/適用學科初中化學適用年級九年級適用區域滬科版課時時長〔分鐘〕2課時知識點制取氧氣的反響原理、儀器裝置、收集、驗滿方法及操作本卷須知。教學目標1、掌握實驗室制取氧氣的反響原理、儀器裝置、收集、驗滿方法及操作本卷須知。2、知道工業上獲得氧氣的方法教學重點掌握實驗室制取氧氣的反響原理、儀器裝置、收集、驗滿方法及操作本卷須知教學難點掌握實驗室制取氧氣的反響原理、儀器裝置、收集、驗滿方法及操作本卷須知一、導入一、導入提問：許多同學通過本單元前面的學習,知道氧氣具有重要的用途,氧氣是我們進行呼吸作用必不可少的氣體,對物質在氧氣中燃燒的實驗非常感興趣,那你想知道氧氣是如何制取的嗎？你們有方法制取一些氧氣嗎？怎樣制取純潔的氧氣？本節課我們來學習氧氣的制取。二、知識講解二、知識講解知識點1工業制氧氣知識點1工業制氧氣使用建議說明：本節主要講述制取氧氣的方法。工業屬于大量制氧氣方案,講解需跟學生重點強調運用廣泛性。可適當結合視頻或圖片進行講解。化學是一門研究物質的組成、結構、性質、及其變化規律的科學。任何液態物質都有一定的沸點,人們正是利用了物質的這一性質,在低溫條件下加壓,使空氣轉變為液態,然后蒸發。由于氮的沸點是-196℃,比液態氧〔-183℃〕低,因此氮氣首先從液態空氣中蒸發出來,剩下的主要就是液態氧了。為了便于貯存、運輸和使用,通常把氧氣加壓到15000kPa,并貯存在漆成藍色的鋼瓶中。別離液態空氣法：原理：利用氮氣和氧氣的沸點不同步驟：將空氣先加壓降溫至-200℃,空氣變成態。升溫至-196℃,氣逸出。再升溫至-183℃,氣逸出。知識點2知識點2氧氣的實驗室制法使用建議說明：講解本知識點需要用到大量的實驗器材,結合之前的實驗器材學習的章節,可多進行現場演示和模擬演示,讓知識更加具象化。實驗室制法〔一〕〔1〕加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物二氧化錳二氧化錳加熱1〕反響原理：氯酸鉀→氯化鉀+氧氣加熱2〕裝置類型和收集方法：①固固,加熱型=2\*GB3②用排水法或向上排空氣法收集3〕檢驗方法：用帶火星的木條,氧氣能使其復然4〕實驗步驟：a).儀器組裝：先下后上,從左到右的順序。b).氣密性檢查：將導管的一端浸入水槽中,用手緊握試管外壁,假設水中的導管口有氣泡冒出,證明裝置不漏氣。松開手后,導管口出現一段水柱。c).裝入藥品：按粉末狀固體取用的方法〔藥匙或紙槽〕。d).加熱藥品：先使試管均勻受熱,后在反響物部位用酒精燈外焰由前向后加熱。e).收集氣體：假設用排水集氣法收集氣體,當氣泡均勻冒出時再收集；或向上集氣法。5〕a．試管口要略向下傾斜。防止藥品中的水分受熱后變成水蒸氣再冷凝成水珠倒流回試管底部,使試管炸裂。b．試管內導管稍微露出橡皮塞即可,便于氣體排出。c．藥品要斜鋪在試管底部,以增大受熱面積。d．鐵夾要夾在離試管口1/3處。e．要用酒精燈的外焰對準藥品部位加熱；加熱時要先將酒精燈在試管下方來回移動,讓試管均勻受熱,然后對準放藥品部位加熱。f．用排水法收集氧氣時,集氣瓶充滿水后倒置于水槽中(瓶口要在水面下),導管伸到瓶口處即可；用向上排空氣法收集氧氣時,集氣瓶正放,導管口要接近集氣瓶底部。g．用排水法時,應注意當氣泡從導管口連續、均勻地放出時再收集,否那么收集的氣體中混有空氣。當集氣瓶瓶口有氣泡冒出時,證明氣體已集滿。h．停止反響時,應先把導管從水槽里拿出,再熄滅酒精燈(防止水倒流到試管中導致試管炸裂)。實驗室制法〔二〕〔2〕分解過氧化氫二氧化錳1〕反響原理及裝置二氧化錳①反響原理：過氧化氫——>

