第二单元课题3制取氧气教与学学案123.docx

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第二单元课题3制取氧气教与学学案123

课题3制取氧气教与学学案（第一课时）班级＿＿＿＿姓名＿＿＿＿

学习目标

1、了解实验室制取氧气的主要原理和方法，初步了解通过化学实验制取新物质的方法。

2、认识分解反应

3、认识催化剂和催化作用

学习重点：

氧气的制法及实验操作

学习过程：

（复习提问）：

如何检验一瓶无色的气体是氧气？

一、（提问）：

工业上是如何值得大量氧气的？

（阅读教材41-42页）

工业上生产氧气要考虑原料是否，价格是否，成本是否，能否以及的影响等因素。

因此工业上采用为原料利用在低温条件下液态氧和液态氮的不同来制取氧气的，这一过程属于变化？

膜分离技术制氧气指

二、实验室制取氧气反应原理：

预习内容：

课本第37-39页，第41-42页

1、实验室通常采用_______________、_________或________________方法制取氧气。

2演示【实验探究】课本P37实验2-5、2-6过氧化氢溶液制取氧气，填写课本P37表

小结：

（1）不加二氧化锰过氧化氢也能放出氧气只不过放出氧气的速度，而加入二氧化锰后过氧化氢放出氧气的速度；

（2）二氧化锰在此反应前后和没有改变。

【阅读】课本P38催化剂的概念、作用和性质。

完成下列习题。

1.催化剂是指：

能够改变                               ，而本身的                   和                     在化学反应前后都没有发生变化的物质。

也叫做                    。

催化剂所起的作用叫做             。

2.二氧化锰是该实验中唯一的催化剂吗？

                                                                     。

对催化剂的理解注意点：

特点：

“一变，二不变”“一变”：

改变速率——不是指加快反应速率，包括加快和减慢，也不不能增加产物的质量：

“二不变”：

质量不变、化学性质不变

催化剂并不仅是指二氧化锰。

②某一反应的催化剂不一定能催化其他反应（催化剂具有专一性）；同时某一反应的催化剂也不一定只有一种

3、氯酸钾是色固体，利用它制取氧气时通常加入少量的二氧化锰作，文字表达式为。

4、高锰酸钾是色固体，写出利用它制取氧气的文字表式

5、据高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢制取氧气的文字表达式：

总结它们的共同点是。

6、分解反应是指反应物生成其他物质的反应，其特点是

公式为。

化合反应的特征是，公式为

7、在氯酸钾受热制氧气的实验中，若没有催化剂二氧化锰，则加入少量的高锰酸钾后，反应的速度会            （填“加快”或“减慢”或“不变”），产生的氧气的质量会                （填“增加”或“减少”或“不变”），在反应中                           是催化剂。

自主体验

1、实验室制取氧气可选用的药品有（）

①过氧化氢②氧化汞③二氧化锰④高锰酸钾⑤空气

A、①②③④B、②③④C、②⑤D、①③④

2、加热高锰酸钾制取氧气反应文字表达式。

用过氧化氢和二氧化锰制取氧气反应文字表达式。

加热氯酸钾制取氧气反应文字表达式。

【基础练习】1、下列制取氧气的方法中，不属于化学变化的是（）

A、加热氯酸钾与二氧化锰制取氧气B、分离液态空气制取氧气

C、加热高锰酸钾制取氧气D、用过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气

2、过氧化氢溶液制取氧气时忘了加入二氧化锰，结果是（）

A.根本无法生成氧气B.产生氧的总质量减少C.产生氧气速度慢D.没有氧气生成

3、列反应属于分解反应的是（反应条件忽略）（　　）

A、硫＋氧气－→二氧化硫　　　　　B、石蜡＋氧气－→二氧化碳＋水

C、氧化汞－→氧气＋汞　　　　　　D、铁＋氧气－→四氧化三铁

4、下列关于催化剂的说法中，正确的是（）

A.加入催化剂化学反应速率一定加快B.不使用催化剂物质就不能发生化学反应

C.使用催化剂可以增加生成物的量D.使用催化剂能改变物质的化学反应速率

5、氧气的方法有多种，下列关于制取氧气方法的分析有错误的是

A.用过氧化氢或高锰酸钾分解制取氧气，具有反应快、操作简便、便于收集等优点

B.用过氧化氢或高锰酸钾分解制取氧气，成本高，无法大量生产

C.分离液态空气制取氧气，具有原料易得到，成本低廉，便于大量生产

D.让空气通过有富集氧气功能的薄膜，制得富氧空气，空气发生了化学变

【能力提升】

1、科学探究是奇妙的过程，请你一起参与实验探究，并填写下列空白：

（1）[提出问题]小松同学用“双氧水”（过氧化氢溶液）清洗伤口时，不小心将过氧化氢溶液滴到水泥地板上，发现有大量气泡产生。

小松联想到自己曾经用二氧化锰做过氧化氢分解的催化剂，他想，水泥块能否也可作过氧化氢分解的催化剂呢?

