神奇的氧气 第2课时 同步教案 初中化学沪教版（上海）九年级第一学期（2022-2023学年）

1、2.2 神奇的氧气 第2课时教学目标1.掌握氧气的工业制法及原理2.掌握氧气的实验室制法以及气体的收集方法3.掌握催化剂的概念作用和特点4.理解并掌握分解反应的定义特点和判断教学重难点1.氧气的工业制法2.氧气的实验室制法（加热氯酸钾、双氧水、其他），补充讲气体的收集方法3.催化剂4.分解反应教学过程一、氧气的工业制法1氧气工业制法原料空气2氧气工业制法原理根据空气中各组成成分的沸点成分氮气氧气二氧化碳氩气氖气氦气沸点-195.8-183.0-78.4-185.4-245.9-268.93氧气工业制法具体流程 【练一练】工业上制备O2的方法是：分离_原理是：利用N2、O2的_不同，_先被蒸发，

2、余下的是液氧此过程是_变化答案：液态空气、沸点、液氮、物理二、氧气的实验室制法1加热氯酸钾和二氧化锰的混合物反应原理：_装置类型和收集方法：固+液，不加热型固体，加热型用排水法或向下排空气法收集由于氯酸钾是固体，且反应需要加热，故采用大试管、铁架台（带铁夹）、酒精灯、导管等仪器装配反应装置。检验方法：_实验步骤：a仪器组装：先下后上，从左到右的顺序。b气密性检查：_c装入药品：按粉末状固体取用的方法（药匙或纸槽）。d加热药品：先使试管均匀受热，后在反应物部位用酒精灯外焰由前向后加热。e收集气体：_f检验及验满：用带火星的木条伸入试管中，发现木条复燃，说明是氧气；用带火星的木条靠近集气瓶口部，木

3、条复燃，证明已满。仪器的拆卸：_注意事项：a酒精灯内的酒精不应超过酒精灯容积的2/3，也不应少于1/4.b酒精灯外焰要对准装有药品的部位加热。c药品要斜铺在试管底部，便于_。d铁夹应夹在试管的中上部（大约距管口1/3处）e试管内导管稍露出胶塞即可，便于气体排出。f管口要略微向下倾斜：_。g导气管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞：有利于产生的气体排出。h试管口塞一团棉花：防止加热时，氧气流把氯酸钾粉末吹入导管，使导管堵塞。i排气法收集气体时，导气管要伸入接近集气瓶底部：有利于集气瓶内空气排出，使收集的气体更纯。j实验结束后，先将导气管移出水面，然后熄灭酒精灯：_。小结：查装定点收移熄【答案】2KCl

4、O32KCl+3O2用带火星的木条，氧气能使其复燃将导管的一端浸入水槽中，用手紧握试管外壁，若水中的导管口有气泡冒出，证明装置不漏气。松开手后，导管口出现一段水柱。若用排水集气法收集气体，当气泡均匀冒出时再收集；当集气瓶口处有大量气泡逸出时，表示气体已经收集满了。或用向上集气法。按先右后左，先上后下的顺序。均匀加热；防止生成的水回流，使试管底部破裂；防止水槽中的水倒流，炸裂试管2用分解过氧化氢溶液的方法制氧气（1）原理：_（2）发生装置的选择：由于过氧化氢是液体，二氧化锰是固体，且反应不需要加热，故需要用锥形瓶作为反应容器，配双孔胶塞，一孔插入分液漏斗，另一孔插入导管。（3）收集装置的选择：由

5、于氧气不易溶于水且不和水反应，故要制取较纯净的气体，需采用排水法收集。又由于氧气的密度比空气的大，故要制取较干燥的气体时，需采用向上排空气法收集。注意事项：分液漏斗可以用长颈漏斗代替，但其下端应该深入液面以下，防止_；导管只需略微伸入试管塞气密性检查：_。装药品时，先装固体后装液体该装置的优点：_【答案】2H2O22H2O+O2生成的气体从长颈漏斗中逸出用止水夹关闭，打开分液漏斗活塞，向漏斗中加入水，水面不持续下降，就说明气密性良好可以控制反应的开始与结束，可以随时添加液体3气体的收集方法气体收集是化学学习中必须要掌握的基本实验技能，是气体实验考查中经常出现的问题。气体的收集要依据气体的密度和

