2023-2024学年度沪教版化学九年级上册2.1第2课时氧气的制法课件（共41张PPT)

(共41张PPT)
第1节 性质活泼的氧气
第2课时 氧气的制法
1. 空气中氧气的含量是多少？
2. 空气中的氧气是如何产生的？
光合作用
导入新课，思考与交流：
(该过程是物理变化)
分离液态空气法：
利用两者沸点的不同
一般先将空气除尘净化，除去二氧化碳和水蒸气，获得净化后的氮气和氧气的混合物。
一、氧气的工业制法
先蒸发出来的是____气，剩下的是 _____。
根据行业规定液氧储存在___色钢瓶中，液氮储存在___色钢瓶中。
蓝
黑
液态氧
氮
课堂探究
方法（一）： 加热高锰酸钾制氧气
（2）实验原理：
高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
加热
KMnO4 K2MnO4+ MnO2 + O2↑
加热
二、氧气的实验室制法
符号表达式为：
高锰酸钾（KMnO4），紫黑色的固体。
（1）药品：
棉花
（3）反应装置
固体与固体反应又需加热，可用下装置：
发生装置
收集装置
加热高锰酸钾制氧气
排水法收集
固固加热型
【思考】还可用什么方法收集氧气？
试管口略向下倾斜
药品平铺
导管刚伸出橡皮塞
①查：组装好仪器后检查装置的气密性
②装：将高锰酸钾装入试管里，并在试管口放一团棉花，用带有导管的塞子塞紧试管口
③定：把试管口略向下倾斜固定在铁架台上
④点：点燃酒精灯，先预热，后集中加热
⑤收：排水法收集氧气
⑥离：实验结束，把导管移离水槽
⑦熄：熄灭酒精灯
（4）实验步骤
可简单归纳为：“茶、庄、定、点、收、利、息”
【交流讨论】
1、如何检查装置的气密性？
将导管一端浸入水中，用手紧握试管，若导管口有气泡冒出，移开手后导管内形成一段水柱，则装置的气密性良好。
【交流讨论】
3、试管口要塞一团棉花的原因是？
2、导气管伸出橡皮塞能不能太长？
方法一：加热高锰酸钾制氧气
不能，太长不利于排尽空气
防止加热时高锰酸钾粉末进入导管，堵塞导管。
×
√
4、导管口刚有气泡冒出，能否立刻将导管插入集气瓶中收集？
5、步骤6、步骤7颠倒，即先熄灭酒精灯后将导管从水槽中移出，将产生什么后果？
不能；因为刚有气泡冒出时其中混有空气,待气泡连续、均匀冒出时再收集。
先熄灭酒精灯，试管冷却，试管内压强减小，水槽里的水倒吸使热试管炸裂。
【小结】加热高锰酸钾制氧气的步骤
检查气密性
装药品
收集气体
熄灭酒精灯
固定试管
点燃酒精灯
移出导管于水面
“查、装、定、点、收、离、熄”
排水法收集装置
适用范围：
不与水反应，且不易或难溶解于水的气体
优点：
缺点：
收集的气体混有水蒸气，不干燥
（1）易于收集到较纯净的气体
（2）便于观察气体是否已经收集满
（5）氧气的收集方法
方法一：排水法
向上排空气法
适用范围：
密度比空气大，且不与空气中的成分发生反应的气体
优点
（1）收集的气体较干燥
（2）操作较为方便
缺点
（1）较难判断气体是否已经收集满
（2）收集到的气体可能不纯净，混有空气
方法二：向上排空气法
（5）收集方法
注意：导管口靠近集气瓶底
氧气的检验：
用带火星的小木条伸入瓶内，
若小木条复燃，则气体为氧气。
（6）气体的检验与验满：.科.网
氧气的验满：
（6）气体的检验与验满：.科.网
用带火星的小木条放置于瓶口，若小木条复燃，则气体已集满。
排水法：
当集气瓶口有大气泡逸出时，
证明已集满。
向上排空气法：
1、试管口要略向下倾斜，防止冷凝水倒流使试管炸裂。
2、试管口要放一团棉花，防止高锰酸钾粉末堵塞导管。
3、导管略伸出橡皮塞即可，有利于排尽空气。
4、用排水法集气时，应待气泡连续、均匀冒出时再收集，
以免收集的气体中混有空气。
5、用向上排空气法集气时，应将导管口靠近集气瓶底
部，赶尽空气，以免气体不纯。
