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基于新课标核心素养下的教学评一体化教学设计--制取氧气
课题内容 课题3 制取氧气 第2课时
教学分析 课标解析:初步学习运用简单的装置和方法制取某些气体。初步学习氧气的实验室制法，归纳实验室制取气体的一般思路与方法。学生必做实验及实践活动:氧气的实验室制取。了解化学反应需要一定的条件，知道催化剂对化学反应的重要作用。 教材分析: 本课题共分为两部分，一是介绍实验室制备氧气，另一部分是通过过氧化氢分解制取氧气中二氧化锰的作用来介绍催化剂的概念，并学习分解反应。气体的制取是学生学习化学的必备基础实验技能，通过这两部分的学习，学生能够初步掌握制取气体的一般思路，该怎样确定原理，怎样选择装置，怎样收集气体等一系列基础操作，为今后的学习奠定基础，同时也通过实验，进一步感受化学的魅力，培养学生动手操作能力，合作交流能力以及实事求是的科研精神。 学情分析: 学生在上一单元中已经初步学习了实验室常用仪器，初步掌握了如何取用药品、加热操作、连接装置等基本操作，学习了有关氧气的性质的知识，已经具备了关于氧气的知识基础。本节课重点要结合实验，引导今后关于气体制备的相关思路及操作，故教师更注重在设计实验及实验操作上的引导，能够让学生掌握制取气体的基本操作和实验思路，为今后学习更多物质的制备奠定基础。
学习目标 1.学习实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的实验装置和实验步骤； 2.了解催化剂和催化作用，知道催化剂对化学反应的重要作用; 3.认识分解反应，并会判断分解反应。 4.通过化学实验探究二氧化锰在分解过氧化氢制氧气中的作用，体会科学探究的方法。 达成评价 学生能够掌握用过氧化氢制取氧气的方法；了解催化反应和催化剂的作用，能够认识分解反应并准确区分分解反应与化合反应。
重难点 重点：1.过氧化氢制氧气的原理、装置及操作; 2.分解反应 难点：催化剂和催化作用。
先行组织 通过上节课的学习，对制取氧气有一定的认识，再结合日常生活中对催化剂的了解学习本节内容。
问题与活动 活动设计: 1.创设情境，构建项目，引入课题。 项目任务一:探求催化剂的催化作用 【导入新课】旧知导入 知识回顾：高锰酸钾分解制取氧气的原理、装置、实验步骤、注意事项。 【过渡】上节课我们说制取氧气除了用高锰酸钾以外，还可以使用过氧化氢，那么这节课我们就来研究用过氧化氢来制取氧气的相关内容。 【讲解】纯过氧化氢是淡蓝色的黏稠液体，其水溶液俗称“双氧水”，为无色透明液体。过氧化氢可用作鱼塘增氧剂、种子引发剂、医用消毒剂等。在一般情况下会缓慢分解成水和氧气，但分解速度极其慢。 【实验原理】 【实验装置】课件展示实验装置，讲出与高锰酸钾制取氧气的装置的区别。 【实验步骤】播放视频，观看实验。 【设计问题】通过实验我们看到了过氧化氢分解产生了氧气，那么这里添加的黑色固体二氧化锰有什么作用呢？为什么要把它写在箭头的上方呢？下面我们就来设计实验探究一下二氧化锰的作用。 【实验探究】分解过氧化氢制取氧气的反应中二氧化锰的作用 【设计实验】 1.在试管中加入5mL5%过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，观察现象。 2.向上述试管中加入少量二氧化锰，把带火星的木条伸入试管，观察现象。 3.待上述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。 【实验现象】 【思考讨论】 1.在实验（1）和实验（2）中，木条是否复燃 发生这种现象的原因可能是什么 答：实验（1）不复燃，过氧化氢在常温下分解的氧气太少，不足以是木条复燃；实验（2）复燃，二氧化锰加快了过氧化氢的分解。 2.综合分析实验(1)—实验(3)中观察到的现象，你认为二氧化锰在过氧化氢分解的发应中起了什么作用 实验编号现象分析1.带火星的木条不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。2.加入二氧化锰后，带火星的木条复燃二氧化锰加速了过氧化氢溶液的分解，放出的氧气能使带火星的木条复燃。3.重新加入过氧化氢溶液，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。
