2021-2022学年九年级化学人教版上册：2.3 制取氧气-课件

课题3制取氧气 1、空气的成分有哪些？2、试回答氧气的用途？复习提问： 思考1：我们知道氧气有许多用途，那么我们如何制取氧气呢？ 一、氧气的工业制法方法：工业上生产大量氧气是用分离液态空气的方法。原理：在低温条件下加压，使空气转变为液态空气，然后蒸发。由于液态氮的沸点比液态氧的沸点低，因此氮气首先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要就是液态氧。（物理变化） 空气降温到-200℃以下液化液态空气升温到-196℃氮气液氧升温氧气工业制氧流程图：思考：工业制氧气发生的是物理变化还是化学变化? 实验室制取氧气实验室制取氧气【思考】氧气是我们日常生活中不可缺少的物质，它具有广泛的用途，如急救病人、气焊、炼钢、登山、潜水等都需要较为纯净的氧气，在实验中我们用到的这些氧气是如何得到的呢？O2?实验2-5把少量高锰酸钾装入试管中，并在试管口放一团棉花，用带有导管的塞子塞紧试管。（1）加热试管，用排水法、向上排空气法各收集一瓶氧气。（2）用带有火星的木条伸入集气瓶中，观察有什么现象发生。你能行，动手试一试！你能行，动手试一试！（3）用带有火星的木条伸入集气瓶口，观察有什么现象发生。 二、实验室制取氧气的方法1、加热高锰酸钾固体；2、分解过氧化氢溶液；3、加热氯酸钾和二氧化锰固体。 关于制取原料的背景资料1、高锰酸钾（KMnO4）俗称灰锰氧或PP粉，暗紫色固体，其溶液为紫红色，是常用的消毒剂，受热很快分解而放出氧气（O2）。 关于制取原料的背景资料2、过氧化氢（H2O2）俗称双氧水，无色液体。家庭和医院用的消毒水就是其3％的溶液，它也是一种常用的消毒剂。常温下较浓的溶液会缓慢分解成水和氧气，若与二氧化锰（MnO2）混合，会大大加快反应速度，迅速放出氧气（O2）。 3、氯酸钾（KClO3）关于制取原料的背景资料白色晶体，熔点为368℃，400℃时分解放出氧气（O2）。4、氧化汞（HgO）红色粉末，俗称三仙丹。加热到500℃时分解为汞蒸气和氧气。（汞蒸气有毒！） 原则一：必须含有相关成分原则二：无毒无害没有污染原则三：节约能源价格便宜1、高锰酸钾（KMnO4）2、氯酸钾（KClO3）3、过氧化氢（H2O2） 一、实验原理：高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气加热高锰酸钾制取氧气加热二、实验装置：KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2加热 实验：加热高锰酸钾制取氧气酒精灯试管铁架台导管(带胶塞)水槽集气瓶气体发生装置气体收集装置 三、实验步骤：（7大步骤）1、查：2、装：3、定：4、点：5、收：6、离：7、熄：实验：加热高锰酸钾制取氧气检查装置气密性装药品固定装置点燃酒精灯收集气体将导管从水槽中撤离熄灭酒精灯谐音助记忆:茶庄定点收利息 1、“查”的要点①导管不能伸入试管太长。（利于气体排出）。②气密性良好——有气泡从水中管口冒出（试管内气体受热膨胀，才能从管口逸出。） 检查气密性的方法：先将导管一端伸入水中，然后用手紧握试管，观察导管口是否有气泡冒出或冷却后导管内能否形成一段水柱。【原理】升高温度，使试管内空气受热膨胀。 2、“装”的要点试管口放一团棉花。(防止高锰酸钾粉末沿导管进入水槽）棉花的作用？ 3、“定”的要点①铁夹要夹在试管中上部；②根据酒精灯外焰调节试管高度；③试管口略向下倾斜；（防止冷凝水倒流入热的试管，使试管炸裂）④集气瓶装满水不能留有气泡。