6、停止加热时，要先将导管移出水面，然后再熄灭酒精灯，防止水槽里的水倒吸，使试管炸裂。
【小结】
高锰酸钾制氧气的注意事项
1、实验药品：稀双氧水（6%的过氧化氢溶液），二氧化锰
黑色固体，难溶于水z
2、实验装置： z
方法（二）：双氧水分解制氧气
2、实验装置： z
1、实验药品：稀双氧水（6%的过氧化氢溶液），二氧化锰
发生装置：固液不加热型
方法2：双氧水分解制氧气
3、操作步骤：
（1）按要求组装好仪器后检查装置的气密性。
（2）将二氧化锰放入锥形瓶中，塞紧橡皮塞。
（5）待气泡连续、均匀放出时用排水法收集氧气，并将收集好的集气瓶正放在实验台上。
（4）拧开分液漏斗的活塞，滴加双氧水。
（3）取下分液漏斗的玻璃塞，关闭分液漏斗的活塞，向分液漏斗中加双氧水。
【思考】如何检查装置气密性？
方法：取下分液漏斗上面的塞子，关闭分液漏斗活塞，向分液漏斗中加水，用止水夹夹紧导管上的橡皮管，打开分液漏斗活塞，若一段时间后分液漏斗中的水不持续流下，说明装置气密性良好。
现象
原因
带火星木条不能复燃
常温过氧化氢下分解速率慢，放出氧气少
带火星的木条
木条不复燃
步骤1：在常温下，把带火星的木条伸入盛有5mL 6％过氧化氢溶液的试管，观察现象。木条能否复燃？
【实验探究】
分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用
步骤2：给过氧化氢溶液加热能否使小木条复燃？
现象
结论
带火星木条复燃
加热时，过氧化氢分解速率加快
步骤3：在常温下，盛有5mL 6％过氧化氢溶液的试管中，加入少量二氧化锰，把带火星的木条伸入试管。观察发生
的现象。
过氧化氢溶液
二氧化锰
带有火星的木条
木条复燃
现象
结论
加入二氧化锰后带火星木条复燃　
在常温下二氧化锰加快了过氧化氢的分解。　
步骤4：待步骤3的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。观察发生的现象。待试管中又没有现象发生时，再重复上述操作，观察现象。
带有火星的木条
木条
复燃
双氧水溶液
现象
结论
重新加入过氧化氢溶液，木条又复燃　
二氧化锰仍然起加快反应的作用 。
【思考】整个过程中好象二氧化锰永远用不完，说明什么？
1、定义：在化学反应中能改变化学反应速率，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。
催化剂
“一变”：改变化学反应速率
“二不变”：本身的质量和化学性质都没有改变
2、特点：一变二不变
过氧化氢
二氧化锰
水+ 氧气
H2O2 H2O + O2 ↑
MnO2
【小结】
双氧水制氧气
文字表达式：
符号表达式：
二氧化锰是该反应的催化剂,起了催化作用。
注意：催化剂只能改变化学反应速率，而不会影响反应能否进行，也不会影响生成物的质量。
KClO3 KCl＋ O2 ↑
MnO2
加热
（2）实验原理：
（1）实验药品：
氯酸钾（ KClO3 、白色粉末）
与二氧化锰(黑色粉末)
二氧化锰是该反应的催化剂,起了催化作用。
二氧化锰
氯酸钾 氯化钾+氧气
加热
同一种物质可以作不同反应的催化剂。
结论：
方法三 ：氯酸钾分解制氧气
加热氯酸钾制氧气
加热高锰酸钾制氧气
细看两幅图的区别
用高锰酸钾制氧气时试管口要塞团棉花，以防止加热时高锰酸钾粉末进入导管。
（3）反应装置：
固固加热型
（5）操作步骤：（排水法）
“查、装、定、点、收、离、熄”
（4）收集方法：
向上排空气法 或 排水法
【交流讨论】
（1）二氧化锰在氯酸钾制氧气中的作用是？你能得到什么结论？
（2）氯酸钾制氧气的发生装置和高锰酸钾制氧气的装置有何不同？
同一种物质可以作不同反应的催化剂。
二氧化锰是该反应的催化剂,起了催化作用。
