第二单元课题3 氧气的制取 课件—2022-2023学年九年级化学人教版上册(共51张PPT)

(共51张PPT)
第二单元 我们周围的空气
课题3 制取氧气
教学目标
1.了解实验室制取氧气的主要方法和原理
2.学会制取氧气的有关实验操作
3.了解催化剂、分解反应的概念
(第一课时)
光合作用
光照
酶、叶绿体
二氧化碳 + 水
葡萄糖 + 氧气
加热高锰酸钾（KMnO4）
分解过氧化氢（H2O2）和二氧化锰(MnO2)
加热氯酸钾(KClO3)和二氧化锰
实验室制取氧气常用的三种方法：
思考：1、各种方法有何优缺点
2、用什么方法最好？
氯酸钾 白色固体
一、药品
过氧化氢溶
液无色液体
二氧化锰
黑色固体
高锰酸钾
暗紫色固体
紫红色溶液
溶于水
过氧化氢 水+氧气
二氧化锰
（二）、制取氧气的原理
1、分解过氧化氢与二氧化锰
(无、液) (黑、固)
H2O2
MnO2
H2O
O2
+
2、加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气
氯酸钾
二氧化锰
加热
氯化钾 + 氧气
(白、固)
(白、固)
3、加热高锰酸钾制取氧气
高锰酸钾
加热
锰酸钾+二氧化锰+氧气
（暗紫色固体） （绿色固体）（黑色粉末）
KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2
加热
KClO3
MnO2
KCl
O2
+
加热
三、加热高锰酸钾制取氧气
编号 现象 分析
(1)
(2)
较快有气泡冒出
产生氧气的速率较快
带火星的木条复燃
氧气支持燃烧
1、2--5：
四、过氧化氢（H2O2）制取氧气
1实验探究
⑴
⑵
实验步骤 实验现象 分析
（1）在试管中加入5mL 5%过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，观察现象。
（2）向上述试管中加入少量二氧化锰，把带火星的木条伸入试管，观察现象。
木条不能复燃
没有氧气放出
有氧气放出
产生大量气泡,
带火星的木条
复燃
结论与解释：
二氧化锰能加快过氧化氢分解的速率
实验步骤 实验现象 分析
（3）待上述试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管，观察现象。
产生大量气泡,带
火星的木条复燃
结论与解释：
反应前后二氧化
锰的质量相等
（4）反应前后，二氧化锰的质量没有改变。
（3）反应前后，二氧化锰的化学性质没有改变。
（4）实验前，用天平称量二氧化锰的质量；实验后把二氧化锰洗净、干燥，再称量。
有氧气放出
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都没有发生变化的物质叫催化剂（又叫触媒），起催化作用。
催化剂：
“一变”：改变其他物质的化学反应速率（改变≠加快）
“二不变”：本身的质量和化学性质在反应前后都没有改变
二氧化锰能加快过氧化氢分解的速率，
反应前后，二氧化锰的质量和化学性质没有改变。
通过上述实验得知：
因此，二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，在过氧化氢分解制氧气的反应中起催化作用。
探究目标 实验方法 现象
证明MnO2在反应前后的化学性质不变
证明MnO2在反应前后质量不变
向重复使用的MnO2，再加入H2O2溶液，判断MnO2是否还具有催化性能
称量反应前MnO2的质量，并把试验后的MnO2经过滤、洗涤、干燥，再称量
仍然能产生气泡
MnO2反应前后质量相等
“二不变”：本身的质量和化学性质在反应前后都没有改变
【几点注意】
1.催化剂改变反应的速率，可能加快也可能减慢，但不能使一个不能发生的反应发生反应。
2.催化剂在化变前后，质量和化学性质不变，物理性质有可能改变，如催化剂的存在状态改变。
（所以不能说性质不变，要强调是化学性质）
3.催化剂只能改变反应的速率，不能增加生成物的量。
4.对于有催化剂参加的反应，若没有催化剂，反应照常进行，只是速率不同。
5.一种物质可以做多个反应的催化剂;一个反应可以有多种催化剂，但催化效果可能不同。
催化剂在化工生产中有重要作用
思考：
1、催化剂在反应中一定是加快反应速率。
2、过氧化氢只能用二氧化锰作催化剂。
3、二氧化锰在任何反应中都是催化剂。