（否则会导致所收集的氧气不纯） 4、“点”的要点点燃酒精灯，先，再对准有药品的部位固定加热。预热 5、“收”的要点向上排空气法排水法①氧气，可用向排空气法收集氧气溶于水，可用法收集；②要收集纯净氧气最好选择；向下排空气法√√密度比空气略大上不易排水排水法 5、“收”的要点排水法③待气泡放出时才收集；（开始排出的气泡是空气，立即收集会造成所收氧气不纯）④排水法集满气体的标志是；集气瓶取出放在桌上。√均匀连续有大气泡从瓶口冒出正 5、“收”的要点向上排空气法⑤向上排空气法的要点：导管伸到瓶底(为了排净瓶内空气）；排空气法集满的标志是将带火星木条放在，观察木条。√X瓶口复燃 67、先“离”后“熄”的要点为什么一定要先移出导管，再熄灭酒精灯呢？防止水倒流入试管，使试管炸裂。 请说出实验室用高锰酸钾制取氧气的注意事项：1、检查装置气密性后才能装入药品2、药品平铺在试管底部3、试管口要塞一团棉花4、导管伸入试管不能太长5、试管口要略向下倾斜6、铁夹夹在试管的中上部7、先预热再集中在药品的下方加热。8、气泡均匀连续放出时才能收集。9、集满氧气的集气瓶要盖上玻璃片正放在桌面上。10、实验结束时，要先从水槽中取出导气管，再熄灭酒精灯。 四、检验方法将带火星的木条伸入集气瓶中，如果木条复燃，则证明是氧气。五、验满方法1、排水法当大量气泡从瓶口冒出时，说明瓶内氧气已满。2、向上排空气法将带火星的木条放在瓶口，若木条复燃，说明瓶内氧气已满。 【例1】实验室用高锰酸钾制取并用排水法收集氧气有如下操作步骤，请排列出正确的顺序：1.装入药品2.固定试管，使试管略向下倾斜3.检查装置的气密性4.点燃酒精灯预热并加热5.收集氧气6.熄灭酒精灯7.从水槽中撤离出导气管答案：3、1、2、4、5、7、6 讨论：如果某同学制得的氧气不纯，你认为可能的原因有哪些？用排空气法收集时，时间不够；用排空气法收集时，导管没有伸到集气瓶的底部用排水法收集时，集气瓶中留有气泡；用排水法收集，没等到气泡连续均匀放出时就开始收集，原试管内空气进入集气瓶等。 1、指出右图“用高锰酸钾制取氧气”中存在的错误。练一练！练一练！（1）试管口向上倾斜了。（2）伸入试管中的导气管过长（3）没在试管口塞一小团棉花（4）没有用外焰加热。2、某气体既能用排水法收集，又能用向上排空气法收集，该气体具有的物理性质是（）A.难溶于水，比空气轻B.易溶于水，比空气轻C.难溶于水，比空气重D.易溶于水，比空气重3、检查集气瓶里的氧气是否集满的简便方法是（）A.带火星的木条伸入集气瓶中B.用鼻子闻气体C.带火星的木条伸到集气瓶口D.带燃烧的木条伸入集气瓶内CC 4、加热高锰酸钾制取氧气的操作中正确的是（）A．固定装有高锰酸钾的试管时，试管口略向上倾斜B．开始加热时，导管口出现气泡立即收集C．加热试管时，先使酒精灯火焰在试管下方来回移动D．停止加热时，先熄灭酒精灯再将导管移出水面5、某同学制氧气时，试管炸裂了，造成的原因可能是下列中的（）①没有给试管均匀预热②试管外壁潮湿③试管口没有略下倾斜④忘了加催化剂⑤加热时试管与灯芯接触⑥收集完氧气，先撤酒精灯Ａ．全部B.除④外C.除⑥⑦外D.①②③④CB 1．图2-3-4是在实验室中用高锰酸钾制氧气的装置图,请回答有关问题.（1）收集氧气的方法可采用排水法,原因是__________________，也可采用_________法，原因是____________________________。（2）检验氧气的方法是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。（3）用排水法收集氧气适宜时刻是＿＿＿＿＿＿。