浙教版科学八年级下——3.1氧气的制取-基础学案
【学习目标】
1.掌握实验室制取氧气的药品、反应原理、仪器装置、收集方法、验满、检验及注意事项。
2.认识分解反应，能区别分解反应和化合反应。
3.认识催化剂和催化作用。
【要点梳理】
要点一、实验室制取氧气
1.反应原理和实验装置：
（1）分解过氧化氢溶液制取氧气（实验装置如图B或C所示）
过氧化氢 水＋氧气
（2）加热高锰酸钾（紫黑色固体）制取氧气（实验装置如图A所示）
高锰酸钾 锰酸钾＋二氧化锰＋氧气
（3）加热氯酸钾（白色固体）制取氧气（实验装置如图A所示）
分解过氧化氢制取氧气的发生装置也可以使用如图D所示装置，这样就可以通过调节分液漏斗的活塞来控制液体的滴加速度，从而可以控制反应速率，得到比较稳定的氧气流。
2.收集方法：
（1）排水集气法：如图E（因为氧气不易溶于水）
（2）向上排空气集气法：如图F（因为氧气密度比空气大）
3.验满方法：
(1)排水集气法：当有气泡从集气瓶口冒出来，说明氧气已收集满。
(2)向上排空气集气法：把带火星的木条靠近集气瓶口，如果木条复燃，说明氧气已收集满。
4.检验方法：将带火星的小木条伸入集气瓶内，如果木条复燃，说明该瓶内气体是氧气。
5.加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤：
可归纳为“查、装、定、点、收、离、熄”，用谐音“茶庄定点收利息”来记。
(1)查：检查装置的气密性。
(2)装：把药品装入试管内，塞好带导管的橡皮塞。
(3)定：把试管固定在铁架台上，使试管口稍向下倾斜。集气瓶装满水，倒扣在水槽中。
(4)点：点燃酒精灯，均匀预热后再集中在药品部位加热。
(5)收：导管口有连续气泡产生时再收集氧气。
(6)离：实验结束，先将导气管从水槽中取出。
(7)熄：最后熄灭酒精灯。
【要点诠释】
1.实验室（高锰酸钾加热）制取氧气应注意的事项
(1)药品要平铺在试管底部，使其均匀受热。
(2)铁夹要夹在距离试管口1/3处。
(3)试管内的导管稍伸出胶塞即可，便于气体导出。
(4)试管口应略向下倾斜，防止加热时产生的冷凝水倒流，使试管受热不均匀而炸裂。
(5)试管口处要放一小团棉花，防止加热时高锰酸钾粉末进入导气管。
(6)加热前导管不能伸入集气瓶口内，当导管口产生连续气泡时才能开始收集，因开始排出的气体含有装置内的空气。
(7)收集完毕，先将导管移出水面，然后再熄灭酒精灯，防止水沿导管倒流入热的试管中而使试管炸裂。
(8)盛氧气的集气瓶应盖上玻璃片，正放，因为氧气的密度大于空气的密度，正放可减少气体的逸散。
2.制取气体时反应装置的选择
气体的反应装置包括发生装置和收集装置两部分：
(1)发生装置的选择：选择的依据是反应物的状态和反应条件（如下图所示）。
①固体反应物加热制取气体（如高锰酸钾制氧气）：固体+固体（加热型）；
②液体反应物不加热制取气体（如过氧化氢制氧气）：固体+液体（不加热型）。
(2)收集装置的选择：选择的依据是气体的密度和溶解性。
①当气体不与水反应且难溶于水或不易溶于水时（如氧气），采用排水法收集（如下图丙所示）；
②当气体不与空气中的成分反应且密度大于空气（如氧气），采用向上排空气法收集（如下图甲所示）；
③当气体不与空气中的成分反应且密度小于空气（如氢气），采用向下排空气法收集（如下图乙所示）。
要点二、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叫做催化剂（又叫作触媒）。
2.催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。
【要点诠释】
1.“改变”包括“加快”和“减慢”两种含义，不只包括“加快”。
2.在化学反应前后，催化剂的“质量”和“化学性质”不变，其物理性质可能改变。
3.在化学反应前后，催化剂的质量和化学性质不变，并不是说反应过程中也不变。
4.催化剂不能增多或减少生成物的质量。
5.用过氧化氢或者氯酸钾制氧气时常加入催化剂二氧化锰（黑色粉末），但能用作催化剂的物质不仅仅是二氧化锰一种。
6.在有些反应中，二氧化锰不是催化剂。如高锰酸钾分解的反应中，二氧化锰是生成物。
7.催化剂的特点：“一变二不变”，“一变”是改变反应速率，“二不变”是反应前后质量不变，化学性质不变。
要点三、化合反应与分解反应
化合反应 分解反应
概念 由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应 由一种物质生成两种或两种以上其它物质的反应
形式 A ﹢ B → AB AB → A + B
实例 磷﹢氧气五氧化二磷 过氧化氢 水＋氧气
【要点诠释】
1.化合反应和分解反应都属于基本反应类型，而氧化反应不属于基本反应类型。
2.判断时要抓住其特点：化合反应是“多变一”，分解反应是“一变多”。
要点四、氧气的工业制法
