2.3制取氧气第1课时探究过氧化氢制氧气中二氧化锰的作用课件(共30张PPT内嵌视频)---2023-2024学年九年级化学人教版上册

(共30张PPT)
制取氧气
探究过氧化氢制氧气中二氧化锰的作用
过氧化氢消毒剂：过氧化氢（以H2O2计）质量分数3%-6%。
1.有效成分
2.使用范围
适用于一般物体表面、空气消毒及皮肤伤口的消毒。
在伤口涂抹过氧化氢溶液消毒时，之所以会起气泡，是因为血液和细胞中都含有一种叫做过氧化氢酶的酶类。由于割伤或擦伤既有血液流出，又会有受损细胞，因此伤口周围会聚积大量的过氧化氢酶。过氧化氢酶与过氧化氢相接触时它会把过氧化氢转化为氧气和水，过氧化氢酶发生上述反应的效率极高，每秒能发生200000次反应，在泡沫中看到的气泡是过氧化氢产生的氧气。
生活中的化学
链接课本P40页：化学技术社会—催化剂的作用
活动一：探究常温下过氧化氢产生的气体是什么？
问题1
问题2
得出
结论
用过氧化氢溶液处理伤口时，产生的气泡是什么气体？如何检验？
带火星的小木条木条没有复燃，原因有哪些？
过氧化氢在常温下产生氧气，但是速率很慢。
实验探究
1.没有氧气产生
2.产生氧气速率慢，放出氧气很少。
猜
想
分组实验1：取5mL过氧化氢溶液（医用过氧化氢消毒剂）于试管中，（用火柴点燃蜡烛、用蜡烛点燃木条）将带火星的木条伸入试管，观察现象。
问题1
有什么方法可以加快过氧化氢产生氧气的速率？
活动二：探究如何加快过氧化氢产生氧气的速率？
实验探究
“大象牙膏”
实验探究
问题1
有什么方法可以加快过氧化氢产生氧气的速率？
活动二：探究如何加快过氧化氢产生氧气的速率？
实验探究
“大象牙膏”
实验探究
因产生的泡沫很像被挤出的牙膏，而且体积非常大，于是被人们形象地称为“大象牙膏”。
问题1
问题2
得出结论
有什么方法可以加快过氧化氢产生氧气的速率？
视频实验中加入什么物质可以加快过氧化氢产生氧气的速率？对你有什启发？
常温下，二氧化锰可以加快过氧化氢产生氧气的速率。
活动二：探究如何加快过氧化氢产生氧气的速率？
实验探究
分组实验2：向实验1的试管中加入少量二氧化锰（约药匙小端的1/3），将带火星的木条伸入试管，观察现象。
活动三：探究二氧化锰在加快过氧化氢产生氧气的化学反应中起什么作用？
问题1
分组实验3
得出
结论1
二氧化锰不是反应物，只起加快过氧化氢产生氧气的速率，且二氧化锰在反应前后化学性质不变。
实验探究
二氧化锰加快反应速率的原因是什么？
1.二氧化锰作为反应物，与过氧化氢反应生成氧气。
2.二氧化锰不是反应物，只起加快过氧化氢产生氧气的速率。
实验操作 实验现象
待实验2中的试管没有现象发生时，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。
待上述试管中又没有现象发生时，再重复上述操作，观察现象。
溶液中产生大量气泡，带火星的木条复燃。
溶液中产生大量气泡，带火星的木条复燃。
猜想
信息提示：反应物随着反应的进行不断消耗减少，转化为生成物，直至反应物消耗完，反应则停止。
活动三：探究二氧化锰在加快过氧化氢产生氧气的化学反应中起什么作用？
问题2
实验探究
二氧化锰的质量发生变化吗？
活动三：探究二氧化锰在加快过氧化氢产生氧气的化学反应中起什么作用？
问题2
视频证据
得出
结论2
二氧化锰起催化作用。
实验探究
二氧化锰的质量发生变化吗？
概念
催化剂：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化学反应前后都没有发生变化。
二氧化锰的质量不变。
防老剂4020
橡胶制品（如轮胎）在使用过程中会出现龟裂、泛白、物理机械性能下降等。为制造经久耐用的橡胶制品，要在胶料中添加能够抑制上述各种老化现象的物质，这些物质统称为“防老剂”（催化剂）。“防老剂4020”是轮胎中必须添加的重要防老剂，而它的质量对于轮胎使用寿命及安全起着至关重要的作用。
青岛科技大学自主研发的橡胶“防老剂4020”，生产工艺大幅度降低了生产成本，实现了废水零排放，简化了工艺流程，装置投资减少了三分之一，一举突破国外技术封锁。
生活中的化学
在轮胎中加入炭黑、氧化锌和二氧化钛等物质可以减缓橡胶老化。
缓蚀剂是一种能够减缓金属腐蚀速率的催化剂。
维生素C是一种抗氧化剂，是一种能够减缓氧化反应速率的催化剂。
在食用油中加入没食子酸丙酯可以抑制食用油变质。
催化剂
在伤口涂抹过氧化氢溶液消毒时，之所以会起气泡，是因为血液和细胞中都含有一种叫做过氧化氢酶的酶类。由于割伤或擦伤既有血液流出，又会有受损细胞，因此伤口周围会聚积大量的过氧化氢酶。过氧化氢酶与过氧化氢相接触时它会把过氧化氢转化为氧气和水，过氧化氢酶发生上述反应的效率极高，每秒能发生200000次反应，在泡沫中看到的气泡是过氧化氢产生的氧气。
