知识学习32《制取氧气》表格教案.docx
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知识学习32《制取氧气》表格教案
3.2《制取氧气》表格教案
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m 3.2 制取氧气
．能说出催化剂的定义，认识催化剂的重要作用。
2．了解实验室用过氧化氢、高锰酸钾制取氧气的反应原理。
3．初步学习实验室用高锰酸钾制取氧气的方法，初步学习检查装置气密性的方法。
4．认识分解反应定义及其与化合反应的区别，能识别判断具体的分解反应与化合反应。
1．实验室制氧气
这些氧气用什么来制取呢？
制取氧气首先要选择含氧的物质。
．实验室常用过氧化氢溶液或加热高锰酸钾制取氧气。
2．工业上常用分离液态空气的方法制取大量氧气。
实验室用过氧化氢溶液制取氧气
①反应原理：
。
实验探究：
实验编号
观察到的现象
结论
A
出现少量气泡，带火星木条没有明显现象
缓慢产生氧气
B
出现大量气泡，带火星木条复燃
快速产生氧气
c
出现大量气泡，带火星木条复燃
快速产生氧气
过氧化氢溶液在通常条件下能非常缓慢地放出氧气，在加热或加入二氧化锰等物质后会迅速地放出氧气。
②用过氧化氢溶液制取氧气的装置
实验室制取氧气的装置包括：
气体的发生装置和气体的收集装置。
用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，是固体与液体不需加热就能进行反应，选图甲作发生装置；收集装置选择乙、丙。
③操作步骤
操作步骤可简记为：
查→装→定→收。
也可用谐音“茶庄订售”来协助记忆。
“查”：
连接装置，检查其气密性；
↓
“装”：
将少量二氧化锰→适量过氧化氢溶液依次装入试管，用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管；
↓
“定”：
将试管固定在铁架台上；
↓
“收”：
收集氧气。
【例1—1】下列有关实验室用过氧化氢溶液制取氧气的说法中，正确的是。
A．过氧化氢中含有水和氧气
B．过氧化氢可以在二氧化锰催化下快速发生化学反应生成氧气
c．过氧化氢溶液只有加入二氧化锰才会产生氧气
D．加热能使过氧化氢迅速产生氧气，所以用过氧化氢溶液制取氧气时，必须用酒精灯加热
解析：
A
×
过氧化氢属于化合物，不含有水和氧气
B
√
过氧化氢可以在催化剂作用下生成氧气
c
×
过氧化氢溶液在常温下就能产生氧气，加入二氧化锰会使产生氧气的速率加快
D
×
实验室制取氧气时通常加入二氧化锰，不使用加热法
答案：
B
实验室用高锰酸钾、氯酸钾制取氧气
①反应原理
②用高锰酸钾制取氧气的装置
实验室用高锰酸钾制取氧气，是固体在加热条件下才能发生反应，选图甲作发生装置；收集装置选择乙或丙。
【例1—2】实验室用高锰酸钾制取氧气时，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、玻璃片
B．试管、酒精灯、水槽、集气瓶、玻璃片
c．集气瓶、铁架台、试管、带导管的橡皮塞、玻璃片
D．铁架台、烧瓶、集气瓶、玻璃片
解析：
实验室用高锰酸钾制取氧气需要加热。
A
√
该组仪器，可加热制取并用向上排空气法收集氧气
B
×
缺少铁架台、带导管的橡皮塞
c
×
缺少酒精灯
D
×
缺少酒精灯、带导管的橡皮塞，不需要烧瓶
答案：
A
③操作步骤
用高锰酸钾制取氧气，并用排水法收集，其实验操作步骤可简记为：
查→装→定→点→收→离→熄。
也可用谐音“茶庄定点收利息”来协助记忆。
“查”：
连接装置，检查其气密性；
↓
“装”：