×
×
×
催化剂在化工生产有广泛的应用 ，生产化肥、农药、多种化工原料都要使用催化剂。
【说明】此反应中，二氧化锰既不是反应物也不是生成物，只是一种催化剂，应算作一个反应条件，所以二氧化锰写在箭头的上方。
过氧化氢 水+氧气
二氧化锰
制取原理（文字表达式）
(无、液) (黑、固)
H2O2
MnO2
H2O
O2
+
实验室用过氧化氢制取氧气的装置：
用过氧化氢制取氧气
固液不加热型
探究分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用
思考与交流：
1.要证明一种物质是过氧化氢分解的催化剂，设计实验的思路是怎样的？
（1）验证该物质能加快过氧化氢分解的速率
（2）验证该物质在反应前后化学性质不变
（3）验证该物质在反应前后质量不变
五、加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气
编号 现象 原因
(1)
(2)
较快有气泡冒出
产生氧气的速率较快
带火星的木条复燃
氧气支持燃烧
1、探究：
六、加热氯酸钾、高锰酸钾制取氧气的装置
氯酸钾
KClO3
氯化钾 + 氧气
二氧化锰
加热
KCl O2
（1）、
（2）、
高锰酸钾
锰酸钾+二氧化锰+氧气
加热
KMnO4
K2MnO4 MnO2 O2
固固要加热型
分解反应
加热
高锰酸钾
KMnO4
锰酸钾+二氧化锰+氧气
K2MnO4 +
O2
MnO2 +
过氧化氢 水 + 氧气
二氧化锰
H2O2 H2O + O2
MnO2
氯酸钾 氯化钾 + 氧气
二氧化锰
KClO3 KCl + O2
加热
MnO2
以下三个反应有什么共同特征？
反应物都是一种
生成物都是两种或两种以上
都有氧气生成
分解反应
分解反应和化合反应
由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。
※※化合反应和分解反应都属于基本反应类型。
分解反应：
特点：
一变多
通式：
X A＋B＋……
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。
特点：
多变一
通式：
A＋B＋…… X
六、工业上制氧气的方法：
①、分离液态空气法:
②、膜分离技术法
以上两种方法均为物理变化
空气
降温加压
液态空气
蒸馏
(沸点低)
出去的是:
留下的是:
(沸点高)
氮气
氧气
1、原料：空气
2、方法：
氧气的工业制法
A__________B_________
C__________D_________
E___________F________
试管
铁架台
洒精灯
导管
集气瓶
水槽
练习
1、指出下列图中各仪器的名称：
练习
2．工业上制取大量氧气的方法是( )
（A）加热氯酸钾 （B）加热高锰酸钾
（C）分离液态空气 （D）加热二氧化锰
3．催化剂在化学反应中所起的作用是( ） (A)加快化学反应速率 (B)减慢化学反应速率
(C)改变化学反应速率 (D)使生成物质量增加
4.加热下列物质反应比较快且生成的氧气最多的是( )
（A）5g氯酸钾 （B）5g二氧化锰
（C）5g氯酸钾和5g二氧化锰
（D）5g氯酸钾和5g高锰酸钾
C
C
D
教学目标
学习定位
1.学会加热高锰酸钾制取氧气的有关实验操作
2.通过实验，进一步掌握氧气的化学性质
(第二课时)
复习：1、实验室制取氧气有哪些反应：
氯酸钾
KClO3
氯化钾 + 氧气
二氧化锰
加热
KCl O2
（1）、
（2）、
高锰酸钾
锰酸钾+二氧化锰+氧气
加热
KMnO4
K2MnO4 MnO2 O2
过氧化氢
二氧化锰
水 + 氧气
H2O2 H2O + O2
（3）、
暗紫色固体
紫红色溶液
溶于水
药品：
高锰酸钾
一.加热高锰酸钾制氧气
实验装置
收集装置
反应物为固体
反应条件需要加热
气体不易溶于水
发生装置
且不与水反应
A
B
C
D
E
F
A__________B_________
C__________D_________
E___________F_________
试 管
铁架台
酒精灯
导 管
集气瓶
水槽
1.仪器名称:
①
③
②
2、装置注意事项
防止加热时产生的水回流，使试管破裂
有利于排出试管内的空气
防止加热时试管内的粉末状物质进入导管
1、试管口应略低于试管底.
