2.3制取氧氣（第2課時過氧化氫分解制取氧氣）-【知識探究】九年級化學人教版（2024）上冊

2.3.2制取氧氣第二單元空氣和氧氣2024人教版化學九年級上冊【精做課件】授課教師：********班級：********時間：********（一）導入新課（5分鐘）展示“魚醫(yī)生”給魚治療疾病時使用過氧化氫的視頻片段（過氧化氫分解產(chǎn)生的氧氣可以增加水中的溶氧量），或者展示一些利用過氧化氫消毒的圖片。提問學生：“過氧化氫在這些場景中發(fā)揮了作用，那你知道過氧化氫還能用來制取氧氣嗎？它是如何制取氧氣的呢？”由此引出本節(jié)課的主題——過氧化氫分解制取氧氣。（二）過氧化氫分解制取氧氣的原理（10分鐘）實驗演示教師進行實驗：取少量過氧化氫溶液于試管中，觀察現(xiàn)象（無明顯氣泡產(chǎn)生）。然后向試管中加入少量二氧化錳，迅速將帶火星的木條放在試管口，讓學生觀察現(xiàn)象（有大量氣泡產(chǎn)生，帶火星的木條復燃）。提問學生：“為什么加入二氧化錳后會產(chǎn)生不同的現(xiàn)象？”引導學生思考。原理講解講解：過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣。寫出該反應的文字表達式：過氧化氫\(\stackrel{二氧化錳}{→}\)水+氧氣，符號表達式：\(H_{2}O_{2}\stackrel{MnO_{2}}{→}H_{2}O+O_{2}\)。強調(diào)二氧化錳在反應中起催化作用，它能改變過氧化氫分解的速率，而自身的質(zhì)量和化學性質(zhì)在反應前后都沒有發(fā)生變化。（三）過氧化氫制取氧氣的實驗裝置與操作（20分鐘）實驗裝置展示過氧化氫制取氧氣的實驗裝置圖，介紹裝置的組成部分，包括發(fā)生裝置（分液漏斗、錐形瓶、雙孔橡皮塞、導管）和收集裝置（排水法：水槽、集氣瓶、玻璃片；向上排空氣法：集氣瓶、玻璃片）。講解選擇發(fā)生裝置的依據(jù)：由于過氧化氫溶液是液體，二氧化錳是固體，反應不需要加熱，所以選擇固液不加熱型發(fā)生裝置。對比與高錳酸鉀制取氧氣發(fā)生裝置的不同，加深學生對裝置選擇依據(jù)的理解。讓學生觀察裝置圖，思考裝置中各儀器的作用和使用注意事項，如分液漏斗可以控制液體的滴加速度，從而控制反應速率等。實驗操作步驟教師邊講解邊演示實驗操作步驟：查：檢查裝置的氣密性。用止水夾夾住導管，向分液漏斗中加水，打開分液漏斗活塞，若水不能持續(xù)流下，則裝置氣密性良好。裝：先在錐形瓶中加入少量二氧化錳，然后通過分液漏斗加入適量的過氧化氫溶液。定：固定好裝置。收：根據(jù)氧氣的性質(zhì)選擇收集方法。用排水法收集時，當導管口有連續(xù)均勻的氣泡冒出時，開始收集氧氣，當集氣瓶口有大氣泡冒出時，說明氧氣已收集滿，在水下用玻璃片蓋住集氣瓶口，然后將集氣瓶正放在桌面上；用向上排空氣法收集時，將帶火星的木條放在集氣瓶口，若木條復燃，說明氧氣已收集滿。強調(diào)操作過程中的注意事項，如添加藥品的順序、收集氧氣的時機等。學生實驗安排學生分組進行實驗，教師巡視指導，及時糾正學生的錯誤操作，提醒學生注意實驗安全，鼓勵學生相互合作，觀察并記錄實驗現(xiàn)象。（四）催化劑的探究（15分鐘）提出問題引導學生思考：“二氧化錳在過氧化氫分解反應中只是加快了反應速率嗎？它在反應前后的質(zhì)量和化學性質(zhì)真的沒有變化嗎？”從而提出探究問題。作出假設讓學生根據(jù)已有的知識和經(jīng)驗，對上述問題作出假設，如“二氧化錳在反應前后質(zhì)量不變”“二氧化錳在反應前后化學性質(zhì)不變”等。