（4）实验室制取氧气大致可以分为以下几个步骤：①点燃酒精灯，让其在试管下方来回移动，使试管均匀受热；②把高锰酸钾装入试管，在管口处塞一团棉花；③检查装置气密性；④移去酒精灯，并用灯帽盖灭；⑤当气泡连续均匀冒出后，将导管口插入集气瓶中，⑥对准药品部位加热；⑦将导管口从水槽中取出；⑧用夹把试管固定在铁架台上，使试管口略向下倾斜．正确的操作顺序是＿＿＿＿＿＿＿＿（填序号） （5）在实验操作时应注意：①试管口略向下倾斜，原因是＿＿＿＿＿＿。②收集满氧气后，集气瓶的放置应是＿＿＿＿。Ａ．将集气瓶仍留在水中，使用时在取出Ｂ．将集气瓶从水中提起，倒立在桌面上Ｃ．在水下方用玻璃片盖住集气瓶口，一起拿出水面，然后正立在桌面上Ｄ．将集气瓶从水中提起后，用玻璃片盖住瓶口，然后使瓶口向上正立于桌面上③在试管口处塞一团棉花的作用是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。（6）实验中若发生下列情况，其可能的原因是什么？①收集氧气时，发现水槽中的水变成紫红色：＿＿＿＿，②实验完毕，发现试管中进入水，试管炸裂：＿＿＿＿＿＿。 2、判断下图是否有错误？如果有，请指出错误并加以改正。试管口要略向下倾斜导管应刚露出胶塞铁夹应夹在试管中上部应对准药品加热导管应刚伸入瓶口应加酒精 一、实验原理：分解过氧化氢制取氧气过氧化氢水+氧气二氧化锰H2O2二氧化锰H2OO2+过氧化氢溶液是一种____色液体；二氧化锰是一种____色固体粉末；无黑 实验探究实验探究（1)在常温下，把带火星的木条伸入过氧化氢溶液的试管，观察木条是否复燃？(2)向上述试管中，加入少量二氧化锰，把带火星的木条伸入试管。观察发生的现象。（3）待上述试管不再产生气泡时，再重新加入过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，观察发生现象。待上述试管不再产生气泡时，再重复上述操作，观察现象。 【思考1】在第2个实验中，是不是过氧化氢与二氧化锰反应生成了氧气呢？过氧化氢+二氧化锰→氧气+？【思考2】二氧化锰好象永远也用不完，二氧化锰在这个反应中到底扮演了一个什么角色呢？ 在化学反应中能改变其他物质的化学反应的速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫催化剂（又叫触媒）。催化剂“一变”：改变其他物质的化学反应速率（改变≠加快）“二不变”：本身的质量和化学性质都没有改变 【说明】此反应中，二氧化锰既不是反应物也不是生成物，只是一种催化剂，应算作一个反应条件，所以二氧化锰写在箭头的上方。催化作用催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。过氧化氢水+氧气二氧化锰 (3)在反应进行过程中催化剂参与反应吗？(4)二氧化锰是催化剂，这种说法对吗？催化剂是针对具体反应而言的，不是对所有反应都起作用。(2)没有催化剂反应能否进行呢？催化剂只是改变一个反应的速率，不能决定一个反应是否发生。（1）有了催化剂是否可以使生成物质量增加呢？催化剂不能使生成物质量增加。催化剂不是反应物，也不是生成物，只是反应条件。思考：是否可用其他的物质代替二氧化锰作为过氧化氢分解的催化剂，阅读课本P39 实验编号现象分析(1)(2)(3)结论木条不复燃。过氧化氢溶液在常温下分解慢，放出氧气少。迅速产生气泡，木条复燃。又产生气泡木条复燃。迅速产生了氧气。二氧化锰加快了反应速率。又产生了氧气，二氧化锰仍然加快了反应速率。分析与讨论分析与讨论过氧化氢溶液在二氧化锰的作用下能迅速产生氧气。二氧化锰是该反应的催化剂，起催化作用。 