《制取氧气》导学案(学生用)

第二单元课题3制取氧气知识点1：氧气的工业制法：一）自然界氧气的获得：主要是来源于绿色植物的光合作用光照二）二氧化碳+水叶绿素葡萄糖+氧气）工业制法（分离液态空气法）（1）具体过程r氮气空气除去靠叫空爨，液态空气升温f先d好氧（2）注意：该过程是物理变化还是化学变化?【典型例题】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例2: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、先燃烧更旺后熄灭知识点2:氧气的实验室制法实验室制取氧气的反应原理：1、药品：实验室里常使用（1）过氧化氢溶液、（2）氯酸钾、（3）高镒酸钾等含氧物质制取氧气。药品过氧化氢二氧化镒氯酸钾高镒酸钾H2O2MnO2KC1O3KMnO4色、态无色、液黑、粉末白、固紫黑、固,水性溶（无色溶液）不溶溶（无色溶液）溶（紫色溶液）过氧化氢分解只产生氧气、水 俗称双氧水2、催化剂（触媒）：在化学反应中，能改变其它物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有改变的物质，叫催化剂。催化剂所起的作用叫催化作用。“一变、二不变” 改变：速率（不是产量）；

改变加快或减慢。不变：化学性质和质量。3、反应原理：(1)过氧化氢二留属》水+氧气H2O2 H2O+O2二—：(2)氯酸钾 加量 氯化钾+氧气二一比—:KC1O3加加KCl+O2(3)高镒酸钾 加黑)镒酸钾十二氧化镒+氧气KMnO4 号K2MnO4+MnO2+O2如何选择实验室制气装置？4、装置选择：*发生装置的选择：根据反应物的状态和所需条件以上装置适用于：固+液或液+液，不需加热。*以上装置适用于：固+液或液+液，不需加热。*收集装置的选择：根据气体的密度和溶解性以上装置适用于给固体加热进行反应密度：氧气>空气 氧气不易溶于水，也不与水发生反应。且不与空气中的成分反应向上排空气法收集密度：氧气>空气 氧气不易溶于水，也不与水发生反应。且不与空气中的成分反应向上排空气法收集排水取气法收集(1)高镒酸钾制取氧气过氧化氢高镒酸钾(氯酸钾)反应物状态液态+固态固公反应条件［需要加热需要加热

注意事项：①试管口要略微向下倾斜：防止水倒流，使试管底部破裂。②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。③试管口塞一团棉花：防止高镒酸钾粉末进入导气管，污染制取的气体和水槽中的水。④排气法收集气体时，导气管要伸入到接近集气瓶底部：有利于集气瓶内空气排出，使收集的气体更纯。排水法收集时，等瓶子里的水排完以后，在水面下用玻璃片盖住瓶口。小心地把瓶子移出水槽，正放在桌子上。⑤实验结束后，先将导气管移出水面，然后熄灭酒精灯：防止水槽中的水倒流，炸裂试管。实验步骤：①仪器组装：先下后上，从左到右的顺序。②气密性检查：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。装入药品：按粉末状固体取用的方法（药匙或纸槽） 。试管口要放一小团棉花加热药品：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。⑤收集气体：若用排水集气法收集气体，当气泡均匀冒出时再收集⑥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，木条复燃，证明已满。⑦撤出导气管后再熄灭酒精灯⑧整理仪器可简单归纳为：“茶（查）、庄（装）、定、点、收、禾IJ（离）、息（熄）”（2）双氧水（过氧化氢）制取氧气注意事项：①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，防止生成的气体从长颈漏斗中逸出；②导管只需略微伸入试管塞③气密性检查：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。④装药品时，先装固体后装液体⑤该装置的优点：可以控制反应的开始与结束，可以随时添加液体。【典型例题】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、用排水法或向上排空气法 D、用向下排空气法例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。试判断A~F各为何种物质？写出化学式或名称：ABCDEF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是高镒酸钾，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镒粉末。例3:下图是收集某气体的装置。由实验装置推测该气体的有关性质正确的是（ ）