用高锰酸钾制氧气时试管口要塞一团棉花，以防止加热时高锰酸钾粉末进入导管；氯酸钾制氧气时试管口不需要塞一团棉花。
依据：
反应物的状态和反应条件
（1）固液不加热
适用于：反应物为固体和液体的混合物，反应不需加热
装置A
优点：
缺点：
使用注意：
装置简单，连接方便
添加液体药品不方便
导气管应略露出橡皮塞
【1】选择制取气体的发生装置
装置B
装置C
优点：
缺点：
使用注意：
使用注意：
优点：
添加液体药品方便
不能控制反应速率
长颈漏斗末端要插入液面以下液封，防止生成的气体从漏斗逸出。
液体滴加完毕,立即关闭分液漏斗活塞,防止生成的气体从分液漏斗中逸出。
添加液体药品方便；
可以通过控制滴加液体的速率控制反应速率，获得平稳的气流。
（1）固液不加热
【思考】分液漏斗可用什么日常用品代替？
（2）固固加热型
适用于：反应物是固体（一种或多种），反应需要加热
使用注意：
试管口略向下倾斜；
药品平铺；
导管口略伸出橡皮塞；
使用外焰加热。
甲 乙
【尝试训练2】
1.生成的氧气从长颈漏斗逸出；
2.氧气的密度比空气大，且不与空气中成分发生反应；
3.图甲装置可以随时添加双氧水溶液。
通常情况下，氨气（NH3）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，形成的溶液是氨水。实验室用加热氯化铵和消石灰的固体混合物制取氨气。下图是实验室常用的装置。请回答：
（1）实验室制取氨气的发生装置，可选
用 （填装置编号）；
A
【2】选择制取气体的收集装置
通常情况下，氨气（NH3）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，形成的溶液是氨水。实验室用加热氯化铵和消石灰的固体混合物制取氨气。下图是实验室常用的装置。请回答：
（2）收集氨气，应采用的装置为 （填装置编号）；
D或E
气体的溶解性，密度等
主要依据：
排水法
向上排空气法
向下排空气法
根据前面的学习，请说出三种收集方法的适用范围和优缺点。
气体发生装置
反应物的状态：
反应条件：
（是否需加热、催化剂等）
气体收集装置
排空气法
密度比空气大：
向上排气法
密度比空气小：
向下排气法
排水法
（不易溶于水或难溶于水、不与水反应）
固态或液态
课堂小结
1.氧气的工业制法：
分离液态空气法
2.氧气的实验室制法：
（1）加热高锰酸钾制取氧气
（2）过氧化氢溶液制取氧气
（3）氯酸钾 氯化钾+氧气
二氧化锰
加热
KClO3 KCl＋ O2 ↑
MnO2
加热
2、催化剂：“一变二不变”。
课堂小结
1．实验室用高锰酸钾制取氧气的实验中，不需要使用的一组仪器是（ ）
A．大试管、铁架台 B．烧杯、玻璃棒
C．集气瓶、酒精灯 D．导管、单孔塞
2．下列有关实验室用高锰酸钾制取氧气并验证氧气性质实验的描述中，正确的是（ ）
A．氧气不易溶于水，可以用排水法收集
B．制备时，先在试管中加入药品，再进行气密性检查
C．排水法收集完氧气，先熄灭酒精灯，再将导气管移出水槽
D．将红热的木炭伸入收集满氧气的集气瓶中，木炭发生剧烈燃烧，产生大量白烟
B
A
当堂达标
3．实验室用高锰酸钾制取氧气的部分操作如图所示，其中正确的是（ ）
C
A．装药品 B．制备 C．收集 D．验满
4．在实验室加热高锰酸钾制取氧气的实验过程中，有以下关于“口”的实验操作：
①装药品的试管口略向下倾斜；
②试管内的导气管口略露出橡皮塞；
③用排水法收集氧气时，导管口只需伸至集气瓶口；
④用排水法收集满氧气后，将集气瓶拿出水面后立即用玻璃片盖住瓶口；
⑤用排空气法收集氧气时，集气瓶口向上，且需将导管口伸至集气瓶底部；
⑥用排空气法收集氧气时，将一根带火星的木条放在集气瓶口处进行验满。
其中正确的是（ ）
A．全部 B．①③④⑤⑥ C．②③④⑤⑥ D．①②③⑤⑥
D