2022年第五讲氧气的制取学案 .pdf

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1、学而不思则惘，思而不学则殆第五讲氧气的制取适用学科化学适用年级初三适用区域通用本讲时长120 分钟知识点1.高锰酸钾制取氧气2.过氧化氢制取氧气3.氯酸钾制取氧气4.催化剂5.氧气的工业制法6.分解反应学习目标1.掌握实验室制取气体的几种方法及注意事项2.了解氧气的工业制法3.掌握分解反应的定义并会判断某一反应是否是分解反应学习重难点氧气的实验室制法学习过程一、复习预习1.氧气的物理性质重点复习氧气的密度和溶解性2.氧气的化学性质分别复习木炭，硫、铁丝在氧气中燃烧的实验现象、文字表达式及实验过程中的注意事项3.氧化反应、化合反应、缓慢氧化的判断重点复习这三种反应的特点及判断方法4.氧气的用途_

2、- 二、知识讲解考点 1：氧气的实验室制法-加热高锰酸钾制取氧气（1）反应原理 : _ _- 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 15 页学而不思则惘，思而不学则殆(2)实验装置 : 【发生装置】 ：选择依据是根据反应物的_和_ 本实验中由于高锰酸钾是固体,反应条件是加热,所以选择固固加热型发生装置【收集装置】 :选择依据是根据气体的_和 _ 若气体的密度比空气密度_ - _ 若气体的密度比空气密度_- _ 若气体 _或_且_-_ 由于本实验中氧气密度比空气密度大,所以可用向上排空气法收集;又因为氧气不易溶于水,所以也可以用

3、排水法收集. (3)实验步骤_(检查装置气密性) _(将药品装入试管，在试管口_，塞紧单孔塞 ) _(固定试管在铁架台上) _(点燃酒精灯加热药品) _(收集气体 ) _(将导管从水槽中撤离) _熄灭酒精灯 ) 可以谐音记忆为:_- (4)实验注意事项药品要 _在试管底部，以便均匀受热试管口应略_倾斜，防止 _ 引起试管炸裂收集装置精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 15 页学而不思则惘，思而不学则殆在试管口 _ ，防止 _, 堵塞导管试管内的导管_- 即可，便于气体排出铁夹夹在距试管口约_处用排水法收集氧气,当_ 再开始收

4、集 ,否则收集的气体不纯收集满氧气后，盖上玻璃片_在实验台上（氧气密度比空气密度大）实验结束后，先_ ，再 _ ，防止水槽中的水倒流入试管使试管炸裂(5)检验方法： _ ，证明是氧气(6)验满方法：向上排空气法：_ ，说明已满排水法： _ ，证明已满考点 2：过氧化氢制取氧气（1）实验原理_- （2）实验装置【发生装置 】反应物的状态为固体和液体，条件不需要加热，所以可选择固液不加热型的发生装置A B 注意：装药品时，先装_后装 _ 长颈漏斗的下端管口应在_，形成液封长颈漏斗可用分液漏斗代替，但分液漏斗的下端在_【收集装置】可用_排空气法或 _- 法收集考点 3：氯酸钾制取氧气实验原理_ 考点

5、 4：催化剂及催化作用（1）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不发生变化的物质一变： _ 两不变： _ 特点精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 15 页学而不思则惘，思而不学则殆注意：催化剂不能增多或减少生成物的质量（2）催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用考点 5：氧气的工业制法- -_【原理】利用液态空气中液态氧和液态氮的沸点不同注：该变化是变化考点 6：分解反应分解反应：由一种物质生成两种或两种以上物质的反应注意：分解反应的特点是_ 三、例题精析【例题 1】【题干】

6、下列关于实验室制取氧气的叙述中，正确的是（）A用高锰酸钾制取氧气的大试管管口应向上倾斜，便于气体排出B插入水槽中的导气管管口刚有气泡冒出时，就要立即收集气体，否则会造成不必要的浪费C用排水法收集氧气结束时，应先撤去酒精灯，后从水槽中拿出导管D收集氧气可以用向上排空气法和排水法【答案】 D【解析】 本题主要考查实验室中制取氧气的具体操作方法用固体物质制取气体且对于需要加热的实验， 试管口必须略向下倾斜，防止固体物质的湿存水因受热汽化，到试管口又冷凝成水滴倒流回试管底，引起试管炸裂所以A错在导管口比较均匀地放出时（表现为气泡均匀地连续放出），才开始收集气体，否则收集到的气体不纯所以B错用排水法收集

