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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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课题3  制取氧气

   第二课时
在实验室里,常采用以下三种方法制取氧气:
(1)加热高锰酸钾;
(2)分解过氧化氢(二氧化锰);
(3)加热氯酸钾(二氧化锰) 。
探究:探究:用用过氧化氢(过氧化氢(HH22OO22)溶液)溶液制取氧气制取氧气


实验一实验一:在常温下,把带火星的木条带火星的木条伸入
 过氧化氢溶液的试管,观察木条是否复燃?

       现现象象:有少量气泡冒出:有少量气泡冒出,,  木条不能复燃木条不能复燃

      原原因因:说明HH22OO22溶液在常温下常温下放出氧气少少
实验二实验二:向上述试管中,加入少量二氧化锰二氧化锰,
  把带火星的木条带火星的木条伸入试管。观察发生的现象。
现象现象::有大量气泡冒出有大量气泡冒出  ,,木条复燃。木条复燃。

原因原因::说明在常温下常温下HH22OO22溶液遇到二氧化锰二氧化锰

(MnO(MnO22))时, 迅速迅速产生氧气。  
 分析与讨论分析与讨论  :(教材:(教材3838页)页)

实验编号       现象                 分析

 实验  1  木条木条没有复燃没有复燃 常温下常温下,过氧化氢分解缓慢,过氧化氢分解缓慢

        有大量有大量气泡,气泡,
 实验  2               常温下,过氧化氢遇常温下,过氧化氢遇二氧化锰二氧化锰
        木条复燃木条复燃     分解加速分解加速,放出大量氧气,放出大量氧气
【【思考思考11】】在第在第22个实验中,是不是过氧化氢与二氧个实验中,是不是过氧化氢与二氧
化锰反应生成了氧气呢化锰反应生成了氧气呢??
    过氧化氢过氧化氢  ++  二氧化锰二氧化锰××                  氧气氧气  ++  ??
实验三:反应停止后,重新加入过氧化氢溶液,把带
         火星的木条伸入试管,观察发生的现象。
现 象:木条复燃了
分 析:氧气是过氧化氢产生的,二氧化锰只起加 
快产生氧气的作用。
结 论:二氧化锰能加快过氧化氢分解的速率,二
氧化锰本身未见变化。
  11、催、催化剂化剂  (学生阅读教材:39页1-3段)

 ((11)概念:)概念:在在化学反应中化学反应中,,能能改变改变其他物质的化其他物质的化
 学反应的速率,而本身的学反应的速率,而本身的质量质量和和化学性质化学性质,,  在反在反
 应前后应前后都没有变化都没有变化的物质叫的物质叫催化剂催化剂(又叫(又叫触媒触媒))
 。。
(2)简称:一变二不变

              一变:改变反应速率
      催化剂催化剂
                     质量
              二不变
                     化学性质
2、过氧化氢分解制取氧气

 (1)原理:过氧化氢  二氧化锰       水 + 氧气

                     MnO2
                H2O2             H2O    O2

 注意:使用催化剂是反应条件,二氧化锰写
 在箭头之上。
2.实验装置:


  注意事项:
  (1).装一药品时,先装固体后装液体。
  (2).长颈漏斗末端要插入液面以下。
  (3).可用分液漏斗代替长颈漏斗。
三、三、加热加热氯酸钾和二氧化氯酸钾和二氧化锰锰制制取氧气取氧气
        反应条件有哪些?

     1、原理:
               二氧化锰
         氯酸钾    加热          氯化钾 + 氧气

                MnO2
           KClO3      △       KCl  +  O2

  (将物质化学式补充在书上。)
三、三、加热加热氯酸钾和二氧化氯酸钾和二氧化锰锰制制取氧气取氧气
        反应条件有哪些?

