新课标人教版九年级化学《第二单元 我们周围的空气》全章教学案

第二单元 我们周围的空气
课题1 空气
学习目标：
1．说出空气中氮气、氧气、二氧化碳的体积分数。
2．阐述探究空气中氧气含量的实验原理。
3．会分辨混合物和纯净物（常见物质），
4.说出氧气、氮气、稀有气体的主要物理性质和用途。
5．说出稀有气体的稳定性及其主要用途。并领悟性质决定用途的逻辑思想。
6．阐述空气的自净能力、空气的污染状况、空气污染的防治措等。
重点 ：
1、空气的组成，空气中氧气含量的测定。
2、 氮气和稀有气体在生产、生活中的应用；
3、 空气的污染与防治。
难点 ： 通过实验探究空气的组成。
学习过程：
预习导学
认真阅读课文回答下列问题：
1.生活中你如何证明空气的存在？
2. 木柴能在空气中燃烧，说明空气中含有 ；澄清石灰水长期放置在空气中就会变浑浊，说明空气中含有 ；夏天当我们从空调房间走出来时，眼镜会变得一片模糊，说明空气中也含有__ _。
生活中还有那些现象证明空气中有水蒸气、二氧化碳的存在？
3.二百多年前， 国的化学家 用定量的方法得出了空气是由 和 组成的。空气的组成按体积计算，大约是： 、 、 、 、 。
4. 你能识别本节内容中【实验2--1】中所用到的化学仪器吗？请你列举出来。
5.冰、 冰水共存体分别属于混合物，还是纯净物？
认真阅读课文回答下列问题：
1．氮气有什么性质、有什么用途？
答：（1）物理性质：
（2）化学性质：
（3）用途：
2．稀有气体有什么性质、有什么用途？
答：（1）稀有气体包括哪几种？
（2）稀有气体的性质：
（3）稀有气体的用途：
3．空气的成分本身具有固定的组成，是不是说空气的成分是固定不变的？为什么？
答：
4．对于空气污染，你的认识是：
（1）空气的污染物：
（2）空气的污染源：
5．你知道如何防止或控制空气的污染吗？
[课文阅读]课本P30“空气质量的监测和日报”
我国目前计入空气首要污染物的有：
记住下列物质的化学式：
氮气N2、氦He、氖Ne、氩Ar、二氧化氮NO2 二氧化硫SO2、一氧化碳CO
学习研讨：
考试要求：知道空气的主要成分，认识空气对人类生活的重要作用。了解大气污染的原因及其危害 能从组成上区分纯净物和混合物
一、空气成分的研究史
1、18世纪70年代，瑞典科学家舍勒和英国的科学家化学家普利斯特里，分别发现并制得了氧气。
2、法国科学家拉瓦锡最早运用天平作为研究化学的工具，用定量的方法研究了空气的成分，第一次明确提出了“空气是由氧气和氮气组成的”。其中氧气约占空气总体积的1/5的结论。
二、空气中氧气成分的测定：（考点一）
1、装置图
2、实验现象：A、红磷燃烧发出黄白色火焰，放出热量，冒出白色浓烟
B、（过一会儿白烟消失，装置冷却到室温后打开弹簧夹）烧杯内的水倒流入集气瓶，约占瓶子容积的1/5。
3、实验结论：说明空气不是单一的物质；氧气约占空气总体积的1/5。
4、原理:表达式：磷（P） + 氧气（O2） 五氧化二磷（P2O5）
化学方程式： 4P + 5O2 2P2O5
5、注意事项：A、所用的红磷必须过量，过少则氧气没有全部消耗完
B、要等集气瓶（装置）冷却后才能打开弹簧夹，
C、装置的气密性要好，（否则测量结果偏小），
D、要先夹住橡皮管，然后再点红磷（否则测量结果偏大）。
E、点燃红磷伸入瓶中要立即塞紧瓶塞（否则测量结果偏大）。
思考：1、可否换用木炭、硫磺等物质？如能，应怎样操作？
答：不能用木炭或蜡烛（燃烧产生了气体，瓶内体积变化小），不能用铁（铁在空气中不能燃烧）
2、可否用镁代替红磷？不能用镁，因为镁不但跟氧气反应而且还跟氮气等反应，结果测得的不只是空气中氧气的体积。会远远大于氧气的体积。
6、实际在实验中测得的结果比真实值小，其原因可能是A红磷量不足；B装置气密性差；C未冷却至室温就打开止水夹；D、没有预先在导管中装满水
三、空气的主要成分（考点二）
（按体积分数）：氮气（N2）78%，氧气（O2）21%（氮气比氧气约为4：1），稀有气体0.94%，二氧化碳（CO2）0.03%，其它气体和杂质0.03%。空气的成分以氮气和氧气为主，属混合物。
空气成分 氮气 氧气 稀有气体 二氧化碳 其他气体和杂质
体积分数 78% 21% 0.94% 0.03% 0.03%
空气成分口诀:氮七八氧二一，零点九四是稀气；零点零三有两个，二氧化碳和杂气
四、物质的分类：纯净物和混合物（考点三）
1、纯净物：由一种物质组成的，“纯净”是相对的，绝对纯净的物质是没有的，只要杂质含量低，不至于对生产和科学研究产生影响的物质就是纯净物。
2、混合物：两种或多种物质组成的，这些物质相互间没有发生化学反应，各物质都保持各自的性质。
注意：划分纯净物、混合物的标准是根据物质的种类来划分的。只含一种物质的就属于纯净物，含有几种物质的就属于混合物，
五、空气是一种宝贵的资源（考点四）
1、氮气：无色、无味的气体，不溶于水，不燃烧也不支持燃烧，不能供给呼吸，化学性质不活泼。
2、稀有气体：无色、无味的气体，通电时能发出不同颜色的光，化学性质很不活泼。
