4.3.1氧氣的制取原卷版九年級(jí)化學(xué)上冊(cè)輔導(dǎo)講義

學(xué)科教師輔導(dǎo)教案學(xué)員編號(hào)：年級(jí)：課時(shí)數(shù)：學(xué)員姓名：輔導(dǎo)科目：學(xué)科教師：授課類型TCT授課日期及時(shí)段教學(xué)內(nèi)容第四單元我們周圍的空氣第三節(jié)氧氣（第一課時(shí)）知識(shí)預(yù)習(xí)1、按體積分?jǐn)?shù)來(lái)說(shuō)空氣中最多的氣體是氮?dú)?，?8%；其次是氧氣，占21%。。2、1775年，法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫（1743—1794）用定量的方法研究了空氣的成分。通過(guò)實(shí)驗(yàn)他最早得出了“空氣是由氧氣和氮?dú)饨M成的”結(jié)論。3、氧氣能供給生物呼吸，還能支持燃燒?？捎糜诘巧健撍?、醫(yī)療、太空探索；還可用于鋼鐵冶煉、金屬焊接等。4、工業(yè)上采用分離液態(tài)空氣的方法來(lái)制取氧氣，過(guò)程中沒(méi)有生成新物質(zhì)，為物理變化。知識(shí)講解知識(shí)點(diǎn)一、氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法☆知識(shí)詳析☆1、制取方法：在實(shí)驗(yàn)室里，通常采用分解過(guò)氧化氫溶液，加熱氯酸鉀或加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣。2、反應(yīng)原理：H2O2MnO2H2O+O2,KClO3eq\o(→,\s\up8(MnO2),\s\do5(△))KCl+O2KMnO4△K2MnO4+MnO23、制取裝置：如果選用過(guò)氧化氫和二氧化錳制取氧氣，應(yīng)選擇圖A裝置，如果選用加熱高錳酸鉀制取氧氣，應(yīng)選擇圖B裝置。4、收集裝置：氧氣不易溶于水，可選擇C裝置來(lái)收集；氧氣的密度比空氣大且不與空氣中的成分反應(yīng)，可選擇D裝置來(lái)收集。5、驗(yàn)滿方法：a.用向上排空氣法收集時(shí)把一根帶火星的木條，放在集氣瓶口，若木條復(fù)燃，證明集氣瓶?jī)?nèi)已收集滿氧氣；b.用排水法收集時(shí)，當(dāng)氣泡從瓶口冒出時(shí)證明已收集滿。6、操作步驟：用高錳酸鉀制取氧氣并用排水集氣法收集氣體的一般步驟為：a.組裝好儀器并檢查裝置的氣密性；b.將藥品裝入試管并在試管口堵上一團(tuán)棉花，用帶導(dǎo)管的單孔橡皮塞塞緊試管；c.將試管固定在鐵架臺(tái)上；d.集氣瓶里裝滿水并倒放在水槽中；e.點(diǎn)燃酒精燈，先預(yù)熱試管，再對(duì)準(zhǔn)藥品處加熱；f.用排水法收集氧氣；g.收集完畢，將導(dǎo)管撤管撤離水槽；h.熄滅酒精燈。☆知識(shí)延伸☆1、制取裝置（發(fā)生裝置）的選擇依據(jù)；根據(jù)反應(yīng)物、生成物的狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇。如果選用過(guò)氧化氫和二氧化錳制取氧氣，應(yīng)用固體與液體反應(yīng)且不需要加熱型的裝置。如果選用加熱高錳酸鉀（加熱氯酸鉀與二氧化錳的混合物）制取氧氣，應(yīng)用固體加熱型裝置。。2、收集裝置選擇依據(jù)：根據(jù)生成氣體的性質(zhì)，如水溶性、密度等。收集的方法具體分為三種：排水法：適合收集難溶于水或不易溶于水且不與水發(fā)生反應(yīng)的氣體。向上排空氣法；適合收集密度比空氣大且不與空氣中的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的氣體。向下排空氣法；適合收集密度比空氣小且不與空氣中的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的氣體。3、用高錳酸鉀制氧氣時(shí)的注意事項(xiàng)：a.試管口微向下傾斜；b.試管口塞一團(tuán)棉花；c.如用排水法收集氣體，需要等導(dǎo)管口氣泡均勻平穩(wěn)冒出時(shí)再收集。e.用排水法收集氣體，制取完畢，要先將導(dǎo)管從水槽取出，再熄滅酒精燈。