     1、原理:
               二氧化锰
         氯酸钾   加热      氯化钾+氧气

                MnO2
            KClO3                    KCl  +  O2
                 △
2.实验装置:


 (1)在上图所示装置中,使用了哪些仪器?
 (2)哪部分是气体发生装置,哪部分是气体
 收集装置?
 (3)实验视频:加热氯酸钾制取氧气
学生问题:
 我们一共学习几种实验室制取氧气的方法
 ?写出它们化学反应的文字表达式。
  并将物质的化学式写在相应物质下面。
三、分解反应


 分析以上三个反应,有什么共同特征?
 与化合反应有什么不同?
 由一种反应物生成两种或两种以上其
 他物质的反应,叫做分解反应。
  特征:一变多。
四、氧气的工业制法           (教材40页)

 1.方法:分离液态空气
 (沸点不同,低温蒸发)
 2.物理变化
          课题三(2)制取氧气
一.过氧化氢制取氧气
1.实验原理:
 2.实验装置:固液常温型       3.催化剂:   一变二不变


二.加热氯酸钾制取氧气

三.分解反应:一变多
四.氧气的工业制法:分离液态空气,物理变化




练一练:
 1、在化学反应中,催化剂(   D )
  A.质量减少
  B.在化学反应后化学性质发生了变化
  C.能使生成物的质量增加
  D.能改变化学反应的速率
22、、下列有关催化剂的说法正确的是下列有关催化剂的说法正确的是((    CC  ))
          
A.A.催化剂就是用来加快化学反应速催化剂就是用来加快化学反应速率的率的

B.B.  二氧化锰是催二氧化锰是催化剂化剂

C.C.没有二氧化锰的催化,过氧化氢也能分解放出没有二氧化锰的催化,过氧化氢也能分解放出    
氧气氧气

D.D.催化剂在化学反应前后的性质不变催化剂在化学反应前后的性质不变
2、用过氧化氢过氧化氢(H2O2)和二二氧氧化锰化锰
            制取氧气的

(1)原理:过氧化氢  二氧化锰      水 + 氧气

                    MnO2
               H2O2             H2O  +  O2


(2)、装置:
 注意事项


(1)、长颈漏斗末端要插入液面以下。
(2)、可用分液漏斗代替长颈漏斗。
(3)、可用集气瓶或大试管代替锥形瓶。
(4)、装一药品时,先装固体后装液体。
能否用能否用::过氧化氢制取氧气的装置过氧化氢制取氧气的装置              
用用    于于::氯酸钾制取氧气氯酸钾制取氧气??  


   不能         为什么呢?为什么呢?

   因为反应物的张态和反应条件不同
3、实验装置的选择:
(1)发生装置     根据反应物的状态和反应条件确定

                ①、固固加热型
               反应物:      固体固体
               反应条件:     加热加热

               ②、固液不加热型
              反应物:      固体和液体固体和液体
              反应条件:     不需要加热不需要加热
  固固加热型的制取装置


加热高锰酸钾制取O2装置              加热氯酸钾制取O2装置
 固液不加热型的制取装置

         分液漏斗               长颈漏斗


      烧瓶                  锥形瓶


注意:长颈漏斗的末端必须插入液体中(液封),
     防止生成的气体从长颈漏斗口逸出防止生成的气体从长颈漏斗口逸出。
过氧化氢制氧气过氧化氢制氧气和氯酸钾制氧气氯酸钾制氧气
的发生装置是否相同?哪个好?


  不相同         为什么呢?为什么呢?
用过氧化氢制氧气的装置的。

优点优点 (1)简单,易操作;
     (2)不用加热,较安全;
     (3)节约药品(可根据需要随时补充)
     (4)分液漏斗可控制反应速率;
 比一比     比较下列三个实验装置图:


装置A与B、C相比较,其优点有:
 ①可以随时添加药品,不断产生氧气。
 ②不需要加热,节约能源
 ③可以控制氧气的产生速率。 
(2)收集装置         根据气体的溶解性和密度确定


           ①①排水排水法法::  不易溶或难溶于不易溶或难溶于水的水的气体气体


            ②②向上排空向上排空法法:: 密度比空气大的气体密度比空气大的气体


           ③③向向下排空下排空气气法法  密度比空气小的气体密度比空气小的气体
   想一想

氧气的收集方法:氧气的收集方法:__________________________________________________(1)(1)排水法排水法      (2)(2)向上排气法向上排气法

(1)(1)排水法排水法    原因原因:_________________:_________________氧气不易溶于水。氧气不易溶于水。        
(2)(2)向上排气法向上排气法  原因:原因:氧气的密度比空气略大。氧气的密度比空气略大。______________________________________________

要要收集到收集到较干燥较干燥的氧气:选用的氧气:选用__________________________  向上排气法。向上排气法。  。。              
要要收集到收集到较纯净较纯净的氧气的氧气::选用选用__________________________排水法。排水法。 。。
三、加热高锰酸钾制取氧气三、加热高锰酸钾制取氧气        P38P38

 1、原理
   高锰酸钾加热        锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气

             反应条件有哪些?
 符号表达式
        △△
 KMnO4        K2MnO4 + MnO2  + O2
  2、装置                      为什么呢?为什么呢?

