2024年秋新沪教版九年级上册化学教学课件 2.3 氧气的制备

第二章空气与水资源2.3氧气的制备逐点导讲练课堂小结作业提升学习目标课时讲解1课时流程2实验室制取氧气的原理实验室制取氧气的原理分解反应实验室制取氧气装置的选择氧气的工业制法感悟新知知识点11.分离液态空气制氧气利用液态空气中液氮(沸点-196℃)和液氧(沸点-183℃)的沸点不同，采用低温蒸发的方法制得氧气。制取过程如图1所示：图1氧气的工业制法知1－讲空气降温加压液态空气蒸发-196℃氮气(首先蒸发出来)液态氧(贮存在蓝色钢瓶中)工业O2

不能用于供给人吸氧~~~~~~感悟新知2.气体膜分离技术制氧法气体膜分离技术是利用不同种类的气体分子在通过特定薄膜时渗透速率不同的性质，从而达到分离的目的。渗透速率大的气体穿透薄膜而得到富集，渗透速率小的气体则被截留。使用膜分离制氧机时，空气透过特定薄膜，氧气和氮气在膜的两侧分别富集。知1－讲感悟新知3.分子筛制氧法分子筛制氧机是利用分子筛特殊的吸附能力和解吸技术，加压时吸附空气中的氮气、二氧化碳气体，将未被吸附的氧气收集起来，经过净化处理后即成为高纯度的氧气；在减压条件下，分子筛将所吸附的氮气、二氧化碳气体排放回空气中，再加压又可继续吸附空气中的氮气、二氧化碳气体以获得氧气。知1－讲感悟新知知1－讲易错提醒：工业制取氧气是利用物质的沸点不同，采用低温蒸发的方法制得氧气，属于物理变化，工业制得的氧气中含有杂质，不纯净。~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~感悟新知考向理解工业制取氧气的原理工业上制取氧气主要有如图2所示步骤。图2(1)从步骤②可以得出液氮的沸点比液氧的沸点__________(填“高”或“低”)。例1知1－练低感悟新知(2)贮存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”是___________(填“纯净物”或“混合物”)。(3)工业上这种制取氧气的方法发生的是___________

(填“物理变化”或“化学变化”)，因为___________________________。知1－练混合物物理变化没有新物质生成感悟新知解析：工业上利用了液氮和液氧的沸点不同，液氮的沸点低于液氧，首先分离出来的是氮气。该变化是物理变化。知1－练感悟新知知识链接：利用混合物中各成分的沸点不同可以分离各物质，这种方法称为蒸馏。如液态空气中液氮(－196℃)、液氧(－183℃)的沸点不同，可采用蒸馏的方法分离。知1－练感悟新知知识点实验室制取氧气的原理2知2－讲实验室常用以下三种方法来制取氧气：1.加热高锰酸钾高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气2.常温下用过氧化氢溶液和二氧化锰的混合物过氧化氢水+氧气加热二氧化锰试管口要塞一团棉花~~~~~~~~~~~~感悟新知知2－讲3.加热氯酸钾和二氧化锰的混合物氯酸钾氯化钾+氧气其中第一、三种方法属于固体加热型，第二种方法属于常温下固体和液体混合型。二氧化锰加热收藏夹：高锰酸钾是一种暗紫色晶体;氯酸钾是白色固体;二氧化锰是黑色固体;过氧化氢溶液又名双氧水，是无色液体。感悟新知知2－讲感悟新知考向实验室制取氧气反应物的选择[中考·河南]现有下列反应：①高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气；②氯酸钾氯化钾+氧气；③硝酸铵水+氮气+氧气。其中适用于实验室制取氧气的是(