【实验结论】 二氧化锰在反应前后状态有所变化。但经重复使用，还能加快过氧化氢的分解。 【讲解】如果在实验前称量二氧化锰的质量，与在实验后再次称量干燥的二氧化锰，我们会发现反应前后二氧化锰的质量是不变的。在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身质量和化学性质在化学反应前后都没有发生变化的物质，我们称之为催化剂。催化剂在化学反应中所起的作用叫做催化作用。 反应中，二氧化锰既不是反应物也不是生成物，只是一种催化剂，应算作一个反应条件，所以二氧化锰写在箭头的上方。 【讲解】催化剂有一变二不变。一变是能够加快或减慢化学反应速率；二不变是本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化。 【思考讨论】 在反应进行过程中催化剂参与反应吗？不参加 有了催化剂是否可以使生成物质量增加呢？不能 二氧化锰是催化剂，这种说法对吗？催化剂是针对具体反应而言的，不是对所有反应都起作用 没有催化剂反应能否进行呢？催化剂只是改变一个反应的速率，不能决定一个反应是否发生 【讨论探究】判断某种物质是不是反应的催化剂，需要从哪些方面来设计实验进行探究呢？ 探究该物质是否能改变化学反应速率 探究该物质的质量在化学反应中是否发生改变 探究该物质的化学性质在化学反应中是否发生改变 项目任务二：总结反应类型 【过渡】我们学习了两个制取氧气的方法，观察这两个反应有何共同点。 都是由一种反应物参加反应，生成了多种生成物。 【讲解】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。特点：一变多 对比分析化合反应与分解反应。 【讲解】实验探究的一般思路：明确探究目的→设计实验方案→实施实验→获取证据→分析推理→形成结论。 【课堂总结】本节课我们通过实验探究了催化剂的作用，又学习了新的反应类型——分解反应。 教学评价 学生能说出高锰酸钾制取氧气的原理、装置、步骤、注意事项。 学生能够初步掌握对比实验的设计，能够体会到控制变量法在实验中的应用。 学生能够总结实验现象，分析实验，找到各部分实验之间的关联。 学生能够经过实验探究，总结出催化剂的概念，理解催化剂在反应中的位置和作用。 5.学生能够准确判断分解反应并区分分解反应与化合反应。
迁移运用(当堂检测）: 1.下列有关催化剂的说法正确的是( C ) A.催化剂就是用来加快化学反应速率的 B. 二氧化锰是催化剂 C.没有二氧化锰的催化，过氧化氢也能分解放出氧气 D.催化剂在化学反应前后的性质不变 2.将 CO2转化为 O2，不仅有科学意义也有重要的实用价值。据科学文献报道，NiFe2O4在一定条件下既能促进 CO2分解又可重复使用。NiFe2O4在此反应中是（ D ） A．粘合剂 B．制冷剂 C．防腐剂 D．催化剂 3. 两份质量相等的过氧化氢，在其中一份中加入少量二氧化锰，放出氧气的质量(纵坐标)与反应时间(横坐标)的关系正确的是( C ) 4.有关反应过程中催化剂的说法正确的是( A ) ①质量减少 ②质量不变 ③性质不变 ④化学性质不变 ⑤加快化学反应速率 ⑥改变化学反应速率 ⑦二氧化锰是催化剂 ⑧增加生成物质量 A.②④⑥ B.②③⑤⑦⑧ C.①③⑥⑦ D.③④⑥⑧ 5．下列反应中属于分解反应的是（ A ） A．过氧化氢 水 + 氧气 B．铁 + 氧气 四氧化三铁 C．铝 + 氧气 氧化铝 D．蜡烛+氧气 二氧化碳+水
成果集成：
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第二单元 空气和氧气
课题3 制取氧气 第2课时
（人教版）九年级
上
01
学习目标
内容总览
02
新知导入
03
探究新知
04
课堂练习
05
课堂总结
06
板书设计
学习目标
学习实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的实验装置和实验步骤；
01
02
了解催化剂和催化作用，知道催化剂对化学反应的重要作用.
03
认识分解反应，并会判断分解反应。
04
通过化学实验探究二氧化锰在分解过氧化氢制氧气中的作用，体会科学探究的方法。
新知导入
KMnO4
K2MnO4
O2
MnO2
加热
高锰酸钾
锰酸钾+ 二氧化锰+ 氧气
发生装置
收集装置
导管
水槽
铁架台
集气瓶
酒精灯
试管
实验原理
实验装置
实验步骤
查装定点收离熄
高锰酸钾（KMnO4）分解制取氧气
探究新知
探求催化剂的催化作用
任务一
过氧化氢 水 + 氧气
二氧化锰
H2O2
H2O
O2
纯过氧化氢是淡蓝色的黏稠液体，其水溶液俗称“双氧水”，为无色透明液体。
过氧化氢可用作鱼塘增氧剂、种子引发剂、医用消毒剂等。
在一般情况下会缓慢分解成水和氧气，但分解速度极其慢。
探究新知
氧气的实验室制法
分解过氧化氢（H2O2）
实验原理：
过氧化氢 水 + 氧气
二氧化锰
H2O2
H2O
O2
思考：与加热分解高锰酸钾的实验装置有何不同？
探究新知
实验装置：
控制反应速率
发生装置：固液常温型
收集装置：向上排空气法、排水法
探究新知
探究新知
实验一
向上述试管中加入少量二氧化锰，把带火星的木条伸入试管，观察现象。
待上述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。
实验二
实验三
在试管中加入5mL5%过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，观察现象。
分解过氧化氢中二氧化锰的作用
探究新知
【实验现象】
1.在实验（1）和实验（2）中，木条是否复燃 发生这种现象的原因可能是什么
实验（1）不复燃，过氧化氢在常温下分解的氧气太少，不足以是木条复燃；实验（2）复燃，二氧化锰加快了过氧化氢的分解。
试验编号 现象
（1）
（2）