6、水溶性。（1）常见的气体收集装置常用气体的收集方法有三种A：排水法适用于难或不溶于水且与水不反应的气体，导管稍稍伸进瓶内B：向上排空气法气体密度大于空气(相对分子质量大于29)且不与空气中的成分反应可用向上排空气法收集。C：向下排空气法气体密度小于空气(相对分子质量小于29)且不与空气中的成分反应可用向下排空气法收集；备注：排气法收集气体时，导管应伸入瓶底（2）其他装置如果要收集的气体有毒且易溶于水可以用上图。(1)若气体的密度大于空气，则从_口入；(2)若气体的密度小于空气，则从_口入；若过把集体瓶倒过来，则(3)若气体的密度大于空气，则从_口入；(4)若气体的密度小于空气，则从_口入；若收

7、集的气体不溶于水，我们还可以用这个装置来收集气体：气体从_口入；对于易溶性气体，一定要注意防止倒吸这个问题。【答案】abbab4催化剂（1）催化剂的特点是：一变二不变。一变：能改变(加快或减慢)别的物质的化学反应速率；二不变：在反应过程中本身的化学性质不发生改变；在反应前后，本身的质量没有增减。（2）催化剂的作用：催化作用5分解反应（1）定义：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。（2）特点：一种物质生成两种或两种以上（3）表示：AB+C+D（4）举例：氯酸钾氯化钾+氧气【练一练】1与二氧化锰颜色相同的物质是（）A氧化镁B四氧化三铁C高锰酸钾D红磷答案：B2下列物质里含有氧

8、气的是（）A二氧化锰B氯酸钾C空气D氧化镁答案：C3用双氧水制取氧气时，若忘记加二氧化锰，其结果是（）A不放出氧气B放出氧气速率慢C放出氧气总量会减少 D放出的氧气不纯答案：B4工业制氧气，利用分离液态空气的方法，此方法利用了（）A分解反应 B化合反应C氧化反应D液态氧和液态氮的沸点不同答案：D5如图所示装置有许多用途：（）用于排空气法收集氧气，氧气应从_端通入。用于排水法收集氧气，瓶中先装满水，氧气从_端通入。瓶中储存氧气，用水将氧气排出时，水从_端通入。在医院给病人输氧时，瓶中放约半瓶蒸馏水，这时氧气从_端通入。答案：（1）A（2）B（3）A（4）A6在化学反应中，催化剂（）A质量减小B在

9、反应后化学性质发生了变化C质量增加D能改变其它物质的化学反应速率答案：D7检验集气瓶里的氧气是否收集满，应将带火星的木条（）A插入集气瓶中B插入集气瓶底C放在集气瓶口D都可以答案：C8下列有关氧气的说法错误的是（）A用带火星的木条可以检验氧气B加热高锰酸钾的方法可以制取氧气C鱼类能在水中生存，证明氧气易溶于水D铁丝能在氧气中燃烧，火星四射，产生黑色固体答案：C9将混有少量高锰酸钾的氯酸钾晶体，放入试管中加热，完全反应后，试管中剩余物共有（）A2种B3种C4种D5种答案：B10实验室用高锰酸钾制取氧气分为下列几个步骤：点燃酒精灯，加热试管；检验装置的气密性；将高锰酸钾装入试管，试管口塞入一团棉花

10、，用带导管的橡皮塞塞紧试管，并把试管固定在铁架台上；用排水法收集氧气；熄灭酒精灯；将导管从水槽中取出。正确的操作顺序是（）ABCD答案：D课堂检测知识点1：氧气的工业制法【例1】工业上利用分离液态空气法制氧气的依据是（）A氧气与氮气的化学性质不同B氧气和氮气在水中的溶解性不同C氧气与氮气的密度不同 D氧气与氮气的沸点不同【难度】【答案】D【解析】空气是一种无色、无味的气体，它是由多种成分混合而成的，其中氧气和氮气的含量较高。工业上需用大量氧气时，就利用分离液态空气的方法得到氧气。氮气和氧气是两种不同的物质，二者的物理性质和化学性质均不相同，在工业制氧气时，主要利用两者的沸点不同，采用加压、降温