ABCD密度比空气大大小小水中的溶解性难溶易溶易溶难溶例4.过氧化氢(化学式H2O2)溶液在二氧化镒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某气体辐剂rTifl制液体的滴加速度。某气体辐剂rTifl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镒酸钾加热制取氧气，则优点是 (填编号)。①生成物只有氧气②不需加热③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)。①控制液体的滴加速度②用体积较小的锥形瓶③加热锥形瓶例5：质量相等的两份药品a和b,a是混有少量二氧化镒的氯酸钾， 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，其中正确的是例6: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 WgFe2O3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Wg。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：'飞度.时间（min）'、、福花齐卜30%H2O2溶液15%H2O2溶液5%H2O2溶液力口入WgMnO力口入WgFe2O37.09.016.0分解反应：由一种物质生成两种或两种以上其它物质的反应，叫分解反应。概括为“一变多"。AB=A+B【典型例题】例1:下列反应中，其中一种反应类型与另外三种不同的是A、硫+氧气点燃二氧化硫B、镁+氧气点燃氧化镁C、水通电氢气+氧气D、氧化钠+水==氢氧化钠例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、加热高镒酸钾制取氧气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四、应考锦囊考点1:氧气的工业制法，常见题型为选择题。考点2:全面认识氧气的实验室制法，常见题型为选择题、实验探究题。考点3:理解催化剂的概念。“一变二不变”。常见题型为选择题或实验探究题。考点4:会判断基本反应中的化合反应、分解反应，常见题型为选择题。五、本讲小结1、主要学习了氧气的工业制法（物理变化）2、实验室制法（记住药品、原理、反应装置的选择、收集装置的选择）反应装置：（1）若固体（或固体+固体）加热生成气体，选用高镒酸钾制氧气装置;（2）若固体+液体常温下制取气体，选用双氧水制取氧气装置。4、基本反应类型：（1）化合反应：由两种或两种以上的物质生成一种新物质的反应。特点“多变一”（2）分解反应：由一种物质生成两种或两种以上的其它物质的化学反应。特点“一变多”【模拟试题】（答题时间：45分钟）一、选择题：1、与二氧化镒颜色相同的物质是A.氧化镁 B.四氧化三铁 C.高镒酸钾 D.红磷2、下列物质里含有氧气的是A.二氧化镒 B.氯酸钾 C.空气 D.氧化镁3、用双氧水制取氧气时，若忘记加二氧化镒，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4、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5、下列变化中，既不属于化合反应，也不属于分解反应的是（ ）A.硫在空气中燃烧 B.石蜡在空气中燃烧 C.过氧化氢分解生成水和氧气 D.铁丝在空气中燃烧6、在化学反应中，催化剂A.质量减小 B.在反应后化学性质发生了变化7、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8、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.用加热高镒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9、将混有少量高镒酸钾的氯酸钾晶体，放入试管中加热，完全反应后，试管中剩余物共有A.2种 B.3种 C.4种 D.5种10、实验室用高镒酸钾制取氧气分为下列几个步骤：①点燃酒精灯，加热试管；②检验装置的气密性；③将高镒酸钾装入试管，试管口塞入一团棉花，用带导管的橡皮塞塞紧试管，并把试管固定在铁架台上；④用排水法收集氧气；⑤熄灭酒精灯；⑥将导管从水槽中取出。正确的操作顺序是A、②①③④⑤⑥B、③②①④⑥⑤C、②③①④⑤⑥D、②③①④⑥⑤11、用如图所示的装置制取气体，需满足的条件是①反应物是固体②反应需要加热③制取的气体不易溶于水 ④制取的气体密度比空气大 ⑤制取的气体能与空气中的氧气反应。A.①②③④⑤ B.②④⑤ C.①② D.①②③12、在用加热氯酸钾和二氧化镒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镒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

13、某无毒气体的密度约是空气的 5/9,且极难溶于水，那么收集该气体所有的方法是①向上排空气法；②向下排空气法；③排水法。 新课标第一网A.①或② B.①或③ C.②或③ D.①②③均可14、区分下列各组物质的方法不正确的是A.水和双氧水一一加二氧化镒 B.二氧化碳和氮气一一将燃着的木条伸入瓶中C.高镒酸钾和二氧化镒 看颜色D.石灰水和水 通二氧化碳15、比较、推理是化学学习常用的方法，以下是根据一些反应事实推导出的影响化学反应的因素，其中说法不合理的是序号化学反应事实影响化学反应的因素A铁丝在空气中很难燃烧，而在氧气中能剧烈燃烧反应物浓度B碳在常温卜不与氧气发生反应，而在点燃时能与氧气反应反应温度C双氧水在常温卜较难分解，而在加入一氧化镒后迅速分解催化剂D铜片在空气中很难燃烧，铜粉在空气中较易燃烧反应物的种类*16、为寻找常温下能加速过氧化氢分解的物质，并通过实验比较它们的效果，设计了下图所示的实验，在四组对比实验中，效果较差的是第一组 第二组 第三组 第四组A.第一组同时实验，观察比较反应过程中两个气球体积的变化第一组 第二组 第三组 第四组B.第二组同时实验，观察比较反应过程中两者产生气泡的快慢C.第三组分两次实验，看木条是否能复D.第四组分两次实验，比较收集一定体积的气体所需要的时间二、填空题：1、据报道：为促进本市用煤质量的提高，改善首都大气环境质量， 2007年9月北京市质量技术监督局在全市范围内对今冬采暖预储的低硫散煤质量进行了抽查。 此次抽查中，不合格煤炭的质量问题是灰分、 全硫和发热量超标，占总数的43.7%。据此回答下列问题：(1)燃烧含硫的煤会向空气中排放的污染物是,该物质是形成的主要物质；(2)写出硫在空气中燃烧的文字表达式,该反应属于基本反应类型中的反应。2、写出下列反应的符号表达式：TOC\o"1-5"\h\z①木炭在氧气中燃烧： ；②点燃镁条作信号弹： —；③铁丝在氧气中燃烧： ;④燃烧红磷制造烟幕： ;⑤过氧化氢溶液制氧气 ；⑥高镒酸钾制氧气 ⑦氯酸钾和二氧化镒混合制氧气3、如图所示装置有许多用途：

HH⑴用于排空气法收集氧气，氧气应从端通入。⑵用于排水法收集氧气，瓶中先装满水，氧气从端通入。⑶瓶中储存氧气，用水将氧气排出时，水从端通入。⑷在医院给病人输氧时，瓶中放约半瓶蒸储水，这时氧气从端通入。三、实验题：1、据图回答下列问题(1)写出装置图中标有(1)写出装置图中标有a、b符号的仪器名称：a(2)实验室用双氧水制取氧气时，可选用的发生装置是,b 。;用氯酸钾制取氧气时可选用的发生装置是选用装置收集氧气(写装置