生活中的化学
链接课本P40页：化学技术社会—催化剂的作用
问题1
问题2
得出
结论
碘化钾固体、二氧化锰、过氧化氢酶都可以催化过氧化氢分解，有没有其他物质也对过氧化氢的分解起催化作用呢？
以上这么多种物质都可以催化过氧化氢的分解，说明了什么呢？
一个化学反应可以有多种催化剂。
概念辨析
结论：二氧化锰也不是所有反应的催化剂。
催化剂
工业合成氨是在铁的催化作用下，用氮气和氢气在高温、高压条件下合成氨气。
研究催化剂的科学家
思考：如何制得氧气？
空气
氧气
物质反应生成氧气
实验室制取氧气
思考：三个反应有
什么共同特征？
特点：一变多
→ A + B
AB
H2O2 H2O+O2
MnO2
KMnO4 K2MnO4+MnO2 +O2
KClO3 KCl + O2
MnO2
分解反应
化学反应原理：
氧气的工业制法
分离液态空气制氧气
（物理变化）
空气
降温到-200℃以下
加压
液化
实验室制取气体，反应药品的选择方法：
1.廉价易得
2.反应条件易达到
3.操作简便
4.制得的气体较纯净且便于收集
5.反应速率适中
达标检测：
★1.下列关于催化剂的说法中正确的是（ ）
A.催化剂只能改变化学反应速率，但本身的质量和性质都不变
B.二氧化锰可以作所有反应的催化剂
C.没有催化剂，化学反应也能发生
D.二氧化锰不仅能加快过氧化氢分解的速率，还能增加氧气的产量
C
达标检测：
★★2.将过氧化氢溶液平均分成两等份a和b，只向b中加入少量二氧化锰，另一份微微加热．则放出氧气的质量（m）与反应时间（t）的关系的图象正确的是（ ）
A B C D
A
达标检测：
★★★3.同学们用如图所示的操作展开了实验探究。
【探究一】过氧化氢溶液与二氧化锰的加入顺序
实验Ⅰ向试管中缓缓加入过氧化氢溶液，反应的文字表达式为 。
实验Ⅱ中加入二氧化锰后，试管中快速产生大量气泡。实验Ⅰ、Ⅱ相比，可以得到平稳气流的是　　 （填序号）。
【探究二】寻找新的催化剂
实验Ⅲ中加入红砖粉末后试管中产生大量气泡，检验该气体成分的方法是将带火星的木条伸入试管　　 ，这是利用了该气体具有　　 的性质。待试管中不再产生气泡时，重新加入过氧化氢溶液，并再次检验气体，如此反复多次，观察现象，该实验目的是　　 。将实验后的剩余物小心过滤，并将滤渣洗净、干燥、称量，所得固体仍为ag。通过上述过程得出的结论是 。
实验Ⅱ与实验Ⅲ对比，探究的问题是　　 。
将带火星的木条伸入试管
支持燃烧
证明红砖粉末的化学性质没有改变
红砖粉可以做过氧化氢分解的催化剂
二氧化锰与红砖粉对过氧化氢分解的催化效果哪个更好
Ⅰ
定义：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发生变化的物质叫催化剂（又叫触媒）。
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都没有改变
催化作用
作用
达标检测：
实验拓展：查阅资料得知，CuO、CuSO4溶液、猪肝、马铃薯等都可以作过氧化氢分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是　　 。
A．催化剂只能是固体
B．催化剂就是二氧化锰
C．催化剂也可能减慢化学反应速率
D．同一个化学反应可以有多种催化剂
E．使用催化剂能增加生成物的产量
达标检测：
★★2.下列应用对比思想设计的实验方案中，不能达到实验目的的是（ ）
A.探究影响硫燃烧剧烈程度的因素
B.探究空气和呼出气体中氧气的含量不同
C.探究二氧化锰能否加快过氧化氢的分解速率
D.探究空气和呼出气体中二氧化碳的含量不同
A B C D
C
实验操作 实验现象 实验分析和结论 分析 结论
实验一 取5mL5%过氧化氢溶液于试管中，并伸入带火星的木条
实验二 向上述试管中加入少量二氧化锰，并伸入带火星的木条 实验三 待上述试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并伸入带火星的木条 探究：二氧化锰在过氧化氢分解中的作用
带火星的木
条不复燃
溶液中产生大量气泡，带火星木条复燃
溶液中产生大量气泡，带火星木条复燃
常温，过氧化氢溶液分解缓慢，放出氧气很少。
二氧化锰加快过氧化氢的分解速率。
二氧化锰能加快过氧化
氢分解的速率
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
实验室制取氧气
思考：三个反应有
什么共同特征？
特点：一变多
→ A + B
AB
2H2O2 = 2H2O+O2
MnO2
2KMnO4 = K2MnO4+MnO2 +O2
2KClO3 = 2KCl + 3O2
MnO2
分解反应
化学反应原理：
探究过氧化氢制氧气中二氧化锰的作用
制取氧气—第1课时