2.2.2制取氧气（课件）-【生动课堂】2023-2024学年九年级化学第一学期同步备课系列（沪教版·上海）
文档属性
| 名称 | 2.2.2制取氧气（课件）-【生动课堂】2023-2024学年九年级化学第一学期同步备课系列（沪教版·上海） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 36.6MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 沪教版（试用本） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-08-22 21:15:07 | ||
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文档简介
(共43张PPT)
2.2.2制取氧气
第2章 浩瀚的大气
教师
xxx
沪教版（上海） 九年级第一学期
氧气的工业制法
分解反应
氧气的实验室制法
多功能瓶的使用
01
03
02
04
CONTANTS
目 录
氧气的工业制法
01
潜水氧气瓶
医用氧气袋
我们知道氧气有许多用途，那么我们如何制取氧气呢？
要得到某种物质，应当从富含这种物质或者含有其组成元素的物质去寻找。
要得到氧气首先找富含氧气的物质或含有氧元素的物质。
1、从富含这种物质中去寻找，其实就是物理法，那么1.3物质的提纯我们学习了很多提纯的方法(可以回忆下有哪些)，本节工业上用类似于分馏的方法从空气中分离大量的氧气。
2、含有其组成元素的物质去寻找，其实就是化学法（化学反应），我们知道化学反应的微观实质是原子的重新组合。（得含有这种（些）目标元素，才有可能先分解再重新组合成目标产物，不可能无中生有。）
空气 液态空气 氩气
氮气（沸点较低）
（降温）
氧气（沸点较高）
（加压 ）
蒸发
制取方法：分离液态空气法
制取原理：利用气体的沸点不同
制取过程：
思考：这种方法制取氧气的优缺点是什么？
1、优点：首先它是工业上的制法，包括后面学习电解水为什么不能在工业上实行，工业上制取二氧化碳等等，都可以掌握这种通用方法。
首先，工业上必须考虑成本（价格），其次工业上 必须考虑量的问题(工业上要制取大量目标产物)。
优点：1、可以从空气中分离大量氧气；2、成本低。
2、缺点：所制取的氧气纯度不高。（至少相比化学法制取低很多）
氧气的实验室制法
02
氧气的制取
氧气的实验室制法
加热氯酸钾
(KClO3)
氯酸钾 氯化钾 + 氧气
二氧化锰
加热
KClO3
KCl
O2
分解过氧化氢
(H2O2 )
过氧化氢 水 + 氧气
二氧化锰
H2O2
H2O
O2
实验室制取气体物质的思路分析
怎样收集氧气？
氧气是怎样产生的？
选择反应物
控制反应条件
收集装置
发生装置
环保、安全
选择药品考虑哪些因素？
A.是否含氧元素 B.药品廉价易得
C.反应条件容易控制 D.发生的反应环保、安全
① 水（H2O） ② 二氧化碳（CO2）
③ 氯化钠（NaCl） ④ 高锰酸钾（KMnO4）
⑤ 过氧化氢（H2O2） ⑥ 甲烷（CH4）
下列物质能否作为实验室制取氧气的反应物？依据是什么？
1.分解过氧化氢溶液(H2O2)
3.加热高锰酸钾(KMnO4)
2.加热氯酸钾(KClO3)和二氧化锰（MnO2）的混合物
双氧水（过氧化氢(H2O2)的水溶液），无色透明液体，适用于消毒。H2O2是一种氧化物，一般情况下，会分解生成水和O2，但分解速率较慢。实验室为加快H2O2的分解速率，可加入MnO2，加快了产生O2的速率。
材料
（1）反应原理
氯酸钾 氯化钾+氧气
二氧化锰
加热
氧气的实验室制法（一）
（2）实验装置
①发生装置
选择的考虑因素：药品的状态和反应条件
②收集装置
组装仪器：从下到上，从左到右
选择的考虑因素：气体的水溶性和密度
2KClO3 2KCl + 3O2
↑
(1) 过滤
(3)蒸馏
(2)蒸发
已学过的实验装置
(4)加热高锰酸钾
上述仪器哪一组最适合实验室用氯酸钾来制氧气，为什么？
酒精灯用外焰加热
试管口略向下倾斜
铁夹在距试管口1/3处
导气管略出胶塞
固固加热型
①
②
③
④
①发生装置
便于气体导出
防止冷凝水倒流使试管炸裂
防止试管内气体难以排出
空气
气体
空气
气体
气体
水
向上排空气法
向下排空气法
√
√
温馨提示：
氧气密度比空气大且不易溶于水
选择的考虑因素：气体的水溶性和密度
②收集装置
排水法
注意要点：导管要插到集气瓶底部，使空气顺利排出
排水法制取氧气
向上排空气法制取氧气
用氯酸钾制氧气的制取装置
√
①检查装置气密性
②将KClO3和MnO2以质量比约3：1的
比例混合均匀装入，并平铺于试管底部
