2.3氧气的制取课件(共59张PPT 内嵌视频)---2023-2024学年九年级化学人教版上册

(共59张PPT)
第二单元 我们周围的空气
课题3 氧气的制取
氧气有重要的用途，那么怎么制取氧气呢？
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实验室制取氧气的原理
实验室制取氧气的常用方法有三种，用哪一种方法制取氧气最好？
分解过氧化氢（H2O2）溶液
加热氯酸钾（KClO3）
加热高锰酸钾（KMnO4）
1.加热高锰酸钾（KMnO4）
固体：紫黑色
溶液：紫红色
反应原理：
加热
高锰酸钾
KMnO4
锰酸钾+二氧化锰+氧气
K2MnO4
O2
MnO2
2.分解过氧化氢(H2O2)溶液
过氧化氢溶液
无色透明液体
俗称“双氧水”
二氧化锰
黑色粉末
难溶于水
反应原理：
过氧化氢 水 + 氧气
二氧化锰
H2O2 H2O O2
3.加热氯酸钾(KClO3)和二氧化锰（MnO2）混合物
氯酸钾白色固体
二氧化锰黑色粉末难溶于水
反应原理：
氯酸钾 氯化钾 + 氧气
二氧化锰
KClO3 KCl O2
加热
加热
高锰酸钾
KMnO4
锰酸钾+二氧化锰+氧气
K2MnO4
O2
MnO2
1.加热高锰酸钾（KMnO4）
过氧化氢 水 + 氧气
二氧化锰
H2O2 H2O O2
氯酸钾 氯化钾 + 氧气
二氧化锰
KClO3 KCl O2
加热
3.加热氯酸钾(KClO3)
2.分解过氧化氢(H2O2)溶液
实验室制氧气的原理
讨论与交流：
上述三种方法中，从安全、环保、节能、简便等方面考虑，实验室制取氧气的最佳方法是那种？
高锰酸钾
锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
加热
氯酸钾
氯化钾 + 氧气
二氧化锰
加热
过氧化氢
水 + 氧气
二氧化锰
分解过氧化氢(H2O2)溶液。
因为此法不需加热，操作简便，安全、环保、节能。
在用过氧化氢和氯酸钾制取氧气时，加入的二氧化锰起什么作用呢？
探究过氧化氢分解中二氧化锰的作用
观察与思考：
过氧化氢在一般情况下会缓慢分解成水和氧气，但分解速度极其慢，加入二氧化锰后由什么现象
实验：
过氧化氢分解中二氧化锰的作用
步骤一：常温下，把带火星的木条伸入过氧化氢溶液的试管，观察木条是否复燃。
过氧化氢溶液
带有火星的木条
木条不复燃
过氧化氢溶液
现 象：带火星的木条不能复燃；
结 论：常温下过氧化氢溶液分解很慢，放出氧气少。
过氧化氢
溶液
带有火星的木条
木条复燃
加入一定量二氧化锰
步骤二：向上述试管中，加入0.5g二氧化锰，把带火星的木条伸入试管，观察发生的现象。
现 象：带火星的木条复燃；
结 论：常温下二氧化锰（MnO2）加速了过氧化氢溶液的分解，放出的氧气使带火星的木条复燃。
步骤三：反应停止后，重新加入过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，观察发生的现象。
现 象：带火星的木条复燃；
结 论：氧气是过氧化氢产生的，二氧化锰只起加快产生氧气的作用。
过氧化氢溶液
带有火星
的木条
木条复燃
过氧化氢溶液
补充实验：将上述实验最后溶液中的二氧化锰过滤，烘干，称量质量。
现 象：二氧化锰反应前后的质量相等
结 论：二氧化锰能加快过氧化氢制氧气的速率，其本身未见变化
讨论与思考：
过氧化氢 水 + 氧气
二氧化锰
H2O2 H2O O2
在上述反应中, 二氧化锰起了什么作用？
在上述反应中, 二氧化锰起了加速过氧化氢分解的作用。而本身的化学性质和质量都没有改变。
上述过程可表示为：
催化剂和催化作用
在化学反应中，能改变其他物质的化学反应的速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有变化的物质叫催化剂(又叫触媒) 。
1.催化剂的概念
①“一变”：改变其他物质的化学反应速率。