氧气 ①动植物呼吸②医疗急救③金属切割④炼钢⑤宇宙航行等
氮气 ①超导实验车②化工原料③作保护气④食品充氮作防腐剂等
稀有气体 ①作保护气②制多种用途的电光源③激光技术④液氦冷冻机等
六、空气的污染及防治。（考点五）
1、 造成空气污染的物质：有害气体（一氧化碳（CO）、二氧化氮（NO2）、二氧化硫（SO2））和烟尘。
2、污染来源：空气中的有害物质来自化石燃料的燃烧，石油化工厂排放的废气及汽车排放的尾气。
3、被污染的空气带来的危害：损害人体健康、影响作物生长、破坏生态平衡。
存在的环境问题：温室效应（二氧化碳含量过多引起）、臭氧空洞（飞机的尾气、氟里昂的排放）、酸雨（由二氧化硫、二氧化氮引起）。
4、防止空气污染的措施：加强大气质量监测,改善环境状态、植树造林、使用清洁能源。
5、目前空气污染指数包括：一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物、臭氧。
七、未来化学将朝着“绿色化学”——“绿色消毁”和“绿色生产”的方向发展。核心是利用化学原理从源头消除污染。特点：①充分利用资源和能源，原料无毒无害②减少向环境排放废物③原料中的原子全部被消纳，实现零排放（在化合反应中体现）④生产出环境友好产品。见教材P32。
课题2：氧气的性质
学习目标：
1.说出氧气的物理性质。
2. 通过观察和描述木炭、硫、铁，红磷，蜡烛在氧气中燃烧的现象，从中归纳出氧气的化学性质。
3．领会氧气化学性质的活泼性。
4、会检验氧气存在和氧气收集验满。
5、说出化合反应、氧化反应、缓慢氧化的基本含义，并能判断常见生活现象是否属于缓慢氧化。
6、分辨可燃与支持燃烧这两个易混概念。
7、比较分析化合反应、氧化反应，认清化合反应、氧化反应的本质特点。
重点、难点：
重点：1.氧气的化学性质，化合反应的概念
2.化合反应、氧化反应、缓慢氧化、氧化物的概念
难点：1.氧气的化学性质及其现象的描述。
2.化合反应、氧化反应的辨析
学习过程：
预习导学
认真阅读课文回答下列问题：
1．在通常情况下，氧气是一种_____色____味的气体，密度比空气_____，氧气___溶于水，液态氧为____色，固态氧为____色。以上性质是氧气的____性质。
2．请指出下列化学反应的反应物、生成物和反应条件，并写出化学反应的表达式
（1）镁带在空气中燃烧 反应物 生成物 反应条件 化学反应的表达式
（2）红磷在空气中燃烧反应物 生成物 反应条件 化学反应的表达式
3．碳、硫在空气中燃烧和在氧气中燃烧的现象有何不同？铁丝为什么在空气中不燃烧而在氧气中剧烈燃烧？由此说明了什么？
4．硫和铁丝在氧气中燃烧实验中，集气瓶内为什么都要放少量的水，其作用相同吗？铁丝为什么要做成螺旋状？
认真阅读课文回答下列问题：
1．化合反应的概念是 。
氧化反应是指 。
2. 化合反应的特点是 。
氧化反应的特点是 。
3．什么是氧化物？
4．生活中有哪些现象属于缓慢氧化 (至少举出三例)
学习研讨：
考试要求知道氧气主要物理性质和用途 能识别化合反应 认识氧气与与常见物质（碳、磷、铁、蜡烛、硫）的氧化反应
考点一、氧气的物理性质
1、色、味、态：通常情况下，是无色无味的气体；
2、密度：标准状况下，密度为1.429g/L，略大于空气。（可用向上排空法）
3、溶解性：氧气不易溶于水。（可用排水法收集），
4、三态变化：降温后，氧气可以变为淡蓝色的液体，甚至淡蓝色雪花状固体。
考点二、氧气的化学性质
（一）与非金属（碳、硫、磷）的反应
1、木炭（黑色固体）燃烧
实验现象：在氧气中：剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成一种无色无味气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊。
文字表达式：碳（C）+ 氧气（O2）二氧化碳（CO2）
化学方程式 C + O2 CO2
做木炭燃烧实验时，燃烧匙应慢慢从瓶口向瓶底伸入（充分利用瓶内的氧气）。
2、硫粉（淡黄色）燃烧：
实验现象：在空气中：发出微弱的淡蓝色火焰；放出热量、生成一种带有刺激性气味的气体。
在氧气中: 发出明亮的蓝紫色的火焰, 放出热量、生成一种带有刺激性气味的气体。
文字表达式 硫（S） + 氧气（O2） 二氧化硫（SO2）
化学方程式 S + O2 SO2
实验时，要在瓶底装少量水（吸收二氧化硫，防止污染空气）。
3、红磷（暗红色固体）的燃烧
实验现象：在空气中：发出黄白色火焰，放出热量，生成大量白烟
在氧气中：剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成大量的白烟
文字表达式：磷（P）+ 氧气（O2）五氧化二磷（P2O5）
化学方程式：4P + 5O2 2P2O5
注意：五氧化二磷（P2O5）是固体，不是气体
（二）与金属（镁、铁）的反应
1、镁带（银白色固体）在空气中燃烧
实验现象：剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出热量，生成白色粉末状固体。
