1、3.2 制取氧气学 习 目 标1.了解催化剂的概念。知道二氧化锰在分解过氧化氢反应中的催化作用。2.理解分解反应的定义及其化合反应的区别。3.掌握实验室制取氧气的反应原理、仪器装置、收集方法、检验及操作注意事项，了解工业上制取氧气的方法和原理。4.初步培养学生的实验操作能力、观察能力和思维能力。初步培养学生分析、对比和迁移知识的能力。5.初步懂得用实验来探究物质性质和制备的科学方法，培养学生对化学的好奇心和探究欲，发展学习化学的兴趣。重点：实验室制取氧气的反应原理和操作方法，分解反应。装 订 线难点：对催化剂和二氧化锰在分解过氧化氢反应中所起催化作用的理解。【知识回顾】1. 氧气有哪些物理性质
2、？2. 写出氧气与碳、磷、铁、镁反应的文字表达式。3. 如何检验一瓶无色无味气体是氧气？【实验探究实验室制取氧气】1. 分解过氧化氢制取氧气（1） 实验3-4，观察实验现象，完成课本74页表格，总结用过氧化氢制取氧气的条件。（2） 二氧化锰能促使过氧化氢分解，但反应前后它本身的质量没有发生变化，说明二氧化锰没有参与化学反应，本身没有分解。（3） 催化剂与催化作用 催化剂_。 催化作用_。 催化剂的特点：“一变”、“两不变” “一变”：催化剂能改变其他物质的化学反应速率。 “两不变”：催化剂本身的质量和化学性质在反应前后没有改变。（4）反应原理（分解过氧化氢制取氧气的文字表达式）：_（5）实验室
3、分解过氧化氢制取氧气的简易装置如图1所示。 图1 过氧化氢制取氧气 图2 加热高锰酸钾制取氧气 实验装置 实验装置实验步骤 A.连接装置仪器； B.检查装置气密性； C.装固体药品，塞紧带导管的塞子； D.将集气瓶装满水倒立在水槽中； E.加入过氧化氢溶液； F.当锥形瓶中的气泡连续并均匀的放出时，开始收集； G.当集气瓶的一侧有气泡放出时，将盖有毛玻璃片的集气瓶移出水槽，并正放在桌子上。检查装置气密性的方法： 方法一 方法二 方法一：从漏斗加入一定量的水，使漏斗的下端管口浸没在液面以下，夹紧弹簧夹，再加入少量的水，停止加入后，漏斗中与锥形瓶中液面差（即水柱高度）保持不变，说明该装置不漏气。
4、方法二：把导管口的下端浸入水中，用双手紧握试管。如果观察到导气管口有气泡冒出，则证明装置不漏气。实验注意事项：A. 长颈漏斗的下端口必须在液面以下；B. 伸入锥形瓶中的导管不能太长；2.加热高锰酸钾制取氧气按照图2装置完成实验3-5，并回答下列问题：（1） 药品(颜色)_。（2） 反应原理_。（3） 实验装置 发生装置_。 收集装置_。思考：实验室可以利用什么方法收集氧气？它们利用了氧气的什么性质？（4） 实验步骤 检查装置气密性 思考：如何检查装置的气密性？_。 装药和棉花 讨论：在试管口塞一小团棉花的原因：_。 固定仪器 点燃酒精灯加热 收集气体 当_时开始收集气体；当 _收集满了。 先移
5、导管后熄灯 讨论：为什么要先撤导管后撤酒精灯？_。 注意：七个实验步骤记为查、装、定、点、收、移、熄。 可巧记为 茶、庄、定、点、收、利、息。（5） 氧气的检验和验满验满的方法_。检验氧气的方法_。（6） 气体的收集装置 排水法：难溶或微溶于水且不与水发生化学反应的气体。排水法的典型装置是a，在这个装置中注意导管只能伸入集气瓶内少许，便于导管的取出。 排水法收集气体的优点：制取的气体比较纯净，便于观察气体是否收集满。 排气法：不与空气反应且密度与空气相差较大的气体；可分为向上排气法和向下排气法。用排气法收集气体时，导气管一定要伸入集气瓶底部，把空气尽量排气。为了减少空气扩散，集气瓶口可盖上毛玻
