【課件】制取氧氣九年級化學人教版（2024）上冊

第二單元空氣和氧氣第二單元空氣和氧氣課題3制取氧氣1.初步學習氧氣的實驗室制法，學會運用簡單的裝置和方法制取氧氣。2.了解工業(yè)制氧氣的方法和原理。3.認識催化劑和催化作用，知道催化劑對化學反應的重要作用。4.認識分解反應，能辨別常見的化合反應和分解反應。5.通過探究“分解過氧化氫制氧氣的反應中二氧化錳的作用”，體驗探究過程，學習比較、分析、綜合實驗現(xiàn)象并從中歸納結(jié)論的思維方法。3一、用高錳酸鉀制取氧氣1.反應原理高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣加熱KMnO4K2MnO4MnO2O22.反應裝置用高錳酸鉀制取氧氣，反應物為固體，反應條件為加熱，可采用固體加熱型裝置。發(fā)生裝置收集裝置氧氣不易溶于水且不與水反應，可用排水法收集。氧氣密度比空氣略大且不與空氣中的成分反應，還可用向上排空氣法收集。排水法收集的氣體更為純凈，但不干燥；排空氣法收集的氣體更為干燥，但可能不純凈。說明導管伸到集氣瓶口即可，不能伸入太長。①試管口略向下傾斜，防止冷凝水倒流至試管底部，使試管炸裂。②試劑要平鋪在試管底部，便于均勻受熱。用高錳酸鉀制取氧氣時，要在試管口處放一團棉花，防止加熱時試管中的粉末進入導管。導管伸入試管不能太長，便于生成的氣體順利導出。注意導管必須伸入集氣瓶底部，便于排凈集氣瓶內(nèi)的空氣。拓展（1）實驗室還可以用氯酸鉀和二氧化錳混合加熱制取氧氣。氯酸鉀是白色固體，二氧化錳是黑色固體，反應的文字表達式為：氯酸鉀氯化鉀+氧氣（KClO3）（KCl）（O2）用氯酸鉀和二氧化錳固體混合加熱制取氧氣選用的發(fā)生裝置與高錳酸鉀相同，但試管口不用放棉花，如圖所示。（2）當氣體的密度小于空氣的密度且不與空氣中的成分反應時，可采用向下排空氣法收集，如圖所示。3.實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的操作步驟（1）檢查裝置氣密性（2）裝試劑將導管一端浸入水中，用手緊握試管外壁，若水中導管口有氣泡冒出，松開手，一段時間后，導管內(nèi)形成一段水柱，說明裝置不漏氣。將高錳酸鉀裝入試管，然后在試管口塞一團棉花，并用帶有導管的橡膠塞塞緊試管口。（3）固定裝置用鐵夾夾在距離試管口1/4～1/3處，將試管口略向下傾斜固定在鐵架臺上。3.實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的操作步驟（5）收集氧氣當導管移出水槽后，用燈帽蓋滅酒精燈。待氣泡連續(xù)均勻地冒出時進行收集。當瓶口有大氣泡冒出時，證明氧氣已集滿，在水下用玻璃片蓋住瓶口，將集氣瓶取出正放在實驗臺上。（6）撤離導管收集氧氣結(jié)束后，將導管撤離水槽。（7）熄滅酒精燈

點燃酒精燈，將酒精燈在試管下方來回移動，讓試管均勻受熱，然后對準試管中的試劑部位集中加熱。（4）點燃酒精燈實驗室用高錳酸鉀制取氧氣時，要按“查”“裝”“定”“點”“收”“離”“熄”幾步進行，可諧音記憶為“茶”“莊”“定”“點”“收”“利”“息”。注意1.實驗結(jié)束時，先把導管從水中取出，再熄滅酒精燈，防止因裝置冷卻導致水槽中的水倒吸入熱的試管，炸裂試管。2.用排水法收集氣體時，應注意當氣泡連續(xù)均勻地冒出時再收集。過早收集的氣體中混有空氣，使收集到的氣體不純。3.因為氧氣的密度略大于空氣的密度，集滿氧氣的集氣瓶應蓋上玻璃片，正放實驗桌上，可以減少氣體逸出。氧氣的檢驗和驗滿方法方法（1）氧氣的檢驗方法：將帶火星的木條伸入集氣瓶內(nèi)，木條復燃，證明收集的氣體是氧氣。（2）氧氣的驗滿方法：①排水法——集氣瓶口處有大氣泡冒出時，證明已集滿。②向上排空氣法——將帶火星的木條放在集氣瓶口處，木條復燃，證明已集滿。

