3.2.2实验室加热固体制氧气工业制氧气课件（共39张PPT）2023-2024学年度科粤版化学九年级上册

(共39张PPT)
九上 化学
科粤版
3.2.2 实验室加热固体制氧气 工业制氧气
学习目标
新课引入
新知学习
课堂小结
1
2
3
4
教学环节
学习目标
难点
重点
1.了解实验室用高锰酸钾制取氧气、氯酸钾和二氧化锰制取氧气的原理、装置及操作步骤
2. 理解选择发生装置和收集装置的依据，明确反应原理、实验装置、实验步骤间的关系；初步学习实验室制取气体的一般思路
3.认识分解反应
4.了解工业上制取氧气的方法和原理
重点
新课引入
过氧化氢 水 + 氧气
二氧化锰
实验室中还有其他方法制取氧气吗？
收集装置：
气体的性质：密度、溶解性等
明确反应原理
选择实验装置
确定操作步骤
查→装→收
过氧化氢和二氧化锰混合制氧气
新知学习
（一）明确反应原理
实验室制氧气选择药品和反应时需考虑的因素：
制氧气的原料须是含氧的物质
利用比较简单的实验条件就能较快得到氧气
生成的气体成分单一，便于收集
高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
（KMnO4） （K2MnO4） （MnO2） （O2）
加热
加热高锰酸钾制取氧气
（二）选择实验装置
反应物 高锰酸钾固体
反应条件 加热
1. 发生装置
容易漏气
×
你会选择哪些仪器呢？请说明理由。
能直接加热，且不易漏气
导出气体
加热物质
组合装置持续加热，需固定
加热高锰酸钾制取氧气
（二）选择实验装置
反应物状态 固体
反应条件 加热
发生装置特点
有些固体试剂受热时会放出水蒸气，试管口略向下倾斜可防止冷凝水流至热的试管底部，避免试管炸裂。
试管口略向下倾斜
1. 发生装置
加热高锰酸钾制取氧气
（二）选择实验装置
发生装置
影响
药品状态
反应条件
反应原理
选择依据是什么？
固体加热装置
固液常温反应装置
（二）选择实验装置
2. 收集装置
加热高锰酸钾制取氧气
（二）选择实验装置
防止加热时高锰酸钾粉末进入导管，影响后续实验。
加热高锰酸钾制取氧气
请观看视频，并关注仪器的安装顺序、注意事项以及操作步骤。
安装顺序：从下到上、从左到右
导管刚露出胶塞
(有利于气体的排出)
等气泡连续均匀放出时再开始收集(否则气体不纯)
先将试管均匀预热，然后集中在试管有药品的部分加热
铁夹要夹在距离试管口约四分之一处
加热固体，试管口要略向下倾斜
管口内塞棉花
药品平铺于试管底部
注意事项：
（三）确定操作步骤
1．连接仪器，检查装置的气密性
2．装入试剂
3．将试管固定在铁架台上
4．点燃酒精灯，给试管加热
5．等气泡连续并均匀地放出时，开始收集气体
6．将导管撤离水面
7．熄灭酒精灯
查装定点收离熄
防止水槽里的水倒吸，导致试管炸裂
谐音：
茶庄定点收利息!
加热高锰酸钾制取氧气
（三）确定操作步骤
1．排水法：集气瓶瓶口一侧有较大气泡放出。
验满
2．向上排空气法：
将带火星的小木条放在集气瓶口，
若木条复燃，证明氧气已收集满。
加热高锰酸钾制取氧气
原理
装置
操作
发生装置：固体加热装置
收集装置：向上排空气法或排水法
查、装、定、点、收、离、熄
验满
高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气
加热
1. 实验室用高锰酸钾制取氧气，不需要用到的一组仪器是( )
A．烧杯、玻璃棒
B．大试管、集气瓶
C．酒精灯、铁架台
D．导管、单孔塞
A
针对训练
2. 下列有关加热高锰酸钾制取氧气的实验操作正确的是(　　 )
B
试管竖放在桌面上，容易压破试管
试管口应略向下倾斜
应放在瓶口
过氧化氢和二氧化锰混合制氧气
查
装
收
加热高锰酸钾制氧气
实验装置不同
操作步骤不同
反应原理不同
查
装
定
点
收
离
熄
？
？
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
总结
实验室制取气体的一般思路
加热高锰酸钾制氧气
收集装置：
气体的性质：密度、溶解性等
发生装置：
反应原理：药品的状态、反应条件等
明确反应原理
选择实验装置
确定操作步骤
查→装→定→点
→收→离→熄
查→装→收
过氧化氢和二氧化锰混合制氧气
加热高锰酸钾制氧气
明确反应原理
选择实验装置
确定操作步骤
过氧化氢和二氧化锰混合制氧气
加热混有二氧化锰的氯酸钾固体制氧气
？
？
药品状态
反应条件
实验装置
发生装置
收集装置
气体性质
固体
加热
氧气不易溶于水且不与水反应
氧气的密度比空气的大且不与空气中的成分反应
排水法
向上排空气法
固体加热装置
明确反应原理
选择实验装置
确定操作步骤
加热混有二氧化锰的氯酸钾固体制氧气
？
明确反应原理
选择实验装置
确定操作步骤
加热混有二氧化锰的氯酸钾固体制氧气
查→装→定→点→收→离→熄
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
针对训练
一开始排出的是空气，会导致收集的气体不纯
