九年级化学制取氧气导学案[1]

制取氧气 【教学目标】： １、了解实验室制取氧气的反应原理、实验装置、实验操作。 ２、了解实验室中制取气体的思路和方法。

【师生共同探究，总结】：

 药品选择 1、无毒无害没有污染（环保）2、装置简便易于操作（简便） 3、易于反应常温更好（安全）4、节约能源价格便宜（成本）  排空气法收集：（如图1） ①收集密度比空气大的气体（如：O2或CO2），气体从b端进，空气从a端出。 ②收集密度比空气小的气体（如：H2），气体从a端进，空气从b端出。 ③若用水将瓶中的气体排出，水龙头应接b导管,气体从a端出。（水的密度大于空气） 2、排水法收集：( 如图2) 瓶中盛满水。气体从a端进，水从b端出 总结：用洗气瓶排空气收集气体的连接：密小则短进长出，密大则长进短出；用洗气瓶排水收集气体的连接：短进长出。  收集氧气可以用排水法的原因是（氧气不易溶于水也不与水反应） 2.集满氧气瓶用玻璃片盖好后，瓶口应向（上）放置，原因是（氧气密度比空气大，处于空气下方（瓶口朝下会导致氧气逸出 气体不纯）） 3.用排空法收集满氧气后，应先（撤除导管），后（熄灭酒精灯），其原因是（先熄灭酒精灯会导致试管变冷 试管内压强减小 导致液体倒吸，使试管破裂） 4.若用向上排空法收集满氧气后，应先（验满） 后（停止收集） 其原因是（没什么原因，就是看看满了没有）  怎样记忆制取氧气七步骤？ 答：可以用要点记忆法，每项只记一个字。即查（检查装置的气密性）、装（装入药品）、定（固定在铁架台上）、点（点燃酒精灯加热）、收（等气泡均匀连续出现时收集气体）、移（实验完毕先从水槽中移出导气管）、熄（最后熄灭酒精灯）。查、装、定、点、收、移、熄，这话听起来像“茶庄定点收利息”，用谐音记忆法，比较容易记住。  氧气的工业制法 ————- 分离液态空气法 工业上需要的大量氧气采用分离液态空气法，先把空气变成液态，然后控温蒸发，得到氮气和氧气 特点：量大，设备要求高，成本高  氧气的实验室制法 过氧化氢+二氧化锰→氧气  催化剂与催化作用 定义：在化学反应中能改变其他物质的化学反应的速率，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催化剂（又叫触媒）。 特点：一变（化学反应速率）二不变（质量、化学性质） 催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。  制取氧气的原理

过氧化氢二氧化锰氧气+水 说明：此反应中，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。  加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气

氯酸钾二氧化锰氯化钾+氧气  加热高锰酸钾制取氧气 高锰酸钾加热锰酸钾+二氧化锰+氧气  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叫分解反应。 特点：一变多 AB→ A+B  分别用酒精灯同时加热过氧化氢溶液和二氧化锰。片刻后用带火星木条伸入试管口 过氧化氢溶液是无色透明液体，二氧化锰是黑色粉末。过氧化氢溶液加热后产生少量气体，使带火星木条复燃。同时加热的二氧化锰不产生气体，带火星木条没有变化。酒精灯加热过氧化氢溶液时产生氧气。加热二氧化锰不产生氧气。 ⒈不加热过氧化氢溶液时，带火星的木条不能复燃，说明没行氧气放出。 ⒉加热过氧化氢溶液时，带火星的木条复燃，说明过氧化氢溶液受热时能产生氧气。 ⒊不加热，但在过氧化氢溶液中加入二氧化锰，带有火星的木条复燃，说明在常温下过氧化氢溶液遇到二氧化锰时会产生氧气。  加热高锰酸钾制取氧气。 大家对于高锰酸钾其实并不陌生，医院里常用的紫药水，事实上就是高锰酸钾和水形成的溶液。它具有杀菌、消毒的作用。  实验室制取氧气三种方法的比较 过氧化氢制取氧气 氯酸钾制取氧气 高锰酸钾制取氧气 药品状态 过氧化氢（H2O2）溶液、二氧化锰[MnO2黑色固体，不溶于水] 氯酸钾[KClO3白色晶体] 、二氧化锰 高锰酸钾[KMnO4 紫黑色晶体]

反应条件 常温下，二氧化锰作催化剂 加热，二氧化锰作催化剂 加热 反应原理 过氧化氢水 + 氯酸钾 MnO2

△ 高锰酸钾 △ 锰酸钾

+ 二氧化锰 + 氧气

二氧化锰 氧气 H2O2H2O + O2 氯化钾 + 氧气

KClO3 MnO2 △ KCl + O2

KMnO4 △ K2MnO4 +

MnO2 + O2

气体发生装置 固液不加热型 固固加热型 固固加热型

收集装置 1、向上排空气法（密度比空气大） 2、排水法（不易溶于水）  实验步骤： 实验步骤 注意事项 查：检查装置气密性 先将导管一端浸入水中，再用两手紧握容器外壁，若有气泡冒出，则证明装置气密性良好 装：将药品装入试管 药品要斜铺在试管底部，便于均匀加热 定：把试管固定在铁架台上 铁夹夹在距试管口1／3处 点：点燃酒精灯，先预热，再对准药品的部位集中加热。 先让试管均匀受热，防止试管因受热不均而破裂，然后对准药品部位用外焰加热 收：收集气体 若用向上排空气法收集气体时，导管应伸入到集气瓶底部 离：收集完毕，将导管撤离水槽。 熄：熄灭酒精灯  验满方法：