2、导气管应与橡皮塞齐平。
3、导气管口应塞一团棉花。
防止引发火灾
7、导管只能伸于集气瓶口
④
⑤
⑥
4、铁夹应夹在试管的中上部或离试管口1/3处。
5、药品应平铺于管底，用外焰加热。
6、酒精灯内的酒精不能超过2/3。

例题：改正下图中的错误，
3、铁夹应夹在试管的中上部
4、试管口应略低于试管底
1、应用外焰对准药品加热
2、导气管应与橡皮塞齐平
①、查:检查装置气密性
实验步骤
谐音:
茶
将导管的一端放入水中，双手握住试管
操作：
若导管口有气泡冒出，
（松手后导管口有一段水柱）
证明装置气密性良好。
现象：
结论：
② 装、装入药品
用药匙或纸槽向试管中加入适量的高锰酸钾，
然后在试管口放一团棉花。
目的是防止加热时试管内的粉末状物质进入导管。
庄
③定、固定装置
按照从左到右，从上到下的顺序固定仪器。
试管口要略向下倾斜，防止冷凝水倒流炸裂试管。
固定好装置后，将装满水的集气瓶倒立在水槽中。导管不要伸入瓶中。
试管中的导管稍露出橡胶塞即可，便于气体导出。
定
④、点：点燃酒精灯
用火柴点燃酒精灯，应先预热，再对准药品部位用外焰集中加热。
点
排水法
不易溶于水的气体
向上排空气法
向下排空气法
密度比空气大的气体
密度比空气小的气体
⑤、收:气泡连续均匀冒出时开始收集
（1）.收集方法
讨论：用那种方法收集氧气？
收
万能瓶：
a
b
水
a
b
水





讨论：用那种万能瓶收集氧气？
氧气不易溶于水，且不与水反应
优点：收集的气体较纯净
氧气密度比空气大，且不与空气中成分反应
优点：收集的气体较干燥
排水法
向上排空气法
导管口开始出现气泡时，不能马上收集，原因是：刚开始导出的气体为装置内的空气，立即收集会导致收集的气体不纯。
当气泡连续均匀冒出时开始收集氧气。
将带火星的木条放在瓶口，如果木条复燃，说明该瓶内的氧气已满。
（2）、验满方法
2、向上排空气法
1、排水法
气泡从集气瓶口往外冒出时，说明该瓶内的氧气已满。
把带有火星的木条伸入的集气瓶内，若带火星的木条复燃，则证明气体是氧气。
（3）、检验方法
⑥、移：实验结束后，先将导管从水中移出
⑦、熄：再熄灭酒精灯
如果这两个步骤颠倒顺序，会导致水槽中的水倒流，炸裂破管。
后熄
先移
利
息
加热高锰酸钾制氧气实验步骤
查：连接仪器，检查装置的气密性
装：将药品装入试管内，使之平铺在试管的底部，管口放一小团棉花，用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管口
定：用铁夹夹持试管，并固定在铁架台上；将装满水的集气瓶倒扣在水槽中
点：点燃酒精灯进行加热（先预热）
收：用排水法收集氧气
移：实验完毕，先把导管从水槽
中移出
熄：熄灭酒精灯，停止加热
交流讨论
1. 某同学在实验时发现水槽中的水变红了，可能是什么原因？
没有在试管口放一团棉花
2. 某同学制得的氧气不纯，可能是什么原因导致的？
用排水法收集时, 刚开始产生气泡就收集气体 集气瓶末装满水。
用排空气法收集时，药品不足。
交流讨论
3. 本实验中，如果试管炸裂，可能是哪些原因导致的？
加热前，试管外壁有水；
固定仪器时，试管口未略向下倾斜；
加热时，试管底部接触灯芯；
停止加热时，未将导管从水槽中取出；
实验结束后，未冷却就洗刷试管。
二、氧气的性质实验
现象
反应式
放热、
空气中发红氧气中发白光
生成一种使澄清石灰水变浑浊的气体
点燃
碳 ＋ 氧气
二氧化碳
C
CO2
O2
1、碳在氧气中燃烧
2、铁在氧气中燃烧
现象
反应式
剧烈燃烧、火星四射
生成一种黑色的固体
点燃
铁 ＋ 氧气
四氧化三铁
Fe
Fe3O4
O2
1.实验室制取氧气时，装药品的大试管口应 （ ）
（A）朝下 （B）朝上
（C）略向下倾斜 （D）略向上倾斜
2.实验室采用排水法收集氧气时，需将导气管伸入盛满水的集气瓶，这个操作应在（ ）
（A）加热固体药品前
（B）与加热固体药品同时
（C）开始有气泡放出时
（D）气泡连续并均匀放出时
Ｄ
C
练习
知识回顾:
制取氧气
实验室
工业
H2O2——H2O+O2↑
MnO2
KMnO4—K2MnO4+MnO2+O2↑
△
KClO3——KCl+O2↑
△
MnO2
分离液态空气法:
膜分离技术法
学生实验: 1.清点实验仪器和药品; 2.整理实验台;
3.实验
4.拆洗仪器、整理实验台、清点仪器
查：
装：在水槽上用纸槽加入高锰酸钾并塞棉花
点：用外焰由前向后加热药品
收
移：先将导管移离水面
定：试管口应略低于试管底部
熄：后熄灭酒精灯
排水法
向上排空法
：导管口伸到集气瓶口
：导管口伸到接近集气瓶底部
记录现象
分析小结
完成实验报告