設計實驗方案組織學生分組討論，設計實驗方案來驗證假設。教師巡視并參與討論，給予指導和建議，引導學生運用控制變量法設計實驗。例如，對于驗證二氧化錳質(zhì)量不變的實驗，可以在反應前后分別稱量二氧化錳的質(zhì)量；對于驗證二氧化錳化學性質(zhì)不變的實驗，可以將反應后的二氧化錳再次加入過氧化氫溶液中，觀察是否還能加快反應速率。進行實驗學生分組進行實驗，教師巡視指導，確保實驗操作規(guī)范。分析與結論各小組對實驗結果進行分析和討論，得出結論：二氧化錳在過氧化氫分解反應中能加快反應速率，且在反應前后質(zhì)量和化學性質(zhì)都不變，是該反應的催化劑。教師總結催化劑的概念：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)叫做催化劑（又叫觸媒）。強調(diào)“一變兩不變”的特點。（五）課堂小結（10分鐘）請幾位學生回顧本節(jié)課所學的主要內(nèi)容，包括過氧化氫分解制取氧氣的原理、實驗裝置、操作步驟、氧氣的收集和檢驗方法，以及催化劑的概念和作用等。教師進行補充和總結，強調(diào)重點知識和實驗操作要點，幫助學生構建完整的知識體系。（六）布置作業(yè)（5分鐘）讓學生課后完成教材上相關的練習題，鞏固本節(jié)課所學的知識。查閱資料，了解除了二氧化錳之外，還有哪些物質(zhì)可以作為過氧化氫分解的催化劑，下節(jié)課進行交流分享。五、教學資源多媒體課件，包含過氧化氫制取氧氣的裝置圖、操作視頻，催化劑探究的相關資料等。實驗儀器和藥品，如錐形瓶、分液漏斗、雙孔橡皮塞、導管、水槽、集氣瓶、玻璃片、過氧化氫溶液、二氧化錳等。相關的教學參考資料。六、教學反思在教學過程中，要注重實驗教學，讓學生通過親自動手實驗，深入理解過氧化氫分解制取氧氣的原理和操作方法。對于催化劑概念的探究，要引導學生積極思考，設計合理的實驗方案，培養(yǎng)學生的科學探究能力。在教學過程中，要關注學生的學習情況，及時給予反饋和指導，鼓勵學生提出問題，激發(fā)學生的學習興趣和創(chuàng)新精神。同時，要引導學生對實驗進行反思和總結，提高學生的實驗能力和科學素養(yǎng)。5課堂檢測4新知講解6變式訓練7考試考法8小結梳理學習目錄1復習引入2新知講解3典例講解1.通過實驗探究二氧化錳在分解過氧化氫制氧氣中的作用，認識催化劑和催化作用；2.認識分解反應，掌握分解反應的辨別方法；3.體會科學探究的一般思路。學習目標課堂導入過氧化氫水+氧氣二氧化錳H2O2H2OO2二氧化錳在反應中起到什么作用？新知探究知識點1催化劑和催化作用取5mL5%過氧化氫溶液于試管怎樣知道是否產(chǎn)生了氧氣？看是否產(chǎn)生氣泡，插入帶火星的木條，看木條是否復燃H2O2溶液觀察到什么現(xiàn)象？說明了什么？帶火星的木條沒有復燃常溫下，過氧化氫分解緩慢，放出的氧氣少，不足以使帶火星的木條復燃向其中加入少量二氧化錳，再插入帶火星的木條檢驗現(xiàn)象如何？說明了什么？二氧化錳加速了過氧化氫的分解，放出的氣體使帶火星的木條復燃待試管中不再產(chǎn)生氣泡時，向其中重新加入過氧化氫溶液，再插入帶火星的木條現(xiàn)象如何？說明了什么？二氧化錳的化學性質(zhì)在化學反應前后沒有改變將上述溶液中的二氧化錳洗凈、干燥，再稱量質(zhì)量二氧化錳的質(zhì)量在化學反應前后沒有變化數(shù)值如何？說明了什么？二氧化錳是過氧化氫制取氧氣的催化劑，你能總結催化劑的概念嗎？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。催化劑特點：“一變二不變”“一變”：改變其他物質(zhì)的化學反應速率

