資源簡介

(共41張PPT)
制取氧氣的原理
- 催化劑 -
課題3《制取氧氣》
R·九年級化學上冊
學習目標
01
認識催化劑
和催化作用
認識分解反應
了解制取氧氣的主要方法和原理
02
03
預習檢測
01
1.工業上一般采用 的方法制取氧氣。
2.實驗室制取氧氣的原理(用文字表達式)：
(1) ____ ；
(2) 。
3.催化劑是指在化學反應里能 其他物質的化學反應速率，而本身的 和 在反應前后不發生變化的物質。
4.分解反應是指____________________________________________ 的反應。
改變
質量
化學性質
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
由一種反應物生成兩種或兩種以上其他物質
預習檢測
分離空氣
氧氣是我們日常生活中不可缺少的物質，它具有廣泛的用途，急救病人、電氧焊、煉鋼等都需要較為純凈的氧氣，如何制取氧氣？這節課我們就來學習如何制取氧氣。
新課導入
資料卡片
02
知識點1 工業制取氧氣
資料卡片
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，液態純凈物有一定的沸點?？茖W家正是利用了物質的這一性質，在低溫條件下加壓，使空氣轉變為液態，然后升溫。由于液態氮的沸點（-196℃）比液態氧的沸點（-183℃）低，所以氮氣首先從液態空氣中分離出來，剩下的主要是液態氧。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。
工業上如何大量制取氧氣：
總結
分離液態空氣法是利用了物質的沸點不同（氮氣沸點比氧氣低）。在低溫條件下加壓，使空氣轉變為液態，然后升溫。由于氮氣沸點比氧氣低，所以氮氣先從液態空氣中蒸發出來，剩下的主要就是液態氧。該過程發生的變化屬于物理變化。
你還知道工業制氧的其他方法嗎？
膜分離技術法
空氣
通過
多級分離
上述過程發生的變化屬于 __變化
物理
氧氣含量為90%以上的富氧空氣
得到
具有富集氧氣功能的薄膜
含氧量較高的富氧空氣
工業制氧氣采用分離液態空氣法，先將空氣液化，然后逐漸升溫，關于這個過程的描述不正確的是（ ）
A
A.有新物質氧氣生成
B.利用了物質的沸點不同
C.先收集到的氮氣沸點較低
D.得到的氮氣或氧氣中可能混有稀有氣體
典例剖析
課堂探究
03
【實驗2-5】如圖所示連接好裝置，檢查裝置的氣密性后，把少量高錳酸鉀裝入試管中，在試管口放一團棉花，用帶有導管的橡膠塞塞緊試管，并把試管固定在鐵架臺上。將一個集氣瓶盛滿水，用玻璃片蓋住瓶口，再將其與玻璃片一起倒立在盛水的水槽內。
知識點2 氧氣的實驗室制法
課堂探究
1.高錳酸鉀制氧氣
高錳酸鉀制氧氣
(1) 加熱試管，當導管口連續并比較均勻地放出氣泡時，把導管口伸入盛滿水的集氣瓶，用排水法收集一瓶氧氣。
(2) 把帶有火星的木條插入集氣瓶中，觀察現象。
實驗編號 現 象
（1）
（2）
有大量氣泡進入集氣瓶，瓶內液面不斷下降
帶火星的木條復燃
反應表達式：
高錳酸鉀 錳酸鉀＋二氧化錳＋氧氣
加熱
分解過氧化氫溶液制取氧氣
(1) 在試管中加入5mL 5％過氧化氫溶液，把帶有火星的木條插入試管，觀察現象。
(2) 向上述試管中加入少量二氧化錳，把帶有火星的木條插入試管，觀察現象。
(3) 待上述試管中沒有現象發生時，重新加入過氧化氫溶液，并把帶有火星的木條插入試管，觀察現象。
【探究實驗】