水

+

氧氣②制取裝置：如以下列圖為“固一液常溫反響型〞③注意點：〔a〕長頸漏斗應該插入液面以下;〔b〕導氣管只露出橡皮塞少許。=4\*GB3④使用該裝置制取氧氣的優點：過氧化氫〔俗稱雙氧水〕遇到二氧化錳分解放出氧氣的速度相當快,本裝置中使用分液漏斗代替長頸漏斗的最大優點是能夠分批分量地參加反響物,從而很好地控制反響速度。2〕實驗室用過氧化氫制取氧氣時的本卷須知a．用長頸漏斗時,其末端伸入液面以下,防止生成的氣體從長頸漏斗中逸出。b．導氣管只需略微伸出橡膠塞。c．裝藥品時,先裝固體后裝液體。固體藥品放在試管、燒瓶、錐形瓶、廣口瓶等容器中,液體從長頸漏斗(或分液漏斗)參加。d．在加熱過氧化氫(雙氧水)的實驗中,由于5％過氧化氫溶液加熱時有大量的水蒸氣和少量的氧氣共同逸出,帶火星的木條比較難復燃,可將制得的氣體先枯燥,再檢驗。知識點3催化劑知識點3催化劑使用建議說明：重點講解催化劑性質不變的特點,此知識在各種考試中都會出現,可多強調,并將變式引出。①催化劑的特點是：一變二不變。一變：能改變(加快或減慢)別的物質的化學反響速率；二不變：在反響過程中本身的化學性質不發生改變；在反響前后,本身的質量沒有增減。②催化劑在化學反響里所起的作用,叫做催化作用。③催化劑是有選擇性的,一種催化劑只對某一個或幾個化學反響起催化作用。因此,不同的化學反響所用的催化劑往往不同。=4\*GB3④特別注意：二氧化錳在上述實驗室制氧氣的兩種方法中都作催化劑,但并不是二氧化錳在所有反響中都可以作催化劑〔不同反響中使用不同的催化劑〕,也不是二氧化錳只能作催化劑〔在有些反響中,二氧化錳可作反響物〕。知識點4氧氣的檢驗和驗滿知識點4氧氣的檢驗和驗滿使用建議說明：說明檢驗和驗滿的差異,最好結合具體例題進行講解。檢驗：用帶火星的木條伸入試管中,發現木條復燃,說明是氧氣；驗滿：用帶火星的木條靠近集氣瓶口部,木條復燃,證明已滿。知識點5收集氣體的方法知識點5收集氣體的方法使用建議說明：重點講好根底類型和萬用瓶的收集用途,并多進行變式講解和訓練。1．排水法。適用于不易溶于水的氣體。例如氫氣,氧氣.2．向上排空氣法。適用于比空氣密度大,溶于水的氣體,例如二氧化碳,氯氣.3．向下排空氣法。適用于比空氣密度小,溶于水的氣體,例如氨氣.三、例題精析三、例題精析使用建議說明：此處內容主要用于教師課堂的精講,每個題目結合試題本身、答案和解析局部,教師有的放矢的進行講授或與學生互動練習。例題1例題1工業制氧氣,利用別離液態空氣的方法,此方法利用了〔〕分解反響B．化合反響C．氧化反響D．液態氧和液態氮的沸點不同【答案】D【解析】A、別離液態空氣的方法屬于物理變化,不是分解反響,此項錯誤；B、化合反響是對化學變化來說的,別離液態空氣的方法的物理變化,此項錯誤；