易使水槽里的水倒吸，导致试管炸裂
氧气的工业制法
物理变化
液态氧
空气
降温
加压
液态
空气
蒸发
氮气
已知：液态氮的沸点是 -196℃
液态氧的沸点是 -183℃
分离液态空气法
1. 工业上利用分离液态空气法制氧气的依据是( )
A. 氧气与氮气的化学性质不同
B. 氧气和氮气在水中的溶解性不同
C. 氧气与氮气的密度不同
D. 氧气与氮气的沸点不同
D
针对训练
三个化学反应有什么相同之处？与化合反应有什么不同？
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
高锰酸钾 　 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
加热
分
解
反
应
一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应。
定义：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。
分解反应特点：一变多
分解反应和化合反应都属于化学基本反应类型。
表示： AB→A+B
分解反应
针对训练
水 氢气 + 氧气
通电
下列反应属于分解反应的是( )， 属于化合反应的是( )。
C
硫 + 氧气 二氧化硫
点燃
石蜡 + 氧气 二氧化碳 + 水
点燃
碳 + 氧化铜 铜 + 二氧化碳
高温
A
加热高锰酸钾制氧气
收集装置：
气体的性质：密度、溶解性等
发生装置：
反应原理：药品的状态、反应条件等
明确反应原理
选择实验装置
确定操作步骤
查→装→定→点
→收→离→熄
查→装→收
过氧化氢和二氧化锰混合制氧气
加热混有二氧化锰的氯酸钾固体制氧气
课堂小结
化学基本反应类型
分解反应
化合反应
……
“一变多”
工业制氧气
沸点不同
物理变化
1. 实验室用加热氯酸钾或高锰酸钾的方法制取氧气，其共同点是( )
A.都生成了两种物质
B.都使用的二氧化锰做催化剂
C.都发生了化合反应
D.都发生了分解反应
D
随堂检测
2.(2022赤峰节选)通过近一年的化学学习，相信你对制取气体的思路和方法有了一定的了解。下图是小亮同学对氧气制取方法的梳理，请你和小亮同学一起完成下列各题。
(1)从绿色环保的角度考虑，实验室制取氧气的最佳方法是____(填字母序号)
(2)用方法D制取氧气的过程属于______
(填“物理”或“化学”)变化。
(4)写出用A方法制取氧气的文字表达式
_____________________________________。
B
物理
高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气
加热
3.(2022宜昌改编)氧气是人类不可离开的物质。根据下列装置图回答问题。
(1)用氯酸钾制氧气的文字表达式为______________________________；用C装置收集氧气前，将集气瓶内空气完全排尽的方法是________________。
氯酸钾 氯化钾 + 氧气
二氧化锰
加热
将集气瓶装满水
(2)某同学欲按图F所示方法做细铁丝燃烧的实验，收集所需氧气最好选用的装置是___；做硫燃烧实验，收集所需氧气最好选用的装置是___。由此可见，选择气体的收集方法主要应考虑气体的性质，此外往往还要考虑________________________。
D
C
操作是否优化（合理即可）
(3)二氧化锰、氧化铁和氧化铝都可以作为氯酸钾加热分解的催化剂。为了比较这三种金属氧化物对氯酸钾分解快慢的影响，某兴趣小组利用下列器材和药品进行实验。
实验器材：秒表、电子秤、上图中合适的装置。
实验药品：氯酸钾，颗粒大小相同的二氧化锰、氧化铁、氧化铝。
实验步骤：_________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
①检查装置气密性；②用电子秤称取a g氯酸钾和b g二氧化锰充分混合后装入试管，连接好装置并固定；③加热，用排水法收集一定体积的气体，记录所用的时间；④分别用等质量的氧化铁、氧化铝替换二氧化锰，收集相同体积的气体，记录所用的时间；⑤重复上述实验，比较实验所记录的时间；⑥改变催化剂质量，重复实验(合理即可)
4.请结合如图所示实验常用装置，
回答有关问题。
（1）写出图中所标仪器的名称：
a__________；
（2）若用氯酸钾制取氧气，应选
用的发生装置是____（填“A”或“B”），在加入药品前，应首先____________。若用过氧化氢制取氧气，应选用的发生装置是____（填“A”或“B”）
长颈漏斗
A
检查气密性
B
可以控制反应的发生和停止
4.请结合如图所示实验常用装置，
回答有关问题。
（3）实验室如用块状固体和液体
无需加热制取气体，可将B装置改
进为C装置（多孔隔板用来放块状
固体），该装置的优点是__________________________。
打开止水夹d，反应发生；关闭止水夹d后，液体在生成的气体的压力下会进入长颈漏斗，液体下降，与固体分离，反应停止。