11、的方法使空气液化，然后再蒸发氮气得到大量氧气。变式1：将一根燃着的木条置于盛有液态空气的敞口容器上方时，观察到的现象是（）A熄灭B燃烧得更旺C无明显变化D先燃烧更旺后熄灭【难度】【答案】A【解析】液氮的沸点低于液氧的沸点，液态空气敞口放置时液态氮气会先转化为气体逸散出来，而氮气具有不燃烧，也不支持燃烧的性质，此时容器上方燃着的木条会熄灭。知识点2：氧气的实验室制法【例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

12、空气法D用向下排空气法【难度】【答案】A【解析】实验中对气体收集方法的选用，是由该气体的性质决定的。该题给出了一氧化氮气体性质中的某些信息，考查了学生对收集一般气体方法的确定，从而增强了实验能力。解题要基于初中化学收集气体方法与气体性质相对应的原则，再联系题中的信息去扩展。收集气体的基本方法：排水法：收集的气体应有的性质：该气体难溶于水，也不与水发生反应。排空气法：向上排空气法：该气体的密度比空气大 且不与空气中的成分反应 向下排空气法：该气体的密度比空气小并无毒（若有毒，应采取适当的方法对外泄气体进行处理）。由此可知，NO应用排水法收集。变式1：图是收集某气体的装置。由实验装置推测该气体的有

13、关性质正确的是（ ）ABCD密度比空气大大小小水中的溶解性难溶易溶易溶难溶【难度】【答案】C【解析】在没有收集气体前，集气瓶内充满空气，瓶内空气和多余的气体将会通过长导管排出。如果该气体的密度比空气大，将会沉降在瓶底，通过长导管排出而无法收集到；多余的气体用水来吸收处理，且与水面接触面积很大，说明该气体极易溶于水，如果用导气管伸入水中，由于气体极易溶于水使瓶内压强减小而形成倒吸现象。【例2】将一种黑色固体A和一种无色液体B混合 ，生成无色无味气体C，加热暗紫色固体E 同时得到A和C；无色气体C能使带火星木条复燃。将银白色固体D放入盛有C的集气瓶中燃烧，火星四射，生成黑色固体F，并放出热量。试判

14、断AF各为何种物质？写出化学式或名称：A_B_C_D_E_F_解析：这是一道推断题，解推断题的关键就是找准突破口。突破口可以是反应条件、特殊的颜色、特殊的反应现象、特殊的结构、用途等。此题中根据“无色气体C能使带火星木条复燃。”可确定C为氧气，在氧气中燃烧产生“火星四射”现象的物质是铁丝，生成的黑色固体是四氧化三铁。根据制氧气的方法可知：能得到氧气的暗紫色固体E是高锰酸钾，能制得氧气的另一种方法是过氧化氢无色溶液和黑色的二氧化锰粉末。【难度】【答案】A：二氧化锰MnO2B：过氧化氢H2O2C：氧气O2D：铁丝FeE：高锰酸钾KMnO4F：四氧化三铁Fe3O4【解析】这是一道推断题，解推断题的关

15、键就是找准突破口。突破口可以是反应条件、特殊的颜色、特殊的反应现象、特殊的结构、用途等。此题中根据“无色气体C能使带火星木条复燃。”可确定C为氧气，在氧气中燃烧产生“火星四射”现象的物质是铁丝，生成的黑色固体是四氧化三铁。根据制氧气的方法可知：能得到氧气的暗紫色固体E是高锰酸钾，能制得氧气的另一种方法是过氧化氢无色溶液和黑色的二氧化锰粉末。变式1：将混有少量高锰酸钾的氯酸钾晶体，放入试管中加热，完全反应后，试管中剩余物共有（）A2种B3种C4种D5种【难度】【答案】B【例3】过氧化氢（化学式H2O2）溶液在二氧化锰作催化剂的条件下能迅速分解生成氧气，分液漏斗可以通过调节塞来控制液体的滴加速度。