文字表达式：镁（Mg）+ 氧气（O2）氧化镁（MgO）
化学方程式：2Mg + O2 2MgO
2铁丝（银白色固体）在氧气中燃烧
实验现象：剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成一种黑色固体。
文字表达式：铁（Fe） + 氧气（O2）四氧化三铁（Fe3O4）
化学方程式：3Fe + 2O2 Fe3O4
注意：集气瓶底部铺少量的细沙或加少量的水，防止生成的固体物质溅落瓶底，致使集气瓶炸裂。铁丝在空气中不能燃烧
（三）与某些化合物（蜡烛、甲烷）的反应——产物均为：二氧化碳和水
实验现象：比空气中燃烧剧烈，发出白光，集气瓶内壁出现水珠，有使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体产生。
文字表达式：石蜡+ 氧气（O2）二氧化碳（CO2）+ 水（H2O）
空气中燃烧情况：燃烧产生黄色火焰，放热，稍有黑烟。
（四）其他物质与氧气的反应
某些物质在一些条件下，与氧气发生缓慢的氧化反应，成为缓慢氧化。缓慢氧化也放热。
如：动植物新陈代谢，金属的锈蚀，食物的腐烂、酒醋的酿造、农家肥的腐熟等等。
总结：
1、氧气是一种化学性质比较活泼的气体，在一定的条件下，能与许多物质发生反应并放出大量的热。在这些反应中，氧气提供氧，称为氧化反应。氧气便是常见的氧化剂；具有氧化性。
2、物质在纯氧气中燃烧程度比空气中燃烧要剧烈。说明物质燃烧程度，与氧气的浓度大小成正比；
3、物质燃烧时有的有火焰，有的会发光，有的会冒烟。一般来说，气体燃烧会有火焰产生，固体直接燃烧，产生光或者火星。生成物有固体，一般都会产生烟，即固体小颗粒；
4、物质与氧气反应不一定是燃烧现象，如缓慢氧化。
考点三、氧气的用途
（1）、供给呼吸：医疗上急救病人，登山、潜水、航空、宇航提供呼吸；
（2）、支持燃烧：炼钢、气焊与气接、液氧炸弹、火箭助燃剂
考点四、反应类型：
①：化合反应：由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应。
可表示为：A＋B＋…… → E （简称“多合一”）
②：分解反应：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。
可表示为：AB→A＋B＋……。（简称：“一变多”）
③：氧化反应：物质与氧发生的化学反应。有氧气参加的反应一定属于氧化反应。氧化反应不一定是化合反应（石蜡的燃烧生成了水和二氧化碳两种物质），化合反应不一定是氧化反应。
课题3 制取氧气
学习目标：
1、说出双氧水和二氧化锰、氯酸钾和二氧化锰制氧气的实验原理、过程、注意点等。
2、说出催化剂的概念，催化剂的作用。
3、比较两套制取气体的装置的特点。
4．说出实验室制取氧气的反应原理；
5．列举分解反应及其化合反应的区别；
6．概述氧气的工业制法；
7．描述两套气体制取装置的优缺点和适用范围。
重点、难点：
重点：实验室制氧气的方法及实验操作，分解反应。
难点：1、正确理解催化剂的概念，制取氧气的装置选择。
2．实验室制取氧气的反应原理和操作方法及操作注意事项。
3．分解反应及其化合反应的区别。
2、通过评价样题检测目标2，达标率98%。
学习过程：
预习导学
一、旧识回顾：
根据氧气的性质说明:如何检验一瓶无色气体是氧气？
二、预习导学
认真阅读课文回答下列问题：
1．实验室制取氧气一般用的是什么药品？其反应原理的文字表达式怎样书写？
2．如果以氯酸钾和二氧化锰为原料制取氧气，你会用到什么仪器？
3．用什么方法收集氧气？在实验室里要收集一瓶比较纯净的氧气，最好用什么方法？
4．理解催化剂概念应注意哪几个要点？
5． 空气中有氧气，带余烬的木条伸入装有空气的集气瓶，木条是否会复燃？为什么？
3．什么是分解反应？它有什么特点？和化合反应有什么区别？
学习研讨：
考试要求初步学会在实验室制取和收集氧气 能识别分解反应 知道催化剂的重要作用
考点一、工业制法（分离液态空气法）
原理：利用液态氧和液态氮的沸点不同。——物理变化（蒸馏）
（1）具体过程
（2）注意：该过程是物理变化
考点二、氧气的实验室制法（化学变化）
1、双氧水（过氧化氢）制取氧气
A、药品：过氧化氢（H2O2）和二氧化锰（黑色粉末 MnO2）
B实验原理：
表达式：过氧化氢（H2O2） 水（H2O） + 氧气（O2）
化学方程式： 2H2O2 MnO2 2H2O+ O2 ↑
注：MnO2在该反应中是催化剂，起催化作用
C、装置： 固体与液体反应，不需加热（双氧水的为一类）
注意事项：
①、分液漏斗可以用长颈漏斗代替，但其下端应该伸入液面以下，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。
D、步骤：连、查、装（二氧化锰）、定、倒（过氧化氢溶液）、收
2、用高锰酸钾、氯酸钾制取氧气
A、药品：、高锰酸钾（暗紫色固体）、氯酸钾（白色固体）与二氧化锰（黑色粉末）