)A.①②B.②③C.①③D.①②③A例2知2－练加热二氧化锰加热加热感悟新知解题秘方：根据实验室制取气体的特点来选择，如反应条件易达到，制得的气体较纯净，环保等。解析：①高锰酸钾在加热的条件下分解为锰酸钾和二氧化锰两种固体，同时生成氧气，适用于实验室制取氧气；②氯酸钾在二氧化锰的催化作用下，加热分解为氯化钾固体和氧气，适用于实验室制取氧气；③硝酸铵在加热的条件下分解生成水、氮气和氧气，得到的气体是氮气和氧气的混合物，不适用于实验室制取氧气。知2－练感悟新知知2－练教你一招：比较实验室制取氧气的三种原理，从安全、环保、节能、操作简便等方面考虑，最佳方案应是用过氧化氢分解产生氧气。该反应只需加催化剂就可在常温条件下进行，操作简便，节约能源，生成物对环境无污染。~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~感悟新知知2－练方法规律：选择实验室制取气体的原理时，应考虑：1.反应条件：一般在常温或加热条件下进行，像高温等实验室难以达到的条件不宜选用。2.制取成本：宜选用廉价易得的反应物。3.制取气体的纯度：实验室制取的气体要求纯度较高，因此选择药品时，要求反应物中不宜有气体，生成物中只能有一种气体。~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~感悟新知知2－练4.对环境的影响：以无污染为宜，如生成物中无有害物质。5.操作简便：如常温下进行的反应比加热条件下进行的反应操作更简便。~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~感悟新知知识点31.气体的收集方法与气体的密度和溶解性有关(1)难溶于水的气体可用排水法收集；(2)密度比空气大的气体可用向上排空气法收集；(3)密度比空气小的气体可用向下排空气法收集。氧气的收集、验满和检验方法知3－讲感悟新知氧气的密度比空气大，不易溶于水，因此可用排水法或向上排空气法收集。如图3所示。知3－讲收集的气体较纯净~~~~~~收集的气体较干燥~~~~~~~~~~~~感悟新知2.收集氧气时验满的方法(1)用向上排空气法收集氧气时，将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃则说明氧气已收集满；(2)用排水法收集氧气时，集气瓶口有较大气泡冒出时，则说明氧气已收集满。3.检验：将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，则说明是氧气。知3－讲感悟新知知3－讲方法点拨：1.用排空气法收集气体时：常用直角长导管，导管伸入到接近集气瓶底部，以排尽瓶中的空气，收集到较纯净的气体。2.用排水法收集气体时：用短的弯导管，放在集气瓶口，便于实验操作和水的排出，集气瓶中的水一定要装满，不能留有气泡。感悟新知考向选择正确的收集、验满方法下列是有关氧气的收集和验满的实验操作，其中正确的是()D例3知3－练感悟新知解析：氧气的密度比空气大，可用向上排空气法收集，用向上排空气法收集气体时，导管应伸入到接近集气瓶底，不能放在瓶口，故A、B均不对。氧气验满时，带火星的木条应放在集气瓶口，不能伸入瓶内，故D正确。知3－练教你一招：1.氧气验满时，一定要将带火星的木条放在瓶口，检验氧气时将带火星的木条伸入集气瓶中。2.选择正确的收集装置时，首先根据气体的性质选择合适的收集方法，如密度比空气大且不与空气中各成分反应，可选用向上排空气法收集，然后辨别装置的正误，如用排空气法收集时，导管应伸入到接近集气瓶底部。感悟新知知3－练感悟新知知识点41.概念在化学反应中，能改变其他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没有发生变化的物质叫作催化剂。催化剂在化学反应中所起的作用叫作催化作用。催化剂和催化作用知4－讲感悟新知2.特点：可概括为“一变两不变”。(1)“一变”是指催化剂能改变其他物质的化学反应速率，这里的“改变”包括加快和减慢。(2)“两不变”是指催化剂的质量和化学性质在化学反应前后没有发生改变。知4－讲感悟新知3.证明某物质是催化剂的方法若需证明物质A是某反应的催化剂，可按以下思路进行实验设计：(1)称量、记录反应前A的质量m1；(2)设计对照实验证明A能改变该反应的反应速率；(3)反应后分离出A，并称量、记录其质量m2；(4)再取原反应物与A混合，观察反应速率。知4－讲感悟新知若m1=m2，且A能持续改变该反应的速率，即“能改变反应速率，质量和化学性质在反应前后不变”，则为该反应的催化剂，能持续改变反应速率或化学反应前后质量和化学性质不变的物质不一定是该反应的催化剂，必须同时具备两个条件的才是该反应的催化剂。知4－讲感悟新知知4－讲易错提醒：1.催化剂能改变其他物质的化学反应速率，但并不一定是加快其化学反应速率。有的反应中催化剂是减慢反应速率。2.催化剂只能改变化学反应速率，不能改变生成物的质量。感悟新知知4－讲3.催化剂是针对具体的反应而言的，如二氧化锰在过氧化氢分解制氧气的反应中作催化剂，但在加热高锰酸钾制氧气的反应中却是一种生成物。4.同一个反应，可以用不同的催化剂，如二氧化锰、硫酸铜溶液都可以作过氧化氢分解反应的催化剂。~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~感悟新知考向理解催化剂的概念[模拟·广安]下列有关催化剂的说法正确的是(

)A.催化剂只能加快化学反应速率B.催化剂在化学反应后质量减小C.化学反应前后其化学性质不变D.氯酸钾分解反应中，只能用二氧化锰作催化剂C例4知4－练感悟新知解题秘方：紧扣催化剂的定义“一变两不变”来判断。催化剂能够改变化学反应速率，既可加快反应速率，也可以减慢反应速率；反应前后催化剂的质量和化学性质都不改变；氯酸钾分解反应中，可以用二氧化锰作催化剂，也可以用其他物质作催化剂。知4－练感悟新知知4－练学法点拨：学习催化剂概念时，要学会抓“关键词”，如“改变”“反应前后”“质量和化学性质不变”，不能偷换概念，变成“加快”“反应中”“质量和性质”，随意改变其内涵和外延。~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~感悟新知知识点51.概念：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应，叫作分解反应。分解反应知5－讲感悟新知2.化合反应和分解反应的比较：知5－讲反应类型分解反应化合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，叫作分解反应由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应，叫作化合反应特点“一变多”“多变一”表达式AB→A+BA+B→AB联系两者都是化学反应的基本反应类型感悟新知知5－讲易错提醒：判断某反应是否是分解反应，首先判断是不是化学变化，再观察是否符合“一种反应物，多种生成物”的特点。若两点都符合则为分解反应，将一种混合物分离成多种纯净物的物理变化，不是分解反应。~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~感悟新知考向辨别分解反应下列反应中，属于分解反应的是()A.汞+氧气氧化汞B.碳酸钙氧化钙+二氧化碳C.石蜡+氧气二氧化碳+水D.碳酸钙+盐酸氯化钙+水+二氧化碳