（3）
木条不复燃
产生气泡，木条复燃
产生气泡，木条复燃
探究新知
分解过氧化氢中二氧化锰的作用
实验编号 现象 分析
一
二
三
带火星的木条不复燃
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。
加入二氧化锰后，带火星的木条复燃
二氧化锰加速了过氧化氢溶液的分解，放出的氧气能使带火星的木条复燃。
重新加入过氧化氢溶液，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。
2.综合分析实验(1)—实验(3)中观察到的现象，你认为二氧化锰在过氧化氢分解的发应中起了什么作用
探究新知
现象 分析
将上述实验最后溶液中的二氧化锰过滤，烘干，称量质量。
二氧化锰反应前后的质量相等
二氧化锰不是反应物，没有参与反应
【得出结论】
二氧化锰能加快过氧化氢制氧气的速率，其本身未见变化。
二氧化锰
作催化剂
探究新知
在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身质量和化学性质在化学反应前后都没有发生变化的物质。
催化剂
2. 作用
催化剂在化学反应中所起的作用叫
催化作用。
1. 定义
反应中，二氧化锰既不是反应物也不是生成物，只是一种催化剂，应算作一个反应条件，所以二氧化锰写在箭头的上方。
MnO2只起加速H2O2分解的作用。
探究新知
3. 催化剂的特点
自身的质量和化学性质不变在反应前后都没有发生变化。
能改变其他物质的反应速率。
“一变”
“两不变”
改变:可以是加快、也可以是减慢
不能增大或减少生成物的质量
催化剂
探究新知
催化剂是针对具体反应而言的，不是对所有反应都起作用。
催化剂只是改变一个反应的速率，不能决定一个反应是否发生。
催化剂不能使生成物质量增加。
催化剂不是反应物，也不是生成物，只是反应条件。
在反应进行过程中催化剂参与反应吗？
有了催化剂是否可以使生成物质量增加呢？
二氧化锰是催化剂，这种说法对吗？
没有催化剂反应能否进行呢？
请同学们：思考下列问题，并作出回答：
问题一
问题二
问题三
问题四
探究新知
判断某种物质是不是反应的催化剂，需要从哪些方面来设计实验进行探究呢？
三者缺一不可!
01
02
03
探究该物质是否能改变化学反应速率
02
03
探究该物质的化学性质在化学反应中是否发生改变
探究该物质的质量在化学反应中是否发生改变
探究新知
讨论：分析下列二个化学反应有什么共同的特征？
加热
高锰酸钾
锰酸钾+二氧化锰+氧气
二氧化锰
过氧化氢
一种反应物
两种或两种以上生成物
水 + 氧气
探究新知
分解反应：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。
定义
一变多
A→B+C+···
分解反应
总结反应类型
任务二
表达式
特点
探究新知
反应物种类 生成物种类 反应特点
化合反应
分解反应 一种 两种或两种以上 “一变多”
两种或两种以上
一种
“多变一”
分解反应和化合反应的对比
探究新知
明确
探究目的
设计
实验方案
实施实验
获取证据
分析推理
形成结论
实验探究的一般思路:
课堂练习
1.下列有关催化剂的说法正确的是( )
A.催化剂就是用来加快化学反应速率的
B. 二氧化锰是催化剂
C.没有二氧化锰的催化，过氧化氢也能分解放出氧气
D.催化剂在化学反应前后的性质不变
C
课堂练习
2.将 CO2转化为 O2，不仅有科学意义也有重要的实用价值。据科学文献报道，NiFe2O4在一定条件下既能促进 CO2分解又可重复使用。NiFe2O4在此反应中是（ ）
A．粘合剂 B．制冷剂 C．防腐剂 D．催化剂
D
课堂练习
3. 两份质量相等的过氧化氢，在其中一份中加入少量二氧化锰，放出氧气的质量(纵坐标)与反应时间(横坐标)的关系正确的是( )
C
课堂练习
4.有关反应过程中催化剂的说法正确的是( )
①质量减少 ②质量不变 ③性质不变 ④化学性质不变 ⑤加快化学反应速率 ⑥改变化学反应速率 ⑦二氧化锰是催化剂 ⑧增加生成物质量
A.②④⑥ B.②③⑤⑦⑧ C.①③⑥⑦ D.③④⑥⑧
A
课堂练习
5．下列反应中属于分解反应的是（ ）
A．过氧化氢 水 + 氧气
B．铁 + 氧气 四氧化三铁
C．铝 + 氧气 氧化铝
D．蜡烛+氧气 二氧化碳+水
A
课堂总结
板书设计
课题3 制取氧气 第2课时
一、氧气的实验室制法
过氧化氢 水＋氧气
二、催化剂和催化作用
1．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反应前后都没有发生变化的物质。（特点：一变二不变）
2．催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用。
三、分解反应
1．定义：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。
2．特点：一变多。
二氧化锰
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2.3.2 制取氧气 分层作业设计