讨论：讨论：过氧化氢制氧气和高锰酸钾制取氧气的装置是否相同？包括发生装置和收集装置。二、实验装置： 过氧化氢制取氧气—装置的探究过氧化氢水+氧气二氧化锰 MnO2H2O2导气管 广口瓶烧杯量筒锥形瓶烧瓶想一想：哪些仪器可以替代试管？ 过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解速率很快；如果需要较多氧气，在实验室我们应选怎样的装置呢？ MnO2H2O2导气管议一议:该装置是否理想？ 没有过氧化氢了···我该怎么办？气体未收集满，试管中已经没有气泡产生了。不方便添加过氧化氢溶液 这样太浪费了.收集满了，试管中还不断有气泡产生。不能控制反应停止 1、简便，反应快，不易收集。2、不便于添加过氧化氢溶液。3、不能随时控制反应。我知道：我知道：导气管 长颈漏斗分液漏斗注射器双孔塞你能行：这些仪器能帮你吗？ 没药品了，我来解决它！气体未收集满，试管中已经没有气泡产生了。——长颈漏斗 这样太浪费了.收集满了，试管中还不断有气泡产生。不能控制反应停止分液漏斗 过氧化氢制氧气常见的三套装置装置特点装置简单不便于添加反应物便于随时添加液体反应物便于添加液体反应物节约药品便于控制反应（速率）简单装置分液漏斗理想装置长颈漏斗简易装置 b.反应装置图 注意事项：1、固体药品应事先直接加入锥形瓶中；2、长颈漏斗的作用是加入液体药品；3、长颈漏斗的下端管口应伸入液面以下(液封作用）4、锥形瓶中的导气管不应伸入反应液面以下，应刚露出胶塞为宜；——长颈漏斗 三、实验步骤：四、检验：五、验满： 1．下列关于二氧化锰在过氧化氢分解过程中的作用和变化，描述正确的是（）A．二氧化锰本身的质量和性质在反应前后不变B．对过氧化氢的分解具有催化作用的物质只有二氧化锰一种C．二氧化锰可以作为各种化学反应的催化剂D．二氧化锰在过氧化氢分解过程中加快了它的分解速率。D2．关于催化剂的说法正确的是（）A．加入催化剂后化学反应速率一定加快B．不使用催化剂反应就不能发生C．使用催化剂可增加生成物的质量D．使用催化剂能改变物质的化学反应速率D 课题3：制取氧气课题3：制取氧气第二课时 反应物都是固体，反应需要加热反应物是固体和液体的混合物，反应不需要加热固液不加热型固固加热型气体发生装置 检查气密性的方法 向上排空气法排水法气体的收集装置向下排空气法气体不易溶于水且不与水反应气体密度比空气密度大气体密度比空气密度小收集到较纯净的气体便于观察气体是否已经收集满收集的气体较干燥操作较为方便收集的气体较潮湿收集不如排空气法方便收集到的气体可能不纯净较难判断气体是否已经收集满收集方法适用范围优点缺点 一、实验原理：加热氯酸钾制取氧气氯酸钾氯化钾+氧气二氧化锰加热KClO3KCl+O2MnO2△氯酸钾是一种____色固体白 在实验室里，用氯酸钾和二氧化锰制取氧气发生装置、收集装置与用高锰酸钾制取氧气相同吗？固---固、加热固---固、加热二、实验装置 三个反应有何特点？由一种物质生成两种或两种以上其它物质的反应，叫做分解反应。它是化学反应的基本类型。过氧化氢二氧化锰水＋氧气氯酸钾氯酸钾＋氧气二氧化锰加热高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气加热特点：表示：ABA+B一变多与化合反应有什么不同？