B、原理：
①加热氯酸钾（有少量的二氧化锰）：
表达式：氯酸钾（KClO3）氯化钾（KCl） + 氧气（O2）
方程式：2KClO3 2KCl + 3O2 ↑
注意：MnO2在该反应中是催化剂，起催化作用
② 加热高锰酸钾：
表达式：高锰酸钾（KMnO4）锰酸钾（K2MnO4）+ 二氧化锰（MnO2）+ 氧气（O2）
方程式：2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
C、装置：加热固体制气体（加热氯酸钾的为一类）
D、操作步骤：（连）查、装、定、点、收、离、熄。
① 连接装置：先下后上，从左到右的顺序。
② 检查装置的气密性 ：将导管的一端浸入水槽中，用手紧握试管外壁，若水中导管口有气泡冒出，证明装置不漏气。松开手后，导管口出现一段水柱。
③ 装入药品：按粉末状固体取用的方法（药匙或纸槽）
④固定装置 ：固定试管时，试管口应略向下倾斜；铁夹应夹在试管的中上部
⑤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。
⑥收集气体：
a、若用排水集气法收集气体，当气泡均匀冒出时再收集，刚排出的是空气；水排完后，应用玻璃片盖住瓶口，小心地移出水槽，正放在桌面上(密度比空气大)（防止气体逸出）
b、用向上排空法。收集时导管应伸入集气瓶底部（为了排尽瓶内空气）
用排水法收集时，导管放在集气瓶口
⑦先将导管移出水面
⑧再停止加热
E、易错事项：
a). 试管口要略微向下倾斜：防止生成的水回流,使试管底部破裂。药品应平铺在试管底部
b). 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。
c). 用高锰酸钾制取氧气时，试管口塞一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导气管，污染制取的气体和水槽中的水。
d). 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。
e). 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。
F、收集方法：① 排水法（不易溶于水）② 向上排空法（密度比空气大）
G、检验、验满
检验：用带火星的木条伸入集气瓶内，发现木条复燃，说明是氧气；
验满：用带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已满。
考点三、催化剂：
概念：在化学反应中能改变其他物质的反应速率（加快或变慢），但本身的化学性质和质量在反应前后没有发生变化的物质。
特点：两不变（质量、化学性质）、一改变（反应速率）
注意：①催化剂不能改变生成物的质量，不能决定反应的进行
②催化剂不是反应物、又不是生成物
③催化剂仅针对某一反应，并不是所有反应的催化剂
④某一反应的催化剂可能不只一种
3、二氧化锰在一些反应中不只作催化剂，催化剂不一定就只有二氧化锰。(在过氧化氢溶液制取氧气中，催化剂可以用硫酸铜溶液、氧化铁、氧化铜、红砖粉末)。在氯酸钾制取氧气中，二氧化锰的质量和化学性质不变，但质量分数变大。
考点四、分解反应：
1、概念：由一种物质反应生成两种及以上物质的反应
2、特点：一变多
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
二氧化碳 + 水 葡萄糖 + 氧气
二）工业制法（分离液态空气法）
（1）具体过程
（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
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、降温的方法使空气液化，然后再蒸发氮气得到大量氧气。
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
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 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）高锰酸钾等含氧物质制取氧气。
药品 过氧化氢 二氧化锰 氯酸钾 高锰酸钾
化学式 H2O2 MnO2 KClO3 KMnO4
色、态 无色、液 黑、粉末 白、固 紫黑、固
溶水性 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，无色液体。家庭和医院用的消毒水就是其3％的溶液，它也是一种常用的消毒剂，药房均有售，每100mL大约1.80元。
小军同学上体育课时不小心磕破了腿，医生给他清洗伤口时，他发现伤口处出现了气泡。
带火星的木条没有复燃。
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）过氧化氢水 + 氧气
H2O2H2O + O2