基础练习
1.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（ ）
A．通电使水分解 B．催化分解过氧化氢溶液
C．高锰酸钾加热分解 D．氯酸钾加热分解
【答案】B
【解析】A、通电使水分解，要消耗电能，不节能，且生成两种气体使收集的气体不纯，不符合题意；
B、过氧化氢催化分解，常温即可进行，节能，简便，生成水，无污染，符合题意；
C、加热氯酸钾和二氧化锰的混合物，需要加热，消耗能源，不简便，不安全，不符合题意；
D、高锰酸钾加热分解，需要加热，消耗能源，不简便，不安全，不符合题意。
故选：B。
2.实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气，下列哪种仪器一般不可以替代锥形瓶（ ）
A． 圆底烧瓶B． 广口瓶 C．大试管 D． 烧杯
【答案】D
【解析】实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气的容器必须符合密封的条件否则收集不到气体，题目中A、圆底烧瓶，B、广口瓶，C、大试管，都符合，只有D、烧杯用橡皮塞无法密封。
故选：D。
3.下图是利用双氧水制氧气的实验装置，连接正确的一组是（ ）
A．①④ B．②③ C．③④ D．①③
【答案】D
【解析】实验室用分解过氧化氢溶液的方法制取氧气时，反应物的状态是固态和液态，反应条件是常温，应选固﹣液不加热型的发生装置，氧气的密度比空气大，不易溶于水，可用排水法或向上排空气法收集。
故选：D。
4.小强在用氯酸钾制取氧气时，误把高锰酸钾当作二氧化锰加入了。下列对该实验的分析不正确的是（ ）
A．生成氧气的速率加快了 B．产生的氧气质量增加了
C．反应中高锰酸钾起催化作用 D．最后得到的固体是混合物
【答案】C
【解析】A、高锰酸钾在加热条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，生成的二氧化锰可以做氯酸钾在加热条件下反应的催化剂，生成氧气的速率加快了，说法正确；
B、用氯酸钾制取氧气时，误把高锰酸钾当作二氧化锰加入，高锰酸钾在加热条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，生成氧气的质量增加，说法正确；
C、反应中高锰酸钾不起催化作用，高锰酸钾加热生成的二氧化锰是氯酸钾分解的催化剂，说法错误；
D、高锰酸钾在加热条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，氯酸钾在二氧化锰的催化下加热生成氯化钾和氧气，剩余固体：锰酸钾、二氧化锰和氯化钾，最后得到的固体是混合物，说法正确；
答案：C。
5.实验室加热氯酸钾和二氧化锰来制取氧气，二氧化锰的质量和化学性质在反应前后都不变。则二氧化锰在该反应中是（ ）
A．反应物 B．生成物 C．消毒剂 D．催化剂
【答案】D
【解析】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。
实验室加热氯酸钾和二氧化锰来制取氧气，二氧化锰的质量和化学性质在反应前后都不变，说明二氧化锰不是反应物和生成物，应是催化剂，D项正确。
故选D。
6.催化剂在化工生产工艺中起着重要作用。关于催化剂在化学反应前后的说法正确的是（ ）
A．催化剂只能加快反应速率
B．催化剂在化学反应前后化学性质和质量都不变
C．氯酸钾中必须加入二氧化锰才能分解出氧气
D．在一定量的过氧化氢溶液中加入二氧化锰能生成更多的氧气
【答案】B
【解析】A、有的催化剂能减慢反应速率，故本选项错误；
B、催化剂在化学反应前后质量和化学性质没有改变，故本选项正确。
C、不使用催化剂物质也能发生化学反应，只是反应速率慢，故本选项错误；
D、在过氧化氢溶液中加入二氧化锰，是改变化学反应速率的，对生成物的质量无影响，故本选项错误。
故选：B。
7.2021年10月6日，德国科学家Benjamin Lise和美国科学家David W。C．MacMillan因“在不对称有机催化方面的发展”，被授予2021年诺贝尔化学奖。下列有关催化剂的叙述正确的是（ ）
A．二氧化锰是所有反应的催化剂
B．加入二氧化锰能使过氧化氢分解放出的氧气总量增加
C．要使过氧化氢分解放出氧气，必须要加入二氧化锰，否则反应就不能发生
D．催化剂能改变化学反应速率，而本身质量和化学性质在反应前后都不变
【答案】D
【解析】A、二氧化锰只是某些反应的催化剂，并不是所有反应的催化剂，说法不正确；
B、催化剂能改变化学反应速率，加入二氧化锰能使氢酸钾加热分解的速率加快，但放出的氧气总量不变，说法不正确；
C、过氧化氢能分解产生氧气，只是比较慢，加入二氧化锰其分解速率会加快，说法不正确；
D、催化制的特点是能改变化学反应速率，而本身质量和化学性质在反应前后都不变，说法正确。
故选D。
8.下列不属于化合反应，属于氧化反应的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】化合反应：两种或两种以上物质反应后生成一种物质的反应，其特点可总结为“多变一”；物质与氧发生的化学反应是氧化反应；据此进行分析判断。