（注意：改变可以是加快，也可以是减慢)
②“二不变”：本身的质量和化学性质都没有改变。
2.催化剂的特点
3.催化作用
催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。
催化剂不是反应物，也不是生成物，只是反应条件。
没有催化剂并不是意味着不能进行反应,只是反应速率不同。　
催化剂是针对具体反应而言的，不是对所有反应都起作用。
催化剂不能使生成物质量增加。
催化剂的物理性质在反应前后可能改变。
易错警示
0
0
A
B
氧
气
的
质
量
t/s
有催化剂
无催化剂
有催化剂
无催化剂
B
t/s
氧
气
的
质
量
用等质量等浓度过氧化氢溶液制氧气，图像正确的是（ ）
易错提醒
催化剂的使用，只能改变化学反应的速率，而不改不生成物的质量
分析下面三个制取氧气的反应，它们有什么共同的特征？与化合反应相比，有什么不同
高锰酸钾
锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
加热
过氧化氢
水 + 氧气
二氧化锰
氯酸钾
氯化钾 + 氧气
二氧化锰
加热
分解反应
1.分解反应的概念
由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应叫做分解反应。
⑴特征：
一“变”多
⑵通式：
AB → A + B
属于基本反应类型
反应类型 化合反应 分解反应
定义
形式
参加反应的物质种类
生成物质的种类
由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应
由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应
A + B → AB（多变一）
AB → A + B （一变多）
两种或两种以上
一种
一种
两种或两种以上
2.化合反应和分解反应的区别
实验室制氧气的原理、催化剂
实验室制取氧气的原理
加热高锰酸钾
分解过氧化氢
加热氯酸钾
探究二氧化锰的作用
催化剂和催化剂作用
催化剂的概念
催化剂的特点
催化作用
分解反应
AB → A + B （一变多）
课堂小结
1.实验室用过氧化氢制取氧气，若实验中忘记加入二氧化锰，其结果是（ ）
A.不产生氧气
B.产生氧气的速度慢
C.产生氧气的总量少
D.没有影响
B
随堂训练
2.下列关于催化剂的说法正确的是（　　）
A．催化剂是指只能加快化学反应速率的物质
B．化学反应如果不使用催化剂，则就不能发生
C．二氧化锰是所有反应的催化剂
D．催化剂在化学反应前后化学性质和质量都不变
D
3.下列反应属于分解反应的是：
(1)(3)
（1）碳酸 二氧化碳+水
（2）铁 + 氧气 四氧化三铁
（3）氧化汞 汞 + 氧气
（4）石蜡 + 氧气 水 +二氧化碳
加热
点燃
点燃
实验室制取氧气的过程中，有哪些需要注意的地方呢？怎么选择药品和仪器呢？
导入新课
实验室制取氧气的装置
1.发生装置
反应物:
反应物：
②固液不加热型
①固固加热型
固体
反应条件：
加热
固体和液体
不需要加热
反应条件：
根据反应物的状态和反应条件确定
交流与讨论：
下面是固液不加热型的变形装置图，它们各有什么优点
装置简单适用于制取少量的气体
便于随时
添加药品
可以控制
反应速率
可以控制反应的发生和停止
排水法
不溶或难溶于水的气体
向上排空气法
密度比空气大的气体
2.收集装置
根据气体的溶解性和密度确定
向下排空气法
密度比空气小的气体
要收集到较干燥的氧气：选用___________________。
要收集到较纯净的氧气：选用___________________。
氧气的收集方法是什么？
(1) 排水法
氧气不易溶于水
氧气的密度比空气略大
向上排空气法
排水法
(2) 向上排空气法
多功能瓶
组成仪器
常见类型
1.排空气法收集气体
瓶中不需要装任何试剂。使用上取决于气体的密度与性质
a.气体不与空气反应、收集密度明显比空气大的