将适量高锰酸钾装入试管，在试管口放一团棉花，用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管；
↓
“定”：
将试管口略向下倾斜，试管固定在铁架台上，铁夹夹在距试管口1/3左右处；
↓
“点”：
点燃酒精灯→预热→对药品进行加热；
↓
“收”：
在导气管口冒出的气泡均匀且连续时，收集氧气；
↓
“离”：
收集完氧气后，将导气管从水槽中移出；
↓
“熄”：
熄灭酒精灯。
棉花作用：
防止药品被冲入导管内，阻塞导管。
【例1—3】蓉蓉同学按如图所示的装置在实验室中制备氧气。
认识仪器：
请写出图中仪器A的名称________。
操作顺序：
①装药品和放棉花。
如果没有说明用量时，固体药品取量应____________。
②连接仪器，固定试管。
③加热。
加热时应先____________________________。
实验分析：
请帮助她找出上述实验过程中漏掉的一个实验步骤__________________。
解析：
加热制取氧气所需的热源仪器是酒精灯，由装置图也可以看出。
实验步骤为：
查→装→定→点→收→离→熄。
再对照该题提供的信息可知，没有进行装置气密性检查。
取固体药品没有说明用量，只需盖满试管底部；加热时应先预热，再集中药品部位加热。
答案：
酒精灯
①只需盖满试管底部 ③预热
没有检查装置的气密性
2．催化剂与催化作用
催化剂的概念：
在化学反应里，能改变其他物质的反应速率，而本身的质量和化学性质在化学反应前后没有发生变化的物质。
催化作用：
催化剂在化学反应中所起的作用。
实验探究：
实验编号
观察到的现象
结论
A
出现少量气泡，带火星木条没有明显现象
缓慢产生氧气
B
b1→b2→b3
出现大量气泡，带火星木条复燃
快速产生氧气
b4→b5
出现大量气泡，带火星木条复燃
快速产生氧气
c
c1→c2→c3
出现大量气泡，带火星木条复燃
快速产生氧气
c4→c5
出现大量气泡，带火星木条复燃
快速产生氧气
很有趣哦！
若不断地向试管中加入过氧化氢溶液，反应会不断地进行下去，发像二氧化锰永远用不完。
而且如果在实验前准确地称出二氧化锰的质量，实验后将二氧化锰回收、干燥、再称量，会发现它的质量没有改变。
①催化剂可简单地理解为“一变二不变”。
“一变”是指能改变其他物质的化学反应速率，这里的“改变”包括“加快”或“减慢”两种含义；“二不变”是指本身的“质量”和“化学性质”在化学反应前后都没有改变，但是物理性质可能改变。
②催化剂是针对具体的反应而言的，如二氧化锰在过氧化氢分解制取氧气时，能够起催化作用，是催化剂；但二氧化锰不是所有化学反应的催化剂，如二氧化锰在高锰酸钾制取氧气的反应中是生成物。
③在某个化学反应中，可以选择不同的物质作为催化剂。
如利用过氧化氢分解制取氧气时，既可以选择二氧化锰作为催化剂，也可以选择氧化铁、硫酸铜溶液及红砖粉末等作催化剂。
④催化剂只能改变化学反应速率，并不能增加生成物的质量。
⑤在化学反应前后催化剂的物理性质可能发生了变化，但可以重复使用。
⑥催化剂参加了化学反应，既不是反应物也不是生成物，应算作反应条件，故写反应表达式时放在箭头的上方，如过氧化氢――→二氧化锰水＋氧气。
【例2】小慧同学在一次实验中误把高锰酸钾当成了二氧化锰加入氯酸钾中，加热时，氯酸钾的分解速率明显加快。
于是她惊奇地告诉同学小华：
高锰酸钾也可以作为氯酸钾分解的催化剂。
小华同学经过思考后，认为小慧同学得出的结论不科学。
小华的理由是_______________________________；
如何证明高锰酸钾不是氯酸钾分解的催化剂：
______________________；
高锰酸钾能加快氯酸钾分解速率的原因是______________________。
解析：