16、回答下列制取氧气的问题：（1）分液漏斗中应放入的物质是_，锥形瓶中应放入的物质是_。 （2）写出该方法制取氧气反应的文字表达式为_；要收集一瓶纯净的氧气，最好选择装置_（填字母）。（3）某同学在观察到锥形瓶内有大量气泡时，开始用B装置收集氧气，过一段时间后，用带火星的木条伸入瓶口、瓶中和瓶底，都未见木条复燃。其原因可能是_。（4）若实验时用此法代替高锰酸钾加热制取氧气，则优点是_（填编号）。生成物只有氧气不需加热需加热（5）锥形瓶中的反应很剧烈，请提出实验安全注意事项_填编号）。控制液体的滴加速度用体积较小的锥形瓶加热锥形瓶【难度】【答案】（1）双氧水溶液二氧化锰（2）过氧化氢水+氧气D（3）

17、装置漏气（4）（5）【解析】本题主要考查实验室制取氧气的反应原理，实验装置、收集方法及反应速率等知识。（1）由于液体具有流动性，所以应放在分液漏斗中；（2）集气瓶中先装满水后排尽了瓶中的空气，故用排水法收集的氧气较纯净；（3）此反应一定有氧气生成，不能收集到是由于中途气体泄漏了；（4）该反应不需消耗能源，反应条件要求非常低，只要接触，常温下就能反应；（5）化学反应速率与反应物的量的多少有关系，一般反应物的量越多，反应越剧烈。【例4】质量相等的两份药品a和b，a是混有少量二氧化锰的氯酸钾，b是纯净的氯酸钾，将药品分别加热，则收集到氧气的质量随反应时间变化的图象如下，其中正确的是（）【难度】【答案

18、】D【解析】考虑反应速度；考虑产生氧气的质量只受氯酸钾影响，二氧化锰作为催化剂只影响反应速率。变式1：在用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气时，某实验小组的四位同学，将反应过程中二氧化锰在混合物里的质量分数（n）随时间的变化，绘制成了下列图像，你认为其中符合实际的是（）【难度】【答案】C【例5】甲同学在用双氧水制取氧气时，误把Fe2O3粉末当成MnO2放入双氧水中，发现也有大量气泡产生。他意识到这个错误后，联想到MnO2可作为H2O2分解的催化剂，那么Fe2O3能否作为H2O2分解的催化剂呢？请你一起参与探究，并填写下列空白。【猜想】Fe2O3能作为H2O2分解的催化剂。【实验验证】甲同

19、学依次设计了三个实验：实验一：取一定量的H2O2溶液于试管中，观察到有极少量气泡产生，伸入带火星的木条，没有复燃。说明H2O2溶液常温下缓慢分解。实验二：在实验一的试管中加入W g Fe2O3粉末，有大量气泡产生，然后伸入带火星的木条，木条复燃。说明_。实验三：待反应结束后，将试管里的不溶物滤出，并洗涤、干燥、称量，固体质量仍为W g。说明_。【实验结论】甲同学认为，Fe2O3粉末可以作为H2O2分解的催化剂。写出该反应的文字表达式_。【反思评价】乙同学认为要证明甲同学的结论正确，仅做这三个实验还不充分，需要再补充一个探究实验。该实验是_。【拓展】下表是丙同学探究影响H2O2分解因素时所记录的部分数据，通过对数据的分析，你能得出的结论是_， 用足量等体积H2O2溶液制取相同体积O2所需的时间： 浓度时间（min）催化剂30H2O2溶液15H2O2溶液5H2O2溶液加入W g MnO20.20.82.0加入W g Fe2O37.09.016.0【难度】【答案】实验二：Fe2O3能加快H2O2的分解速率 实验三：反应前后Fe2O3的质量保持不