第二单元我们周围的空气 课题2氧气的制取（第一课时）导学案 —2021-2022学年九年级化学人教版上册

2021——2022学年度人教版九年级化学上册导学案
第二单元我们周围的空气
课题2氧气的制取（第一课时）
【学习目标】
1．掌握实验室制取氧气的三种主要方法和原理；了解通过化学实验制取新物质的方法。
2、掌握催化剂的概念，催化剂的作用。
3、比较两套制取气体的装置的特点。
【课前预习】
1．NO是大气污染物之一，但少量NO在人体内具有扩张血管、增强记忆的功能。NO难溶于水，通常条件下极易与氧气反应。实验室收集NO的方法是
A．向下排空气法
B．向上排空气法
C．排水法和向下排空气法
D．只能用排水法
2．空气是一种宝贵的自然资源，下列有关空气的说法不正确的是
A．焊接或切割金属时，使用纯氧代替空气以获得更高的温度
B．氧气和氮气的密度不同，工业上可用分离液态空气法制取氧气
C．稀有气体没有颜色、没有气味，在通电时可以发出不同颜色的光
D．目前计入空气污染指数的有害气体主要包括SO2、CO、NO2以及臭氧等
3．胡之易同学在实验室利用二氧化锰催化过氧化氢制取氧气的过程中，发现反应过快，她设想了如下方案来减缓反应速率，其中不可行的是
A．适量减少二氧化锰的用量
B．使用浓度较低的过氧化氢溶液
C．使用较大容积的锥形瓶
D．将长颈漏斗改为分液漏斗
4．实验室用高锰酸钾制取氧气时，下列做法错误的是
A．气密性检查时，把导管放入水中，手握试管，观察水中导气管口是否有气泡冒出
B．把试管口略向下倾斜固定在铁架台上
C．没有预热，直接对准药品位置加热，为了节约能源
D．氧气收集满后，水下盖上毛玻璃片，正放在桌面上
5．下列有关氧气的说法错误的是
A．动植物的呼吸，醋的酿造，食物的腐败属于缓慢氧化，因此氧气具有氧化性
B．硫、磷、木炭和铁丝等物质可以在氧气中燃烧，因此氧气具有助燃性
C．高锰酸钾制取氧气具有反应快、操作简便、便于收集等优点，可以大量生产氧气
D．为了便于贮存、运输和使用，通常把氧气加压到1.5×104kPa，并贮存在蓝色的钢瓶
【学习探究】
自主学习
阅读课本
完成下列问题
1．写出实验室制取氧气反应原理的文字表达式：
。
。
。
2.在装入药品之前应先
，固定试管时应使试管口
；收集氧气时应待导管口气泡
放出时再开始收集，收集好的氧气
放在桌上。
3.实验室用高锰酸钾制取氧气的装置如右图所示
（1）左边固体加热部分为
装置，右边部分为
装置。
（2）右图的收集方法是
，采用此方法收集氧气是因为
（3）氧气还可以用
方法收集，因为
4.高锰酸钾制取氧气的步骤
①组装仪器，检查
；
②向试管中装药品，并在试管口塞上一团
；塞棉花的目的防止
；
③在铁架台上固定装置，要使试管口略向下倾斜，目的是为了防止
；
④点燃酒精灯并加热，加热前必须先
，以免试管受热不均匀而破裂；要用酒精灯火焰的
加热。
⑤收集气体，收集氧气可采用的方法有
和
，
其中
收集的氧气较为纯净；最开始冒出的气泡不要收集，那是装置里原有的
，
等气泡
时再收集；当有大个气泡从水面冒出时，说明已收集满。
⑥从水槽中移除导气管
⑦熄灭酒精灯
互学探究
一、用加热氯酸钾或高锰酸钾制取氧气的反应原理
【实验】　把少量氯酸钾和二氧化锰混合均匀装入试管中，用带导管的塞子塞紧试管
１、加热试管，用排水法收集一瓶氧气
２、用带火星的木条伸入集气瓶中检验
【讨论】
⑴试管口要略向下倾斜目的：
⑵为什么试管内的导管稍微露出橡皮塞即可：
⑶若用高锰酸钾制取氧气试管口要塞一小团棉花，为什么。
（4）刚排出的气体为啥不易立即收集？何时收集？
实验完毕，为什么先撤导管，后撤酒精灯？
（6）为什么排气法收集气体时，导气管要伸入接近集气瓶底部？
（7）
为什么实验结束后，先将导气管移出水面，然后熄灭酒精灯？
（8）收集氧气的方法：
1.排水法原因：
氧气____(能或不能）溶于水且不与水反应；
排水法优点：
收集到的气体比较_____
2.向上排空气法:
因为氧气的密度比空气_____；（注意：导气管要伸入集气瓶____，便于排尽集气瓶内的空气）。
向上排空气法优点：收集到的气体比较_____
如果用排水法收集氧气，刚有气泡产生时能否立即收集，为什么？
（9）验满方法：
1.排空气法：用带火星的木条放在集气_____，若________证明气体已满.
