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第一章化学反应
华师大版九年级上册
第3节 用分解反应制取氧气
教学目标
科学观念：了解分解反应制取氧气的主要方法和原理；初步了解通过化学实验制取气体的方法。知道催化剂在化学反应中的作用。
科学思维：能够根据反应物的性质和反应条件来选择制备气体的实验装置与操作方法，会根据生成物的性质选择收集方法。
探究实践：通过观察、模仿、内化装置气密性检查、氧气制取和收集方法，训练学生能够自己完成实验探究的能力。
态度责任：学会边实验、边讨论、边探究的方法，在活动中激发学习兴趣，在兴趣中提出问题、分析问题、解决问题。通过用实验验证原理，进一步体会科学就是以实验为基础的学科。
复习：
填表：
化合反应 分解反应
概 念
特点 只有一种，即多变一 只有一种，即一变多
表示方法 A + B + ……→C AB→C + D+……
有两种或两种以上物质生一种物质的反应
一种物质分解成两种或两种其他物质的反应
生成物
反应物
其实，实验室里常采用分解反应的方法来制取氧气。
新知导入
1、空气冷冻分离法获得氧气：
A.原理：
空气中含有氧气和氮气等物质，且液态氧（沸点约－183℃）和氮（沸点约－196℃）的沸点是不同的。
B.方法：
压缩空气除去水蒸气（变成冰）、二氧化碳（变成干冰）等，然后再冷却液化；利用液态氧和氮的沸点不同，逐渐升温，使氮先汽化出来，余下的是液态氧。
C. 分离空气获得氧气的方法属于物理变化。
一、工业制取氧气的方法介绍
新知讲解
2、“冷冻分离空气法制氧气”优缺点分析：
缺点：
液化空气需要很大的压强和很低的温度，这在实验室是难以实现的。
对策：
实验室需要少量氧气时，人们往往选择某些含氧量高、易分解的物质，如氯酸钾（KClO3）、高锰酸钾（KMnO4）、过氧化氢（H2O2）等，通过化学反应的方法，使这些物质在一定条件下发生分解反应来获取氧气。
优点：
所用的原料是空气成本低、无污染、产量高。
新知讲解
一、实验室制取氧气
（一）原料介绍
1、过氧化氢（H2O2）：
过氧化氢水溶液俗称双氧水，为无色透明液体。
其水溶液适用于消毒。常温下能缓慢分解成水和氧气，
温度较高时分解速度会快，若加入催化剂，分解速度
更快些。
2H2O2 = 2H2O+ O2↑
催化剂
新课讲解
2、氯酸钾（KClO3）：
纯净的氯酸钾是一种无色片状结晶或白色粉末，常温下稳定，在400℃ 以上则分解并放出氧气，有催化剂时
分解更快。
氯酸钾是一种敏感度很高的炸响剂，如混有一
定杂质，有时候甚至会在日光照射下自爆。
2KClO3 = 2KCl+ 3O2↑
催化剂
△
新课讲解
3、高锰酸钾（KMnO4）：
高锰酸钾是一种紫红色晶体，可溶于水，常用作防腐剂、消毒剂、除臭剂、漂白剂、解毒剂等。与皮肤接触可腐蚀皮肤产生棕色染色；常温下稳定，与较活泼金属粉末混合后有强烈燃烧性，危险。
该物质在加热时分解:
2KMnO4 = K2MnO4+MnO2+O2↑
△
新课讲解
（二）常用实验装置的气密性检查：
用手捂住试管；若导管口产生气泡，则气密性良好。
向内推活塞；若长颈漏斗内液面上升，则气密性良好。
夹紧弹簧夹，向内漏斗内倒水；若长颈漏斗内液面不下降，则气密性良好。
夹紧弹簧夹，上下移动右容器，若两容器内液面不一致，则气密性良好。
新课讲解
（二）实验室用双氧水制取氧气
1、催化剂对双氧水分解的影响：
催化剂可以改变（加快或减慢）其他物质的化学反应速度；但化学反应前后，其本身的质量和化学性质不变。
催化剂在改变化学反应速率过程中所起的作用，称为催化作用。
有些反应不需要催化剂，有些反应需要用到催化剂；
催化剂的种类很多，不同的反应可能需要不同的催化剂。
活动：
实验1：二氧化锰与猪肝对双氧水分解速度的影响
（1）取第一支洁净的试管，加入少量过氧化氢溶液，
你观察到的现象是 ；伸入带火星的木
条，现象是： 。
