氧氣的制備（第一課時(shí)）-九年級(jí)化學(xué)上冊(cè)

2.3氧氣的制備（第一課時(shí)）第2章空氣與水資源2024滬教版化學(xué)九年級(jí)上冊(cè)【精做課件】授課教師：********班級(jí)：********時(shí)間：********復(fù)習(xí)導(dǎo)入（5分鐘）?通過PPT展示氧氣在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用圖片，提問學(xué)生：“氧氣在我們生活中有著廣泛的應(yīng)用，那我們?nèi)绾卧趯?shí)驗(yàn)室制取氧氣呢？”引導(dǎo)學(xué)生回顧上節(jié)課所學(xué)的氧氣的性質(zhì)和用途，引出本節(jié)課的主題——氧氣的制備。?提問學(xué)生：“在前面的學(xué)習(xí)中，我們知道了哪些可以得到氧氣的方法？”鼓勵(lì)學(xué)生積極發(fā)言，為后續(xù)學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的方法做鋪墊。?（二）實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的反應(yīng)原理（10分鐘）?過氧化氫分解：展示過氧化氫溶液和二氧化錳，講解過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣的反應(yīng)原理，化學(xué)方程式為2H?O??===MnO2?

2H?O+O?↑。強(qiáng)調(diào)二氧化錳在反應(yīng)中起催化作用，是催化劑，催化劑能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都不發(fā)生改變。?氯酸鉀分解：介紹氯酸鉀在二氧化錳作催化劑并加熱的條件下分解生成氯化鉀和氧氣的反應(yīng)原理，化學(xué)方程式為2KClO??△===?

MnO2?

?

2KCl+3O?↑。講解該反應(yīng)需要加熱，以及催化劑在反應(yīng)中的作用。?高錳酸鉀分解：講解高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣的反應(yīng)原理，化學(xué)方程式為2KMnO??===△

K?MnO?+MnO?+O?↑。說明高錳酸鉀分解不需要催化劑，加熱時(shí)就能產(chǎn)生氧氣。?（三）實(shí)驗(yàn)裝置的選擇（15分鐘）?發(fā)生裝置的選擇?對(duì)比分析：利用PPT展示過氧化氫分解、氯酸鉀分解和高錳酸鉀分解制取氧氣的發(fā)生裝置，引導(dǎo)學(xué)生觀察三種裝置的特點(diǎn)，分析反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件。過氧化氫分解制取氧氣，反應(yīng)物是固體和液體，反應(yīng)不需要加熱，選擇固液不加熱型發(fā)生裝置；氯酸鉀分解和高錳酸鉀分解制取氧氣，反應(yīng)物都是固體，反應(yīng)需要加熱，選擇固體加熱型發(fā)生裝置。?拓展延伸：展示不同類型的固液不加熱型發(fā)生裝置，如簡易裝置、長頸漏斗裝置、分液漏斗裝置等，分析它們的優(yōu)缺點(diǎn)。分液漏斗可以控制液體的滴加速度，從而控制反應(yīng)速率；長頸漏斗要伸入液面以下，防止氣體逸出。?收集裝置的選擇?知識(shí)回顧：提問學(xué)生氧氣的物理性質(zhì)，如密度和溶解性，引導(dǎo)學(xué)生思考如何根據(jù)氧氣的性質(zhì)選擇收集裝置。?原理講解：講解選擇收集裝置的依據(jù)，氧氣不易溶于水，可用排水法收集；氧氣密度比空氣略大，可用向上排空氣法收集。利用動(dòng)畫展示排水法和向上排空氣法收集氧氣的過程，讓學(xué)生理解收集方法的原理和操作要點(diǎn)。?（四）實(shí)驗(yàn)步驟與注意事項(xiàng)（10分鐘）?實(shí)驗(yàn)步驟講解：以高錳酸鉀分解制取氧氣為例，詳細(xì)講解實(shí)驗(yàn)步驟，可概括為“查、裝、定、點(diǎn)、收、移、熄”。?查：檢查裝置的氣密性，講解檢查氣密性的方法，將導(dǎo)管一端浸入水中，用手緊握試管外壁，若導(dǎo)管口有氣泡冒出，松開手后導(dǎo)管內(nèi)形成一段水柱，說明裝置氣密性良好。?裝：將藥品裝入試管，在試管口放一團(tuán)棉花，防止加熱時(shí)高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管。?定：將試管固定在鐵架臺(tái)上，試管口略向下傾斜，防止冷凝水倒流，炸裂試管。?點(diǎn)：點(diǎn)燃酒精燈，先預(yù)熱，后集中加熱。?收：用排水法或向上排空氣法收集氧氣。?移：收集完畢，先將導(dǎo)管移出水面。?熄：最后熄滅酒精燈。?注意事項(xiàng)強(qiáng)調(diào)：組織學(xué)生討論每個(gè)步驟的注意事項(xiàng)，以及不按要求操作可能導(dǎo)致的后果，如試管口沒有略向下傾斜，會(huì)導(dǎo)致冷凝水倒流，炸裂試管；收集完畢后，先熄滅酒精燈，后移出導(dǎo)管，會(huì)導(dǎo)致水倒吸，炸裂試管等。?（五）氧氣的檢驗(yàn)和驗(yàn)滿（5分鐘）?檢驗(yàn)方法：講解氧氣的檢驗(yàn)方法，將帶火星的木條伸入集氣瓶中，若木條復(fù)燃，證明是氧氣。?驗(yàn)滿方法：介紹用排水法收集氧氣時(shí)，當(dāng)集氣瓶口有大量氣泡冒出，說明氧氣已收集滿；用向上排空氣法收集氧氣時(shí)，將帶火星的木條放在集氣瓶口，若木條復(fù)燃，證明氧氣已收集滿。?（六）課堂小結(jié)（5分鐘）?請(qǐng)學(xué)生回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，包括實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的反應(yīng)原理、實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)步驟、檢驗(yàn)和驗(yàn)滿方法。?教師進(jìn)行總結(jié)和補(bǔ)充，強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)和難點(diǎn)知識(shí)，幫助學(xué)生梳理知識(shí)脈絡(luò)，形成完整的知識(shí)體系。?（七）課堂練習(xí)（5分鐘）?展示幾道與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的練習(xí)題，如關(guān)于實(shí)驗(yàn)室制取氧氣反應(yīng)原理的選擇題、實(shí)驗(yàn)裝置選擇的填空題、實(shí)驗(yàn)步驟排序的簡答題等。?選擇題：實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀制取氧氣時(shí)，不需要用到的儀器是（）?A.酒精燈B.長頸漏斗C.試管D.集氣瓶?填空題：實(shí)驗(yàn)室用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣，應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是______，收集裝置可以是______。?簡答題：請(qǐng)簡述實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣的實(shí)驗(yàn)步驟。?讓學(xué)生獨(dú)立完成練習(xí)，教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和講解，及時(shí)反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握。?六、板書設(shè)計(jì)?2.3氧氣的制備（第一課時(shí)）?反應(yīng)原理?2H?O??===MnO2?