2.排水法:有________________从集气瓶口逸出水面
（10）检验方法:用带火星的木条伸入集气______，若______则证明气体是氧气
【提示】　1、二氧化锰对氯酸钾分解起催化作用
　　　　　　　　　　ＭnＯ２
氯酸钾　
　
加热
氯化钾+氧气
　　　　　　
【提问】　高锰酸钾是什么颜色？当它加热时能否产生氧气？
【归纳】　高锰酸钾（KMnO4）加热
锰酸钾（K2MnO4）+
二氧化锰（MnO2）+氧气（O2）
二、用分解过氧化氢溶液制取氧气的反应原理
1、提出问题：
（1）在试管中加入过氧化氢溶液，将带火星的木条伸入试管，观察木条是否燃烧？
（2）向上述加入少量的二氧化锰，把带火星的木条伸入试管，观察有什么现象发生？
（3）用过的二氧化锰能否再次使用？
（4）使用前后二氧化锰的质量是否改变？二氧化锰起什么作用？
2、讨论交流：
（1）
过氧化氢
水+氧气
（2）过氧化氢在常温下能缓慢分解产生氧气
（3）用过的二氧化锰加入过氧化氢溶液中，带火星木条又复燃
（4）实验前用精密的天平称量二氧化锰的质量，实验后把二氧化锰洗净、干燥，再称量，发现它的质量并没有发生变化，把它加入到过氧化氢溶液中，还可以使过氧化氢分解。
3、归纳展示：
（1）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改变的物质叫做催化剂（又叫触媒）
（2）催化剂在化学反应中所起的作用叫做催化作用
点拨：1催化剂的本质：“一变两不变”
2、催化剂的物理性质在化学反应前后可能改变
3、催化剂可使反应速度加快，也可使之变慢
4、催化剂不能改变生成物的质量
5、离开化学反应就不存在催化剂
【课堂练习】
1．下列有关氧气的说法正确的是
A．氧气的化学性质很活泼，能跟所有物质发生化学反应
B．不用二氧化锰，过氧化氢也可分解
C．用排水法收集氧气时，看到导管口有气泡冒出，就应该立即收集
D．将木炭放入盛有氧气的集气瓶中，木炭会立即燃烧起来
2．某化学兴趣小组的实验操作不正确的是
A．木炭在氧气中燃烧：用坩埚钳将木炭从上往下缓慢伸入集满氧气的集气瓶中
B．铁丝在氧气中燃烧：将生锈的铁丝打磨光亮后，绕成螺旋状
C．排水法收集呼出气体：等瓶中气体收集满后，将集气瓶拿出水面后盖好玻璃片
D．铁丝在氧气中燃烧：等火柴快燃尽时再将铁丝伸入集气瓶中
3．下列操作的先后顺序正确的是
A．检查装置气密性时，先用手紧捂试管，后将导管伸入水中
B．用滴管吸取液体时，先在空气中挤捏胶帽排出空气，后伸入液体中吸取
C．实验室制取二氧化碳时，先加稀盐酸，后加石灰石
D．排水法收集氧气结束后，先熄灭酒精灯，后移出导气管
4．用排水法收集氧气时，当气体收集满后的下列后续操作中，合理的是（　　）
A．将集气瓶从水中取出后，用玻璃片盖住瓶口，并将其正放在桌面上
B．用玻璃片盖住集气瓶口后，将其从水中取出，并正放在桌面上
C．将集气瓶从水中取出后倒放在桌面上
D．将集气瓶仍然倒放在水槽中，需要使用时再取出
5．下列关于氧气的说法错误的是
A．分离液态空气可获得氧气
B．通常状况下，氧气是无色气体
C．物质与氧气发生的反应属于氧化反应
D．相同条件下，氧气的密度大于二氧化碳的密度
第II卷（非选择题）
请点击修改第II卷的文字说明
二、填空题