（2）取第二支洁净的试管，先加入少量二氧化锰（MnO2）粉末，再加入少量过氧化氢溶液，你观察到的现象是 ；
然后伸入带火星的木条，现象是 ；
无明显现象
无明显现象（带火星的木条不复燃）
迅速产生大量气泡
带火星的木条不复燃
活动：
（3）取第三支洁净的试管，先加入一小块猪肝，再加入少量过氧化氢溶液，你观察到的现象是 。
然后伸入带火星的木条，可以观察到 。
推测二氧化锰和猪肝的作用是 。
结论：比较上述方法，其中更适合于在实验室制取氧气的方法是 。
迅速产生大量气泡
带火星的木条不复燃
催化作用（加快双氧水的分解速度）
双氧水在二氧化锰催化作用下分解产生氧气
新课讲解
2、实验室利用过氧化氢溶液制取氧气
（1）实验装置介绍：
发生装置 收集装置
排水集气法
制 取 装 置
新课讲解
（2）氧气收集方法介绍：
适用：难溶于水或微溶于水的气体
向上排空气法
排水法
适用：密度大于空气且不与空气中成分反应的气体
适用：密度小于空气且不与空气中成分反应的气体
向下排空气法
新课讲解
（1）按如图实验装置（气密性良好），锥形瓶中加入少量黑色的 粉末， 塞紧瓶塞。
（2）把集气瓶装满水，盖上玻片， 在水槽中，取走玻片。
二氧化锰
注意：
1、仪器连接时，一般要从左向右，从下而上。
2、固体与液体反应时，一般要先加固体，再加液体。
倒立
实验2：过氧化氢溶液分解制取氧气
新课讲解
（3）向分液漏斗中加入一定量的 ，将使入缓缓地滴入锥形瓶中；
（4）当导气管口有 的气泡冒出时，将导气管口伸入集气瓶口，用 法收集所产生的气体。当集气瓶中的 全部被气体排出后，用玻片盖住瓶口后放置在桌上（ 放）。
（5）用带火星的木条伸入瓶中，可以观察到 ，证明该气体是 。
双氧水
持续均匀
排水
水
正
带火星的木条复燃
氧气
新课讲解
双氧水分解获得氧气的化学方程式：
；
其中，二氧化锰的作用是 ；
实验室常用二氧化锰而不用猪肝作催化剂的原因：
；
2H2O2 2H2O+O2↑ 或
催化剂
2H2O2 2H2O+O2↑
MnO2
催化作用（加快双氧水的分解速度）
猪肝不易保存，且活性受到温度等因素的影响
实验讨论
1、为什么不在气泡开始产生时马上收集气体？
2、如何证明瓶中氧气是满的？
3、收集氧气的方法除了排水法，还可采用什么方法？
刚开始排出的气体中含较多的空，导致氧气含量很低。
将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明氧气已满。
还可用向上排空气法收集氧气，因为氧气密度比空气大，且无污染，也不与空气中其他成分反应。
欣赏与观察
视频：实验室制取氧气
（点击图片可播放）
新课讲解
3、实验室还可利用氯酸钾或高锰酸钾分解制取氧气
（1）实验装置：
说明：
（1）高锰酸钾制氧气时，试管口加一小团棉花，以防止其剧烈反应时，粉末考完导管口而发生意外；
（2）试管口应略向下倾斜，以防止冷凝水倒流，引起试管破裂；
（3）制取气体结束时，先将导管移出水面，再停止加热。
（点击图片可播放）
新课讲解
（2）反应的化学方程式：
2KMnO4 = K2MnO4+MnO2+O2↑
△
2KClO3 = 2KCl+ 3O2↑
催化剂
△
氯酸钾制氧气：
高锰酸钾制氧气：
问题讨论
1、双氧水、氯酸钾、高锰酸钾制氧气，这3种方法中，哪种方法最适合实验室采用？
双氧水在二氧化锰催化下分解的方法最适合实验室制取氧气。
理由：
操作方便、节能（不用加热）、环保无污染、安全等
问题讨论
2、若将教材中的实验装置图改为如下装置，实验时应注意什么？
改成
。
问题讨论
3、若改用下列两种装置来收集氧气，其中装置1是排空气法收集氧气，装置2排水法收集氧气。请问氧气应该从哪个导管进入瓶中？
若用装置1排空气法收集氧气，则氧气该从a管进入瓶中。
原因：
氧气的密度大于空气，氧气进入瓶中，则氧气在下空气在上，要顺利排出空气，空气须从短管（管口靠上）处排出。
若用装置2排水法收集氧气，则氧气该从d管进入瓶中。