7、氧气时，若先撤酒精灯，试管内温度降低，压强减小，容易引起水槽中的水倒流，若水进入试管，会引起热的试管炸裂，正确操作是先将导管从水槽中拿出，然后撤酒精灯所以 C错由于氧气的密度比空气略大，且难溶于水，因此可用向上排空气法和排水法收集所以D正确【例题 2】【题干】 已知固体氯酸钾在加热条件下可以分解，生成氧气 如果用二氧化锰作催化剂则可以加快其分解速度已知a 为固体氯酸钾，b 为混有少量二氧化锰的固体氯酸钾，且a 和 b的质量相等， 当分别同时加热a 和 b 至完全反应时， 能正确表示生成氧气的质量随反应时间而变化的图象是（）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - -

8、- - - - -第 4 页，共 15 页学而不思则惘，思而不学则殆A B C D 【答案】 A 【解析】 因 a 为固体氯酸钾，b 为混有少量二氧化锰的固体氯酸钾，且a 和 b 的质量相等，由二氧化锰作催化剂则可以加快其分解速度，则b 反应快，时间短，b 中混有二氧化锰，则b 中氯酸钾的质量少，则生成的氧气的质量少，显然只有 A 符合，故选A【例题 3】【题干】 下列有关化合反应和氧化反应的说法中正确的是（）A. 化合反应一定是氧化反应B.有氧气参加的反应一定是化合反应C.糖和水混合制成糖水是化合反应D. 有些化学反应既是化合反应又是氧化反应【答案】 D【解析】 由两种或两种以上的物质生成另

9、一种物质的化学反应就是化合反应，与是否有氧气参加无关 ,特点是多变一氧化反应是指物质与氧参加的反应，“ 氧 ” 在我们初中阶段就理解为氧气，所以有氧气参加的反应一定是氧化反应两者之间的关系可用下图来表示其中 A 表示有的化学反应是化合反应不是氧化反应，例如二氧化碳+水碳酸；B 表示有的化学反应既是化合反应也是氧化反应，例如硫+氧气二氧化硫；C 表示表示有的化学反应是氧化反应不是化合反应，例如酒精+氧气二氧化碳 +水点燃点燃精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 15 页学而不思则惘，思而不学则殆【例题 4】【题干】 如图所示为实

10、验室中常见的气体制备和收集装置请回答下列问题：（1）用过氧化氢制取氧气，应选用发生装置_（填字母序号），若用装置D 收集氧气，验满的方法是_ 若用装置F 收集氧气，判断收集满氧气的现象是_ （2）欲使用装置E 用排空气法收集氧气，则气体应从_（填 “a”或“b”）端通入；欲使用装置 E 用排水法收集氧气，先将瓶中装满水，再将气体从_（填 “a”或“b”）端通入（3）已知一氧化氮气体难溶于水，在空气中容易与氧气发生反应，则收集一氧化氮气体时应选用图中装置_（填字母序号）【答案】（1）B 或 C 用带火星的木条放在集气瓶口，如果木条复燃则证明已满集气瓶口处有大量气泡冒出时证明已经集满氧气（2）a

11、b （3）F【解析】（1）过氧化氢是液体且反应不需要加热，所以应选择B 或 C 固液不加热型装置制取氧气，故选择BCD 是向上排空气法，若利用此法收集氧气，则要根据氧气能使带火星木条复燃的性质，把其放在集气瓶口进行检验，F 是排水集气法，若用此法，则要根据集气瓶口处有大量气泡冒出时证明已经集满氧气；（2）装置 E 称为成能装置，若用其收集密度比空气大的气体则要长进短出，若用其收集密度比空气小的气体则要短进长出，若用排水法收集气体，由于气体的密度都比水小，所以都应该采用短进长出的方法；（3）因为一氧化氮在空气中容易与氧气发生反应，所以不能采用排空气法收集，又因为其难溶于水，所以可以用排水法收集四

12、、课堂运用【基础】1.下列变化属于分解反应的是（）A.蒸发食盐水得到食盐B.从空气中分离出氧气精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 15 页学而不思则惘，思而不学则殆C.加热高锰酸钾制氧气D.蜡烛燃烧生成水和二氧化碳2.现有甲、乙两份质量相等的氯酸钾，向甲中加入适量的二氧化锰，对两份加热至不再产生气体，下列图象正确的是（）A B C D 3.用高锰酸钾制取并收集氧气使用如下图的装置，请回答下列问题（1）写出有标号仪器的名称：a；b； c；d（2）指出图中的三处错误，并对应说明改正的方法错误：；改正：；（3）当导管口开始有气泡产

