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(共41張PPT)
課題3制取氧氣
第一課時(shí)：制取氧氣的原理--催化劑
第二單元空氣和氧氣
工業(yè)上一般采用分離空氣的方法制取氧氣。
導(dǎo)入新課
空氣
多次壓縮
降溫
液態(tài)空氣
低溫蒸發(fā)
-196℃
氮?dú)?br/>液氧
（沸點(diǎn)-196℃）
（沸點(diǎn)-183℃）
N2
O2
在實(shí)驗(yàn)室里，常采用高錳酸鉀或過氧化氫分解等方法制取氧氣。
發(fā)生
裝置
收集裝置
1.工業(yè)制取氧氣
空氣中含大量氧氣，是制取氧氣廉價(jià)、易得的原料。科學(xué)家利用液態(tài)純凈物有一定的沸點(diǎn)，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(diǎn)（-196℃）比液態(tài)氧的沸點(diǎn)（-183℃）低，所以氮?dú)馐紫葟囊簯B(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(yùn)輸和使用，通常把氧氣加壓后儲存在藍(lán)色的鋼瓶中。整個(gè)過程屬于物理變化。
工業(yè)上如何大量制取氧氣：
你知道空氣冷凍分離法制取氧氣的原理嗎？
利用氧氣與氮?dú)獾姆悬c(diǎn)不同。
你還知道工業(yè)制氧的其他方法嗎？
膜分離技術(shù)法
空氣
通過
多級分離
上述過程發(fā)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(yè)制氧氣采用分離液態(tài)空氣法，先將空氣液化，然后逐漸升溫，關(guān)于這個(gè)過程的描述不正確的是（ ）
A
A.這個(gè)過程是化學(xué)變化，因?yàn)橛行挛镔|(zhì)氧氣生成
B.利用了混合液中的沸點(diǎn)不同
C.氮?dú)馐紫葟囊簯B(tài)空氣中汽化出來
D.得到的氮?dú)饣蜓鯕庵锌赡芑煊邢∮袣怏w
練一練
【實(shí)驗(yàn)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(tuán)棉花，用帶有導(dǎo)管的橡膠塞塞緊試管，并
把試管固定在鐵架臺上。將一
個(gè)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(nèi)。
2.氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法
1.高錳酸鉀制氧氣
(1) 加熱試管，當(dāng)導(dǎo)管口連續(xù)并比較均勻地放出氣泡時(shí)，把導(dǎo)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(xiàn)象。
實(shí)驗(yàn)編號 現(xiàn) 象
（1）
（2）
先了解表格要填的內(nèi)容，再觀看視頻填表！
(1) 加熱試管，當(dāng)導(dǎo)管口連續(xù)并比較均勻地放出氣泡時(shí)，把導(dǎo)管口伸入盛滿水的集氣瓶，用排水法收集一瓶氧氣。
實(shí)驗(yàn)編號 現(xiàn) 象
（1）
（2）
有大量氣泡進(jìn)入集氣瓶，瓶內(nèi)液面不斷下降
(1) 加熱試管，當(dāng)導(dǎo)管口連續(xù)并比較均勻地放出氣泡時(shí)，把導(dǎo)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(xiàn)象。
實(shí)驗(yàn)編號 現(xiàn) 象
（1）
（2）
有大量氣泡進(jìn)入集氣瓶，瓶內(nèi)液面不斷下降
帶火星的木條復(fù)燃
反應(yīng)表達(dá)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(xiàn)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(xiàn)象。
(3) 待上述試管中沒有現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，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(xiàn)象。
【探究實(shí)驗(yàn)】
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】
1.在實(shí)驗(yàn)（1）和實(shí)驗(yàn)（2）中，木條是否復(fù)燃 發(fā)生這種現(xiàn)象的原因可能是什么
實(shí)驗(yàn)（1）不復(fù)燃，過氧化氫在常溫下分解的氧氣太少，不足以是木條復(fù)燃；實(shí)驗(yàn)（2）復(fù)燃，二氧化錳加快了過氧化氫的分解。
試驗(yàn)編號 現(xiàn)象
（1）
（2）
（3）
木條不復(fù)燃
產(chǎn)生氣泡，木條復(fù)燃
產(chǎn)生氣泡，木條復(fù)燃
2.綜合分析實(shí)驗(yàn)(1)—實(shí)驗(yàn)(3)中觀察到的現(xiàn)象，你認(rèn)為二氧化錳在過氧化氫分解的發(fā)應(yīng)中起了什么作用
試驗(yàn)編號 現(xiàn)象 分析
（1） 木條不復(fù)燃
（2） 產(chǎn)生氣泡 木條復(fù)燃
（3） 產(chǎn)生氣泡 木條復(fù)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(fù)燃