原因：
氧气难溶于水，氧气进入瓶中，则氧气在上水在下，要顺利排出水，水须从长管（管口靠下）处排出。
问题讨论
排水法：
优点：收集到的气体较更为纯净，且容易观察气体是否收集满。
缺点：气体比较潮湿。
4、试分析收集氧气时，采用排水法或向上排空气法的优、缺点。
向上排空气法：
优点：操作简单，收集到的气体较干燥。
缺点：气体的纯度不高，且需要检验才能判断气体是否收集满。
课堂练习
1、过氧化氢溶液俗称 ,通常是 色的液体,用它制氧气的化学方程式为 。在这个反应中,二氧化锰是催化剂,能改变反应速率,但在反应前后催化剂本身的 和 不变。
质量 化学性质
无
2H2O2 2H2O+O2↑
MnO2
双氧水
课堂练习
2、实验室选择制取气体的装置时,不需要考虑的因素是( )
A.反应物的性质和状态
B.反应条件
C.所制气体的性质
D.所制气体的颜色
D
课堂练习
3、从安全、环保、节能、简便等因素考虑,实验室制取氧气的最佳方法是( )
A.电解水 2H2O 2H2↑+O2↑
B.催化分解过氧化氢 2H2O2 2H2O+O2↑
C.加热高锰酸钾 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
D.加热氯酸钾 2KClO3 2KCl+3O2↑
通电
MnO2
Δ
MnO2
Δ
B
课堂练习
4、实验室用二氧化锰作催化剂分解过氧化氢制取氧气的实验中,下列操作或说法错误的是( )
A.实验前必须检查装置的气密性
B.集气瓶在收集氧气前要装满水,然后倒置在水槽中
C.本实验不需要加热
D.收集满氧气后集气瓶应倒置于桌面上
D
课堂练习
5、实验室用过氧化氢溶液制取氧气时,用排水法收集氧气,持续一段时间内只观察到导管口气泡缓慢冒出,进行原因分析,不成立的是( )
A.生成的氧气大量溶解在水中
B.反应容器中放入的催化剂二氧化锰太少
C.反应容器口未塞紧
D.过氧化氢已大量分解
A
课堂练习
6、现有两包等质量的固体,其中a是纯净的氯酸钾,b是氯酸钾和少量二氧化锰的混合物,分别在酒精灯上加热来制氧气,当完全反应后,能正确表示a、b放出氧气的质量(纵坐标)与加热时间(横坐标)关系的图像是( )
C
课堂练习
7、实验室可通过加热氯酸钾固体制取氧气，下列实验操作正确的是（ ）
A．组装好装置后，检查装置气密性
B．实验结束时，先移走酒精灯再从水槽移出导管
C．水槽中有气泡冒出时，立即收集气体
D．加入药品后，直接将酒精灯火焰对准药品加热
B
课堂练习
8、15%的H2O2溶液在二氧化锰催化作用下会剧烈反应产生O2．实验室欲利用15%的H2O2溶液制取O2，则下列装置中，仪器选择和药品放置最合理的是（ ）
D
课堂总结
1、工业上一般利用液氧和液氮的沸点不同，采用物理方法“冷冻空气分离法”来获取氧气。
2、实验室一般采用双氧水在二氧化锰催化下分解的方法来制取氧气。其中二氧化锰是催化剂，起催化作用。
3、催化剂能改变其他物质的化学反应速度，而自身的质量和化学性质在化学反应前后保持不变。
4、收集氧气可用排水法，也可用向上排空气法。
5、有气体参加反应或有气体生成的实验装置一般要进行装置的气密性检查。
板书设计
实验室制取氧气
（化学方法）
工业上获取氧气：冷冻空气分离法（物理方法）
原料：
双氧水（常用）、氯酸钾、高锰酸钾等物质
原理：
2H2O2 2H2O+O2↑
MnO2
2KMnO4 = K2MnO4+MnO2+O2↑
△
2KClO3 = 2KCl+ 3O2↑
催化剂
△
催化剂：
能改变其他反应的速度，但自身的质量和化学性质不变。
收集氧气：
排水法或向上排空气法
作业布置
1、认真复习本节课的内容：实验装置图、操作注意事项、主干知识点、化学方程式等。
2、完成作业本中相应内容
3、预习第4节的相关内容。
谢谢
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