6、璃片（如图b）；A.向上排空气法：气体的密度大于空气的密度，典型装置是b。B.向下排空气法：气体的密度小于空气的密度，典型装置是c。排空气法收集气体的优点：操作简便，收集的气体较干燥。结论：气体的收集方法是由_和_决定。（7） 实验注意事项 药品要平铺在试管底部均匀受热； 试管口要略向下倾斜，防止药品中所含的湿气受热后变成水蒸气，导管口处遇冷成水倒流回试管底部，使试管炸裂； 铁架台铁夹要夹在试管的中上部（或距离管口1/4处）； 试管内的导管稍伸出胶塞即可，便于气体导出； 集气瓶充满水后到放入水槽中，瓶口要在水面以下； 加热时要先使试管受热均匀，然后将酒精灯外焰对准药品所在部位加热； 用排水法收
7、集气体时，应注意当气泡均匀放出时再收集，否则收集的气体中混有空气，当集气瓶口有较大气泡冒出时，证明已收集满； 停止加热时，应先把导管从水里撤出，再撤掉酒精灯。如果先熄灭酒精灯，试管内气体温度降低，压强减小，水槽里的水就会被吸入热的试管内，使试管炸裂； 用高锰酸钾制取氧气，试管关口要放一小团棉花，防止加热时高锰酸钾粉末进入导管； 盛氧气的集气瓶应盖上毛玻璃片，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。3. 加热氯酸钾制取氧气实验室还可以在二氧化锰的催化作用下，加热氯酸钾制取氧气。阅读课本78页内容，写出此反应的文字表达式_。思考：实验室加热氯酸钾制取氧气的实验装置与加热高锰酸钾制
8、取氧气的实验装置相比较而言，有何异同之处？【讨论与交流】1. 实验室制取氧气属于什么变化？2. 这三个反应有什么共同特征？3. 这三个反应与化合反应有什么区别？得出概念：分解反应是_。4. 完成下列表格，以便于比较分解反应与化合反应：反应类型分解反应化合反应定义反应物种类生成物种类举例【自主学习】阅读课本78页工业制氧及79页知识视窗，思考工业制氧属于什么变化？【大显身手】1. 用双氧水制氧气时，忘了加二氧化锰，其结果是（ ） A.不放出氧气 B.放出氧气的速度慢 C.放出氧气的总量少 D.放出氧气总量减少且速度减慢2. “神州六号”太空舱利用铁酸镍将航天员呼出的二氧化碳转化为氧气，而铁酸镍的
9、质量和化学性质都不变化，在该过程中铁酸镍是（ ） A.反应物 B.生成物 C.催化剂 D.消毒剂3. 下列实验操作错误的是（ ）4. 实验室用高锰酸钾制氧气时，操作错误的是（ ） A.检查装置的气密性时，先对试管加热，过一会儿把导管放入水里，没有看 到气泡逸出，说明装置漏气； B.固定在铁夹上的试管，试管口应略向下倾斜； C.加热时，先使酒精灯在试管下方来回移动，使试管受热均匀，然后再对准高锰酸钾所在部位加热； D.排水法收集氧气后，应先把导管移出水面，再停止加热。5. 下列叙述正确的是（ ） A.用带火星的木条插入到集气瓶中检验氧气是否已满 B.食盐水蒸发得到固体食盐和水蒸气是分解反应 C.