二氧化锰也是“氯酸钾――→二氧化锰加热氯化钾＋氧气”反应的催化剂，而“高锰酸钾――→加热锰酸钾＋二氧化锰＋氧气”在较低的温度下就能生成二氧化锰。
氯酸钾中混有高锰酸钾，则：
答案：
未验证反应前后高锰酸钾的质量和化学性质是否改变 单独加热高锰酸钾能产生氧气，说明高锰酸钾不是催化剂 因为高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，二氧化锰对氯酸钾的分解有催化作用，所以高锰酸钾能加快氯酸钾分解的速率
注意，哦！
氯酸钾中混入高锰酸钾后加热时，氯酸钾分解的速率加快了，但是高锰酸钾不是催化剂！
催化剂是二氧化锰！
3．分解反应
定义：
由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应叫做分解反应。
特征：
“多变一”，可用通式：
AB―→A＋B表示。
【例3】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
解析：
A
√
工业制氧气的原理是根据液氮的沸点比液氧的沸点低来分离液态空气，制取氧气这一过程中发生的是物理变化
B
×
高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气，属于分解反应
c
×
过氧化氢水＋氧气，属于分解反应
D
×
氯酸钾――→二氧化锰加热氯化钾＋氧气，属于分解反应
答案：
A
4．工业制氧气
分离液态空气制取氧气
①操作过程：
空气――→加压降温液态空气膜分离技术制取氧气
操作过程：
空气――→富氧膜含氧气较多的富氧空气――——→多级分离含氧90%以上的富氧空气。
空气是一种混合物，工业上以空气为原料制取氧气的本质就是将氧气与空气中的其他成分分离开来，并没有生成新的物质，发生的是物理变化，不是分解反应。
【例4】下列有关工业制取氧气的叙述中，错误的是。
A．分离液态空气制取氧气是利用液氧和液氮沸点的不同，控制温度使其分离
B．发生的是分解反应
c．制取过程中没有生成新物质
D．工业制得的氧气加压储存在蓝色的钢瓶里
解析：
工业制取氧气都是以空气为原料，利用物理的方法将氧气同空气中分离出来，整个过程中并没有新的物质生成，发生的是物理变化，不是分解反应。
答案应选择B。
答案：
B
5．装置气密性的检查
装置的连接和装置气密性的检查是保证成功制取气体的前提。
检查装置气密性的原理是：
通过气体发生器与附设的液体构成封闭体系，依据改变体系内的压强所产生的现象来判断气密性的好坏。
根据制取气体装置的不同，检查装置气密性的方法主要有：
空气热胀冷缩法：
如下图所示，此装置的检验方法是：
连接好装置，把导管的一端浸入水中，用手紧握试管外壁，导管口若有气泡冒出，并且当松开手后，水又回升到导管中形成一段水柱，则证明该装置的气密性是良好的。
注水法：
如下图所示，连接好装置，将止水夹夹在胶皮管处，从长颈漏斗注水，一段时间后，液面不下降，说明装置气密性好。
【例5—1】检查装置气密性的方法正确的是。
A．不漏气装置内的空气受热膨胀，有空气从导管口逸出
B．手握试管，感受容器温度
c．塞紧带有导管的橡皮塞，即可保证气密性
D．把导管一端浸在水里，手握试管有气泡冒出说明装置不漏气
解析：
D形成密封系统，升温→增压→冒气泡，正确。
答案：
D
【例5—2】下列装置的操作图中，不能用来检查气密性的是。
解析：
A
×
导管与集气瓶没有形成密封系统，推动活塞虽冒出气泡，但集气瓶内压强不变
B
√
密封系统，升温→增压→冒气泡
c
√
密封系统，增压→液面上升
D
√
密封系统，增压→液面不下降
答案：
A
检查装置气密性的方法：
①首先观
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