【課件】制取氧氣九年級化學(xué)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(xué)習(xí)氧氣的實驗室制法，學(xué)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(rèn)識催化劑和催化作用，知道催化劑對化學(xué)反應(yīng)的重要作用。4.認(rèn)識分解反應(yīng)，能辨別常見的化合反應(yīng)和分解反應(yīng)。5.通過探究“分解過氧化氫制氧氣的反應(yīng)中二氧化錳的作用”，體驗探究過程，學(xué)習(xí)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(yīng)原理高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣加熱KMnO4K2MnO4MnO2O22.反應(yīng)裝置用高錳酸鉀制取氧氣，反應(yīng)物為固體，反應(yīng)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(yīng)，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(yīng)，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(dǎo)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(dǎo)管。導(dǎo)管伸入試管不能太長，便于生成的氣體順利導(dǎo)出。注意導(dǎo)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(yīng)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(dāng)氣體的密度小于空氣的密度且不與空氣中的成分反應(yīng)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(dǎo)管一端浸入水中，用手緊握試管外壁，若水中導(dǎo)管口有氣泡冒出，松開手，一段時間后，導(dǎo)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(dǎo)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(dāng)導(dǎo)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(dāng)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(dǎo)管收集氧氣結(jié)束后，將導(dǎo)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(zhǔn)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(dǎo)管從水中取出，再熄滅酒精燈，防止因裝置冷卻導(dǎo)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(yīng)注意當(dāng)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(yīng)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(fù)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(fù)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(xué)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(yīng)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(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后沒有發(fā)生改變帶火星的木條不復(fù)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(fù)燃加入二氧化錳后，有大量氣泡產(chǎn)生，帶火星的木條復(fù)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(fù)燃有大量氣泡產(chǎn)生，帶火星的木條復(fù)燃討論在實驗(3)中，實驗重復(fù)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(yīng)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(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)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)叫作催化劑。催化劑在化學(xué)反應(yīng)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(xué)反應(yīng)速率加快反應(yīng)減慢反應(yīng)催化劑化學(xué)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(yīng)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(xué)反應(yīng)而言的，催化劑參與了化學(xué)反應(yīng)的過程，具有選擇性，即某種催化劑只對某些化學(xué)反應(yīng)具有催化作用。（2）催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率，不能改變反應(yīng)能否發(fā)生，不能影響生成物（量）的多少。（3）催化劑的化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后沒有改變，但其物理性質(zhì)可能改變。（4）同一個化學(xué)反應(yīng)，可有多種不同的催化劑。（5）催化劑參與化學(xué)反應(yīng)，但既不是反應(yīng)物，也不是生成物，只是一個反應(yīng)條件。驗證某物質(zhì)可作某反應(yīng)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(yīng)物，向其中一套裝置內(nèi)加入該物質(zhì)，比較反應(yīng)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(yīng)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(yīng)的反應(yīng)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(yīng)前后該物質(zhì)的化學(xué)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(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)管口是否有氣泡冒出。如果有氣泡冒出，且放手后導(dǎo)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(yīng)由一種反應(yīng)物生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應(yīng)叫作分解反應(yīng)。1.概念2.特點“一變多”，表示為：CA+B+···化合反應(yīng)和分解反應(yīng)都是化學(xué)反應(yīng)的基本反應(yīng)類型。注意3.反應(yīng)示例過氧化氫水+氧氣高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣反應(yīng)類型分解反應(yīng)化合反應(yīng)定義由一種反應(yīng)物生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應(yīng)由兩種或兩種以上物質(zhì)生成另一種物質(zhì)的反應(yīng)反應(yīng)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(yīng)與化合反應(yīng)的比較本節(jié)課你學(xué)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(dāng)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(dǎo)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(xué)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(yīng)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(yīng)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(yīng)該先

，再

。a將帶火星的木條放在b端，木條復(fù)燃，則證明已滿

裝滿水b導(dǎo)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(dǎo)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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