,第三份不加任
何物质。给它们分别加热完全分解,放出氧气的                 量
(B  )
    A、第一份最多        B、第二份最多
   C、第三份最多         D、一样多
谢谢!再见!
                                  名言警句

 时间,每天得到的都是二十四小时,可
是一天的时间给勤勉的人带来智慧和力量,
给懒散的人只留下一片悔恨。
                      ——鲁迅
氧气的实验室制法              归纳与总结
    1、过氧化氢     二氧化锰   水  + 氧气

            MnO2
        H2O2     H2O   +  O 2
     、氯酸钾    二氧化锰   氯化钾+氧气
    2         加热
              MnO2
         KClO3     KCl+ O 2
3、高锰酸钾    加热 锰酸钾+二氧化锰+氧气

   KMnO4       K2MnO4+MnO2+ O 2
请你来思考

1.为什么能用向上排空气法收集氧气?
2.排水法和向上排空气法收集氧气各自
有什么优缺点?
3.用向上排空气法收集氧气时怎样检验
氧气已经收集满?
4.如何检验两套装置的气密性?
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