（1）用排水法收集时，如果集气瓶口有大气泡冒出时说明收集满 （2）向上排空气法，用带火星的木条放在集气瓶口若木条复燃证明集满。  操作注意事项 a.试管口应略向下倾斜（防止冷凝的水倒流到试管底部，使试管炸裂） b.导管伸入试管内不宜太长（便于气体排出） c.用排水法收集时，应注意当气泡连续均匀冒出时再收集 d.停止反应，应先把导管从水槽中撤出，再熄灭酒精灯。防止水槽中水倒流，使试管炸裂

二氧化锰 e.若用高锰酸钾制氧气，试管口要放一团棉花（防止高锰酸钾粉末堵塞导管）  怎样检查装置的气密性？ 答：安装完毕，为防止装置漏气，使用前应检查装置的气密性，方法是：先将反应装置中的导管一端浸入水里，用手掌紧贴反应容器的外壁，如果装置不漏气，容器里的气体受热膨胀导管口就有气泡逸出；容器冷却后，又会有水升到导管内形成一段水柱；若装置漏气，则不会有气泡冒出。  常见的几种收集气体的方法是什么？ 答：常见的收集气体的方法分为两大类： （1）排水集气法：它适用于难溶或微溶于水的气体的收集。操作时要注意：集气瓶中要将水注满，不得有气泡，否则收集的气体不纯，导管不要伸入集气瓶内太长，以免收集满气体后，集气瓶不容易从水槽中拿出，甚至使气体跑掉。从导管中刚刚冒出的气泡不要收集，它们可能是发生器中残留的空气。排水法收集的气体中都含有水蒸气。 （2）排空气取气法：适用于密度与空气相差较大的气体，例如二氧化碳、氢气等。由于气体密度的不同又分为： ①向上排空气法：收集密度大于空气的气体。 ②向下排空气法：收集密度小于空气的气体。 操作时要注意：应将导管伸入到集气瓶底部，以使集气瓶中的空气顺利地完全排出，收集到较纯的气体，同时集气瓶口应用玻璃片盖住，无论用哪种方法收集好的气体，在放置时要用玻璃片盖严集气瓶，密度大于空气的气体，集气瓶应正放；密度小于空气的气体，集气瓶应该倒放，以免气体逸散。  利用固体加热制取氧气，试管口为什么要略向下倾斜？ 答：目的是防止加热时药品所含的水分变成水蒸汽，到试管口冷凝成水滴到流，使试管炸裂。  反应物全是固体物质并且加热制取气体时， 试管口都要略向下倾斜吗？ 答：对！目的是防止加热时药品所含的水分变成水蒸汽，到试管口冷凝成水滴到流，使试管炸裂。  实验前，为什么要先给试管预热？ 答：为了使试管底部均匀受热，防止破裂。  伸入试管中的导气管为什么刚刚露出橡皮塞即可呢？ 答：导气管赤长，不利于气体导出。  加热高锰酸钾制取氧气，试管口为什么要放一团棉花？ 答：防止加热时，高锰酸钾颗粒随气流进入导气管。  加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制氧气，试管口为何不放一团棉花？ 答：氯酸钾是一种强氧化剂，加热时不能混入易燃物质，否则会引起爆炸。  用排水法收集氧气刚开始出现气泡时，为什么不能立即收集？ 答：刚开始出现的气泡中，混有空气，此时氧气不纯净。  实验完毕为什么先把导气管从水槽中移出，然后熄灭酒精灯呢？ 答：如果先熄灭酒精灯，试管中的温度降低，压强减小，水沿着导气管进入试管，使试管炸裂。  检验氧气为什么用带火星的木条以及检验氧气时要伸入瓶内，验满时却放在瓶口呢？ 答：氧气具有支持燃烧的化学性质，能使带火星的木条复燃，所以用带火星的木条检验；检验氧气时伸入瓶内是因为集气瓶内不一定盛满氧气；验满时只有放在瓶口，观察木条是否复燃才能确定是否收集满。  如果用高锰酸钾和氯酸钾混合加热制氧气，能否加快氯酸钾的分解速率？ 答：能！高锰酸钾在加热过程中，分解后的产物中的二氧化锰，可以加为氯酸钾分解的催化剂。  用高锰酸钾和氯酸钾混合加热制氧气，高锰酸钾是催化剂吗？ 答：不是！催化剂包括三个条件：一变，二不变。即改变化学反应的速率；本身的质量不变；化学性质不变。高锰酸钾化学性质发生改变，生成了新物质，因此它不是该反应的催化剂，只有高锰酸钾在较低的温度下首先分解，生成的二氧化锰起了催化作用。