④点燃酒精灯，先对固体混合物均匀加热，
再用酒精灯外焰集中加热
⑤收集气体
⑥把导管移出离开水面
③连接装置，固定试管，试管口略向下倾斜
⑦熄灭酒精灯
先将导管一端伸入水中，然后用手紧握试管，观察导管口有没有气泡冒出或冷却后导管内能否形成一段水柱。
（3）实验步骤
防止水倒吸使试管炸裂。
防止试管受热不匀而破裂
酒精灯：
“早出晚归”
排水法---更纯净
（2）何时收集满？
检验：将带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃，证明是氧气。
（1）什么时候开始收集？为什么？
导管口有连续均匀气泡冒出时开始收集，最开始排出的是空气。
当集气瓶口有大量气泡冒出时，证明已集满。
（4）收集方法
（5）检验及验满
验满：将带火星的木条伸至集气瓶口，木条复燃，证明已收集满。
向上排空气法
讨论
向上排空气法---更干燥
【主要成分】过氧化氢
【含量规格】15%
【作用与用途】
本品在分解过程中释放出活泼的新生态氧，可用于养殖池塘的增氧，药性温和，使用方便，无残留且绿色环保。
【用法与用量】
用法：将本品以1000倍水稀释后直接泼洒于养殖池塘中。
用量：每亩水深1米用本品100～150mL，病情严重可加量使用。
过氧化氢分解只产生氧气、水
氧气的实验室制法（二）
实验室中能用过氧化氢制取氧气吗？
取5毫升5%的过氧化氢溶液于试管
怎样知道是否产生了氧气？
伸入带火星的木条进行检验
观察到什么现象？说明了什么？
查阅资料，向其中加入一定量的二氧化锰
看是否产生气泡，伸入带火星的木条。
带火星的木条没有复燃。
常温下，过氧化氢分解缓慢，产生少量氧气。
再伸入带火星的木条进行检验
现象如何？说明了什么？
过氧化氢 水 + 氧气
二氧化锰
H2O2
H2O
O2
用过氧化氢溶液制取氧气
1.药品：过氧化氢溶液（无色溶液）、二氧化锰（黑色粉末）
2.反应原理：
H2O2
H2O +
O2
过氧化氢 水 + 氧气
二氧化锰
3.实验装置：
MnO2
上述实验中，二氧化锰所起的作用是什么呢？
探究分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
实验编号 现象 分析
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
结论
带火星的木条不复燃
有大量气泡产生，带火星的木条复燃
有大量气泡产生，带火星的木条复燃
常温下过氧化氢溶液分解很慢，放出的氧气少，不足以使带火星的木条复燃
二氧化锰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
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
二氧化锰能加快过氧化氢分解制取氧气的速率，二氧化锰的化学性质在反应前后未发生改变。
如果在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，你会发现它的质量没有发生变化。
这种在化学反应里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做催化剂（又叫触媒）。
催化剂在化学反应中所起的作用叫做催化作用。
催化剂注意点
催化剂特点
a.一变：
化学反应速率改变，“改变”可以是加快，也可以是减慢；
b.两不变：
催化剂本身的质量和化学性质不改变。
a.催化剂只是一个反应条件；
b.催化剂不改变生成物的量；
c.催化剂是针对具体的化学反应而言，不能单独的说某种物质是催化剂；
d.同一个反应可以有多种催化剂。
反应原理
高锰酸钾
加热
锰酸钾+二氧化锰+氧气
KMnO4 K2MnO4 MnO2 O2
KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2
资料卡片（高锰酸钾制取氧气）
类比氯酸钾制取氧气（固固反应），注意试管口塞一团棉花。
集气瓶
玻璃片
向上排空气法(较干燥)
导管
收集装置和收集方法
氧气的密度比空气略大，可用向上排空气法收集
导管
水槽
集气瓶
排水法
(较纯)
氧气不易溶于水，不与水发生反应，也可用排水法收集
分解反应
03
分解反应
过氧化氢 水+氧气
二氧化锰
高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气
加热
加热
氯酸钾 氯化钾+氧气
二氧化锰
分析上述三个制取氧气的反应，它们有什么共同特征？与化合反应有什么不同？
由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应，叫做分解反应。