6．写出下列反应的文字表达式和基本反应类型：
（1）有火星四射产生的现象的反应___________；（____）
（2）高锰酸钾受热分解：___________；（____）
（3）一种白色的固体中加入一种黑色粉末，产生了使带火星的木条复燃的气体：
___________；（____）。
7．(1)填写下列变化的现象：
①硫在氧气中燃烧____________
②红磷在空气中燃烧____________
③铁丝在氧气中燃烧____________
(2)写出下列化学反应的文字表达式
①氯酸钾分解制取氧气____________
②铁丝在氧气中燃烧____________
③红磷在空气中燃烧____________
8．将某紫黑色固体粉末A加热，可产生无色气体B，同时生成一种黑色固体C和另一种固体物质D。黑色固体C通常可用于加热氯酸钾制氧气时的催化剂。另一黑色固体E在无色气体B中充分燃烧，产生使澄清石灰水变浑浊的气体F。绿色植物可将气体F通过光合作用吸收，并转化为无色气体B。回答：
写出黑色固体E在无色气体B中燃烧的反应表达式_________。
9．空气是一种宝贵的自然资源，人类时刻都离不开空气。
（1）二百多年前，法国化学家拉瓦锡首先用定量的方法研究了空气的成分，通过实验，他得出了空气由氮气和氧气组成，其中氧气约占空气总_________的1/5的结论（填“质量”或“体积”）。
（2）饼干敞开放在空气中一段时间后，饼干会变软，这说明空气中含有_________。
（3）鱼虾等生物能在水中生存，是因为氧气在水中__________溶于水。
（4）氮气常充入食品包装袋内用于防腐，是因为氮气__________。
（5）除了氮气和氧气之外，有一种空气中的气体含量虽然不算多，但是霓虹灯的闪烁离不开它的功劳，这就是空气中的________，用作霓虹灯体现的是它的_______（填“物理”或“化学”）性质。
（6）工业上用分离液态空气的方法来制备氧气，这主要是因为液态氮与液态氧的________不同，该过程是__________（填“物理变化”或“化学变化”）。
10．在潜水艇里要配备氧气再生设备，有以下几种制备氧气的方法：
①加热高锰酸钾?②通电分解水?③常温下过氧化钠与二氧化碳反应生成氧气和碳酸钠
（1）你认为最合适潜水艇里制取氧气的方法是________（填序号）
（2）与其他两种方法相比，这种最佳方法的优点是：①_________
②_______．
【参考答案】
【课前预习】
1．D
2．B
3．C
4．C
5．C
【课后练习】
1．B
2．C
3．B
4．B
5．D
6．
铁+氧气四氧化三铁
化合反应
高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气
分解反应
氯酸钾氯化钾+氧气
分解反应
7．产生明亮蓝紫色火焰，生成刺激性气味气体
生成大量白烟
剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量热
氯酸钾氯化钾+氧气
铁+氧气四氧化三铁
红磷+氧气五氧化二磷
8．
9．体积
水蒸气
不易
化学性质稳定（或化学性质不活泼）
稀有气体
物理
沸点
物理变化
10．③
反应在常温下就能进行
能将二氧化碳处理掉