（2）氯酸钾氯化钾＋氧气
KClO3KCl＋O2
（3）高锰酸钾锰酸钾 ＋ 二氧化锰＋ 氧气
KMnO4K2MnO4 ＋ 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
过氧化氢 高锰酸钾（氯酸钾）
反应物状态 液态+固态 固态
反应条件 不需要加热 需要加热
以上装置适用于：固+液或液+液，不需加热。
以上装置适用于给固体加热进行反应
*收集装置的选择：根据气体的密度和溶解性
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）高锰酸钾制取氧气
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：防止高锰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。
③ 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
④ 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、利（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
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：
①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
②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。
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：
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。
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（ ）
A B C D
密度比空气 大 大 小 小
水中的溶解性 难溶 易溶 易溶 难溶
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4. 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。
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）。
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
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5：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
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。
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 30％H2O2溶液 15％H2O2溶液 5％H2O2溶液
加入W g MnO2 0.2 0.8 2.0
加入W g Fe2O3 7.0 9.0 16.0
解析：根据催化剂的特征“一变二不变”，具有能改变反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都不改变的物质才能作催化剂。
知识点3：分解反应
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
解析：本题主要考查对分解反应和化合反应概念的理解，本题中A、B、D都是两种物质反应生成一种物质，都属于化合反应。C是一种物质生成两种物质，属于分解反应。
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、加热高锰酸钾制取氧气
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
解析：分解反应是一种物质生成两种或两种以上物质的化学反应。由此不难判断B是分解反应。
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，选用高锰酸钾制氧气装置；
（2）若固体+液体常温下制取气体，选用双氧水制取氧气装置。
收集装置：
收集装置 选择条件
难溶或不易溶于水不与水发生反应。
比空气的密度大不与空气发生反应的气体。
比空气的密度小不与空气发生反应的气体。
3、催化剂的概念
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”
（3）置换反应：（以后学） （4）复分解反应：（以后学）
单元练习
一、选择题：