（包括加快或減慢）“二不變”：催化劑質(zhì)量和化學性質(zhì)在反應前后不變

（物理性質(zhì)可能改變）判斷某物質(zhì)是否為某反應的催化劑的依據(jù)①催化劑是針對具體反應而言的，不能單獨說某種物質(zhì)是催化劑。如二氧化錳在過氧化氫分解制取氧氣時，能夠起催化作用，是催化劑；但二氧化錳不是所有化學反應的催化劑。②在某個化學反應中，可以有不同的催化劑。③化學反應前后，催化劑的化學性質(zhì)不變，其物理性質(zhì)可能改變。④催化劑只能改變化學反應速率，不能決定反應能否發(fā)生，不能改變生成物的質(zhì)量。⑤催化劑的質(zhì)量和化學性質(zhì)在反應前后不變，但催化劑也參與了化學反應。催化作用二氧化錳既不是反應物也不是生成物，只是一種催化劑，應算作一個反應條件，寫在箭頭上方催化劑在化學反應中所起的作用叫作催化作用。H2O2

H2O

+O2MnO2催化劑在化工生產(chǎn)中具有重要作用，大多數(shù)化工生產(chǎn)都有催化劑參與。閔恩澤院士：研發(fā)了多種用于石油化工生產(chǎn)的催化劑。典例1下列關于催化劑的說法正確的是（）A.催化劑不能改變生成物的質(zhì)量B.催化劑只能加快化學反應速率C.二氧化錳可作任何反應的催化劑D.沒有催化劑就不能進行化學反應A部分反應沒有催化劑只是不能加快或減慢化學反應速率加快或減慢【討論】兩個制取氧氣的反應，它們有什么共同特征？與化合反應有什么不同？高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣加熱過氧化氫水+氧氣二氧化錳KMnO4K2MnO4MnO2O2H2O2H2OO2新知探究知識點2分解反應與化合反應分解反應分解反應的特點：一變多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。表示：

X→A+B+…分解反應和化合反應都是化學反應的基本類型分解反應與化合反應的比較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)的反應特點一變多多變一通式X→A+B+…A+B+…→X關系都是化學反應的基本類型，二者屬于并列關系典例2下列反應屬于分解反應的是(

)

AA．過氧化氫

水＋氧氣

B．二氧化碳＋水

碳酸C．碳＋氧氣

二氧化碳

D．氧化鈣＋水

氫氧化鈣方法點撥：分解反應的特點是“一變多”。二氧化錳點燃1.在雙氧水制取氧氣的實驗中，一定不需要用到的儀器是()A．酒精燈B．水槽C．集氣瓶D．錐形瓶A1234567891011121314返回【點撥】用雙氧水制取氧氣，屬于固液常溫型，不需要使用酒精燈。2.實驗室收集氧氣，既可以用向上排空氣法，又可以用排水法，原因是()①氧氣不易溶于水②氧氣易溶于水③氧氣的密度比空氣的大④氧氣的密度比空氣的小A．①④B．②④C．②③D．①③【點撥】氧氣的密度比空氣的大，可以用向上排空氣法收集；氧氣不易溶于水，可以用排水法收集?！敬鸢浮緿

【點規(guī)律】氣體的收集方法與氣體的密度和溶解性等有關：(1)難溶于水的氣體可用排水法收集；(2)不與水反應、密度比空氣大的氣體可用向上排空氣法收集；(3)不與水反應、密度比空氣小的氣體可用向下排空氣法收集。1234567891011121314返回3.

