第二单元课题三制取氧气

§2.3 制取氧气 班 姓名
学习目标：
1.知道实验室可用过氧化氢、氯酸钾、高锰酸钾制取氧气的反应原理、药品、装置、验满方法。
2.初步理解分解反应，了解催化剂和催化作用；
3.了解工业上制取氧气的方法
一、徜徉书海探究发现
模块（一）实验室制取氧气的主要方法
1、问题情境导学：上节课学习氧气的性质实验时用到了好几瓶氧气，同学们想知道这些氧气是如何制取的吗？有兴趣吗？
2、实验室制取氧气的方法
（1）加热高锰酸钾 （2）分解过氧化氢溶液 （3）加热氯酸钾和二氧化锰的混合物
模块（二）动手操作实验探究：
1. 加热高锰酸钾制取氧气
（1）观察高锰酸钾的颜色、状态。 高锰酸钾： 色 体
（2）加热高锰酸钾，并将带火星的木条伸入试管中，观察现象。 （木条_____________）
加热高锰酸钾制取氧气的文字或符号表达式：
2. 分解过氧化氢溶液
（1）观察过氧化氢溶液和二氧化锰的颜色、状态
过氧化氢溶液： 色 体；二氧化锰： 色 体
（2）实验一：在试管中加入过氧化氢溶液，将带火星的木条伸入试管，观察木条是否复燃？
（3）实验二：在另一支试管中加入过氧化氢溶液，并加入少量二氧化锰，把带火星的木条伸入试管，观察有什么现象？
（4）完成表格：
编号实验 实验现象 原因
实验一 木条不复燃
实验二 木条复燃
分解过氧化氢溶液制取氧气的文字或符号表达式：
（5）用过的二氧化锰能否再次使用呢？在用过的二氧化锰中再多次加入过氧化氢溶液，观察能否再次使带火星的木条复燃？（实验现象： ）
催化剂的概念：
催化作用：
（6）交流讨论：
①催化剂是否只能加快其他物质的化学反应速率？
②还有那些物质可以对过氧化氢的分解起催化作用？（ 、氧化铁、红砖粉末等）
3．加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气
（1）观察氯酸钾和二氧化锰的颜色、状态。
氯酸钾： 色 体；二氧化锰： 色 体
（2）加热氯酸钾和二氧化锰的混合物，并将带火星的木条伸入试管中，观察现象。
现象：带火星的木条_____________
加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气的文字或符号表达式：
4、想一想、议一议
（1）比较实验室三种制取氧气的方法，最符合绿色化学要求的是
（2）观察上述三个反应的表达式，反应物：______种，生成物：_____ _种，属于 反应
5、分解反应的特征：
模块（三）实验室制取氧气的装置
1. 发生装置的依据：反应物的状态和反应条件
①固——固加热型 ②固——液不加热型
简易装置型 便于添加液体药品 可控制反应速率
2．收集装置的依据：气体的密度（与空气密度比较）和水溶性
收集方法：向上排空气法 向下排空气法 排水法
收集的气体：密度比空气大的气体 密度比空气小的气体 不溶于水且不与水反应的气体
3．想一想议一议：
（1）实验室高加热锰酸钾制取氧气的发生装置： ；
原因：
实验室加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气的发生装置： ；
原因：
实验室分解过氧化氢溶液制取氧气的发生装置： ；
原因：
（2）收集氧气的方法及原因：
（3）比较排水法与排空法集气的优缺点是什么？
排水法集气较纯但含有__________；排空法集气纯度不高，需要验满，但较________。
模块（四）实验室用高锰酸钾制取氧气的步骤及注意事项
1.步骤：①检查
②装药品、固定装置
③加热制取氧气
④用 收集氧气
⑤将 从水中移出 原因：
⑥熄灭
2．验满氧气的方法：
3．注意事项：
① 加入高锰酸钾的试管口要放一小团 ，原因：
②铁夹要夹在距试管口的 处或试管的_________部
③试管口要 倾斜，原因：
④加热时要先 ，然后对准 部位加热，防止试管破裂。
⑤收集时要等气泡 时才能收集，以防收集的氧气不纯。
模块（五）工业上制取氧气的方法 —— 属于 变化
1、问题情境导学：
将盛有液态空气的钢瓶的阀门打开，把燃着的木条放在阀门口会观察到什么现象？产生这种现象的原因是什么？
2、氧气的工业制法
（1）分离液态空气法：
原理：利用液态空气中液氮和液氧的 不同，采用低温蒸发的方法，使 先分离出来，剩余的主要是 。
（2）膜分离技术法——富氧膜制氧气
空气通过富氧膜得到 ，再利用这种膜进行 得到含氧90%以上的空气
3、交流讨论：
比较实验室制取氧气与工业制取氧气的差别？
（1）从变化实质角度比较：实验室制取氧气属于 变化；工业制取氧气属于 变化。
（2）从原料是否易得、价格是否便宜、成本高低、能否大量生产、对环境的影响角度比较
二、当堂达标练习（书P41--- 42页1—4题）
三、巩固练习：
1．实验室制取氧气时，必须满足的条件是（ ）
A．必须使用催化剂 B．必须用含氧元素的物质作反应物
C．必须用排水法收集 D．必须用燃着的木条检验是否集满
2．实验室用过氧化氢溶液制取氧气，忘记加二氧化锰，其后果是（ ）
A．不能产生氧气 B．生成氧气速率慢，且质量减少
C．生成氧气的总量减少 D．生成氧气的速率慢，但生成氧气的质量不变
3．实验室制取气体选择收集方法时，下列性质：①颜色；②密度；③溶解性；④可燃性；⑤能否与水反应，必须考虑的是（ ）
A．①②③ B．②③④ C．③④⑤ D．②③⑤
4．下列装置操作图不能用于检查气密性的是（ ）
5．下列变化中不属于分解反应的是（ ）
　　A.分离液态空气制氧气　　　B.加热高锰酸钾制氧气
　　C.加热过氧化氢制取氧气　　D.加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气