C、氧化反響是物質與氧的反響,別離液態空氣的方法的物理變化,此項錯誤；

D、別離液態空氣的制取氧氣的方法是根據液態氧和液態氮的沸點不同,正確；

應選D例題例題2實驗室制取氧氣的過程,大致分為以下六個主要操作：①點燃酒精燈,給試管加熱；②熄滅酒精燈；③檢查裝置的氣密性；④將氯酸鉀和二氧化錳的混合物裝入試管里,用帶導管的膠塞塞緊,并將它固定在鐵架臺上；⑤用排水法收集氧氣；⑥將導管從水面下取出．正確的操作順序是〔〕A．③④①⑤②⑥B．③④①⑤⑥②C．④①③⑤②⑥D．④①③⑤⑥②【答案】B【解析】實驗室加熱氯酸鉀制取氧氣的操作步驟和注意點分別是：連〔連接儀器、組裝實驗裝置〕→查〔檢查裝置的氣密性〕→裝〔裝入固體藥品,注意用高錳酸鉀時,在試管口放一團棉花〕→定〔用鐵架臺固定儀器裝置〕→點〔用火柴點燃酒精燈,給試管加熱〕→收〔收集氧氣〕→移〔把導管移出水面〕→熄〔熄滅酒精燈〕,可得題中正確的操作順序是：③④①⑤⑥②．應選B例題例題3用如以下列圖的裝置制取氣體,需滿足的條件是①反響物是固體②反響需要加熱③制取的氣體不易溶于水④制取的氣體密度比空氣大⑤制取的氣體能與空氣中的氧氣反響。A.①②③④⑤ B.②④⑤ C.①② D.①②③【答案】D【解析】此發生裝置屬于固-固加熱型,選擇此裝置應滿足的條件是,反響物的狀態是固態,反響條件是加熱；此收集裝置屬于排水集氣法,選用此裝置應滿足的條件是,氣體不溶于水或不易溶于水．

應選D例題4例題4在用加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物的方法制取氧氣時,某實驗小組的四位同學,將反響過程中二氧化錳在混合物里的質量分數〔n％〕隨時間的變化,繪制成了以以下列圖像,你認為其中符合實際的是【答案】C【解析】氯酸鉀和二氧化錳混合物中二氧化錳的質量分數不可能為0,那么B錯誤；用加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物的方法制取氧氣時,氯酸鉀在催化劑的條件下加熱分解生成KCl和氧氣,混合物的質量逐漸減小,而二氧化錳的質量不變,那么質量分數應逐漸增大,當氯酸鉀完全分解時,質量分數不變,那么C正確,AD錯誤．例題5例題5某無毒氣體的密度約是空氣的5/9,且極難溶于水,那么收集該氣體所有的方法是①向上排空氣法；②向下排空氣法；③排水法。A.①或② B.①或③ C.②或③ D.①②③均可【答案】C【解析】常見氣體的實驗室制法、檢驗、枯燥與凈化．氣體的收集方法主要由氣體的密度和水溶性決定,密度大于空氣密度的氣體,可用向上排空氣法收集,密度小于空氣密度的氣體,可用向下排空氣法收集；不易溶于水,并且不與水反響的氣體,可用排水法收集．該氣體的密度比空氣小,極難溶于水,并且是無毒氣體,可用向下排空氣法或排水法收集．例題6例題6氧氣的驗滿方法是〔〕A向瓶中倒入澄清石灰水B用帶火星的木條伸入集氣瓶中C用帶火星的木條放在瓶口D用點燃的木條放到集氣瓶中【答案】C【解析】氧氣能使帶火星的木條復燃,驗滿時應將帶火星的木條放在集氣瓶口部,木條復燃,說明已滿．應選C例題7例題7上圖是制取氣體的發生裝置和收集裝置,請答復：

(1)寫出圖甲中標有①、②的儀器名稱：①________②________．(2)假設用B裝置制取氧氣,所利用的反響原理的文字表達式：________(3)假設用氯酸鉀制取氧氣,所選發生裝置是,假設選該裝置用高錳酸鉀制取氧氣,對該裝置應作的改進是________．(4)氧氣可用________法收集,原因是________,氧氣還可用________法收集,原因是________．(5)假設在如圖乙F裝置中裝滿水用來收集氧氣,那么氧氣應從________端通入．【答案】

〔1〕

①試管②酒精燈〔2〕過氧化氫

水+氧氣〔3〕在試管口放一棉花團〔4〕向上排空氣密度比空氣的密度大排水不易溶于水〔5〕b【解析】〔1〕①是試管,②是酒精燈；故填：試管；酒精燈；〔2〕該裝置適用于固體和液體混合且條件不需要加熱,所以選擇過氧化氫和二氧化錳反響制取氧氣,反響的文字表達式：過氧化氫