                           棉花棉花
                            加热时,防止
                            高锰酸钾粉末
                            进入导管, 堵塞堵塞
                            导管。导管。                  ((
                            水变红色)水变红色)

(药品平铺在试管底部, 增大受热面积)
                     
  3、实验步骤
(1)检:检查装置气密性
(2)装:装入药品       (试管口要放试管口要放一团棉花一团棉花))
(3)定:固定装置(试管口要稍向下倾斜)
(4)点:点燃酒精灯加热
 (5)收:收集气体
(6)离:把导管移离出水面
(7)熄:熄灭酒精灯
     简 称:查、装、定、点、收、离、熄
     谐 音:茶、庄、定、点、收、利、息
 4、检验   (如何检验收集到的是氧气?)
   :
  将一支带火星的木条伸进集气瓶内,
  若木条复燃,证明是氧气。

5、验满  (向上排空气法收集氧气,如何验满?)
   :
  将一支带火星的木条伸到集气瓶口,
  若木条复燃,证明已集满。

 6、存放   盖好玻璃片,正放在桌面上。
   :
7、注意事项
(1)、铁夹夹在离试管口:        1/3处

(2)、导管伸入试管不能太长
       原因:不利于气体的排出

 (3)、试管口略向下倾斜
     原因:防止冷凝水倒流,使试管炸裂

(4)、加热时要先预热,再对准药品部位加热
(5)、等有连续的气泡产生时再收集

 原因:刚产生的气泡中混有空气,这时的气体不纯

(6)、实验完毕先撤导管,后移酒精灯
       原因:防止水倒吸,使试管炸裂

(7)、收集满的氧气,应正放在桌面上,并用毛玻
             璃片盖上

      原因:氧气密度空气略大
 操作方法

          仪器组装仪器组装  ::
  
        先下后上,先左后右先下后上,先左后右
    试管的高度,由酒精灯的外焰决定试管的高度,由酒精灯的外焰决定..
检查装置气密性的方法(一) 
    将导管一端伸入
水中,用手紧握试管
,导管口有气泡冒出
,松开手,导管内有
一段水柱。说明装置
气密性良好。
检查装置气密性的方法(二)(三)

 关闭分液漏斗的活塞,              用止水夹夹紧橡
把导管放入水里,双手           皮胶管,往长颈漏斗
紧握烧瓶外壁,见导管           加水,水不再往下流
口有气泡冒出,松开手           ,说明装置气密性良
,导管有一段水柱,说           好。
明装置气密性良好。
                
              试试管口为什么要略向下倾斜?管口为什么要略向下倾斜?

              防止冷凝的水倒流,炸裂试管。防止冷凝的水倒流,炸裂试管。

        用排水法收集氧气时,要等气泡 均匀放
出后,再收集气体,  为什么?

  因为开始冒出的气泡是空气因为开始冒出的气泡是空气。。
  这样做是这样做是为了防止收集到的氧气不纯为了防止收集到的氧气不纯   
      实验结束时,实验结束时,先先将导管将导管撤离撤离出水面出水面,,然然
    后后熄灭熄灭酒精灯。为什么??酒精灯。为什么??

          先撤导管,后灭酒精灯,目的:先撤导管,后灭酒精灯,目的:
            防止水倒流炸裂试管。
        收集满氧气的集气瓶,为什么要收集满氧气的集气瓶,为什么要正放正放在桌在桌
面上?面上?
              答:因为答:因为氧气的密度比空气的密度氧气的密度比空气的密度大大,,
倒倒放时,氧气从瓶口与玻璃片的缝隙中放时,氧气从瓶口与玻璃片的缝隙中跑掉跑掉。。  
                                        ((玻璃片磨沙面靠瓶口玻璃片磨沙面靠瓶口))


                           OO22
           OO2  2  
           正放正放
 做一做
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.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
   ①      ③铁夹没
           夹在离管
 外焰没
           口1/3处                      ④试管口没有稍向下倾斜
 在药物
 下加热