13、生时，不宜立即收集，原因是（4）待集气瓶收集满后，将它取出并放置的方法是4.如图所示，过氧化氢（H2O2）在二氧化锰的作用下，迅速分解放出大量的氧气，反应的文字表达式是 _，反应类型是，其中二氧化锰所起的作用是，此实验还会出现的现象是：气球（填胀大或缩小），红墨水（填左移或右移）5.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成氨气 : 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 15 页学而不思则惘，思而不学则殆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

14、石灰粉末在加热条件下生成氨气（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下图所示装置完成下列空白制取氨气的发生装置是，理由；制取氨气的收集装置是，理由ABCDE【巩固】1.一氧化氮在常温下是一种难溶于水的气体，密度比空气略大；它能跟空气里的氧气迅速反应，生成二氧化氮现要收集一氧化氮气体，可采用的方法是( ) A.向上排空气法B.排水法C.排水法或向上排空气法D.排水法或向下排空气法2.现代化学对催化剂的作用机理还没有完全弄清楚大多数情况下，人们认为催化剂与反应物一起参加了化学反应，生成了易分解的中间产物，中间产物分解时，又生成了催化剂本身已知A、

15、 B、 C 三种不同的物质，将它们混合后产生的两步反应为A+C AC；B+AC A+BC ，接照上述理论推断该反应物的催化剂是（）A.B B.A C.BC D.C 3.高锰酸钾和氯酸钾的混合物充分加热，直到无气体放出后停止加热，则剩余固体中有几种物质（）A2种B.3种C.4种D.5种4.质量相等的两份氯酸钾固体，在其中一份中加入少量高锰酸钾，然后分别放在酒精灯上均匀受热，放出氧气的质量（m）随反应时间（t）变化的函数图象（如图），正确的是（a 为纯净的氯酸钾，b 为加入了高锰酸钾的氯酸钾）（）A B C D 5.下列精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - -

16、 - - -第 8 页，共 15 页学而不思则惘，思而不学则殆收集装置，可以用来收集氧气的是（）A B C D6.如图是实验室制取气体的一些装置，据图回答有关问题（1）与出指定仪器的名称：_； _；（2）写出一个用C 装置制取氧气的文字表达式_ 你选择收集氧气的方法是_，因为氧气 _；还可以用 _ 法收集，因为氧气_；（3）实验室加热高锰酸钾制取氧气（用排水法收集）的主要步骤有：装入药品检查气密性；收集气体加热；停止加热取出导气管正确的操作顺序为_- ABCD（4）如果用双氧水制氧气，可用装置B 做发生装置，为了能方便地添加双氧水，应增加的一种仪器是 _其制取氧气的文字表达式_- （5）实验室

17、在常温下用块状的电石与水反应制取不溶于水的乙炔气体，该反应必须严格控制加水的速度，以免剧烈反应放热发生装置炸裂你认为图中最适合制取乙炔气体的发生装置是_；如果用图中装置收集乙炔，气体应从_（填 “a”或“b”）进入精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 15 页学而不思则惘，思而不学则殆【拔高】1.医院给病人输氧时用到类似右图所示的装置关于该装置， 下列说法中不正确的是( ) Ab 导管连接供给氧气的钢瓶Bb 导管连接病人吸氧气的塑料管C使用该装置用来观察是否有氧气输出D使用该装置用来观察氧气输出的速率2.用高锰酸钾制氧气，实验

18、中发现试管破裂，可能原因有：试管外壁有水没擦干；加热时试管底部触及灯芯；试管口没放一小团棉花；高锰酸钾的量太多；加热过程中不时移动酒精灯； 加热时直接对准药品部分加热；停止加热后即将试管直立起来，等冷却后洗涤其中与之不相关的是（）ABCD3.下列检查装置气密性实验设计不能达到实验目的是（）A B C D 4.如图有多种功能，如收集气体、洗涤气体、贮存气体等回答下列问题：（1）气体从a 端进入集气，该气体必须具有的性质是_（2）气体从b 端进入集气，该气体必须具有的性质是_（3）将此装置倒置后，气体从a 端进入集气，该气体必须具有的性质是_.（4）将此装置倒置后，气体从b 端进入集气，该气体必须