二氧化錳的化學(xué)性質(zhì)
在反應(yīng)前后不變
實(shí)驗(yàn)結(jié)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(yīng)物也不是生成物，只是一種催化劑，催化劑是一個(gè)反應(yīng)條件。
反應(yīng)表達(dá)式：
過氧化氫 水＋氧氣
二氧化錳
待實(shí)驗(yàn)的試管中沒有氣泡時(shí)，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(fā)生的現(xiàn)象。待試管中又沒有現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，再重復(fù)上述操作。每次重新加入過氧化氫溶液，試管都產(chǎn)生大量氣泡，帶有火星的木條復(fù)燃。
三、催化劑和催化作用
【實(shí)驗(yàn)探究】
(1) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明了什么？
答：說明在過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣時(shí)，二氧化錳可以重復(fù)使用,二氧化錳的化學(xué)性質(zhì)并沒有改變。
(2) 反應(yīng)前后，二氧化錳的質(zhì)量有沒有發(fā)生改變？
答：在實(shí)驗(yàn)前用精密的天平稱量二氧化錳的質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)后把二氧化錳洗凈、干燥，再稱量，比較反應(yīng)前后二氧化錳質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)沒有變化。
思 考
沒有加入二氧化錳時(shí)，過氧化氫溶液需要加熱才能產(chǎn)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(chǎn)生氧氣。
二氧化錳加快了反應(yīng)速率
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)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)。
催化作用：催化劑在化學(xué)反應(yīng)中所起的作用。
敲黑板劃重點(diǎn)
(1)“一變”是指催化劑能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，這里“改變”包括加快和減慢。
(2)“兩不變”是指催化劑的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)的前后沒有改變。
(3)在某個(gè)化學(xué)反應(yīng)中，可以選擇不同的物質(zhì)作為催化劑。
(4)催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率，不能增加或減少生成物的質(zhì)量。
四、分解反應(yīng)
【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(yīng)物生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應(yīng)
分析這兩個(gè)反應(yīng)，它們有什么共同特征？與化合反應(yīng)有什么不同？
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)
表達(dá)式
特征 一變多 多變一
聯(lián)系 兩者是并列關(guān)系，互不從屬，也無交集 X A＋B＋…
A＋B＋… X
分解反應(yīng)與化合反應(yīng)的比較：
明確
探究目的
設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)方案
實(shí)施實(shí)驗(yàn)
分析推理
形成結(jié)論
獲取證據(jù)
實(shí)驗(yàn)探究的一般思路:
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(shù)法
實(shí)驗(yàn)室
制取氧氣
工業(yè)
制取氧氣
制取氧氣
課堂小結(jié)
化學(xué)變化
分解反應(yīng)
物理變化
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(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)。
②作用：催化劑在化學(xué)反應(yīng)中起催化作用。
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
1.下列有關(guān)加熱高錳酸鉀制取氧氣的實(shí)驗(yàn)操作不正確的是( )
D
A.檢查氣密性
B.加熱固體
C.收集氧氣
D.氧氣驗(yàn)滿
2.下列有關(guān)催化劑的說法正確的是（ ）
A.所有反應(yīng)都需要催化劑才能進(jìn)行
B.催化劑不影響生成物的質(zhì)量
C.只有二氧化錳才能作催化劑
D. 反應(yīng)前后催化劑的質(zhì)量和性質(zhì)不發(fā)生改變
B
3.下列反應(yīng)中，既不屬于分解反應(yīng)，也不屬于化合反應(yīng)的的是( )。
A.
B.
C.
D.