                                   ⑤
                                 试管口
                                 没放一
                                 团棉花
                     ②试管       
                      内导管
                         过长
              小结小结::  实验室制取氧气的原理实验室制取氧气的原理
  过氧化氢    二氧化锰二氧化锰      水  + 氧气
              MnO
        H2O2            2           H2O  +  O2

          二氧化锰二氧化锰
     氯酸钾  加热加热           氯化钾 + 氧气 
            MnO
       KClO        2     KCl  +  O
        3   △              2
   高锰酸钾    加热加热      锰酸钾+二氧化锰+氧气
         △△
   KMnO4         K2MnO4 + MnO2  + O2
   分分析上述三个制取氧气的反应析上述三个制取氧气的反应,,它们有什么共同它们有什么共同
的特征的特征??与化合反应有什么不同与化合反应有什么不同??
四、分四、分解反应解反应:
 1、概念:由由一种物质一种物质生成生成两种或两种以上其两种或两种以上其                        
 他物质他物质的反的反应应。。

 22、、特点特点:“:“一变多一变多””    

                                         表示为:表示为:  XX          BB  ++  CC  ++  ······

           化合反应化合反应
  化学反应化学反应           基本反应类型基本反应类型
           分解反应分解反应
 五、氧气的工业制法         是物理变化

 1、原理:利用液氧和液氮的沸点不同,进行分离
。       (沸点高)(沸点低)
                     
 2、方法:
                              氮气先蒸发
     低温加压             蒸发
 空气                   液态空气 
                              液态氧气
    分离液态空气过程,没有生成新的物质
                         (共15小题)

1.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
22、、下列化学反应中,属于氧化反应的是下列化学反应中,属于氧化反应的是((     AC AC            ),),

属属于化合反应的是于化合反应的是((   C C          ))属于分解反应的是属于分解反应的是((  BDBD                
))
              点燃点燃
      A.A.      甲烷甲烷++氧气氧气                        水水++二氧化碳二氧化碳
        通电通电
        B.B.      水水                        氢气氢气++氧气氧气
                        加热
        C.C.      氧气氧气++二氧化碳二氧化碳++铜铜++水水                            碱式碳酸铜碱式碳酸铜
             二氧化锰二氧化锰
        D.D.    氯酸钾氯酸钾                加热 加热                               氯化钾氯化钾++氧气氧气
 3、用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气   
 中,二氧化锰(  D )
   A.质量减少
   B.在化学反应后化学性质发生了变化
   C.质量增加
   D.加快氯酸钾的分解的速率
4.实验室制取氧气时,收集氧气的方法 (   
)AC
(A)排水法       (B)向下排气法 
(C)向上排气法   (D)每种都可以
5.实验室制取氧气时,装药品的大试管口应( CC )    
(A)朝下               (B)朝上 
(C)略向下倾斜          (D)略向上倾斜
6.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(  DD  )                 
(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
7.下列物质中含有氧气的是( CC   )
(A)二氧化锰   (B)氯酸钾 
(C)空气       (D)过氧化氢
8.检验氧气的方法是(  BB  )      
(A)用火柴去点     
(B)用带火星木条接近气体
(C)用鼻子去嗅气味 
(D)用天平称量
9.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


10.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
11.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,二氧化锰是   催化剂_____,

若不加二氧化锰,则氯酸钾分解反应将_____速率很慢,

若将高锰酸钾加入氯酸钾,则反应______速率加快,这是

因为   高锰酸钾加热分解生成了二氧化锰________________________。                          
  12、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
  13、制取氧气的途径有多种,如:
   ①水  通电    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.
      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)
选择④   理由:
(1)反应不用加热或通电,安全、节省能源;
(2)反应④可以将人体呼出的二氧化碳转化为氧气;
(3)操作简单。
14.下列有关实验室用高锰酸钾制氧气的叙述中,
正确的是(    )C C    
(A)高锰酸钾受热后,也不放出氧气
(B)要使高锰酸钾受热分解放出氧气,必须加入
      二氧化锰
(C)二氧化锰是这个反应的生成物
(D)二氧化锰是一切化学反应的催化剂
15.同时加热下列物质,最易放出氧气的是(     
)  BB
(A)纯净的氯酸钾   (B)纯净的高锰酸钾
(C)纯净的二氧化锰 (D)过氧化氢溶液
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