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
2、下列物质里含有氧气的是
A. 二氧化锰 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
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
C. 质量增加 D. 能改变其它物质的化学反应速率
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
9、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
A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种
10、实验室用高锰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将高锰酸钾装入试管，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、②①③④⑤⑥ B、③②①④⑥⑤ C、②③①④⑤⑥ D、②③①④⑥⑤
11、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. ①②③
12、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（ ）
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。
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——加二氧化锰 B. 二氧化碳和氮气——将燃着的木条伸入瓶中
C. 高锰酸钾和二氧化锰——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 碳在常温下不与氧气发生反应，而在点燃时能与氧气反应 反应温度
C 双氧水在常温下较难分解，而在加入二氧化锰后迅速分解 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
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，看木条是否能复燃
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：
①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高锰酸钾制氧气
⑦氯酸钾和二氧化锰混合制氧气
3、如图所示装置有许多用途：
⑴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,瓶中放约半瓶蒸馏水,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a、b符号的仪器名称：a ，b 。
（2）实验室用双氧水制取氧气时，可选用的发生装置是 ；用氯酸钾制取氧气时可选用的发生装置是 ；可选用 或 装置收集氧气（写装置代号）。原因是氧气 且
（3）固体过氧化钠与水反应的化学方程式如下：2Na2O2 ＋2H2O =4NaOH＋O2↑。若通过此反应制取氧气，可选用 装置作气体发生装置（写装置代号）。
（4）甲烷（CH4）是一种无色、无味的气体，密度比空气小且极难溶于水，是天然气的主要成分。实验室制取甲烷气体常用无水醋酸钠（固体）和碱石灰（固体）加热制得。则实验室制取甲烷可选用的发生装置是________,选用的收集装置是_________、_________。
﹡﹡2、实验室开放日，化学兴趣小组的同学自拟研究主题，对过氧化氢分解反应及催化剂做研究：
（1）小红的实验方案为：
她要探究的问题是 ，通过实验，她得出结论的依据是 。
（2）小明的实验报告如图所示
小明通过分析数据，得出的结论是
（3）小刚的探究过程如下：
①［问题］MgO能不能作过氧化氢分解的催化剂呢？
②［猜想］ MgO能作过氧化氢分解的催化剂。
③［实验验证］
实验步骤 实验现象 实验结论
实验一 木条不复燃 常温下过氧化氢溶液不分解
实验二 在装有10mL15% 过氧化氢溶液的试管中加入少量MgO，然后将带火星的木条伸入试管中 木条复燃
④［结论］MgO能加快过氧化氢的分解速率，故MgO能作过氧化氢分解的催化剂。
实验结束后，小组同学进行了交流讨论，认为小刚的猜想还不能得到证实，理由是
。
参与了课外小组的研究后，是否触发了你的灵感？关于过氧化氢分解以及催化剂问题，你想研究的问题是
点燃
只要是保证不了原一瓶的空气（有部分空气实验过程中外逸测量结果就会偏大，进的水就会补充外逸部分的空气即就会多
点燃
点燃
点燃
点燃
点燃
点燃
空 气
降温加压
液态空气
蒸发
液态氧
氮气
沸点低（—196℃），先蒸发出来
装入天蓝色钢瓶中
沸点较高（—183℃）
MnO2
MnO2
△