以防因裝置溫度降低而產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象，致試管炸裂。☆考題詳解☆【考題示例】根據(jù)下圖回答問(wèn)題。(1)寫(xiě)出標(biāo)有序號(hào)的儀器名稱：①____________；②____________。(2)實(shí)驗(yàn)室用過(guò)氧化氫和二氧化錳制取氧氣應(yīng)選用的發(fā)生裝置為_(kāi)_________(填序號(hào)，下同)，收集裝置為_(kāi)___________。(3)用高錳酸鉀制取氧氣的化學(xué)符號(hào)表達(dá)式為：__________________，應(yīng)選用的發(fā)生裝置為_(kāi)_______。方法點(diǎn)撥：1、掌握實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的原理和所使用的藥品；2、能根據(jù)制取和收集氧氣的方法及要求選擇合適的制取裝置和收集裝置?！罡櫨毩?xí)☆1．下列操作中，能鑒別空氣、氧氣和氫氣三瓶氣體的是（）A．插入燃著的木條B．觀察氣體顏色C．聞氣體的氣味D．倒入澄清石灰水2．實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣，有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．二氧化錳是反應(yīng)物B．與高錳酸鉀制取氧氣裝置相同C．可用向上排空氣法收集D．可用帶火星的木炭檢驗(yàn)氧氣3．實(shí)驗(yàn)室制取氣體選擇收集方法時(shí)，下列性質(zhì)：①顏色；②密度；③溶解性；④可燃性；⑤能否與水反應(yīng)，必須考慮的是()A．①②③B．②③④C．③④⑤D．②③⑤知識(shí)點(diǎn)二、催化劑和催化作用☆知識(shí)詳析☆1、催化劑：在化學(xué)反應(yīng)里，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)前后都沒(méi)有發(fā)生改變的物質(zhì)叫做催化劑。2、催化作用：催化劑在化學(xué)反應(yīng)中所起的作用叫催化作用。☆知識(shí)延伸☆1、在理解催化劑的概念時(shí)，應(yīng)抓住“一變兩不變”來(lái)正確理解。①“一變”是指它能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，不能片面地把“改變”理解為“加快”或“減慢”；②“兩不變”是指化學(xué)反應(yīng)前后催化劑本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變。2、催化劑有專一性，也就是說(shuō)某一催化劑只對(duì)某個(gè)特定的反應(yīng)起作用；催化劑的種類繁多，其中酶就是日常生活中常見(jiàn)的一種；催化劑的化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后不變，其物理性質(zhì)可能發(fā)生變化；對(duì)于某些特定的化學(xué)反應(yīng)，沒(méi)有催化劑并不意味著該反應(yīng)不能進(jìn)行，只是速度較慢。☆考題詳解☆【考題示例】下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀制氧氣的敘述中，正確的是()。A．氯酸鉀受熱熔化后，也不放出氧氣B．要使氯酸鉀受熱分解放出氧氣，必須加入二氧化錳C．二氧化錳在反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都保持不變D．二氧化錳是一切化學(xué)反應(yīng)的催化劑方法點(diǎn)撥：根據(jù)催化劑的特點(diǎn)是一變二不變來(lái)分析和回答。☆跟蹤練習(xí)☆1．利用四氧化三鈷納米棒作催化劑，可將汽車尾氣中的CO在低溫下轉(zhuǎn)化為CO2。下列關(guān)于該反應(yīng)的說(shuō)法中，正確的是（）A．反應(yīng)物和生成物都是化合物，該反應(yīng)屬于化合反應(yīng)B．反應(yīng)前后四氧化三鈷納米棒的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了變化C．