气体流向是：长进短出
向上排空气法
b.气体不与空气反应、收集密度比空气小的气体
气体流向是：短进长出
向下排空气法
2.排水法收集气体
在瓶中盛满水,在出水导管后连接烧杯接水。
如果气体与水反应且与空气反应（例如NO），可以在瓶中装满其他液体（如煤油）或者可以隔绝水与气体的液体，其他同排水法收集气体。
气体流向是：短进长出
3.洗气（除杂质）和检验
集气瓶内装有吸收杂质的液体或验气所需试剂
气体流向是：长进短出
实验室制取氧气的过程
1.加热高锰酸钾（KMnO4）
实验：加热高锰酸钾
反应原理：
加热
高锰酸钾
KMnO4
锰酸钾+二氧化锰+氧气
K2MnO4
O2
MnO2
实验步骤
（1）连接装置，检查装置气密性
（2）将药品装入试管内，使之平铺在试管的底部
（3）用铁夹夹持试管，并固定在铁架台上
（4）点燃酒精灯加热
（5）用排水法收集氧气
（6）把导管移离出水面
（7）熄灭酒精灯
高锰酸钾制取氧气中的注意事项
药品要平铺在试管底部。目的：增大受热面积。
铁夹要夹在离试管口约1/3处。目的：便于加热，防止试管破裂
试管口略向下倾斜。目的：防止冷凝水倒流，使试管炸裂。
试管内导管伸入试管不能太长。目的：有利于气体导出。
加热时要先预热，再对准药品部位加热。目的：防止受热不均匀，使试管炸裂。
导管口塞一团棉花。目的：防止高锰酸钾粉末进入导管造成堵塞。
高锰酸钾制取氧气中的注意事项
等有连续的气泡产生时再收集。目的：刚产生的气泡中混有空气，这时的气体不纯。
实验结束时，要先把导管从水槽中移除，再熄灭酒精灯。目的是:防止水槽里的水倒流到试管内，引起试管炸裂。
集气瓶充满水后倒放在水槽中，不能留有气泡。
如果留有气泡，会导致收集到的气体不纯。
①用排水法收集：当集气瓶的瓶口有气泡冒出时，证明已收集满。
②用向上排空气法收集：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已收集满。
验满
将一支带火星的木条伸进集气瓶内，若木条复燃，证明是氧气。
检验
方法：盖好玻璃片，正放在桌面上
原因：氧气密度比空气略大
存放
O2
2.分解过氧化氢(H2O2)溶液
实验：分解过氧化氢
反应原理：
过氧化氢 水 + 氧气
二氧化锰
H2O2 H2O O2
①检查装置气密性
②向锥形瓶加入二氧化锰固体
③塞好带长颈漏斗（或分液漏斗）和导管的双孔塞
④向长颈漏斗（或分液漏斗）加入过氧化氢溶液
⑤用排水法（向上排空气法）收集氧气
实验步骤
过氧化氢溶液制取氧气中的注意事项
长颈漏斗的末端要伸入液面以下。目的：防止产生的气体逸出。
长颈漏斗中装过氧化氢
锥形瓶中装二氧化锰
用排空气法收集气体时，导管要伸到集气瓶底部。目的：更好的排出空气。
氧气的工业制法
利用液氧（沸点高）和液氮（沸点低）的沸点不同进行分离。分离液态空气过程，没有生成新的物质，是物理变化。
1.原理
低温加压
空气
氮气先蒸发
液态氧气
蒸发
液态空气
2.过程
物理变化
液氧是混合物
实验室制取氧气 氧气的工业制法
氧气的工业制法
实验室制取氧气
制取装置的选择
检验
验满
注意事项
原理
方法
实验步骤
存放
课堂小结
2.实验室用高锰酸钾制取氧气时，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
C
1.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
C
随堂训练
3.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
4.实验室提供过氧化氢溶液、二氧化锰、氯酸钾 和高锰酸钾四种药品及下列仪器。
（1）仪器⑤的名称为　　　　。
（2）利用上述药品及仪器可以制取氧气，反应的文字表达式是
。　
（3）发生和收集氧气的装置，需要选择的最佳仪器组合是　　　　(填序号)。
铁架台
①②⑥⑦
过氧化氢
水 + 氧气
二氧化锰