2H?O+O?↑?2KClO??△===?

MnO2?

?

2KCl+3O?↑?2KMnO??===△

K?MnO?+MnO?+O?↑?實(shí)驗(yàn)裝置?發(fā)生裝置：固液不加熱型、固體加熱型?收集裝置：排水法、向上排空氣法?實(shí)驗(yàn)步驟：查、裝、定、點(diǎn)、收、移、熄?檢驗(yàn)和驗(yàn)滿?檢驗(yàn)：帶火星木條伸入集氣瓶，木條復(fù)燃?驗(yàn)滿：排水法，集氣瓶口大量氣泡冒出；向上排空氣法，帶火星木條放瓶口，木條復(fù)燃?七、教學(xué)反思?通過本節(jié)課的教學(xué)，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的知識(shí)有了較深入的理解，掌握了實(shí)驗(yàn)裝置的選擇、實(shí)驗(yàn)步驟和氧氣的檢驗(yàn)驗(yàn)滿方法。但在教學(xué)過程中，部分學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置選擇的原理理解不夠透徹，在實(shí)驗(yàn)操作細(xì)節(jié)上還存在一些問題。在今后的教學(xué)中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的講解，增加學(xué)生動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)思維能力。5課堂檢測(cè)4新知講解6變式訓(xùn)練7考試考法8小結(jié)梳理學(xué)習(xí)目錄1復(fù)習(xí)引入2新知講解3典例講解