可有效降低汽車尾氣對(duì)大氣的污染D．反應(yīng)前后氧原子數(shù)目發(fā)生了變化2．淀粉酶可以將人體不能直接吸收的淀粉轉(zhuǎn)變成易吸收的小分子物質(zhì)。下圖是淀粉酶對(duì)淀粉作用過(guò)程的示意圖。對(duì)該過(guò)程的表述錯(cuò)誤的是（）A．酶起催化作用 B．是物理變化C．是化學(xué)變化 D．酶的化學(xué)性質(zhì)沒(méi)有改變3．某同學(xué)加熱氯酸鉀制取氧氣，錯(cuò)把高錳酸鉀當(dāng)作二氧化錳加熱氯酸鉀內(nèi)，其結(jié)果與只加熱氯酸鉀相比，正確的是()A．反應(yīng)速率不變B．生成氧氣的質(zhì)量不變C．反應(yīng)速率加快，生成氧氣的質(zhì)量增加D．反應(yīng)速率加快，生成氧氣的質(zhì)量不變隨堂練習(xí)知識(shí)點(diǎn)一、氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法1．已知標(biāo)準(zhǔn)狀況下，空氣的密度是1.29克/升，氫氣的密度是0.089克/升，氫氣難溶于水。下列方法中：①向上排空氣法；②向下排空氣法；③排水法。收集氫氣可用()A．①B．②C．①③D．②③2．某同學(xué)制取氧氣時(shí)，試管炸裂了，造成試管炸裂的原因可能是下列中的()。①?zèng)]有給試管均勻加熱；②試管外壁潮濕；③試管口沒(méi)有略向下傾斜；④忘了加催化劑；⑤加熱時(shí)試管與燈芯接觸；⑥收集完氧氣，先撤酒精燈；⑦二氧化錳中混有可燃物。A．①②③④⑤⑥⑦ B．①②③⑤⑥⑦C．①②③④⑤ D．①②③⑤3．可用推拉注射器活塞的方法檢查下圖裝置的氣密性。當(dāng)緩慢往外拉活塞時(shí)，如果裝置氣密性良好，可觀察到的現(xiàn)象是()A．長(zhǎng)頸漏斗下端口產(chǎn)生氣泡B．瓶中液面上升C．長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)有液面上升D．注射器內(nèi)有液體4．利用圖甲裝置探究“MnO2的用量對(duì)H2O2分解反應(yīng)的影響”，實(shí)驗(yàn)中H2O2的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%，裝置中產(chǎn)生氧氣的量可以用壓強(qiáng)傳感器測(cè)出（在等溫條件下，產(chǎn)生氧氣體積與裝置內(nèi)壓強(qiáng)成正比。反應(yīng)放熱忽略不計(jì)。）甲甲MnO2壓強(qiáng)傳感器3%H2O2溶液乙丙（1）寫(xiě)出裝置中發(fā)生反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式：，MnO2在此反應(yīng)中起作用。（2）圖乙是“0．1克MnO2與不同體積的3%H2O2溶液混合”的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從圖中可以看出。（3）當(dāng)用“3%H2O2溶液8毫升與不同質(zhì)量的MnO2混合”時(shí)，得到如圖丙所示的曲線。曲線的斜率顯示，當(dāng)MnO2的用量增加到0．08克時(shí)，分解速度達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求。在此實(shí)驗(yàn)條件下，若MnO2的質(zhì)量有4克（一藥匙），就能使下圖（選填字母）燒杯中所裝的3%H2O2溶液，其分解速度最接近實(shí)驗(yàn)要求。ABC5．實(shí)驗(yàn)室部分裝置如圖所示，請(qǐng)回答下列問(wèn)題。（1）選擇發(fā)生和收集O2的裝置，填寫(xiě)在下表中（填字母）。（2）如果用MnO2與濃H2SO4加熱制備O2，可選用的發(fā)生裝置是（填字母）。（3）選用F裝置收集氣體時(shí)，下列實(shí)驗(yàn)操作正確的是（填序號(hào)）。①反應(yīng)前，將集氣瓶注滿水，用玻璃片蓋著瓶口，倒立在盛水的水槽中②開(kāi)始反應(yīng)后，等到氣泡連續(xù)且均勻時(shí)，再將導(dǎo)管口移入集氣瓶③收集氣體后，將集氣瓶蓋上玻璃片再移出水槽（4）實(shí)驗(yàn)室用KMnO4制備O2的符號(hào)表達(dá)式是。