【實驗現象】
1.在實驗（1）和實驗（2）中，木條是否復燃 發生這種現象的原因可能是什么
實驗（1）不復燃，過氧化氫在常溫下分解的氧氣太少，不足以是木條復燃；實驗（2）復燃，二氧化錳加快了過氧化氫的分解。
試驗編號 現象
（1）
（2）
（3）
木條不復燃
產生氣泡，木條復燃
產生氣泡，木條復燃
2.綜合分析實驗(1)—實驗(3)中觀察到的現象，你認為二氧化錳在過氧化氫分解的發應中起了什么作用
試驗編號 現象 分析
（1） 木條不復燃
（2） 產生氣泡 木條復燃
（3） 產生氣泡 木條復燃
過氧化氫溶液在常溫下分解緩慢，放出的氧氣少
二氧化錳加速了
過氧化氫溶液的分解，放出的氧氣
使帶有火星的木條復燃
二氧化錳的化學性質
在反應前后不變
實驗結論
過氧化氫溶液在一定條件下可以分解制取氧氣。
二氧化錳既不是反應物也不是生成物，只是一種催化劑，催化劑是一個反應條件。
反應表達式：
過氧化氫 水＋氧氣
二氧化錳
從安全、環保、節能、簡便等方面考慮，實驗室制取氧氣的最佳方法是 ( )
A.通電使水分解：水 氫氣+氧氣
B.加熱高錳酸鉀分解：高錳酸鉀 錳酸鉀+二氧化錳+氧氣
C.加熱氯酸鉀分解：氯酸鉀 氯化鉀+氧氣
D.過氧化氫溶液催化分解：過氧化氫 水+氧氣
典例剖析
通電
加熱
二氧化錳
加熱
二氧化錳
D
待實驗的試管中沒有氣泡時，重新加入過氧化氫溶液，并把帶火星的木條伸入試管，觀察發生的現象。待試管中又沒有現象發生時，再重復上述操作。每次重新加入過氧化氫溶液，試管都產生大量氣泡，帶有火星的木條復燃。
知識點3 催化劑和催化作用
課堂探究
【實驗探究】
(1) 實驗現象說明了什么？
說明在過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣時，二氧化錳可以重復使用,二氧化錳的化學性質并沒有改變。
(2) 反應前后，二氧化錳的質量有沒有發生改變？
在實驗前用精密的天平稱量二氧化錳的質量，實驗后把二氧化錳洗凈、干燥，再稱量，比較反應前后二氧化錳質量，發現沒有變化。
小組討論
沒有加入二氧化錳時，過氧化氫溶液需要加熱才能產生氧氣
加入二氧化錳后，過氧化氫溶液在常溫下就能迅速產生氧氣。
二氧化錳加快了反應速率
催化劑：在化學反應里能改變其他物質的化學反應速率，而本身的質量和化學性質在反應前后都沒有發生變化的物質。
催化作用：催化劑在化學反應中所起的作用。
小結
(1)“一變”是指催化劑能改變其他物質的化學反應速率，這里“改變”包括加快和減慢。
(2)“兩不變”是指催化劑的質量和化學性質在化學反應的前后沒有改變。
(3)在某個化學反應中，可以選擇不同的物質作為催化劑。
(4)催化劑只能改變化學反應速率，不能增加或減少生成物的質量。
典例剖析
A.加入催化劑能使反應速率加快
B.不使用催化劑，物質就不能發生化學反應
C.使用催化劑可以增加生成物的質量
D.使用催化劑能改變化學反應的速率
×
×
√
D
下列關于催化劑的說法中，正確的是( )
×
知識點4 分解反應
課堂探究
【思考與討論】
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
答：都是由一種反應物生成兩種或兩種以上其他物質的反應
分析這兩個反應，它們有什么共同特征？與化合反應有什么不同？
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 其他物質的反應 由兩種或兩種以上物質生成另一種物質的反應