1.空氣中氧氣的含量大約是多少？

2.在醫(yī)療和工業(yè)等方面需要大量的氧氣，這些氧氣是如何獲取的呢？課堂導(dǎo)入醫(yī)用氧氣袋潛水氧氣瓶探究新知

物理變化空氣除塵除二氧化碳和水蒸氣蒸發(fā)1.步驟：

2.原理：

利用氮?dú)夂脱鯕獾姆悬c(diǎn)不同。探究新知一、工業(yè)制氧氣：分離液態(tài)空氣法潔凈空氣低溫加壓液態(tài)空氣氮?dú)庋鯕?/p>

沸點(diǎn)低（-196℃）沸點(diǎn)較高（-183℃）一、工業(yè)制氧氣：膜分離制氧

氣體膜分離技術(shù)是利用不同種類的氣體分子在通過特定薄膜時(shí)滲透速率不同的性質(zhì)，從而達(dá)到分離的目的。滲透速率大的氣體穿透薄膜而得到富集，滲透速率小的氣體則被截留。使用膜分離制氧機(jī)時(shí)，空氣透過特定薄膜，氧氣和氮?dú)庠谀さ膬蓚?cè)分別富集?？諝庋鯕馄渌麣怏w

物理變化膜分離制氧設(shè)備探究新知一、工業(yè)制氧氣：分子篩制氧

分子篩制氧機(jī)是利用分子篩特殊的吸附能力和解吸技術(shù)，加壓時(shí)吸附空氣中的氮?dú)狻⒍趸細(xì)怏w，將未被吸收的氧氣收集起來，經(jīng)過凈化處理后即成為高純度的氧氣；在減壓條件下，分子篩將所吸附的氮?dú)?、二氧化碳?xì)怏w排放回空氣中，再加壓又可繼續(xù)吸附空氣中的氮?dú)狻⒍趸細(xì)怏w以獲得氧氣。氧氣空氣壓縮機(jī)分子篩制氧機(jī)過濾器冷干機(jī)緩沖罐制氧主機(jī)工藝緩沖罐過濾器

物理變化探究新知

純過氧化氫是淡藍(lán)色的黏稠液體，其水溶液俗稱“雙氧水”，為無色透明液體。

過氧化氫的穩(wěn)定性較差，在低溫時(shí)會(huì)緩慢分解成水和氧氣，但分解速度較慢。加熱至153℃以上能劇烈分解，并放出大量的熱。MnO2及許多重金屬離子如鐵、錳、銅等離子存在時(shí)，對(duì)其分解起催化作用。二、過氧化氫制氧氣：探究新知【查閱資料】

利用圖示的實(shí)驗(yàn)裝置，將少量的二氧化錳加入錐形瓶中，再將適量的雙氧水（約5%的過氧化氫溶液）裝入分液漏斗，將雙氧水滴入錐形瓶中，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；收集一瓶氣體，將帶火星的木條伸入集氣瓶中，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；待氣體不再產(chǎn)生時(shí)，再滴加適量的雙氧水至錐形瓶中，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。觀察思考：過氧化氫分解制備氧氣探究新知

利用圖示的實(shí)驗(yàn)裝置，將少量的二氧化錳加入錐形瓶中，再將適量的雙氧水（約5%的過氧化氫溶液）裝入分液漏斗，將雙氧水滴入錐形瓶中，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；收集一瓶氣體，將帶火星的木條伸入集氣瓶中，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；待氣體不再產(chǎn)生時(shí)，再滴加適量的雙氧水至錐形瓶中，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。觀察思考：過氧化氫分解制備氧氣探究新知現(xiàn)象解釋產(chǎn)生大量氣泡；帶火星的木條復(fù)燃；產(chǎn)生大量氣泡二氧化錳能繼續(xù)加快過氧化氫分解的速率過氧化氫在二氧化錳的作用下迅速分解產(chǎn)生氧氣氧氣具有助燃性，能使帶火星木條復(fù)燃1.藥品：（過氧化氫溶液：無色液體）2.原理：（二氧化錳：黑色固體）