化合反应的特点是“多生一”，分解反应的特点则可以归纳为“ ”
一生多
基本反应类型
多功能瓶的使用
04
知识拓展-多功能瓶的正确使用
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（如：O2或CO2），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（如：H2），短进长出。(向下排空气法）
2.排水法收集气体
在瓶中盛满水。短进长出。注意在出水导管后连
接烧杯接水。
3.排液法收集气体
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。
4.洗气（除杂质）
集气瓶内装有吸收杂质的液体，长进短出。
如：除去CO中混有的CO2和水蒸气，应先通过氢
氧化钠溶液，再通过浓硫酸。混合气体应长进短出。
5.验气
集气瓶内装有验气所需试剂，通过现象来证明。
气体流向是：长进短出。
如检验CO中是否混有CO2，应通过澄清石灰水，观察有无白色沉淀生成。
课堂练习
1.实验室用如图所示装置制取氧气，下列实验操作正确的是（ ）
A．加热前，将集气瓶注满水，用玻
璃片盖着倒立在盛水的水槽中
B．先将导管口移入集气瓶，再开始加热
C．收集O2后，将集气瓶移出水槽，然后盖上玻璃片
D．停止加热时，先熄灭酒精灯，再移出导气管
A
2.在进行“氧气的实验室制取与性质”实验时，某同学制得的氧气不纯。你认为可能的原因是（ ）
A．用排水法收集时O2 ，集气瓶装满水
B．用向上排空气法收集O2 时，导管伸入到集气瓶的底部
C．用排水法收集O2 时，导管口冒出气泡，立即收集
D．用排水法收集O2 ，收集满后，在水下盖上玻璃片
C
3.下列关于催化剂的说法正确的是（ ）
A.化学反应前后催化剂的质量不变
B.化学反应前后催化剂的性质不变
C.催化剂只能加快化学反应速率
D.没有催化剂化学反应不能发生
A
4.下列有关空气的说法错误的是（ ）
A．工业上可用分离液态空气的方法制取氧气
B．稀有气体可制成多种用途的电光源
C．二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮都属于空气污染物
D．空气的成分按质量计算，氧气约占21%
D
5．下列关于催化剂的说法正确的是（ ）
A.过氧化氢溶液中加二氧化锰可使产生氧气增多
B.在化学反应前后催化剂质量和性质都不改变
C.所有的催化剂在化学反应中都是加快反应速率
D.在同一反应中可以用多种催化剂改变速率
D
6.在试管甲和试管乙中放入等质量的KClO3，在试管甲中加入一定量的MnO2，分别加热并充分反应，下图对该实验产生气体的质量与反应时间的关系，描述合理的是（ ）
A
感谢观看
2.2.2制取氧气
第2章 浩瀚的大气
教师
xxx
沪教版（上海） 九年级第一学期
氧气的工业制法
分解反应
氧气的实验室制法
多功能瓶的使用
01
03
02
04
CONTANTS
目 录
氧气的工业制法
01
潜水氧气瓶
医用氧气袋
我们知道氧气有许多用途，那么我们如何制取氧气呢？
要得到某种物质，应当从富含这种物质或者含有其组成元素的物质去寻找。
要得到氧气首先找富含氧气的物质或含有氧元素的物质。
1、从富含这种物质中去寻找，其实就是物理法，那么1.3物质的提纯我们学习了很多提纯的方法(可以回忆下有哪些)，本节工业上用类似于分馏的方法从空气中分离大量的氧气。
2、含有其组成元素的物质去寻找，其实就是化学法（化学反应），我们知道化学反应的微观实质是原子的重新组合。（得含有这种（些）目标元素，才有可能先分解再重新组合成目标产物，不可能无中生有。）
空气 液态空气 氩气
氮气（沸点较低）
（降温）
氧气（沸点较高）
（加压 ）
蒸发
制取方法：分离液态空气法
制取原理：利用气体的沸点不同
制取过程：
思考：这种方法制取氧气的优缺点是什么？
1、优点：首先它是工业上的制法，包括后面学习电解水为什么不能在工业上实行，工业上制取二氧化碳等等，都可以掌握这种通用方法。
首先，工业上必须考虑成本（价格），其次工业上 必须考虑量的问题(工业上要制取大量目标产物)。
优点：1、可以从空气中分离大量氧气；2、成本低。
2、缺点：所制取的氧气纯度不高。（至少相比化学法制取低很多）
氧气的实验室制法
02
氧气的制取
氧气的实验室制法
加热氯酸钾
(KClO3)
氯酸钾 氯化钾 + 氧气
二氧化锰
加热
KClO3
KCl
O2
分解过氧化氢
(H2O2 )
过氧化氢 水 + 氧气
二氧化锰
H2O2
H2O
O2
实验室制取气体物质的思路分析
怎样收集氧气？
氧气是怎样产生的？
选择反应物
控制反应条件
收集装置
发生装置
环保、安全
选择药品考虑哪些因素？