19、具有的性质是_（5）装置中预先盛满水，将水排出贮气，气体从_端进入（6）用水将瓶中贮有的气体排出使用，水从_端进入5.催化剂在生产、生活和科研中有着重要作用实验室用分解过氧化氢制氧气，常用二氧化锰作催化剂【提出问题】其它物质能作过氧化氢分解的催化剂吗？【猜想】甲同学认为CuO、Fe2O3可以代替MnO2，因为按物质的简单分类，CuO、Fe2O3、MnO2都属于 _- 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 15 页学而不思则惘，思而不学则殆【设计实验】甲同学按下面步骤进行实验：（1）在试管中加入5ml 5% 的过氧化氢溶液，把

20、带火星的木条伸入试管；（2）用精密的天平准确称量0、 5g Fe2O3红色粉末，并将其加入一试管中；（3）在步骤（ 2）的试管中加入5ml 5%的过氧化氢溶液，将带火星的木条伸入试管；（4）待步骤（ 3）的试管中没有气泡后，进行过滤操作将固体洗净，干燥、称量，得红色固体的质量仍为0、5g【现象】甲同学观察到步骤（1）中的现象为_-步骤（ 3）中带火星的木条复燃【反思】乙同学认为步骤（4）后还应增加一个实验请写出该实验的步骤和现象_ 【结论】 _五、课程小结本节课主要学习了氧气的几种实验室制法，以及实验过程中的一些注意事项，尤其是高锰酸钾制氧气的注意事项较多，这也是中考的重点内容还有高锰酸钾制氧

21、气的实验步骤，氧气的检验及验满都是中考的重点我们还总结了发生装置和收集装置的选择依据，同学们要会根据反应物的状态和反应条件选择装置过氧化氢制氧气中，除了要掌握实验装置还要掌握催化剂的定义及特点，这类题型也会出现在实验探究题中氧气的工业制法名称是分离液态空气法， 属于物理变化， 这点考的比较多分解反应的特点是“ 一变多 ” 同学们要能根据文字表达式判断某一反应是什么反应类型六、课后作业【基础】1.下列关于空气的说法中，错误的是（）A工业上利用液氧、液氮的沸点不同，从液态空气中分离出氧气，该过程属于物理变化B空气是一种十分重要的自然资源C按体积分数计，空气中约含有氮气78%、氧气 21%、其他气体

22、和杂质1% D若大量有害物质进入空气中，仅靠大自然的自净能力，大气还是能保持洁净2.实验室用加热高锰酸钾制取氧气大致有以下步骤：a、点燃酒精灯，加热试管；b、检查装置的气密性； c、将高锰酸钾装入试管中，塞上一小团棉花，塞好后固定在铁架台上；d、用排水法收集氧气；e、熄灭酒精灯；f、将导管从水槽中取出正确的操作顺序是（）Ab、c、 a、d、e、f Bc、b、a、d、e、f Cb、c、 a、d、f、 e Dc、b、a、d、f、e 3.下列关于产生氧气方法的叙述中，错误的是（）A空气中的氧气主要来自于植物的光合作用B工业上用分离液态空气的方法制取氧气是分解反应C用含有氧元素的物质反应才有可能产生氧

23、气D实验室常用加热高锰酸钾的方法制取氧气4.下列关于催化剂的说法正确的是（）A不使用催化剂化学反应就不能发生精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 15 页学而不思则惘，思而不学则殆B催化剂是加快化学反应速率的物质C二氧化锰是所有反应的催化剂D催化剂反应前后化学性质和质量都不变5.实验室用高锰酸钾制取氧气的装置中，有关几个“ 口” 的位置错误的是（）A用排空气法收集时，导管口应插入瓶口B用向上排空气法收集时，集气瓶口应向上C试管内的导管口应稍露出胶塞即可D装药品的试管口应略向下倾斜6.氧气是我们身边常见的物质，以下有关氧气的叙

24、述正确的是（）A物质与氧气发生的反应都是氧化反应B鱼、虾等能在水中生存是由于氧气易溶于水C木炭能在氧气中燃烧,所以氧气具有可燃性D物质在氧气中燃烧的反应一定是化合反应7.被称为 “ 绿色氧化剂 ” 的过氧化氢（ H2O2）俗称双氧水，是一种无色液体，常用做氧化剂、消毒剂和漂白剂过氧化氢溶液在二氧化锰做催化剂的条件下能迅速分解，生成氧气回答下列问题：（1）写出编号所指仪器的名称：_； _（2）选用 B 装置制取氧气，长颈漏斗中应加入的物质是_（填名称，下同）；锥形瓶中应放入的物质是_（3）写出利用该方法制取氧气的反应的符号表达式：_ ；在该反应中二氧化锰所起的作用是_验满的方法是_ _- （4）