C
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(diǎn)燃
紅磷+氧氣 五氧化二磷
點(diǎn)燃
4．下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)室利用雙氧水溶液制取氧氣的描述正確的是（　　）
A．原理：
B．試劑：本實(shí)驗(yàn)中選取的催化劑為二氧化錳
C．檢驗(yàn)：用燃著的木條伸入集氣瓶內(nèi)，若木條熄滅，則證明是氧氣
D．驗(yàn)滿：用帶火星的木條伸入集氣瓶內(nèi)，若木條復(fù)燃，則證明集滿
B
5．下列圖像符合描述情況的是（　　）
A．①表示：用KMnO4制取氧氣時(shí)，隨著反應(yīng)進(jìn)行，MnO2質(zhì)量發(fā)生的變化
B．②表示：a、b兩試
管中分別裝有等質(zhì)量的
雙氧水，并向a試管中
放入催化劑后，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，氧氣的生成情況
C．③表示：用KMnO4制取氧氣時(shí)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，試管中剩余的固體質(zhì)量變化情況
D．④表示：用雙氧水制取氧氣時(shí)，生成的氧氣質(zhì)量的變化情況
C
6．過氧化氫在催化劑作用下可迅速分解成水和氧氣，在發(fā)泡劑作用下，量筒中涌出柱狀的泡沫，可形象地稱之為“大象牙膏”。下列說法正確的是(　　)
A．化學(xué)方程式
B．產(chǎn)生的泡沫可用于滅火
C．反應(yīng)前后催化劑的質(zhì)量不變
D．沒有催化劑，過氧化氫不會分解
C
7．“勝哥”將100mL雙氧水均分成甲、乙兩份，僅向甲中加入適量的二氧化錳，反應(yīng)生成氧氣質(zhì)量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示，從圖中不能獲取的信息是(　　)
A．a(chǎn)線表示甲溶液生成氧氣質(zhì)量隨反
應(yīng)時(shí)間的變化情況
B．二氧化錳可加快過氧化氫的分解速率
C．反應(yīng)前后二氧化錳的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)均不變
D．甲、乙兩份溶液最終生成氧氣質(zhì)量與二氧化錳無關(guān)
C
8．在化學(xué)反應(yīng)中能　 　其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，但本身的　 　 和　 　在反應(yīng)前后都不變的物質(zhì)叫做催化劑(又叫觸媒)。催化劑在化學(xué)反應(yīng)中起　 　作用。
改變
質(zhì)量
化學(xué)性質(zhì)
催化
9.通過微信公眾號“勝哥課程”觀看了科學(xué)視頻，小科知道了工業(yè)上用 的方法制氧氣，在低溫加壓的情況下，使空氣轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，由于液氧和液氮的沸點(diǎn)不同， 首先從液態(tài)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(tài)空氣
氮?dú)?br/>混合物
10．檢驗(yàn)與驗(yàn)滿。
（1）檢驗(yàn)：
將帶火星的木條伸入集氣瓶　 　看是否復(fù)燃。
（2）驗(yàn)滿：
將帶火星的木條放在集氣瓶　 　看是否復(fù)燃。
內(nèi)
口
11．“勝哥”用高錳酸鉀制取氧氣并完成鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)。

（1）制取：“勝哥”用如圖A裝置制取氧氣時(shí)發(fā)現(xiàn)試管固定得太高，此時(shí)他應(yīng)該調(diào)節(jié)圖B中的旋鈕　 　（填“①”、“②”或“③”）。
（2）收集：“勝哥”用排水法收集了三瓶氧氣，供鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)所用。當(dāng)集氣瓶內(nèi)水面降到一定位置時(shí)，在水面下蓋好玻璃片，取出充滿氧氣的集氣瓶，正放于實(shí)驗(yàn)桌上，如圖C。集氣瓶中留有少量水的目的是　 。
②
防止濺落的高溫熔融物炸裂瓶底
11．“勝哥”用高錳酸鉀制取氧氣并完成鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)。

（3）性質(zhì)實(shí)驗(yàn)：如圖D所示，取三根粗細(xì)、長度均相同的光亮細(xì)鐵絲，將其中兩根分別盤成螺旋狀，在每根鐵絲一端綁上粗銅絲，另一端系上一根火柴，點(diǎn)燃火柴，待快燃盡時(shí)，分別插入充滿氧氣的集氣瓶中。觀察到Ⅰ、Ⅱ中的鐵絲都劇烈燃燒，且　 　（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）中的鐵絲燃燒更劇烈；Ⅲ中鐵絲沒有燃燒。請分析Ⅲ中鐵絲不能燃燒的原因是？
Ⅱ
Ⅲ中鐵絲的火柴在上方，溫度沒有達(dá)到鐵絲的著火點(diǎn)
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人教版化學(xué)九上 2.3.1 制取氧氣(1)
1.下列有關(guān)加熱高錳酸鉀制取氧氣的實(shí)驗(yàn)操作不正確的是( )
2.下列有關(guān)催化劑的說法正確的是（ ）
A.所有反應(yīng)都需要催化劑才能進(jìn)行 B.催化劑不影響生成物的質(zhì)量
C.只有二氧化錳才能作催化劑 D. 反應(yīng)前后催化劑的質(zhì)量和性質(zhì)不發(fā)生改變
3.下列反應(yīng)中，既不屬于分解反應(yīng)，也不屬于化合反應(yīng)的的是( )