A.是否含氧元素 B.药品廉价易得
C.反应条件容易控制 D.发生的反应环保、安全
① 水（H2O） ② 二氧化碳（CO2）
③ 氯化钠（NaCl） ④ 高锰酸钾（KMnO4）
⑤ 过氧化氢（H2O2） ⑥ 甲烷（CH4）
下列物质能否作为实验室制取氧气的反应物？依据是什么？
1.分解过氧化氢溶液(H2O2)
3.加热高锰酸钾(KMnO4)
2.加热氯酸钾(KClO3)和二氧化锰（MnO2）的混合物
双氧水（过氧化氢(H2O2)的水溶液），无色透明液体，适用于消毒。H2O2是一种氧化物，一般情况下，会分解生成水和O2，但分解速率较慢。实验室为加快H2O2的分解速率，可加入MnO2，加快了产生O2的速率。
材料
（1）反应原理
氯酸钾 氯化钾+氧气
二氧化锰
加热
氧气的实验室制法（一）
（2）实验装置
①发生装置
选择的考虑因素：药品的状态和反应条件
②收集装置
组装仪器：从下到上，从左到右
选择的考虑因素：气体的水溶性和密度
2KClO3 2KCl + 3O2
↑
(1) 过滤
(3)蒸馏
(2)蒸发
已学过的实验装置
(4)加热高锰酸钾
上述仪器哪一组最适合实验室用氯酸钾来制氧气，为什么？
酒精灯用外焰加热
试管口略向下倾斜
铁夹在距试管口1/3处
导气管略出胶塞
固固加热型
①
②
③
④
①发生装置
便于气体导出
防止冷凝水倒流使试管炸裂
防止试管内气体难以排出
空气
气体
空气
气体
气体
水
向上排空气法
向下排空气法
√
√
温馨提示：
氧气密度比空气大且不易溶于水
选择的考虑因素：气体的水溶性和密度
②收集装置
排水法
注意要点：导管要插到集气瓶底部，使空气顺利排出
排水法制取氧气
向上排空气法制取氧气
用氯酸钾制氧气的制取装置
√
①检查装置气密性
②将KClO3和MnO2以质量比约3：1的
比例混合均匀装入，并平铺于试管底部
④点燃酒精灯，先对固体混合物均匀加热，
再用酒精灯外焰集中加热
⑤收集气体
⑥把导管移出离开水面
③连接装置，固定试管，试管口略向下倾斜
⑦熄灭酒精灯
先将导管一端伸入水中，然后用手紧握试管，观察导管口有没有气泡冒出或冷却后导管内能否形成一段水柱。
（3）实验步骤
防止水倒吸使试管炸裂。
防止试管受热不匀而破裂
酒精灯：
“早出晚归”
排水法---更纯净
（2）何时收集满？
检验：将带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃，证明是氧气。
（1）什么时候开始收集？为什么？
导管口有连续均匀气泡冒出时开始收集，最开始排出的是空气。
当集气瓶口有大量气泡冒出时，证明已集满。
（4）收集方法
（5）检验及验满
验满：将带火星的木条伸至集气瓶口，木条复燃，证明已收集满。
向上排空气法
讨论
向上排空气法---更干燥
【主要成分】过氧化氢
【含量规格】15%
【作用与用途】
本品在分解过程中释放出活泼的新生态氧，可用于养殖池塘的增氧，药性温和，使用方便，无残留且绿色环保。
【用法与用量】
用法：将本品以1000倍水稀释后直接泼洒于养殖池塘中。
用量：每亩水深1米用本品100～150mL，病情严重可加量使用。
过氧化氢分解只产生氧气、水
氧气的实验室制法（二）
实验室中能用过氧化氢制取氧气吗？
取5毫升5%的过氧化氢溶液于试管
怎样知道是否产生了氧气？
伸入带火星的木条进行检验
观察到什么现象？说明了什么？
查阅资料，向其中加入一定量的二氧化锰
看是否产生气泡，伸入带火星的木条。
带火星的木条没有复燃。
常温下，过氧化氢分解缓慢，产生少量氧气。
再伸入带火星的木条进行检验
现象如何？说明了什么？
过氧化氢 水 + 氧气
二氧化锰
H2O2
H2O
O2
用过氧化氢溶液制取氧气
1.药品：过氧化氢溶液（无色溶液）、二氧化锰（黑色粉末）
2.反应原理：
H2O2
H2O +
O2
过氧化氢 水 + 氧气
二氧化锰
3.实验装置：
MnO2
上述实验中，二氧化锰所起的作用是什么呢？
探究分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
实验编号 现象 分析
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
结论
带火星的木条不复燃
有大量气泡产生，带火星的木条复燃
有大量气泡产生，带火星的木条复燃
常温下过氧化氢溶液分解很慢，放出的氧气少，不足以使带火星的木条复燃
二氧化锰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
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
二氧化锰能加快过氧化氢分解制取氧气的速率，二氧化锰的化学性质在反应前后未发生改变。