過氧化氫

水+氧氣二氧化錳

H2O2

H2O

O2二氧化錳作催化劑二、過氧化氫制氧氣：探究新知3.步驟①連接裝置，檢驗(yàn)裝置氣密性：

方法一：用止水夾夾緊橡皮管，關(guān)閉分液漏斗活塞，向分液漏斗中加水，打開

活塞，水面不持續(xù)下降，說明氣密性良好。方法二：先關(guān)閉分液漏斗活塞，再將導(dǎo)管的一端浸入水槽中，用手緊握錐形瓶

外壁，若水中導(dǎo)管口有氣泡冒出，松開手后，導(dǎo)管口出現(xiàn)一段水柱。

說明裝置氣密性良好。二、過氧化氫制氧氣：探究新知②加藥品（）：先在

中加入

，再向

中加入

。③

打開止水夾，將雙氧水

加入二氧化錳中，此時(shí)錐形瓶外壁

。④

收集氣體。錐形瓶MnO2

分液漏斗雙氧水慢慢發(fā)燙順序：

。先固后液二、過氧化氫制氧氣：3.步驟探究新知排水法氣體不易溶于水，不與水反應(yīng)向下排空氣法密度比空氣小，不與空氣反應(yīng)向上排空氣法密度比空氣大，不與空氣反應(yīng)選擇的依據(jù)密度、能否與空氣反應(yīng)溶解性、能否與水反應(yīng)氧氣可選擇的收集裝置排水法向上排空氣法方法導(dǎo)引：氣體收集裝置的選擇探究新知將帶火星的木條伸入集氣瓶內(nèi)，若木條復(fù)燃，則為氧氣4.檢驗(yàn)方法：二、過氧化氫制氧氣：探究新知排水法收集時(shí)：二、過氧化氫制氧氣：5.驗(yàn)滿方法：當(dāng)有較大氣泡從集氣瓶口冒出時(shí)，說明已集滿探究新知向上排空氣法收集時(shí)：二、過氧化氫制氧氣：5.驗(yàn)滿方法：將帶火星的木條放在集氣瓶口，若木條復(fù)燃，說明已集滿探究新知

.便于控制液體的滴加速率從而控制反應(yīng)速率（1）該實(shí)驗(yàn)中采取了什么方法加快反應(yīng)速率：

.加二氧化錳催化劑（2）采取了什么方法減慢反應(yīng)速率：

；

.調(diào)節(jié)活塞，減慢液體滴加的速率加水減小反應(yīng)物過氧化氫的濃度二、過氧化氫制氧氣：6.本套裝置的優(yōu)點(diǎn)（分液漏斗的優(yōu)點(diǎn)）：探究新知（1）催化劑：在化學(xué)反應(yīng)中能增大化學(xué)反應(yīng)速率，但本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在

化學(xué)反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)稱為該反應(yīng)的催化劑。（2）催化作用：催化劑在化學(xué)反應(yīng)中所起的作用?！耙蛔儭保耗茉龃螅涌欤┢渌镔|(zhì)的反應(yīng)速率；“兩不變”：本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變。三、催化劑和催化作用1.概念：2.催化劑的特點(diǎn)：探究新知（1）加快反應(yīng)速率：設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，觀察加入該物質(zhì)前后化學(xué)反應(yīng)速率是否加快。（2）反應(yīng)前后質(zhì)量不變：稱量該物質(zhì)在反應(yīng)前后的質(zhì)量是否發(fā)生變化。（3）化學(xué)性質(zhì)不變：一般進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)，觀察重新加入反應(yīng)物的現(xiàn)象和原來的現(xiàn)象是否相同。三、催化劑和催化作用3.探究某物質(zhì)是否為某反應(yīng)的催化劑實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路：：一變兩不變探究新知

催化劑在石油化工生產(chǎn)中具有重要作用，大多數(shù)化工生產(chǎn)都有催化劑參與。被譽(yù)為化工“芯片”，能夠提高化學(xué)反應(yīng)效率，促成規(guī)模化生產(chǎn)。

我國石油化工催化劑專家、2007年獲國家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獲得者閔恩澤院士，研發(fā)了多種用于石油化工生產(chǎn)的催化劑，是我國煉油催化應(yīng)用科學(xué)的奠基人，被譽(yù)為“中國催化劑之父”。閔恩澤（1924-2016）4.催化劑的作用：三、催化劑和催化作用探究新知觀察思考：下列三個(gè)化學(xué)反應(yīng)有什么共同的特征？探究新知碳酸氫銨

氨氣+水+二氧化碳加熱堿式碳酸銅

氧化銅+水+二氧化碳加熱

過氧化氫

水+氧氣二氧化錳反應(yīng)物只有一種生成物有兩種或兩種以上1.概念：由一種物質(zhì)生成兩種或兩種以上新物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)。四、分解反應(yīng)探究新知2.特點(diǎn)：3.表達(dá)式：一變多

X→A＋B＋······1.分離空氣法和分子篩吸附法是工業(yè)上常用的制氧方法。(1)圖1是分離空氣法制氧氣的流程示意圖，其中步驟②的原理是液氮和液氧的________不同。儲(chǔ)存在藍(lán)色鋼瓶中的剩余液體屬于________(填“混合物”或“純凈物”)。沸點(diǎn)混合物(2)利用分子篩制氧氣是將氧分子從空氣中“篩”出去，從而獲得高濃度的氧氣。其原理示意圖如圖2所示，由此可知兩種分子的大?。篘2________(填“＞”或“＜”)O2。(3)兩種方法制氧氣的過程發(fā)生的是__________(填“物理變化”或“化學(xué)變化”)。>物理變化返回A2.實(shí)驗(yàn)室用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣，一定不需要用到的儀器是(