反应物1种生成物2种或2种以上 分解反应概念由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应，叫做分解反应化合反应由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应，叫做化合反应特点“一变多”的化学反应A→B+C+…“多变一”的化学反应A+B+…→C联系都是化学反应的基本类型之一 一、实验室制取氧气1、药品过氧化氢溶液、氯酸钾和二氧化锰混合物、高锰酸钾2、反应原理过氧化氢水+氧气二氧化锰二氧化锰加热氯酸钾氯化钾+氧气高锰酸钾加热锰酸钾+二氧化锰+氧气幻灯片66 2、装置发生装置收集装置3、步骤查装定点收离熄（指固+固加热型）满：带火星的木条放在瓶口，复燃满有：带火星的木条伸入瓶中，复燃有4、检验 【例题1】一氧化氮（NO）在常温下是一种无色气体，难溶于水，密度比空气略大，能跟空气中的氧气迅速发生化学反应生成红棕色的二氧化氮（NO2）气体。实验室要收集一瓶一氧化氮气体，应采用的方法是（）A、用排水法B、用向上排空气法C、用排水法或向上排空气法D、用向下排空气法A 小结：1、实验室制取气体的一般思路：（1）选择合适的反应:包括药品和反应条件；（2）选择合适的装置：包括发生装置和收集装置；（3）检验所收集的气体。2、选择合适的药品需考虑的因素：（1）必须含有相关成分（2）无毒无害没有污染（3）节约能源（4）廉价易得（5）操作简便（6）反应条件容易达到（7）生成物是否纯净（8）反应速率是否适中 【例题2】下列变化属于分解反应的是（）A、从空气中分离出氧气和氮气B、加热高锰酸钾制取氧气C、红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷D、蜡烛在氧气中燃烧生成二氧化碳和水B 例3、如图所示，向盛有二氧化锰的广口瓶内逐滴滴加过氧化氢溶液，瓶内原有一预先充气的气球与导管相连。下列现象正确的是：（）A.气球胀大，红墨水左移B.气球缩小，红墨水右移C.气球胀大，红墨水右移D.气球缩小，红墨水左移红墨水充气气球D 1、比较下列三个实验装置图：装置A与B、C相比较，其优点有:③可以控制氧气的产生速率。①可以随时添加药品，不断产生氧气。②不需要加热，节约能源。要收集到较干燥的氧气：选用_____________。要收集到较纯净的氧气：选用_____________。向上排气法排水法 密度比空气大的气体①排水法:②向上排空气法:不易溶或难溶于水的气体③向下排空气法：2、根据气体的溶解性和密度确定密度比空气小的气体3、实验室用氯酸钾制氧气的实验中，不需要使用的仪器是（）A.烧杯B.大试管C.酒精灯、铁架台D.导管、单孔塞Ａ 4、右图所示装置有许多用途（1）用于排空气法收集氧气，氧气应从端通入。（2）用于排水法收集氧气，瓶中先装满水，氧气从端通入。（3）瓶中贮满氧气，用水将氧气排出时，水从端通入。（4）在医院给病人输氧时，瓶中盛放约半瓶蒸馏水，这时氧气从端通入。ab 5、如右图所示，甲、乙两个气密性良好的干燥集气瓶中都充满了空气。甲、乙瓶中的燃烧匙内分别放有足量的红磷和炭粉，a、b为止水夹。分别点燃红磷和炭粉，充分燃烧后，恢复至室温，同时打开a、b，则烧杯中的水先可能进入()A．甲瓶B．乙瓶C．同时进入甲、乙瓶D．无法判断 （1）仪器⑤的名称是；取用粉末状固体必须用到的仪器是（填序号）。（2）如果用加热KMnO4的方法制取氧气，制气装置应选仪器（填序号）。（3）如果用H2O2分解来制取氧气，制气装置最好选用仪器（填序号）；其反应的符号表达式为：；（4）比较（2）和（3）两种制取氧气的方法，最好选用方法（3）的原因是。（5）把上面分解KMnO4制取氧气的仪器装配好后，检验该装置气密性的操作方为：。6、 8、写出下列反应的符号表达式：①木炭在氧气中燃烧：；②铁丝在氧气中燃烧：；③燃烧红磷制造烟幕：；④硫在氧气中燃烧：；⑤过氧化氢溶液制氧气；⑥高锰酸钾制氧气；⑦氯酸钾和二氧化锰混合制氧气。