知識(shí)點(diǎn)二、催化劑和催化作用1．二氧化碳和氫氣可在一定條件下反應(yīng)，生成一種重要的化工原料甲醇：CO2+H2釕-膦鉻合物CH3下列有關(guān)該反應(yīng)的說(shuō)法正確的是A．為CO2的利用創(chuàng)造了一種新途徑B．釕膦鉻合物的質(zhì)量在反應(yīng)前后發(fā)生了變化C．甲醇屬于氧化物D．屬于分解反應(yīng)2．加熱氯酸鉀制氧氣時(shí)，不加入二氧化錳，其結(jié)果是()A．不放出氧氣 B．放出氧氣的速度慢C．放出氧氣的總量會(huì)減少 D．放出氧氣的總量增多3．醫(yī)務(wù)人員用3%的過(guò)氧化氫溶液為傷者處理傷口時(shí)，傷口上會(huì)看到冒氣泡。下列有關(guān)說(shuō)法中，不正確的是（）A．生成的氣體可能是過(guò)氧化氫分解產(chǎn)生的氧氣B．傷口處的生物酶可能對(duì)過(guò)氧化氫的分解起到催化作用C．只有二氧化錳能夠使過(guò)氧化氫在常溫下迅速分解產(chǎn)生氧氣D．過(guò)氧化氫和水的分子構(gòu)成不同，所以它們的化學(xué)性質(zhì)不同4．下列關(guān)于催化劑的說(shuō)法正確的是（）A．一種催化劑只能對(duì)某一個(gè)化學(xué)反應(yīng)起催化作用B．催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量和性質(zhì)都不變C．催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率，也能減慢化學(xué)反應(yīng)速率D．如果沒(méi)有二氧化錳作催化劑，過(guò)氧化氫就不會(huì)分解5．為比較相同濃度的FeCl3溶液和CuSO4溶液對(duì)H2O2分解的催化效果，某研究小組進(jìn)行了如下探究：（1）請(qǐng)寫(xiě)出H2O2分解的符號(hào)表達(dá)式?！径ㄐ蕴骄俊浚?）如圖甲，可通過(guò)觀察來(lái)定性比較兩者的催化效果?！径刻骄俊浚?）如圖乙，實(shí)驗(yàn)前檢查該裝置氣密性的方法是。要定量比較兩者的催化效果，可測(cè)量生成等體積氣體所需的?！旧钊胩骄俊浚?）在FeCl3溶液中，究竟是哪種離子起催化作用呢？猜想1：鐵離子（Fe3+）起催化作用；猜想2：起催化作用；猜想3：起催化作用；請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證猜想1實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論課后鞏固測(cè)試時(shí)間：45分鐘分值100分姓名：班級(jí)：成績(jī)：一、選擇題（11個(gè)小題，每小題5分，共55分）1．分別分解高錳酸鉀、氯酸鉀、過(guò)氧化氫(化學(xué)式為H2O2)三種物質(zhì)，都可以制得氧氣。這說(shuō)明三種物質(zhì)的組成中都含有()A．氧氣B．氧元素C．氧分子D．氧化物2．一氧化氮?dú)怏w難溶于水，密度略大于空氣。常溫下易與空氣中的氧氣反應(yīng)生成紅棕色的二氧化氮。實(shí)驗(yàn)室收集一氧化氮，宜采用的方法是()A．向上排空氣法B．排水法C．向上排空氣法或排水法D．向下排空氣法或排水法3．僅使用下列藥品和儀器就可以制取的氣體是

(

)藥品：稀硫酸、大理石、鋅粒、高錳酸鉀；儀器：大試管、帶導(dǎo)管的單孔橡皮塞、鐵架臺(tái)(帶鐵夾)、水槽、集氣瓶、玻片。A．氫氣、氧氣、二氧化B．氫氣、氧氣 C．二氧化碳、氫氣 D．氫氣4．有關(guān)催化劑的敘述，不正確的是（