A、木炭和氧气燃烧生成二氧化碳，有氧气参加反应，且是两种物质生成一种物质，属于化合反应，故选项错误；
B、铝和氧气燃烧生成氧化铝，有氧气参加反应，且是两种物质生成一种物质，属于化合反应，故选项错误；
C、石蜡和氧气点燃生成水和二氧化碳，有氧气参加反应，属于氧化反应，但是是由两种物质生成另外两种物质，不属于化合反应，故选项正确；
D、氧化汞点燃分解生成汞和氧气，是由一种物质生成两种物质，属于分解反应，故选项错误。
故选：C。
9.下列表示的是化合反应的是（ ）
A．碳酸钙氧化钙+二氧化碳 B．石蜡+氧气二氧化碳+水
C．过氧化氢水+氧气 D．镁+氧气氧化镁
【答案】D
【解析】A、碳酸钙受热生成氧化钙和二氧化碳，一种物质变成多种物质，属于分解反应，选项A不符合题意；
B、石蜡和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳和水，化合物与单质反应生成两种化合物，不属于四大基本反应类型，选项B不符合题意；
C、双氧水在二氧化锰作用下生成水和氧气，一种物质变成两种物质，属于分解反应，选项C不符合题意；
D、镁和氧气反应生成氧化镁，两种物质反应生成一种物质，属于化合反应，选项D符合题意。
故选：D。
10.O2是人类生活不可缺少的物质，制取O2的方法很多。请回答下列问题：
(1)KMnO4分解法：该反应的文字表达式为___________。
(2)H2O2分解法：常温下H2O2分解缓慢，通常加入少量MnO2，则MnO2的作用为___________。
(3)可以用C所示装置来收集O2，体现了O2___________的性质。
【答案】(1)高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气
(2)催化作用
(3)不易溶于水
【解析】(1)高锰酸钾加热分解生成锰酸钾二氧化锰和氧气，文字表达式高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气
(2)过氧化氢制氧气时，二氧化锰是催化剂，起到催化作用，故填：催化作用。
(3)用排水法收集氧气，体现氧气不易溶于水的性质，故填：不易溶于水。
提升练习
1.下列有关催化剂的说法正确的是（ ）
A．催化剂必定加快反应速率
B．过氧化氢分解的反应中加入催化剂可使氧气质量增加
C．没有催化剂就不能进行化学反应
D．催化剂在反应前后质量不变
【答案】D
【解析】A. 催化剂改变反应速率，可以加快也有些是减慢反应速率，故A不正确；
B. 过氧化氢分解的反应中加入催化剂不可使氧气质量增加，只能加快反应速率，故B不正确；
C. 化学反应并不一定需要催化剂，如高锰酸钾加热就可以发生反应，故C不正确；
D. 催化剂在反应前后质量不变，故D正确。
故选：D。
2.下列四种叙述均用如图表示，其中对应说法正确的是（ ）
A．图表示向过氧化氢溶液加入少量的MnO2反应过程中生成O2的质量与时间关系
B．图表示向过氧化氢溶液加入少量的MnO2反应过程中溶液中水的质量与时间关系
C．图表示一定量KMnO4加热制O2过程中，残留固体中MnO2的质量与时间的关系
D．图表示加热双氧水和二氧化锰制备氧气的反应过程中MnO2的质量变化关系
【答案】B
【解析】A、过氧化氢溶液在常温下只能缓慢地放出氧气，故曲线所表示生成的氧气的质量与时间的关系因起点不对而属于错误图象，故A错误；
B、往过氧化氢溶液加入少量的MnO2，过氧化氢分解生成水并放出氧气，随过氧化氢不断分解溶液中水的质量则不断增加，直到过氧化氢完全分解，水的质量不再改变，故B正确；
C、MnO2在KMnO4加热制O2过程中是一种生成物，因此在反应没有开始时，固体中并没有MnO2，故曲线C所表示的残留固体中MnO2的质量与时间的关系因起点不对而属于错误图象，故C错误；
D、MnO2在加热双氧水和二氧化锰制备氧气的过程中为反应的催化剂，在反应前后自身质量和化学性质都不变，因此反应过程中MnO2的质量始终不变，故D错误。
故选：B。
3.用浓度和质量都相等的a、b两份过氧化氢溶液（含质量相等）分别制取氧气，a中加入少量二氧化锰，b中不加。当a、b均完全反应后，测得生成氧气的质量与反应时间关系如下图所示，其中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】浓度、质量都相等的两份过氧化氢溶液完全反应后，生成氧气的质量相等，二氧化锰是过氧化氢分解反应中的催化剂，催化剂只改变反应速率，而不改变生成物的质量和种类；a中加入少量二氧化锰，反应速率快，故选C。
4.化学兴趣小组的同学们利用过氧化氢溶液和二氧化锰制作了一台简易化学制氧机，并用该制氧机制氧。以下有关分析中正确的是（ ）
A.二氧化锰是反应物之一
B.该反应说明分子可以再分
C.过滤仓中水的作用是控制反应速率
D.人体补氧是利用氧气能支持燃烧的性质
【答案】B
【详解】A、二氧化锰是催化剂，不是反应物，分析错误;
B、过氧化氢溶液在二氧化锰的催化下生成水和氧气，说明了分子可以再分，分析正确;