[2023·山西改編]實驗室用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣，下列關于操作的說法中，正確的是()A．試管口應該傾斜B．用酒精燈火焰加熱C．氣泡連續(xù)放出時開始收集D．收集前集氣瓶應裝滿水【點撥】為防止冷凝水倒流回熱的試管底部，使試管炸裂，試管口應略向下傾斜，A錯誤；酒精燈的外焰溫度最高，應用酒精燈的外焰加熱，B錯誤；待導管口氣泡連續(xù)、均勻冒出時再開始收集，C錯誤；利用排水法收集氧氣，收集前集氣瓶中應裝滿水，D正確?！敬鸢浮緿1234567891011121314返回4.關于“加熱高錳酸鉀制取氧氣，并用排水法收集氧氣”的實驗，下列有關說法不正確的是()A.裝入藥品之前要先檢查裝置的氣密性B.裝有高錳酸鉀的試管口要放一小團棉花，目的是防止加熱時試管內(nèi)的粉末狀物質(zhì)進入導管C.加熱高錳酸鉀時將試管口略向下傾斜，主要目的是讓氧氣更容易導出D.反應結束時先將導管移出水面再停止加熱，目的是防止水倒吸導致試管破裂【點撥】加熱固體時，試管口略向下傾斜，防止冷凝水倒流導致試管炸裂，C不正確?！敬鸢浮緾

1234567891011121314返回5.[2023·保定二模]如圖所示為實驗室用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣的實驗操作，其中不正確的是()【點撥】氧氣驗滿時應將帶火星的木條放在集氣瓶口，觀察木條是否復燃，而不能伸入集氣瓶內(nèi)?！敬鸢浮緿

1234567891011121314返回6.有關實驗室制取氧氣，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【點撥】實驗室用高錳酸鉀制取氧氣應選用固體加熱型發(fā)生裝置，A正確；用過氧化氫制取氧氣應選用固液常溫型發(fā)生裝置，B正確；氧氣的密度比空氣的大，不能用向下排空氣法收集，C錯誤；氧氣不易溶于水，可用排水法收集，D正確?！敬鸢浮緾

1234567891011121314返回7.

[2023·葫蘆島改編]化學是一門以實驗為基礎的科學。實驗室制取氧氣常用到下列裝置，請回答下列問題。(1)寫出標號儀器的名稱：①________，②_________。錐形瓶水槽(2)實驗室用裝置A制取氧氣，其反應的文字表達式為_________________________________________?？梢赃x擇裝置D收集氧氣的原因是_____________________?！军c撥】裝置A是固體加熱型發(fā)生裝置，試管口有棉花團，適用于高錳酸鉀制取氧氣；氧氣的密度比空氣的大，可用向上排空氣法收集。

氧氣的密度比空氣的大(3)實驗室制取氣體時，選擇裝置B作為發(fā)生裝置的依據(jù)是_____________________________________?！军c撥】裝置B是固液常溫型發(fā)生裝置，實驗室制取氣體時，選擇裝置B作為發(fā)生裝置的依據(jù)是反應物是固體(或液體)和液體，且反應不需要加熱。反應物是固體和液體，反應不需要加熱(4)實驗時，裝置B中長頸漏斗下端管口要伸入液面以下，目的是__________________________________。【點撥】實驗時，裝置B中長頸漏斗下端管口要伸入液面以下，目的是形成液封，防止生成的氣體從長頸漏斗口逸出。防止生成的氣體從長頸漏斗口