檢驗驗滿工業(yè)上如何大量制取氧氣拓展

空氣中含有大量氧氣，是制取氧氣廉價、易得的原料。怎樣才能把氧氣從空氣中分離出來呢？我們知道，液態(tài)純凈物有一定的沸點，科學家正是利用了物質(zhì)的這一性質(zhì)，在低溫條件下加壓，使空氣轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，然后升溫。由于液態(tài)氮的沸點(-196℃)比液態(tài)氧的沸點(-183℃)低，所以氮氣首先從液態(tài)空氣中分離出來，剩下的主要是液態(tài)氧。為了便于儲存、運輸和使用，通常把氧氣加壓后儲存在藍色的鋼瓶中。操作現(xiàn)象分析①在試管中加入5mL5%過氧化氫溶液，把帶火星的木條伸入試管②向上述試管中加入少量二氧化錳，把帶火星的木條伸入試管③待操作②的試管中沒有現(xiàn)象發(fā)生時，再加入過氧化氫溶液，把帶火星的木條伸入試管11二、催化劑和催化作用1.【探究】過氧化氫分解制取氧氣的反應中二氧化錳的作用氧氣是過氧化氫分解產(chǎn)生的，二氧化錳只起加快產(chǎn)生氧氣的速率的作用，二氧化錳的化學性質(zhì)在反應前后沒有發(fā)生改變帶火星的木條不復燃過氧化氫在常溫下分解很慢，放出的氧氣少，不足以使帶火星的木條復燃加入二氧化錳后，有大量氣泡產(chǎn)生，帶火星的木條復燃二氧化錳加速了過氧化氫的分解，放出的氧氣使帶火星的木條復燃有大量氣泡產(chǎn)生，帶火星的木條復燃討論在實驗(3)中，實驗重復多次，每次只消耗了過氧化氫，二氧化錳好像永遠用不完。如果在實驗前用精密的天平稱量二氧化錳的質(zhì)量，實驗后把二氧化錳洗凈、干燥，再稱量，你會發(fā)現(xiàn)它的質(zhì)量沒有發(fā)生變化。二氧化錳在這個反應中到底扮演了一個什么角色呢？2.催化劑和催化作用（1）催化劑（2）催化作用在化學反應里能改變其他物質(zhì)的化學反應速率,而本身的質(zhì)量和化學性質(zhì)在反應前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)叫作催化劑。催化劑在化學反應中所起的作用叫作催化作用。3.催化劑的特點

催化劑特點兩不變一變改變化學反應速率加快反應減慢反應催化劑化學性質(zhì)不變催化劑質(zhì)量不變催化劑在化工生產(chǎn)過程中有重要作用，有的反應如果沒有催化劑就不能進行，大多數(shù)化工生產(chǎn)都有催化劑的參與。4.催化劑的作用說明（1）催化劑是針對具體的化學反應而言的，催化劑參與了化學反應的過程，具有選擇性，即某種催化劑只對某些化學反應具有催化作用。（2）催化劑只能改變化學反應速率，不能改變反應能否發(fā)生，不能影響生成物（量）的多少。（3）催化劑的化學性質(zhì)在化學反應前后沒有改變，但其物理性質(zhì)可能改變。（4）同一個化學反應，可有多種不同的催化劑。（5）催化劑參與化學反應，但既不是反應物，也不是生成物，只是一個反應條件。驗證某物質(zhì)可作某反應催化劑的方法方法（1）稱量一定量的某物質(zhì)，記錄質(zhì)量為m1。（2）取兩套實驗裝置裝入相同質(zhì)量的反應物，向其中一套裝置內(nèi)加入該物質(zhì)，比較反應速率（通常根據(jù)產(chǎn)生相同結(jié)果時所需時間來確定）。（3）從反應后所得混合物中提取該物質(zhì)（過濾、洗滌、烘干），再稱量質(zhì)量，記錄為m2，比較m1與m2