C、过滤仓中的水不能加快氧气的生成，故不能控制反应速率，分析错误;
D、人体补氧是利用氧气能供给呼吸的性质，分析错误。
故选B。
5.下列既不属于化合反应也不属于分解反应，而属于氧化反应的是（ ）
【答案】D
【详解】A、该反应由一种物质生成两种物质，属于分解反应，反应物中无氧气，故不属于氧化反应，该选项不符合题意;
B、该反应由两种物质生成一种物质，属于化合反应，反应物中有氧气，故属于氧化反应，该选项不符合题意;
C、该反应由一种物质生成三种物质，属于分解反应，反应物中无氧气，故不属于氧化反应，该选项不符合题意;
D、该反应由两种物质生成另外两种物质，既不属于化合反应也不属于分解反应，反应物中有氧气，故属于氧化反应，该选项符合题意;
故选D。
6.按如图所示进行实验，容器中涌出的柱状泡沫被象地称为“大象牙膏”。下列说法中，正确的是（ ）
A.过氧化氢分解生成水和氧气 B.反应产生的泡沫可用于灭火
C.没有催化剂过氧化氢不会分解 D.反应前后催化剂的化学性质不同
【答案】A
【详解】A、过氧化氢可以分解生成水和氧气，故选项说法正确;
B、反应产生的泡沫中含有氧气，氧气具有助燃性，不可用于灭火，故选项说法错误;
C、没有催化剂过氧化氢也会分解，只是反应速率慢一些，故选项说法错误;
D、反应前后催化剂的化学性质不变，故说法错误;
故选:A。
7.实验室常用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气。
【提出问题】二氧化锰是催化剂，二氧化锰的用量对反应速率是否有影响？
【设计实验】
(1)实验装置如图1所示，该发生装置中使用分液漏斗的优点是___________。
【实验记录】采用不同量二氧化锰粉末做催化剂进行实验，测定相关数据记录于下表中：
过氧化氢溶液的体积（mL） 过氧化氢溶液的浓度 MnO2的质量（g） 测量数据（mL）
Ⅰ 30 5% 0.1
Ⅱ 30 5% 0.2
Ⅲ 30 5% 0.3
【实验分析】
(2)该反应的符号表达式是___________。
(3)上述实验应该测定的“待测数据（mL）”可能是___________。
(4)本实验中，测定“待测数据”的装置（图1中方框内）应从图2中选择___________（填序号）装置。
(5)若第Ⅱ次实验比第Ⅲ次实验的“待测数据”更___________（填“大”或“小”），说明催化剂的用量越多，反应越快。
【实验反思】
(6)除了上述因素会影响过氧化氢的反应速率外，___________（写一种）也会影响过氧化氢的分解反应速率。
【答案】(1)可以控制反应的速率
(2)
(3)相同时间内收集的氧气体积
(4)C
(5)小
(6)过氧化氢溶液的浓度等（合理即可）
【解析】(1)分液漏斗可以控制液体的滴加速率进而控制反应速率，装置中使用分液漏斗的优点是：可以控制反应的速率；
(2)过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，该反应的符号表达式：；
(3)上述实验应该测定的“待测数据（mL）”可能是相同时间内生成的氧气体积，相同时间内收集到氧气的体积越大，说明反应速率越快；
(4)本实验中，测定“待测数据”需要通过排水法收集氧气的体积，导管长进短出，排出水的体积即为氧气的体积，装置选C；
(5)若第Ⅱ次实验比第Ⅲ次实验的“待测数据”更小，说明相同时间内第Ⅲ次实验收集到氧气的体积较多，进而说明催化剂的用量越多，反应越快；
(6)影响双氧水反应速率的因素还有过氧化氢溶液浓度等，过氧化氢的浓度越大，反应速率越快。
8.化学研究小组在开展了“过氧化氢制取氧气的反应中二氧化锰的作用”之后，又进行了“寻找新的催化剂”的探究实验。
【提出问题1】寻找“氧化铁能否用于过氧化氢溶液分解的催化剂”的证据？如果能，它的催化效果如何？
【实验设计1】
实验 现象
I、分别量取5毫升5%的过氧化氢溶液于A、B两支试管中，向A中加入a克氧化铁粉末，并分别在A、B两支试管中伸入带火星的木条，观察现象， A试管中产生气泡，带火星的木条复燃，B试管中无明显现象
Ⅱ、将“实验I”中A试管的剩余物质分离，将所得固体进行洗涤、干燥、称量 所得固体质量为a克
Ⅲ、将“实验IⅡ”得到的固体放入盛有5毫升5%的过氧化氢溶液的试管中，向试管中伸入带火星的木条 有气泡冒出，带火星的木条复燃
IV、分别量取5毫升5%的过氧化氢溶液放入C、D两支试管中，向C试管中加入a克氧化铁粉末，向D试管中加入a克二氧化锰粉末
【实验结论】
(1)A中产生的气体是______。
(2)氧化铁可以作过氧化氢分解的催化剂，寻找该结论的证据主要是设计了实验______（选填I、Ⅱ、I或IV）展开的。
【实验评价】
(3)设计实验Ⅲ的目的是_____。
【资料信息】过氧化氢分解除了用二氧化锰还可用氧化铜等物质作为催化剂
【提出问题2】氧化铜（黑色粉末）是否也能作氯酸钾分解的催化剂？它是否比二氧化锰效果更好？
【设计实验2】某同学以生成等体积的氧气为标准，设计了下列三组实验（其它可能影响实验的因素均忽略）。
实验序号 氯酸钾质量 其他物质质量 待测数据
① 1.2克 X