表達式
特征 一變多 多變一
聯系 兩者是并列關系，互不從屬，也無交集 X A＋B＋…
A＋B＋… X
分解反應與化合反應的比較：
下列反應屬于分解反應的是( )
D.硫＋氧氣 二氧化硫
C.過氧化氫 水＋氧氣
A.鐵＋氧氣 四氧化三鐵
點燃
B.鎂＋稀鹽酸 氯化鎂＋氫氣
× 化合反應
×
√
× 化合反應
C
典例剖析
二氧化錳
點燃
明確
探究目的
設計
實驗方案
實施實驗
獲取證據
分析推理
形成結論
實驗探究的一般思路:
課題3 制取氧氣
教學板書
1. 加熱高錳酸鉀制取氧氣
高錳酸鉀 錳酸鉀＋二氧化錳＋氧氣
加熱
①催化劑：在化學反應里能改變其他物質的化學反應速率，而本身的質量和化學性質在反應前后都沒有發生變化的物質。
②催化作用：催化劑在化學反應中所起的作用。
③過氧化氫 水＋氧氣。
2. 分解過氧化氫溶液制取氧氣
二氧化錳
催化劑一變 兩不變
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
分離空氣法
膜分離技術法
實驗室
制取氧氣
工業
制取氧氣
制取氧氣
課堂小結
化學變化
分解反應
物理變化
課后練習
04
1.下列有關催化劑的說法正確的是（ ）。
A.所有反應都需要催化劑才能進行
B.催化劑不影響生成物的質量
C.反應前后催化劑的質量和性質不發生改變
D.只有二氧化錳才能作催化劑
B
課后練習
課后練習
2.下列反應中，既不屬于分解反應，也不屬于化合反應的的是( )。
A.
B.
C.
D.
B
水 氫氣＋氧氣
通電
氧化汞 汞＋氧氣
加熱
酒精+氧氣 二氧化碳＋水
點燃
紅磷+氧氣 五氧化二磷
點燃
3.工業上用 的方法制氧氣，在低溫加壓的情況下，使空氣轉變為液態，由于液氧和液氮的沸點不同， 首先從液態空氣中分離出來。利用這種方法制取的氧氣屬于 （填“純凈物”或“混合物”）。
分離液態空氣
氮氣
混合物
課后練習
課后練習
4.利用下圖所示儀器、試劑及其他必要物品進行實驗并探究。
(1)“把二氧化錳加入盛有過氧化氫溶液的試管中”與“把過氧化氫溶液緩緩加入盛有少量二氧化錳的試管中”的實驗現象是否相同？哪種方法可以得到平穩的氧氣流？
課后練習
(2)設計制取氧氣和探究其性質的實驗方案(下表可供參考，你也可以利用一些代用品自行設計實驗方案)，征得教師同意后實施你的方案，實驗后進行小結。
目標 尋找新的催化劑 制取氧氣 探究氧氣的性質
儀器、試劑
方案(可畫簡圖) （提示：使用氧化銅或氧化鐵代替二氧化錳）
步驟
結論
課后練習
答：(1)實驗現象不相同，把過氧化氫溶液緩緩加入盛有少量二氧化錳的試管中可以得到平穩的氧氣流。
(2)儀器、試劑 注射器、試管、水槽、玻璃片、帶導管的橡膠塞、木炭、澄清的石灰水、火柴、坩堝鉗、酒精燈、過氧化氫溶液、氧化鐵粉末。方案(見上圖)
課后練習
【步驟】
先檢查裝置的氣密性，將水槽內集氣瓶盛滿水，倒放于水槽中，再將氧化鐵粉末放在試管里，塞好帶導管的橡膠塞，用注射器向內逐滴加入過氧化氫溶液，待氣泡連續均勻時，開始收集，收集一瓶氧氣后，取出正放在實驗臺上，用坩堝鉗將木炭在酒精燈上燒至紅熱，插入盛有氧氣的集氣瓶，觀察現象，注入澄清的石灰水，振蕩再觀察現象。
【結論】
氧化鐵粉末也可作過氧化氫溶液的催化劑，氧氣不易溶于水，能支持燃燒。
課后練習
1.從課后習題中選取
2.完成練習冊本課時的習題

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