10、把氯酸钾和高锰酸钾混合加热，比单独加热氯酸钾制出氧气的速率快 D.因为氧气比水轻，所以可以用排水法收集6.下列叙述正确的是（ ） A.氯酸钾中含有氧气，加热时即可放出 B.从空气中可以得到氮气和氧气，这个变化是分解反应 C.凡是含氧的物质都可以作为实验室制取氧气的原料 D.实验室用氯酸钾制氧气时发生了化学反应7.实验室用高锰酸钾制取氧气时有如下操作步骤：加热，检查装置的气密性，装药品，用排水集气法收集，从水槽中取出导管，熄灭酒精灯，连接仪器。其中操作顺序正确的是（ ） A. B. C. D.8. 用排水法收集氧气时，在导管口出现什么现象时才收集（ ） A.没有气泡冒出时 B.刚有气泡冒出时 C
11、.气泡断断续续冒出时 D.有连续气泡冒出时9. 若用试管加热固体时，若出现试管炸裂现象，其原因不可能是（ ） A.加热前试管外壁有水 B.加热不均匀，局部温度过高 C.试管口略向上倾斜了 D.试管夹在中上部10.实验室制取氧气时，必不可少的最简单的一组仪器是（ ） A.试管、酒精灯、带导管的橡皮塞、集气瓶、铁架台 B.试管、酒精灯、水槽、集气瓶 C.集气瓶、铁架台、试管、带导管的橡皮塞 D.铁架台、烧瓶、集气瓶、毛玻璃片11. 实验室中利用过氧化氢、氯酸钾、高锰酸钾都可以制取氧气，其原因是（ ） A.都属于氧化物 B.都含有氧气 C.都含有氧分子 D.都含有氧元素12. 下列对催化剂描述正确的
12、是（ ） A.任何化学反应都需要催化剂 B.催化剂在反应前后本身的质量发生了变化 C.只有分解反应才需要催化剂 D.某些反应可以有多种催化剂13. 下列变化中不属于分解反应的是（ ） A.分离液态空气制氧气 B.加热高锰酸钾制氧气 C.加热过氧化氢制取氧气 D.加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气14. 实验室加热氯酸钾和高锰酸钾制取氧气，两者的相同点是（ ） A.都生成了两种物质 B.都使用二氧化锰做催化剂 C.都发生了化合反应 D.都发生了分解反应15. 某同学加热氯酸钾制取氧气时，错把高锰酸钾当作二氧化锰放入氯酸钾内，与只加热氯酸钾相比，其结果正确的是（ ） A.反应速率不变 B.反应速
13、率加快，生成氧气质量增加 C.生成氧气质量不变 D.反应速率加快，生成氧气质量不变16. 实验室收集完氧气后，拆卸装置的正确顺序是（ ）撤去酒精灯并熄灭，从水槽里拿出导管，才铁架台上拆下试管，清洗仪器放回指定位置。 A. B. C. D.17. 下表是三种气体的密度（在0、101kPa条件下测定）和溶解度。实验室要收集二氧化硫气体，可采取的方法是（ ） A.向上排空气法 B.向下排空气法 C.排水集气法 D.无法判断18. 某种气体在收集时，既可用排水法，又可用向上排气法，则这种气体具有的性质是（ ） A.难溶或不易溶于水，密度比空气大 B.易溶于水，密度比空气大 C.难溶或不易溶于水，密度比
14、空气下 D.易溶于水，密度比空气小19. 下图是实验室常用的实验仪器与装置。依据题目要求回答下列问题：（1） 写出标号仪器的名称_；_。（2） 制取氧气有多种方法，如分解过氧化氢溶液、加热高锰酸钾、_等。（3） 采用分解过氧化氢溶液制氧气有许多优点，如：_。（填序号） 产物五污染，不需要加热，需加热，生产物只有氧气（4） 甲同学用分解过氧化氢过氧化氢溶液的方法制取并收集氧气应分别选择_装置（填字母）；除过氧化氢溶液外，通常还需要的一种药品是_，其作用是_；加入药品前应注意检查装置的_。（5） 乙同学选择装置A以高锰酸钾为原料制取氧气，他在该装置试管内的导管口处添加了一团棉花，其目的是_。20.某学习小组在探究活动中要制取一定量的氨气。该小组查阅资料后，得知有以下两个反应可以生产氨气：a.氮气与氢气在高温高压下，有铁触媒（催化剂）的条件下产生氨气；b.氯化铵固体和生石灰粉末在加热条件下生产氨气。（1） 请你帮该小组同学选择制取氨气的方法：_；（2） 氨气极易溶于水，密度比空气小。根据以上信息和如图所示装置，完成下列空白。 制取氨气发生装置是_，理由是_； 制取氨气收集装置是 _，理由是_。21.下图是实验室用高锰酸钾制取和收集氧气的装置图，请指出其中的五处错误：【我的收获】备注（教师复备栏及学生笔记）60