)A.酒精燈B.水槽C.集氣瓶D.分液漏斗【點(diǎn)撥】用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣在常溫下進(jìn)行，所以一定不需要用到的儀器是酒精燈。返回3.實(shí)驗(yàn)室用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)分液漏斗中應(yīng)放入的物質(zhì)是______________，錐形瓶中應(yīng)放入的物質(zhì)是____________；寫出用該方法制取氧氣的文字表達(dá)式：__________________________________。二氧化錳過氧化氫溶液二氧化錳過氧化氫――→水＋氧氣(2)氧氣的密度比空氣大，可選用裝置________(填字母)收集氧氣，檢驗(yàn)氧氣的方法為______________________________________________________，驗(yàn)滿的方法為____________________________________________________________；還可選用裝置D收集氧氣，主要是因?yàn)檠鯕饩哂衉_______________________的性質(zhì)。B將帶火星的木條伸入集氣瓶中，若木條復(fù)燃，則證明是氧氣將帶火星的木條放在集氣瓶口，若木條復(fù)燃，則氣體已收集滿不易溶于水且不與水反應(yīng)返回C4.實(shí)驗(yàn)室用過氧化氫溶液制取氧氣時(shí)加入了二氧化錳作催化劑。下列說法正確的是(

)A.二氧化錳是所有化學(xué)反應(yīng)的催化劑B.加入二氧化錳，過氧化氫生成的氧氣增加C.催化劑在反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量不變D.過氧化氫中不加二氧化錳，化學(xué)反應(yīng)就不能發(fā)生返回C5.分類學(xué)習(xí)是化學(xué)常用的一種學(xué)習(xí)方法。下列反應(yīng)屬于分解反應(yīng)的是(

)【點(diǎn)撥】分解反應(yīng)的特點(diǎn)是“一變多”。返回C6.下列各圖表示利用一定量過氧化氫溶液制氧氣過程中相關(guān)量的變化，正確的是(

)【點(diǎn)撥】催化劑只改變反應(yīng)速率，不改變產(chǎn)生氧氣的質(zhì)量，故A錯(cuò)誤；二氧化錳在反應(yīng)中作催化劑，反應(yīng)前后質(zhì)量不變，故B錯(cuò)誤；過氧化氫溶液的濃度越大，反應(yīng)速率越快，等質(zhì)量的過氧化氫溶液，10%的H2O2溶液中所含過氧化氫的質(zhì)量大，因此產(chǎn)生的氧氣質(zhì)量大，故C正確；過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，溶液的質(zhì)量減小，當(dāng)過氧化氫完全分解后，溶液的質(zhì)量不再改變，故D錯(cuò)誤。返回C7.[2024·泰興月考]泰興市舉行化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新大賽，張老師通過改進(jìn)過氧化氫溶液制氧氣的裝置獲得大賽的一等獎(jiǎng)，改進(jìn)裝置如圖所示。下列說法不正確的是(

)A.此實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的氣體可用帶火星的木條檢驗(yàn)B.若制備過程中體系內(nèi)壓強(qiáng)過大，則安全管內(nèi)液面上升C.此實(shí)驗(yàn)用鉑絲代替MnO2作催化劑，反應(yīng)后質(zhì)量減小D.此裝置可通過鉑絲的上下移動(dòng)來控制反應(yīng)的發(fā)生與停止【點(diǎn)撥】反應(yīng)前后催化劑的質(zhì)量不變。返回8.如圖是實(shí)驗(yàn)室制取氣體的常用裝置，請(qǐng)回答下列問題：(1)儀器a的名稱是________。(2)實(shí)驗(yàn)室用過氧化氫溶液制取氧氣的發(fā)生裝置是________(填字母，下同)，若要收集一瓶純凈的氧氣，應(yīng)選擇的裝置是________。集氣瓶BC(3)某同學(xué)在觀察到錐形瓶內(nèi)有大量氣泡時(shí)，開始用裝置D收集氧氣，一段時(shí)間后，將帶火星的木條分別放在瓶口、瓶中、瓶底，都沒看見木條復(fù)燃，其原因是__________________________。(4)裝置B中反應(yīng)很劇烈，據(jù)此