二氧化錳→

水+氧氣．故填：過氧化氫

二氧化錳→

水+氧氣．〔3〕加熱高錳酸鉀時,試管口要放一團棉花,是為了防止高錳酸鉀粉末進入導管；故答案為：在試管口放一棉花團；〔4〕氧氣的密度比空氣的密度大,不易溶于水,因此能用向上排空氣法和排水法收集；故填：向上排空氣；密度比空氣的密度大；排水；不易溶于水；〔5〕假設F中裝滿水用來收集氧氣,那么氣體應從b端通入；故填；b．四、課堂運用四、課堂運用使用建議說明：在對課堂知識講解完,把握了重點突破了難點以及練習精講了之后,再用練習馬上進行課堂檢測,根據學生情況進行做測試,亦可改編題目進行拓展。基礎基礎1.以下關于產生氧氣方法的表達中,錯誤的選項是

〔

〕A.空氣中的氧氣主要來自于植物的光合作用B.工業上用別離液態空氣的方法制取氧氣是分解反響C.用含有氧元素的物質反響才有可能產生氧氣D.實驗室常用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣【答案】B【解析】空氣中的氧氣主要來自于植物的光合作用,A選項不符合題意；工業上用別離液態空氣的方法制取氧氣是物理變化,B.符合題意；化學變化不能改變元素種類,所以能制取氧氣的藥品中一定要含氧元素,C不符合題意；實驗室制取氧氣的藥品有高錳酸鉀、氯酸鉀、過氧化氫等藥品,D不符合題意。2.利用以以下列圖所示裝置,能完成實驗室制取氣體的是〔

〕

A.用①③制取氧氣B.用②③制取二氧化碳C.用②④制取氧氣D.用①⑤制取二氧化碳【答案】C【解析】氧氣的密度比空氣的大,應用向上排空氣法④收集；或者氧氣難溶于水用排水法收集；氯酸鉀法制氧氣時,發生裝置可選①,過氧化氫法制氧氣時,可選用②做發生裝置。二氧化碳是固體和液體常溫制取氣體,只能用發生裝置②,二氧化碳的密度比空氣的大,二氧化碳能溶于水,只能用向上排空氣法④收集.

故答案為C.

3.用雙氧水制取氧氣時,假設忘記加二氧化錳,其結果是〔

〕A.不放出氧氣B.放出氧氣速度慢C.放出氧氣總量減少D.放出氧氣不純【答案】B【解析】用雙氧水制取氧氣假設忘記加二氧化錳,只是減慢放出氧氣的速度,不影響氧氣的量和純度,故A、C、D錯誤。【分析】此題考查催化劑的作用,只改變反響速率,其它的如生成物質量、純度等不受影響。鞏固鞏固4.實驗室制取氧氣,以下說法錯誤的選項是〔

〕

A.裝置①可用于氯酸鉀制取氧氣B.裝置②可用于過氧化氫溶液制取氧氣C.裝置③可用于收集氧氣D.裝置④可用于收集氧氣【答案】C【解析】A．氯酸鉀固體需要在加熱的條件下分解為制取氧氣,故A正確；

B．過氧化氫溶液在二氧化錳的催化作用下分解產生氧氣,屬于固液常溫制氣體,故B正確；

C．氧氣的密度比空氣大,應該用向上排空氣來收集,故C錯誤；

D．氧氣不易溶于水,故可用排水法來收集,故D正確．

應選C．5.以下實驗操作正確的選項是〔

〕A.

枯燥氧氣B.

制取氧氣C.

量取9毫升液體D.