是否相等。（4）再取該反應的反應物［量的多少同（2）］，加入提取出的該物質(zhì)，記錄產(chǎn)生同樣結(jié)果所需時間。步驟（4）主要是驗證反應前后該物質(zhì)的化學性質(zhì)是否改變。三、分解過氧化氫制取氧氣1.實驗試劑過氧化氫溶液（無色液體）、二氧化錳（黑色粉末）2.實驗原理過氧化氫水+氧氣H2O2H2O

O23.實驗裝置（1）檢查裝置的氣密性。（2）向錐形瓶中加入二氧化錳固體。（3）塞好帶有分液漏斗（或長頸漏斗）和導管的雙孔橡膠塞。（4）向分液漏斗（或長頸漏斗）中加入過氧化氫溶液。（5）用排水法（或向上排空氣法）收集氣體。4.實驗步驟裝置Ⅰ：先把導管一端放到水中，關(guān)閉分液漏斗的活塞，用手緊捂容器的外壁（或用酒精燈稍微加熱），觀察導管口是否有氣泡冒出。如果有氣泡冒出，且放手后導管里形成一段水柱說明裝置氣密性良好。裝置Ⅱ：向長頸漏斗中注入水，使液面沒過長頸漏斗的下端管口，將彈簧夾夾在乳膠管上，繼續(xù)向長頸漏斗中加水，在長頸漏斗中形成一段水柱，若一段時間后觀察到長頸漏斗內(nèi)液面不下降，證明裝置的氣密性良好。檢查實驗裝置氣密性的方法方法四、分解反應由一種反應物生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應叫作分解反應。1.概念2.特點“一變多”，表示為：CA+B+···化合反應和分解反應都是化學反應的基本反應類型。注意3.反應示例過氧化氫水+氧氣高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣反應類型分解反應化合反應定義由一種反應物生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應由兩種或兩種以上物質(zhì)生成另一種物質(zhì)的反應反應物種類一種兩種或兩種以上生成物種類兩種或兩種以上一種通式AB+C+……A+B+……C特點一變多多變一4.分解反應與化合反應的比較本節(jié)課你學會了哪些知識？收獲了什么方法？還有什么疑惑嗎？1.實驗室用如圖所示裝置制取氧氣時，下列實驗操作正確的是（

）A.當有氣泡冒出時，立刻開始收集氧氣 B.氧氣能用排水法收集的原因是其不易溶于水C.停止加熱時，先熄滅酒精燈，再移出導管D.收集滿氣體后，先將集氣瓶移出水槽，然后蓋上玻璃片B2.分離液態(tài)空氣所利用的氣體性質(zhì)是（

）A.沸點不同

B.熔點不同 C.密度不同

D.化學性質(zhì)不同

A243.實驗室制取氧氣，下列說法錯誤的是（

）A.裝置①可用于高錳酸鉀制取氧氣B.裝置②可用于過氧化氫溶液制取氧氣C.裝置③可用于收集氧氣D.裝置④可用于收集氧氣C254.（1）右圖所示裝置有多種用途。

若用于收集氧氣，氧氣應從該裝置的

（填“a”或“b”）端通入；驗滿的方法是

。若用排水法收集氧氣，應先在集氣瓶中

，然后從

（填“a”或“b”）端通入氧氣。（2）若用如圖所示裝置加熱高錳酸鉀制取氧氣，指出裝置中的三處錯誤：

、___________________、______________________________________________________。應該先

，再

。a將帶火星的木條放在b端，木條復燃，則證明已滿

裝滿水b導管伸入試管太長試管口向上傾斜試管口處沒有放棉花球（答案不分順序，合理即可）將導管移出水面熄滅酒精燈（合理即可）265.根據(jù)下列制取氧氣的裝置圖回答問題。（1）寫出儀器①、②的名稱。

①

；②

。（2）實驗室用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣的文字表達式

。其中二氧化錳的作用是

。

（3）檢驗集氣瓶中是否收集滿氧氣的方法是

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