② 1.2克 氧化铜0.5克 Y
③ m 二氧化锰0.5克 Z
(4)写出氯酸钾在二氧化锰的催化作用下发生反应的符号表达式：_________。
(5)上述实验应测量的“待测数据”是指________。
(6)若实验②比实验①的“待测数据”更_________（填“大”、“小”、“不确定”），说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率，表中“m”的数值应该为_______。
(7)将实验②反应后的固体经过过滤、洗涤、干燥处理后，称量得到0.5克黑色粉末，再将黑色粉末放入_____（简述操作）。
【评价设计】
(8)你认为该小组同学设计实验③和实验②对比的目的是_______。
8.(1)氧气
(2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
(3)证明氧化铁的化学性质在化学反应前后保持不变
(4)KClO3KCl+O2
(5)收集等量氧气所需时间
(6)小 1.2g
(7)盛有适量的氯酸钾的试管中并加热，再用带火星的木条放在试管口，观察到木条迅速复燃
(8)探究氧化铜和二氧化锰哪一个催化效果好
【解析】(1)A试管内的气体能使带火星的木条复燃，说明该气体是氧气；
(2)能够改变化学反应的速率，其质量与化学性质在反应前后保持不变的物质是该反应的催化剂，因此证明氧化铁可以作过氧化氢分解的催化剂，寻找该结论的证据主要是设计了实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ展开的；
(3)设计实验Ⅲ的目的是证明氧化铁的化学性质在化学反应前后保持不变；
(4)氯酸钾在二氧化锰的催化作用下、加热分解为氯化钾和氧气；反应的符号表达式为：KClO3KCl+O2；
(5)本题的实验目的证明氧化铜能加快氯酸钾的分解，所以“待测数据”是收集等量氧气所需时间；
(6)如果氧化铜能加快氯酸钾的分解速率，实验Ⅱ比实验I所用时间小；所取氯酸钾的质量应相同，即m=1.2g；
(7)实验②反应后溶解、过滤、洗涤、干燥后的黑色固体只有氧化铜，将黑色固体加入盛有适量的氯酸钾的试管中并加热，再用带火星的木条放在试管口，观察到木条迅速复燃；
(8)实验③和实验②对比的目的是探究氧化铜和二氧化锰哪一个催化效果好。
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2.3.2 制取氧气 分层作业设计
基础练习
1.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（ ）
A．通电使水分解 B．催化分解过氧化氢溶液
C．高锰酸钾加热分解 D．氯酸钾加热分解
2.实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气，下列哪种仪器一般不可以替代锥形瓶（ ）
A． 圆底烧瓶B． 广口瓶 C．大试管 D． 烧杯
3.下图是利用双氧水制氧气的实验装置，连接正确的一组是（ ）
A．①④ B．②③ C．③④ D．①③
4.小强在用氯酸钾制取氧气时，误把高锰酸钾当作二氧化锰加入了。下列对该实验的分析不正确的是（ ）
A．生成氧气的速率加快了 B．产生的氧气质量增加了
C．反应中高锰酸钾起催化作用 D．最后得到的固体是混合物
5.实验室加热氯酸钾和二氧化锰来制取氧气，二氧化锰的质量和化学性质在反应前后都不变。则二氧化锰在该反应中是（ ）
A．反应物 B．生成物 C．消毒剂 D．催化剂
6.催化剂在化工生产工艺中起着重要作用。关于催化剂在化学反应前后的说法正确的是（ ）
A．催化剂只能加快反应速率
B．催化剂在化学反应前后化学性质和质量都不变
C．氯酸钾中必须加入二氧化锰才能分解出氧气
D．在一定量的过氧化氢溶液中加入二氧化锰能生成更多的氧气
7.2021年10月6日，德国科学家Benjamin Lise和美国科学家David W。C．MacMillan因“在不对称有机催化方面的发展”，被授予2021年诺贝尔化学奖。下列有关催化剂的叙述正确的是（ ）
A．二氧化锰是所有反应的催化剂
B．加入二氧化锰能使过氧化氢分解放出的氧气总量增加
C．要使过氧化氢分解放出氧气，必须要加入二氧化锰，否则反应就不能发生
D．催化剂能改变化学反应速率，而本身质量和化学性质在反应前后都不变
8.下列不属于化合反应，属于氧化反应的是（ ）
A． B．
C． D．
9.下列表示的是化合反应的是（ ）
A．碳酸钙氧化钙+二氧化碳 B．石蜡+氧气二氧化碳+水
C．过氧化氢水+氧气 D．镁+氧气氧化镁
10.O2是人类生活不可缺少的物质，制取O2的方法很多。请回答下列问题：
(1)KMnO4分解法：该反应的文字表达式为___________。
(2)H2O2分解法：常温下H2O2分解缓慢，通常加入少量MnO2，则MnO2的作用为___________。
(3)可以用C所示装置来收集O2，体现了O2___________的性质。
提升练习
1.下列有关催化剂的说法正确的是（ ）
A．催化剂必定加快反应速率
B．过氧化氢分解的反应中加入催化剂可使氧气质量增加