工业上采用分离液态空气法制取氧气。具体做法是：在低温条件下加压，使空气转变为液态，然后蒸发。由于液态氮的沸点（-196℃）比液态氧的沸点（-183℃）低，因此氮气首先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要就是液态氧了。
【要点诠释】
1.实验室制取氧气发生了化学变化，工业制取氧气发生的是物理变化。
2.实验室制取氧气具有反应快、操作简便、便于收集等优点，但成本高，无法大量生产；而氧气的工业制法是利用廉价、易得的空气为原料，成本低,可以大量生产。
【典型例题】
类型一、考查实验室制取氧气
1．下列关于产生氧气方法的叙述中，错误的是（ ）
A．工业上用分离液态空气的方法制取氧气是物理变化
B．工业上用分离液态空气的方法制取氧气是化学变化
C．实验室可以用分解过氧化氢的方法制取氧气
D．实验室常用加热高锰酸钾的方法制取氧气
【答案】B
【解析】工业上分离液态空气，是利用氧气和氮气的沸点不同，将氧气分离出来，这一变化无新物质生成，属于物理变化，故B错误。
【总结升华】没有新物质生成的变化是物理变化；有新物质生成的变化是化学变化。
2.下图是实验室制取气体的常用装置。
(1)写出带有序号仪器的名称① ，② 。
(2)用过氧化氢制取氧气的文字表达式为 ；选择的发生装置是 （填序号）；选择该发生装置的依据是 。
【思路点拨】本题考查氧气的实验室制法。学生平时要对制取氧气及其他基本实验熟练掌握和实践，这样就会很容易解答。
【答案与解析】
（1）长颈漏斗 集气瓶
（2）过氧化氢水+氧气 B 反应物是液体与固体且反应不需加热
【总结升华】依据反应物的状态和反应条件选择气体发生装置，依据气体的密度和溶解性选择气体收集装置。
举一反三：
【变式】化学是一门以实验为基础的科学。结合下列实验装置图回答问题：
(1)写出带有序号仪器的名称：① ，② 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的文字表达式为 ，可选用的发生装置是 (填字母代号，下同)，收集装置可选择C和 。
【答案】
(1)试管 集气瓶
(2) 高锰酸钾 锰酸钾＋二氧化锰＋氧气 A E
类型二、考查分解反应和化合反应
3. 以下各反应中，属于分解反应的是 ，属于化合反应的是 。
A．铁+氧气四氧化三铁 B．碳+氧气二氧化碳
C．过氧化氢水+氧气 D．蜡烛+氧气二氧化碳+水
【答案】 C AB
【解析】C是由一种物质反应生成两种物质，属于分解反应； AB是由两种物质反应生成一种物质，属于化合反应。
【总结升华】分解反应的特点是“一变多”，化合反应的特点是“多变一”。
举一反三：
【变式】下列反应中，属于化合反应的是 。
①高锰酸钾 锰酸钾＋二氧化锰＋氧气
②铁+氧气四氧化三铁
③碳+氧气二氧化碳
④过氧化氢 水+氧气
【答案】②③
类型三、考查催化剂和催化作用
4．下列关于催化剂的说法正确的是（ ）
A．用过氧化氢制氧气时，加入催化剂可使生成氧气的质量增加
B．必须能加快其他反应速率的物质才是催化剂
C．二氧化锰只能用作催化剂
D．加入催化剂，过氧化氢发生分解的温度降低并且放出氧气的速率加快
【思路点拨】正确理解催化剂的概念。
【答案】D
【解析】催化剂是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都不变的物质。改变不只是加快也可能减慢；加入催化剂能改变反应速率，但不能增加生成物的质量；一个反应的催化剂在其他反应中不一定是催化剂，二氧化锰在过氧化氢分解时是催化剂，而在高锰酸钾分解时是生成物。过氧化氢中加入催化剂可以使分解的温度降低并且放出氧气的速率加快。故D是正确的。
【总结升华】催化剂的特点：“一变二不变”，一变是改变反应速率，二不变是反应前后质量不变，化学性质不变。
举一反三：
【变式】实验室用双氧水制取氧气时常加入少量二氧化锰，而二氧化锰本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化。你认为二氧化锰在这一反应中是作（ ）
A．反应物 B．生成物 C．催化剂 D．消毒剂
【答案】C
(
1
)
浙教版科学八年级下——3.1氧气制取-基础练习
【巩固练习】
一、选择题 (每小题只有一个选项符合题意)
1．以下对氧气的描述中，错误的是（ ）
A．氧气可供给呼吸
B．氧气难溶于水
C．氧气可支持燃烧
D．氧气的密度比空气大
2．催化剂在化学反应前后：①质量变小；②质量变大；③化学性质改变；④化学性质不变。在上述说法中正确的是（ ）
A．①④ B．④ C．②③ D．③
3．下列有关制取氧气的说法正确的是（ ）
A．加热二氧化锰固体可以制取氧气 B．用高锰酸钾制取氧气时要加入催化剂
C．常温下高锰酸钾能分解产生氧气 D．高锰酸钾在加热条件下分解产生氧气
4．可以鉴别出氧气和氮气两瓶气体的简单的方法是（ ）
A．闻气味 B．看颜色
C．倒入澄清的石灰水 D．用带火星的木条分别伸入瓶中
5．实验室用高锰酸钾制取氧气的实验中，需要使用的一组仪器是（ ）
A．酒精灯、大试管 B．大试管、玻璃棒
C．酒精灯、烧杯 D．铁架台、烧杯
6.工业上大量制取氧气的方法是( ??)