25、某同学在观察到锥形瓶内有大量气泡时，开始用C 装置收集氧气，过了一段时间后，将带火星的木条伸入瓶口、瓶中和瓶底，都未见木条复燃其原因可能是_ _- （5）有一名同学欲用图F 装置收集 O2，则 O2应从导管口 _通入（6）通过查阅资料得知：氨气（NH3）是一种密度比空气小且极易溶于水的气体，其水溶液称为氨水； 氨气在加热条件下能与氧化铜反应生成铜、水和空气中含量最多的气体小芳同学加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物制取氨气，她应选择的反应的发生装置是_ （填字母编号，下同），收集装置是_（填字母编号）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12

26、 页，共 15 页学而不思则惘，思而不学则殆【巩固】1.某同学用加热高锰酸钾的方法制取氧气，并用排水法收集氧气，发现水槽内液体呈紫红色，请分析其中主要原因是（）A没有预热B试管口忘了放一团棉花C导管太粗D装置的气密性不2.小明同学加热氯酸钾制氧气，错把高锰酸钾当作二氧化锰放入氯酸钾内，其结果与只加氯酸钾相比，正确的是（）A. 反应速率不变B. 生成氧气的质量不变C. 反应速率加快，生成氧气的质量不变 D. 反应速率加快，生成氧气的质量增加3.加热高锰酸钾制取氧气，当气体刚刚产生时，试管内剩余固体的种类为（）A2 种B3 种C4 种D5 种4.如图，将过氧化氢溶液滴入瓶中可观察到的现象是（）A气

27、球胀大，红墨水左移B气球缩小，红墨水右移C气球缩小，红墨水左移D气球胀大，红墨水右移5.某兴趣小组利用下列装置进行实验室制取和收集气体并验证气体的性质的实验，请回答：（1）指出仪器名称：_（2）若用高锰酸钾制取氧气，应选用的发生装置是_（填字母）你认为该装置中还缺少 _写出该反应的文字表达式_ （3）若用过氧化氢制取氧气，还需要用到_（填物质名称），写出用过氧化氢制氧气的反应的文字表达式_ （4）用向上排空气法收集氧气，验满的方法是_ 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 15 页学而不思则惘，思而不学则殆，若用 F 装置收

28、集该气体，则气体从_端进入（填 “b”或“c”）（5）完成细铁丝在氧气中燃烧的探究活动报告操作步骤：先用砂纸将铁丝磨成光亮的银白色；将铁丝绕成螺旋状是为了_ ， 在铁丝下端系一根火柴的目的是 _ ，点燃火柴杆、将铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中观察到的反应现象是_ 问题分析： 用收集到的氧气做细铁丝燃烧的实验时，发现瓶底炸裂， 发生失误的操作原因可能是 _ 【拔高】1.可用推拉注射器活塞的方法检查图中装置的气密性如果装置气密性良好，可观察到（）A拉活塞时长颈漏斗下端口产生气泡B推活塞时长颈漏斗下端口产生气泡C拉活塞时长颈漏斗内有液面上升D无法判断2.对资料或实验证据的分析是否正确，直接关系到科学探究

29、是否符合客观事实如图为实验室用等质量的高锰酸钾和氯酸钾（另加少量的二氧化锰），分别制取氧气的数据分析示意图下列依据图示信息所得出的分析正确的是（）A同时开始加热，先收集到氧气的是氯酸钾B用相同容积的试管制取较多量的氧气时，宜选择氯酸钾为原料C加入少量的二氧化锰使氯酸钾产生的氧气质量增加D反应时间较长的是高锰酸钾精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 15 页学而不思则惘，思而不学则殆3.跟据实验装置图，回答下列问题：（1）实验室若用排空气法收集氧气可选用_装置（用编号回答，下同）；用双氧水制氧气的文字表达式为_ （2）用高锰酸钾制氧气的实验可选装置；实验时发现水槽中的水变红了，分析其中原因可能是 _ （3）实验室用无水醋酸钠固体和固体碱石灰加热制取甲烷气体甲烷的密度比空气小，不溶于水选用 _装置制备甲烷，收集气体时可选用_（4）右图是某学生设计的一种有洗气、贮气等用途的装置氢气是难溶于水的气体，当用排水集气法收集氢气时，瓶内先装满水，气体从_（填 “a”或“b”，下同）处导管通入若要用水将瓶中氢气排出使用，水应从_处导管进入精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 15 页