5．下图是某学生加热高锰酸钾制取氧气的装置。
（1）写出标号仪器的名称：①___ ___； ②____ __； ③____ ___； ④__ _____。
（2）指出图中的四处错误：
① ； ② ；
③ ； ④ 。
（3）实验室用高锰酸钾制取氧气时有如下操作步骤：①加热，②检查装置的气密性，③装药品，④用排水集气法收集，⑤从水槽中取出导气管，⑥熄灭酒精灯，⑦固定装置。
其中操作顺序正确的是
6．现有下图所示的实验装置，请回答问题：
（1）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取少量氧气时，写出该反应的文字或符号表达式： ，发生装置应选用 （填编号）；如需较纯净的氧气，应选用的收集装置是_______（填编号），这是因为氧气 ；
如需干燥的氧气，应选用的收集装置是_____（填编号），这是因为氧气 ；检验此种方法收集的氧气是否集满，可用 。
（2）在加入药品之前应对实验装置进行 。
（3）实验室用高锰酸钾制取氧气时，发生装置应选用 （填编号）；写出其反应的文字或符号表达式 ，在试管口还要放一团棉花，原因是_____________________________________________________________________。
（4）实验室加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气：
① 发生反应的文字或符号表达式 ；其中二氧化锰起的作用是 ，
② 在该反应前后的固体混合物中，二氧化锰的质量 （填“增大”“减小”“不变），二氧化锰的质量分数 （填“增大”“减小”“不变）。
③ 若忘记加入二氧化锰，其结果是（ ）
A.不能产生氧气　　B.产生氧气的速率慢　C.产生氧气的总量减少D.没有氯化钾生成
（5）实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气。常温下氨气是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水。若制取并收集氨气，应该从上图中选择的发生装置是_________（填编号），收集装置是 （填编号）。
（6）如图H，铁丝在氧气中剧烈燃烧， ，放出热量，生成黑色固体，反应的文字或符号表达式 ；实验结束后，小红拿了集气瓶怯生生地走到了老师旁，说：我的集气瓶碎了。分析小红同学实验操作中出现的问题的原因是：________________________ ___________。
7．右图为收集满的一瓶无色无毒气体。请你用学过的知识进行探究，确定该气体可能是 什么气体。
假设与猜想 验证方法及操作 可能的现象 结论
四、拓展提高：
1．据报道，科学家发明了一种“月球制氧机”，这种“月球制氧机”可利用聚焦太阳能产生的高温加热月球土壤，制得氧气。据此可推测月球土壤中一定含有（ ）
A．氧化物 B．氧气 C．水 D．氧元素
2．“神七”航天员在飞天过程中为了维持太空舱里氧气的含量，可以利用镍铁氧体（NiFe2O4）将呼出的二氧化碳转化为氧气，而NiFe2O4本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化。你认为NiFe2O4在这一反应中是作 。
3．实验室用加热KMnO4固体的方法制取氧气，下列仪器中不需要的是（ ）
A B C D
4.下列反应既不属于分解反应，也不属于化合反应的是（ ）
A．石蜡在空气中燃烧 B．铁丝在氧气中燃烧
C．高锰酸钾加热制取氧气 D．木炭在空气中燃烧
5.一氧化氮在常温下是一种难溶于水的气体，密度比空气略大，它能跟空气里的氧气迅速反应，生成二氧化氮。现要收集一氧化氮气体，可采用的方法是（ ）
A．向上排空气法 B．排水法或向上排空气法 C．排水法 D．排水法或向下排空气法
6．化学是一门以实验为基础的学科，化学所取得的丰硕成果，是与实验的重要作用分不开的。结合下列实验装置图回答问题：
A B C D E 图1 图2
（1）写出图中带标号仪器的名称：①　　　　　　　　　②　　　　　　　　　　。
（2）若实验室对你开放，请从图1中选择合适的装置，制取一种你熟悉的气体。你想制取的气体是　　　　　　，选择的发生装置是　　　　　　 (填序号，下同)，选择的收集装置是　　　　　　，选择此收集装置的理由是　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）装置B虽然操作简便，但无法控制反应速率。请从图2中选取　　　　(填序号)取代B中的单孔塞，以达到控制反应速率的目的。
7．（2013 重庆）我们学习过常见气体的实验室制法，知道了制取气体的一般思路和方法。
（1）实验室制取气体时，确定发生装置需要考虑的两种因素有 AC（填序号）。
A．反应物的状态 B．气体的密度
C．反应的条件 D．气体的溶解性
（2）某实验室的仪器柜里有如下仪器：
仪器①的名称是 ；实验室用大过氧化氢溶液和二氧化锰制备并用向上排空法收集氧气时，不可能选择的仪器是 （填序号）。
（3）老师提出用碳酸钠粉末与稀盐酸制取二氧化碳，（碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水、二氧化碳）其反应的文字或符号表达式为 ____________________________________________ 。
但该反应的速率较快，为了较好地完成该实验，有四位同学组装了以下发生装置，你认为最合适的一套装置是 _________（填序号），该装置的最大优点是
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