如果在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，你会发现它的质量没有发生变化。
这种在化学反应里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做催化剂（又叫触媒）。
催化剂在化学反应中所起的作用叫做催化作用。
催化剂注意点
催化剂特点
a.一变：
化学反应速率改变，“改变”可以是加快，也可以是减慢；
b.两不变：
催化剂本身的质量和化学性质不改变。
a.催化剂只是一个反应条件；
b.催化剂不改变生成物的量；
c.催化剂是针对具体的化学反应而言，不能单独的说某种物质是催化剂；
d.同一个反应可以有多种催化剂。
反应原理
高锰酸钾
加热
锰酸钾+二氧化锰+氧气
KMnO4 K2MnO4 MnO2 O2
KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2
资料卡片（高锰酸钾制取氧气）
类比氯酸钾制取氧气（固固反应），注意试管口塞一团棉花。
集气瓶
玻璃片
向上排空气法(较干燥)
导管
收集装置和收集方法
氧气的密度比空气略大，可用向上排空气法收集
导管
水槽
集气瓶
排水法
(较纯)
氧气不易溶于水，不与水发生反应，也可用排水法收集
分解反应
03
分解反应
过氧化氢 水+氧气
二氧化锰
高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气
加热
加热
氯酸钾 氯化钾+氧气
二氧化锰
分析上述三个制取氧气的反应，它们有什么共同特征？与化合反应有什么不同？
由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应，叫做分解反应。
化合反应的特点是“多生一”，分解反应的特点则可以归纳为“ ”
一生多
基本反应类型
多功能瓶的使用
04
知识拓展-多功能瓶的正确使用
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（如：O2或CO2），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（如：H2），短进长出。(向下排空气法）
2.排水法收集气体
在瓶中盛满水。短进长出。注意在出水导管后连
接烧杯接水。
3.排液法收集气体
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。
4.洗气（除杂质）
集气瓶内装有吸收杂质的液体，长进短出。
如：除去CO中混有的CO2和水蒸气，应先通过氢
氧化钠溶液，再通过浓硫酸。混合气体应长进短出。
5.验气
集气瓶内装有验气所需试剂，通过现象来证明。
气体流向是：长进短出。
如检验CO中是否混有CO2，应通过澄清石灰水，观察有无白色沉淀生成。
课堂练习
1.实验室用如图所示装置制取氧气，下列实验操作正确的是（ ）
A．加热前，将集气瓶注满水，用玻
璃片盖着倒立在盛水的水槽中
B．先将导管口移入集气瓶，再开始加热
C．收集O2后，将集气瓶移出水槽，然后盖上玻璃片
D．停止加热时，先熄灭酒精灯，再移出导气管
A
2.在进行“氧气的实验室制取与性质”实验时，某同学制得的氧气不纯。你认为可能的原因是（ ）
A．用排水法收集时O2 ，集气瓶装满水
B．用向上排空气法收集O2 时，导管伸入到集气瓶的底部
C．用排水法收集O2 时，导管口冒出气泡，立即收集
D．用排水法收集O2 ，收集满后，在水下盖上玻璃片
C
3.下列关于催化剂的说法正确的是（ ）
A.化学反应前后催化剂的质量不变
B.化学反应前后催化剂的性质不变
C.催化剂只能加快化学反应速率
D.没有催化剂化学反应不能发生
A
4.下列有关空气的说法错误的是（ ）
A．工业上可用分离液态空气的方法制取氧气
B．稀有气体可制成多种用途的电光源
C．二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮都属于空气污染物
D．空气的成分按质量计算，氧气约占21%
D
5．下列关于催化剂的说法正确的是（ ）
A.过氧化氢溶液中加二氧化锰可使产生氧气增多
B.在化学反应前后催化剂质量和性质都不改变
C.所有的催化剂在化学反应中都是加快反应速率
D.在同一反应中可以用多种催化剂改变速率
D
6.在试管甲和试管乙中放入等质量的KClO3，在试管甲中加入一定量的MnO2，分别加热并充分反应，下图对该实验产生气体的质量与反应时间的关系，描述合理的是（ ）
A
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