A.加热氯酸钾 B.加热高锰酸钾
C.加热二氧化锰 D.分离液态空气
7.下列物质发生分解反应，没有氧气生成的是（? ）
A.高锰酸钾? B.氯酸钾 ?C.水 ?D.碳酸钙
8.实验室制取氧气时，必须满足的条件是( )
A.必须使用催化剂
B.必须用含氧元素的物质作为反应物
C.必须用排水法收集
D.必须用燃着的火柴检验是否收集满
9.实验室制取氧气实验中，用排水法收集氧气可选用的仪器是（ ）
A．烧杯 B．酒精灯 C．漏斗 D．水槽
10.通常情况下是一种气体，它的一个分子由两个原子构成，一切生命活动离不开它，火苗遇到它窜的高。它是( )
A.二氧化碳 B.氮气 C.氧气 D.水蒸气
11.加热氯酸钾制取氧气时，忘记加入二氧化锰，其结果是（ ??）
A.不能产生氧气
B.生成氧气的速率慢
C.产生氧气的总量减少
D.没有氯化钾生成
二、填空题
12.实验室中收集氧气可采用 和 。
13.分解过氧化氢溶液制取氧气时，加入少量 （填物质名称），能加快氧气的生成速度。
三、实验题
14.如下图是实验室制取气体的常用装置。请回答：
（1）仪器a名称是 ，A装置中的集气装置只能收集密度比空气 的气体。
（2）过氧化氢制取氧气的文字表达式是 ；反应中，二氧化锰起 作用，加快了过氧化氢的分解。
（3）用A或B装置制备气体的反应应该是 和液体不需要加热的反应。
15.下图是实验室制取氧气的两种装置，请回答下列问题。
（1）写出高锰酸钾制取氧气反应的文字表达式 。
（2）甲装置试管中棉花的作用是 。
（3）用乙装置制取氧气选用的药品是 和 。
【答案与解析】
1．【答案】B
【解析】氧气不易溶于水，而不是难溶于水。
2．【答案】B
【解析】催化剂的特点是“一变二不变”：一变是改变反应速率，二不变是反应前后质量不变，化学性质不变。
3．【答案】D
【解析】加热二氧化锰固体不能产生氧气；用高锰酸钾制取氧气时不需要加入催化剂。
4．【答案】D
【解析】氧气、氮气都没有颜色和气味；二者都不和石灰水反应；氧气可以使带火星的木条复燃，而氮气不能使带火星的木条复燃。
5．【答案】A
【解析】用高锰酸钾制取氧气的实验中，用不到烧杯和玻璃棒。
6．【答案】D
【解析】工业上采用分离液态空气的方法大量制取氧气。
7.【答案】D
【解析】碳酸钙在高温条件下分解产生氧化钙和二氧化碳，没有氧气产生。
8.【答案】B
【解析】根据质量守恒定律，若反应物中没有氧元素，产物中不可能含有氧元素。
9.【答案】D
【解析】排水法收集氧气用不到烧杯、酒精灯、漏斗。
10.【答案】C
【解析】
A、二氧化碳的一个分子是由一个碳原子两个氧原子构成，故A不正确；
B、氮气不能供给呼吸，化学性质稳定，不支持燃烧，故B不正确；
C、氧气通常情况下是一种气体，它的一个分子由两个原子构成，一切生命活动离不开它，支持燃烧，故C正确；
D、水的一个分子是由三个原子构成，常用来灭火，故D不正确。
11.【答案】B
【解析】本题主要考查催化剂的应用和理解。氯酸钾分解时，没有使用催化剂只是反应速率慢，但加热时反应仍能发生；只要一定质量的氯酸钾完全分解，产生氧气的质量是一定值，故本题的正确答案为B。
12.【答案】 排水法 向上排空气法
【解析】因氧气不易溶于水，可采用排水法收集；氧气的密度比空气大，可采用向上排空气法收集。
13.【答案】二氧化锰
【解析】二氧化锰是过氧化氢制取氧气反应的催化剂，能加快氧气的生成速度。
14.【答案】（1）长颈漏斗 大
（2）过氧化氢 水＋氧气 催化
（3）固体（或液体）
【解析】收集密度比空气大的气体用向上排空法；二氧化锰用作过氧化氢分解的催化剂。
15.【答案】（1）高锰酸钾 锰酸钾＋二氧化锰＋氧气
（2）防止加热时高锰酸钾粉末进入导管
（3）过氧化氢 二氧化锰
【解析】要熟悉实验室制取氧气的原理、装置及操作方法。
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