滴加液體【答案】D【解析】A、枯燥氧氣時應該是“長進短出〞,操作錯誤；B、制取氧氣時,長頸漏斗下端應該處于液面以下,操作錯誤；

C、量取9毫升液體時,應該選用10毫升的量筒,操作錯誤；

D、使用膠頭滴管滴加液體時,懸空中放,操作正確；

應選D．

【分析】A、根據枯燥氣體需要本卷須知進行分析；

B、根據制取氧氣的實驗需要本卷須知進行分式；

C、根據量筒量程的選擇方法進行分析；

D、根據滴加少量液體的方法進行分析．拔高拔高6.據圖答復以下問題〔1〕寫出裝置圖中標有a、b符號的儀器名稱：a,b〔2〕實驗室用雙氧水制取氧氣時,可選用的發生裝置是；用氯酸鉀制取氧氣時可選用的發生裝置是；可選用或裝置收集氧氣〔寫裝置代號〕。原因是氧氣且〔3〕固體過氧化鈉與水反響的化學方程式如下：2Na2O2＋2H2O==4NaOH＋O2↑。假設通過此反響制取氧氣,可選用裝置作氣體發生裝置〔寫裝置代號〕。〔4〕甲烷〔CH4〕是一種無色、無味的氣體,密度比空氣小且極難溶于水,是天然氣的主要成分。實驗室制取甲烷氣體常用無水醋酸鈉〔固體〕和堿石灰〔固體〕加熱制得。那么實驗室制取甲烷可選用的發生裝置是________,選用的收集裝置是_________、_________。【答案】〔1〕試管,是集氣瓶；〔2〕BACD氧氣不溶于水密度比空氣小；〔3〕B；〔4〕AC、E．【解析】〔1〕由圖示可知標號儀器a是試管,b是集氣瓶；〔2〕實驗室用雙氧水制取氧氣時常用二氧化錳作催化劑,屬于固液常溫下反響,可選用的發生裝置是B；用氯酸鉀制取氧氣時,屬于加熱固體制取氣體,可選用的發生裝置是A；氧氣不溶于水,且密度比空氣小,可以選擇C或D為收集裝置〔3〕如果要制的比較純潔的氧氣,應用排水法收集,可選用C裝置收集氧氣．實驗結束后,為了防止水槽中的水倒流到熱的試管引起試管炸裂,應先將導管從水槽中移出再熄滅酒精燈．〔4〕實驗室制取甲烷氣體常用無水醋酸鈉〔固體〕和堿石灰〔固體〕加熱制得．那么實驗室制取甲烷可選用的發生裝置是A,由于甲烷的密度比空氣小且極難溶于水,可用排水法或向上排氣法收集,選用的收集裝置是C、E．五、課堂小結五、課堂小結使用建議說明：此處內容主要用于教師對本節課重點內容進行總結,一方面是對本節課的重點難點內容的回憶,更重要的是針對這節課學生出現的問題再次進行復習提問等,以到達讓學生課上掌握的目的,同時可以對下節課內容進行簡單的鋪墊,以表達出本節課內容與下節課內容之間的關系。(1)實驗室制法①原理：MnO2△2KClO3===2KCl+3O2MnO2△MnO22H2O2===2H2O+2O2MnO2②發生裝置的選擇選擇發生裝置的依據是：反響物的狀態和反響條件等。假設選用原理(a)的反響。那么選用典型的固體與固體反響且需要加熱型的裝置。假設選用原理(b)的反響。那么選用典型的固體與液體反響且不需要加熱型的裝置。③收集方法及檢驗、驗滿、存放氣體收集方法有三種——排水法和向上排空氣法、向下排空氣法,氧氣的收集有前兩種。a.檢驗：將帶火星的木條伸人集氣瓶中,假設木條復燃,證明該氣體是氧氣.b.驗滿和存放：用排水法收集氣體時,當有氣泡從集氣瓶口邊緣冒出時,說明氣體已收集滿。用向上排空氣法收集氧氣時,將帶火星的木條放在集氣瓶瓶口,假設木條復燃,說明氣體已收集滿。收集滿氧氣的集氣瓶要用玻璃片蓋住并正放在桌面上。(2)工業制法——別離液態空氣六、課后作業六、課后作業基礎基礎使用建議說明：此處內容主要用于教師根據學生掌握情況有針對性的進行課后作業的布置,掌握好的同學可以適當的布置難度大一些的作業,成績一般的同學可以以根底題和穩固題目為主,但需根據學生具體情況安排適宜的題量。1.以下裝置操作圖不能用于檢查氣密性的是〔〕2.以下含氧化合物,不需要加熱就能夠直接產O2的是〔〕A、H2O2B、MnO2C、Fe2O3D、KClO33.氧氣是空氣的主要成分之一,有關氧氣說法錯誤的選項是〔

〕A.用帶火星的木條可以檢驗氧氣B.用加熱高錳酸鉀的方法可以制取氧氣C.魚類能在水中生活,證明氧氣易溶于水D.鐵絲能在氧氣中燃燒,火星四濺,產生黑色固體【答案】1.A2.A3.C鞏固鞏固4.以下關于氧氣的說法中錯誤的選項是〔

〕A.工業可以利用別離液態空氣法制取氧氣B.帶火星的木條在氧氣中復燃,說明氧氣具有助燃性C.魚在水中能生存是因為氧氣易溶于水D.氧氣供給呼吸,它和體內物