）A．催化劑在化學(xué)反應(yīng)中起催化作用B．催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率，也能使化學(xué)反應(yīng)的速率減慢C．催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變D．用過(guò)氧化氫制氧氣的反應(yīng)中必須用二氧化錳做催化劑5．汽車尾氣中的CO在四氧化三鈷（Co3O4）納米棒的催化作用下，低溫即與O2反應(yīng)生成CO2。下列關(guān)于該反應(yīng)的說(shuō)法中，正確的是（）A．該反應(yīng)是分解反應(yīng) B．反應(yīng)前后Co3O4化學(xué)性質(zhì)改變C．反應(yīng)前后碳元素的化合價(jià)不變 D．可降低汽車尾氣對(duì)大氣的污染6．2007年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予了德國(guó)化學(xué)家格哈德·埃特爾（GerhardErtl），以表彰他搞清了氣體在固體表面怎樣發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，埃特爾研究的成果之一是對(duì)CO催化氧化過(guò)程的研究，即一氧化碳在鉑催化劑作用下的氧化反應(yīng)，這一反應(yīng)的過(guò)程可以表示為：CO

COad，O22Oad，COad+Oad

→CO2。式中標(biāo)有ad的物質(zhì)表示吸附在金屬鉑表面的原子或分子，對(duì)上述反應(yīng)過(guò)程的下列說(shuō)法有錯(cuò)誤的是（

）A．CO和COad不是同種物質(zhì)B．該反應(yīng)過(guò)程中，一氧化碳發(fā)生了化合反應(yīng)C．這一反應(yīng)原理應(yīng)用于汽車尾氣處理，會(huì)使汽車一氧化碳的排放量減少D．從反應(yīng)效果看，CO與O2不用點(diǎn)燃反應(yīng)也能進(jìn)行7．試管中放入少量碘和鋁粉，沒(méi)有什么變化；滴幾滴水后，觀察到反應(yīng)放出的熱量使碘升華成紫色蒸氣，反應(yīng)后生成物是碘化鋁．則水的作用是（

）A．氧化作用 B．提供熱量 C．吸收熱量 D．催化作用8．實(shí)驗(yàn)室制取氧氣時(shí)，裝藥品的大試管管口應(yīng)()A．朝下B．朝上C．略向下傾斜D．略向上傾斜9．實(shí)驗(yàn)室采用排水法收集氧氣時(shí)，需將導(dǎo)氣管伸入盛滿水的集氣瓶，進(jìn)行這個(gè)操作的條件是()A．加熱固體藥品前B．與加熱固體藥品同時(shí)C．開(kāi)始有氣泡放出時(shí)D．氣泡連續(xù)并均勻放出時(shí)10．某氣體能用排水法又能用向下排空氣法收集，則該氣體應(yīng)具有()A．易溶于水，密度比空氣小B．難溶于水，密度比空氣小C．易溶于水，密度比空氣大D．難溶于水，密度比空氣大11．1997年，第一只“克隆羊”在英國(guó)誕生，“克隆羊”的關(guān)鍵技術(shù)之一是找一些特殊的酶，它們能激活普通體細(xì)胞，使之像生殖細(xì)胞一樣發(fā)育成個(gè)體，下列有關(guān)酶的敘述錯(cuò)誤的是（）A．酶是具有催化功能的蛋白質(zhì)B．酶的催化作用是有選擇性和專一性C．酶通常在強(qiáng)酸或強(qiáng)堿條件下發(fā)揮作用D．高溫或紫外線照射會(huì)降低酶的活性二、填空題（每空5分，共55分）1．利用圖示儀器測(cè)量氧氣體積，來(lái)測(cè)定高錳酸鉀樣品的純度（雜質(zhì)不參加反應(yīng)）。實(shí)驗(yàn)步驟如下：檢查氣密性：連好發(fā)生裝置后，將導(dǎo)管口的下端浸入水中，。如果觀察到導(dǎo)管口有氣泡冒出，就證明裝置不漏氣。（2）組裝裝置：連好的裝置如圖甲，其中有一處明顯錯(cuò)誤。在不移動(dòng)、不調(diào)整酒精燈的前提下，需要調(diào)節(jié)（選填字母）螺母改正錯(cuò)誤。（3）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：采用正確的反應(yīng)裝置和圖乙所示的收集裝置制取并收集氣體。下列說(shuō)法正確的是。A．加熱時(shí)間過(guò)短，會(huì)使測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)。B．反應(yīng)一段時(shí)間，排出反應(yīng)裝置內(nèi)原有空氣再連接乙裝置收集氣體，會(huì)使結(jié)果更準(zhǔn)確。2．圖是氧氣的制取與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)裝置圖?；卮鹣铝袉?wèn)題:（1）裝置B的作用是