A. B.
C. D.
4．下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)室利用雙氧水溶液制取氧氣的描述正確的是（ ）
A．原理： 2 2 2 + 2 ↑
B．試劑：本實(shí)驗(yàn)中選取的催化劑為二氧化錳
C．檢驗(yàn)：用燃著的木條伸入集氣瓶內(nèi)，若木條熄滅，則證明是氧氣
D．驗(yàn)滿：用帶火星的木條伸入集氣瓶內(nèi)，若木條復(fù)燃，則證明集滿
5．下列圖像符合描述情況的是（ ）
A．①表示：用 KMnO4制取氧氣時(shí)，隨著反應(yīng)進(jìn)行，MnO2 質(zhì)量發(fā)生的變化
B．②表示：a、b 兩試管中分別裝有等質(zhì)量的雙氧水，并向 a 試管中放入催化劑后，隨
著反應(yīng)的進(jìn)行，氧氣的生成情況
C．③表示：用 KMnO4制取氧氣時(shí)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，試管中剩余的固體質(zhì)量變化情況
D．④表示：用雙氧水制取氧氣時(shí)，生成的氧氣質(zhì)量的變化情況
6．過氧化氫在催化劑作用下可迅速分解成水和氧氣，在發(fā)泡劑作用下，量筒中涌出柱
狀的泡沫，可形象地稱之為“大象牙膏”。下列說法正確的是( )
A．化學(xué)方程式 催化劑H 2O2 = H2O+ O2 ↑
B．產(chǎn)生的泡沫可用于滅火
C．反應(yīng)前后催化劑的質(zhì)量不變
D．沒有催化劑，過氧化氫不會分解
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7．“勝哥”將 100mL 雙氧水均分成甲、乙兩份，僅向甲中加入適量的二氧化錳，反應(yīng)生
成氧氣質(zhì)量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示，從圖中不能獲取的信息是( )
A．a(chǎn) 線表示甲溶液生成氧氣質(zhì)量隨反應(yīng)時(shí)間的變化情況
B．二氧化錳可加快過氧化氫的分解速率
C．反應(yīng)前后二氧化錳的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)均不變
D．甲、乙兩份溶液最終生成氧氣質(zhì)量與二氧化錳無關(guān)
8．在化學(xué)反應(yīng)中能 其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，但本身的 和
在反應(yīng)前后都不變的物質(zhì)叫做催化劑(又叫觸媒)。催化劑在化學(xué)反應(yīng)中起 作用。
9.通過微信公眾號“勝哥課程”觀看了科學(xué)視頻，小科知道了工業(yè)上用 的方法
制氧氣，在低溫加壓的情況下，使空氣轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，由于液氧和液氮的沸點(diǎn)不同， 首
先從液態(tài)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”）。
10．檢驗(yàn)與驗(yàn)滿。（1）檢驗(yàn)：將帶火星的木條伸入集氣瓶 看是否復(fù)燃。
（2）驗(yàn)滿：將帶火星的木條放在集氣瓶 看是否復(fù)燃。
11．“勝哥”用高錳酸鉀制取氧氣并完成鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)。
（1）制取：“勝哥”用如圖 A 裝置制取氧氣時(shí)發(fā)現(xiàn)試管固定得太高，此時(shí)他應(yīng)該調(diào)
節(jié)圖 B 中的旋鈕 （填“①”、“②”或“③”）。
（2）收集：“勝哥”用排水法收集了三瓶氧氣，供鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)所用。
當(dāng)集氣瓶內(nèi)水面降到一定位置時(shí)，在水面下蓋好玻璃片，取出充滿氧氣的集氣瓶，正放
于實(shí)驗(yàn)桌上，如圖 C。集氣瓶中留有少量水的目的是 。
（3）性質(zhì)實(shí)驗(yàn)：如圖 D 所示，取三根粗細(xì)、長度均相同的光亮細(xì)鐵絲，將其中兩根
分別盤成螺旋狀，在每根鐵絲一端綁上粗銅絲，另一端系上一根火柴，點(diǎn)燃火柴，待快
燃盡時(shí)，分別插入充滿氧氣的集氣瓶中。觀察到Ⅰ、Ⅱ中的鐵絲都劇烈燃燒，且
（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）中的鐵絲燃燒更劇烈；Ⅲ中鐵絲沒有燃燒。請分析Ⅲ中鐵絲不能燃燒
的原因是？
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答案
1.D 2.B 3.B 4.B 5.A 6.C 7.C 8. 改變；質(zhì)量；化學(xué)性質(zhì)；催化
9.分離液態(tài)空氣 氮?dú)? 混合物
10.（1）內(nèi) （2）口
11. （1）②
（2）防止濺落的高溫熔融物炸裂瓶底
（3）Ⅱ；Ⅲ中鐵絲的火柴在上方，溫度沒有達(dá)到鐵絲的著火點(diǎn)
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