2.3 课题3 制取氧气 学案 (要点讲解+当堂检测+答案)

人教版化学九年级上册同步学案
第二单元　我们周围的空气
课题3　制取氧气
要 点 讲 解
要点一　氧气的实验室制取原理和装置
1. 用过氧化氢溶液制取氧气的原理和步骤
(1)药品：过氧化氢溶液(无色液体)、二氧化锰(黑色粉末)。
(2)反应原理：过氧化氢水＋氧气。
(3)实验装置：可用如图所示装置制取。
(4)实验步骤：①检查装置的气密性；②向锥形瓶中加入二氧化锰固体；③塞好带有分液漏斗(或长颈漏斗)和导管的双孔塞；④向分液漏斗(或长颈漏斗)中加入过氧化氢溶液；⑤用排水集气法收集气体。
2. 用高锰酸钾或氯酸钾制取氧气
(1)反应原理
高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气；
氯酸钾氯化钾＋氧气。
(2)收集方法
①排水集气法(氧气不易溶于水)。
②向上排空气集气法(氧气密度比空气密度大)。
(3)反应装置
①发生装置如图a所示。
②收集装置如图b或图c所示。
图a 图b 图c
(4)操作步骤：①检查装置的气密性；②向试管内装入药品，塞好带导管的橡皮塞；③将试管固定在铁架台上，使试管口稍向下倾斜；④集气瓶装满水，倒扣在水槽中；⑤点燃酒精灯，均匀预热后再集中在药品部位加热；⑥导气管口有连续气泡产生时再收集氧气；⑦实验结束，先将导气管从水槽中取出，然后熄灭酒精灯。
(5)验满方法：将带火星的木条放在集气瓶口，如果木条复燃，证明氧气已经收集满。
经典例题1　根据下列装置图，回答有关问题：
A B C D
(1)写出装置图中标号仪器的名称：a.________，b.________。
(2)写出实验室用过氧化氢制取氧气的文字表达式：________________________，可选用的发生装置是________(填字母)。
(3)若使用高锰酸钾制取氧气，可选用的发生装置是________(填字母)。
(4)选用D装置收集氧气的原因是____________________________。
解析：(1)a为试管，b为集气瓶。(2)(3)过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解生成水和氧气；装置A是固体加热制取气体的装置，装置B是固体和液体反应不需加热制取气体的装置，因此用过氧化氢制取氧气应选择装置B，用高锰酸钾制取氧气时应选择装置A。(4)能用排水法收集的气体必须具备难溶或不易溶于水及不与水反应的性质。
答案：(1)试管　集气瓶　(2)过氧化氢水＋氧气　B　(3)A　(4)氧气不易溶于水，不与水反应
要点二　催化剂和催化作用
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(又叫触媒)
特点
可概括为“一变、两不变”
理解要点
(1)“一变”是指催化剂能改变其他物质的化学反应速率，这里的变包括加快和减慢，也就是使用催化剂有时是为了加快反应速率，有时是为了减慢反应速率
(2)“两不变”是指催化剂的质量和化学性质在反应前后没有改变
经典例题2　下列关于催化剂的叙述中正确的是(　　　)
A. 催化剂都能加快其他物质的化学反应速率
B. 催化剂本身的质量和性质在反应前后不变
C. 不使用二氧化锰作催化剂，过氧化氢不能发生分解反应
D. 二氧化锰对一定量的过氧化氢起催化作用以后，仍能用作另外的过氧化氢分解反应的催化剂
解析：催化剂能改变其他物质的化学反应速率，这里的改变包括加快和减慢两方面，故A错误；反应前后催化剂本身的质量和化学性质不变，其物理性质可能发生改变，故B错误；不使用二氧化锰作催化剂，过氧化氢也可发生分解反应，只是反应缓慢，故C错误。
答案：D
要点三　分解反应
1. 概念
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。
2. 分解反应与化合反应的比较
反应类型
分解反应
化合反应
反应物种类
一种
两种或两种以上
生成物种类
两种或两种以上
一种
通式
A―→B＋C＋…
A＋B＋…―→C
举例
高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气
红磷＋氧气五氧化二磷
要点四　氧气的工业制法
1. 分离液态空气法
(1)原理：利用液态空气中液氮(沸点－196℃)和液氧(沸点－183℃)的沸点不同。
(2)过程
2. 膜分离技术法
空气具有富集氧气功能的薄膜含氧量较高的富氧空气含90%以上氧气的富氧空气
3. 氧气的工业制法与实验室制法的本质区别：工业制法为物理变化，实验室制法为化学变化。
易错易混警示　对催化剂概念理解有误
催化剂可以改变其他物质的化学反应速率，加快或者减慢都有可能。在变化前后催化剂的化学性质和质量没有发生改变，很容易记成是性质和质量不变而做出错误判断。
经典例题3　下列对催化剂的描述正确的是(　　　)
A. 在化学反应后其质量减少 B. 在化学反应后性质没有发生变化
C. 催化剂能改变化学反应速率 D. 在化学反应后其质量增加
错解：B
错因剖析：催化剂是一种物质，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，催化剂能改变其他物质的反应速率，这个“改变”包含加快和减慢；催化剂的特点是在反应前后质量和化学性质都没有发生变化，而不是“性质”没有改变。
正解：C
当 堂 检 测
1. 在实验室用高锰酸钾制氧气的实验中，必需的仪器是(　　)
A. 烧杯 B. 蒸发皿
C. 石棉网 D. 试管
2. 工业上制取大量氧气的方法是(　　)
A. 分离液态空气 B. 加热高锰酸钾
C. 过氧化氢分解 D. 加热二氧化锰
3. 实验室用加热高锰酸钾或用过氧化氢与二氧化锰混合的方法制取氧气，其共同点是(　　)
A. 都需要加热 B. 都使用二氧化锰作催化剂
C. 都发生了分解反应 D. 都生成了两种物质
4. 镍催化剂是一种催化效果很好的产品，广泛应用于石油、化工、制药中，关于其性质推断错误的是(　　)
A. 催化剂在反应前后质量不变 B. 催化剂在反应前后的化学性质不变
C. 某些催化剂可能会减慢反应速度 D. 催化剂都加快了反应的速度
5. 下列说法正确的是(　　)
A. 实验室用过氧化氢制取氧气不属于分解反应
B. 分离液态空气属于分解反应
C. 某反应既是化合反应又是分解反应
D. 某反应是化合反应，就不能是分解反应
6. 实验室制取氧气的注意事项：
(1)连接装置后，应该先检查装置气密性，气密性良好才能加入药品。
(2)用高锰酸钾制氧气时，试管口应放一团棉花，以防止 。
(3)用排水法收集氧气时，待产生的气泡 冒出时开始收集(刚开始排出的是试管中的空气)。
(4) 收集的氧气较纯净，方便判断气体是否收集满，但含较多水蒸气； 收集的氧气较干燥，但纯度较低。
(5)加热固体制氧气且用排水法收集，结束实验时，应该 。
当堂检测参考答案
1. D 2. A 3. C 4. D 5. D
6. (2)加热时高锰酸钾粉末进入导管
(3)连续并均匀
(4)排水法 向上排空气法