C．没有催化剂就不能进行化学反应
D．催化剂在反应前后质量不变
2.下列四种叙述均用如图表示，其中对应说法正确的是（ ）
A．图表示向过氧化氢溶液加入少量的MnO2反应过程中生成O2的质量与时间关系
B．图表示向过氧化氢溶液加入少量的MnO2反应过程中溶液中水的质量与时间关系
C．图表示一定量KMnO4加热制O2过程中，残留固体中MnO2的质量与时间的关系
D．图表示加热双氧水和二氧化锰制备氧气的反应过程中MnO2的质量变化关系
3.用浓度和质量都相等的a、b两份过氧化氢溶液（含质量相等）分别制取氧气，a中加入少量二氧化锰，b中不加。当a、b均完全反应后，测得生成氧气的质量与反应时间关系如下图所示，其中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
4.化学兴趣小组的同学们利用过氧化氢溶液和二氧化锰制作了一台简易化学制氧机，并用该制氧机制氧。以下有关分析中正确的是（ ）
A.二氧化锰是反应物之一
B.该反应说明分子可以再分
C.过滤仓中水的作用是控制反应速率
D.人体补氧是利用氧气能支持燃烧的性质
5.下列既不属于化合反应也不属于分解反应，而属于氧化反应的是（ ）
6.按如图所示进行实验，容器中涌出的柱状泡沫被象地称为“大象牙膏”。下列说法中，正确的是（ ）
A.过氧化氢分解生成水和氧气 B.反应产生的泡沫可用于灭火
C.没有催化剂过氧化氢不会分解 D.反应前后催化剂的化学性质不同
7.实验室常用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气。
【提出问题】二氧化锰是催化剂，二氧化锰的用量对反应速率是否有影响？
【设计实验】
(1)实验装置如图1所示，该发生装置中使用分液漏斗的优点是___________。
【实验记录】采用不同量二氧化锰粉末做催化剂进行实验，测定相关数据记录于下表中：
过氧化氢溶液的体积（mL） 过氧化氢溶液的浓度 MnO2的质量（g） 测量数据（mL）
Ⅰ 30 5% 0.1
Ⅱ 30 5% 0.2
Ⅲ 30 5% 0.3
【实验分析】
(2)该反应的符号表达式是___________。
(3)上述实验应该测定的“待测数据（mL）”可能是___________。
(4)本实验中，测定“待测数据”的装置（图1中方框内）应从图2中选择___________（填序号）装置。
(5)若第Ⅱ次实验比第Ⅲ次实验的“待测数据”更___________（填“大”或“小”），说明催化剂的用量越多，反应越快。
【实验反思】
(6)除了上述因素会影响过氧化氢的反应速率外，___________（写一种）也会影响过氧化氢的分解反应速率。
8.化学研究小组在开展了“过氧化氢制取氧气的反应中二氧化锰的作用”之后，又进行了“寻找新的催化剂”的探究实验。
【提出问题1】寻找“氧化铁能否用于过氧化氢溶液分解的催化剂”的证据？如果能，它的催化效果如何？
【实验设计1】
实验 现象
I、分别量取5毫升5%的过氧化氢溶液于A、B两支试管中，向A中加入a克氧化铁粉末，并分别在A、B两支试管中伸入带火星的木条，观察现象， A试管中产生气泡，带火星的木条复燃，B试管中无明显现象
Ⅱ、将“实验I”中A试管的剩余物质分离，将所得固体进行洗涤、干燥、称量 所得固体质量为a克
Ⅲ、将“实验IⅡ”得到的固体放入盛有5毫升5%的过氧化氢溶液的试管中，向试管中伸入带火星的木条 有气泡冒出，带火星的木条复燃
IV、分别量取5毫升5%的过氧化氢溶液放入C、D两支试管中，向C试管中加入a克氧化铁粉末，向D试管中加入a克二氧化锰粉末
【实验结论】
(1)A中产生的气体是______。
(2)氧化铁可以作过氧化氢分解的催化剂，寻找该结论的证据主要是设计了实验______（选填I、Ⅱ、I或IV）展开的。
【实验评价】
(3)设计实验Ⅲ的目的是_____。
【资料信息】过氧化氢分解除了用二氧化锰还可用氧化铜等物质作为催化剂
【提出问题2】氧化铜（黑色粉末）是否也能作氯酸钾分解的催化剂？它是否比二氧化锰效果更好？
【设计实验2】某同学以生成等体积的氧气为标准，设计了下列三组实验（其它可能影响实验的因素均忽略）。
实验序号 氯酸钾质量 其他物质质量 待测数据
① 1.2克 X
② 1.2克 氧化铜0.5克 Y
③ m 二氧化锰0.5克 Z
(4)写出氯酸钾在二氧化锰的催化作用下发生反应的符号表达式：_________。
(5)上述实验应测量的“待测数据”是指________。
(6)若实验②比实验①的“待测数据”更_________（填“大”、“小”、“不确定”），说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率，表中“m”的数值应该为_______。
(7)将实验②反应后的固体经过过滤、洗涤、干燥处理后，称量得到0.5克黑色粉末，再将黑色粉末放入_____（简述操作）。
【评价设计】
(8)你认为该小组同学设计实验③和实验②对比的目的是_______。
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