于是他到附近建筑工地取回一些小水泥块，并用蒸馏水浸泡、冲洗、干燥，并进行以下探究。

（2）[猜想]水泥块能作过氧化氢分解的催化剂。

（3）[实验验证]请填写下表，然后完成实验探究的所有内容。

实验步骤

实验现象

实验结论

实验一

将过氧化氢溶液倒入一试管中，然后将带火星的木条伸入试管中

木条不复燃

常温下过氧化氢溶液不分解

实验二

在装有过氧化氢溶液的试管中加入水泥块，然后将带火星的木条伸入试管中

木条复燃

（4）[结论]水泥块能加快过氧化氢的分解速率，故水泥块能作过氧化氢分解的催化剂。

（5）[讨论与反思]小芳认为：

仅凭上述两个实验还不能证明水泥块为过氧化氢分解的催化剂，她觉得需要增加一个探究实验：

探究

[实验步骤]①准确称量水泥块的质量；②完成实验二；③待反应结束，将实验二试管里的物质进行过滤，洗涤，干燥，；④对比反应前后水泥块质量。

[分析]如果水泥块反应前后质量不变，则说明水泥块可以作过氧化氢分解的催化剂。

（6）但小华认为，要证明小松的猜想，小芳的补充实验还是不足够，还需要再补充一个探究实验：

探究。

（7）你认为哪些物质还可以充当双氧水分解的催化剂？

答：

还可以充当双氧水分解的催化剂。

（答出一种物质即可）

2、科学实验证明：

空气中微量臭氧（O3）可抵御阳光中紫外线对人体的损害，做空调和冰箱制冷剂的“氟利昂”是一种氯氟烃（以M代替其化学式），它可破坏臭氧层，其反应过程可表示为：

M+O3--MO+O2，MO+O----M+O2。

根据所学知识可知氯氟烃在反应中的作用是（）。

A反应物B生成物C催化剂D添加剂

学完本节课你的收获（学生）/课后反思（教师）：

第二课时[活动与探究]------制取氧气班级＿＿＿＿姓名＿＿＿＿

【复习旧知】学生写出实验室三种方法制氧气的化学反应文字表达式？

1、

2、

3、

新课预习P39讨论及P40实验步骤

实验探究1：

用高锰酸钾制取氧气

[实验步骤]以用高锰酸钾制取氧气为例

1查----检查装置的气密性：

先将导气管放入水中然后用手紧握试管的外壁若不漏气则导管口有冒出，松开手后导管中会上升一段。

2装----装入药品，并在管口塞上一团棉花，用塞子塞紧管口；

3定-----将试管固定在铁架台上；将集气瓶装满水用玻璃片盖住倒立于水槽中；

4点-----点燃酒精灯加热，先预热后集中加热；

5收-----用排水集气法或向上排空气法收集氧气；

6移-----将导管从水槽中移出；

7熄-----熄灭酒精灯。

[注意事项]

（1）“三个先后”

①先检查装置的气密性后装入药品；

②加热时先预热后集中加热否则试管会受热不均匀而炸裂；

③实验结束后应先将导气管从水槽中后移出熄灭酒精灯，目的是防止水倒流进试管使试管炸裂。

（2）铁夹应夹在试管的中上部（距试管口三分之一处），目的便于试管的固定和加热；

（3）试管口应稍微向下倾斜，目的是。

（4）在管口塞一团棉花的目的是

（5）加热时应使用酒精灯的外焰加热，否则试管会受热不均匀而炸裂。

（6）导气管应稍微露出橡皮塞，目的是有利于气体的排出。

（7）用向上排空气法收集氧气时导气管应接近集气瓶底，目的是有利于空气的排出。

（8）用排水集气法收集氧气时导管口有连续均匀的气泡冒出时才能收集，反之所收集的氧气不纯。

（9）刚加热后的试管不能立即清洗否则试管会炸裂。

【小结】：

实验室收集氧气可以采用法；是因为氧气

还可以采用法，是因为氧气。

实验探究2：

氧气的性质（教师演示，完成课本表格）

反应物

在氧气中燃烧的反应现象

化学方程式

木炭

比在空气中燃烧更，发出

放出，生成能使的气体

硫

发出明亮的色火焰，生成有

的气体，放出大量的热

铁

剧烈，，放出生成色固体

石蜡

发出光，放出，集气瓶内壁有，有能使澄清石灰水的气体生成

石蜡+氧气——+

【基础练习】1根据下列装置图．回答有关问题：

（1）写出装置中标号仪器的名称：

①；②。

（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，可选用的发生装置是（填字母）。

A装置试管口要略向下倾斜的原因是___________________________；在管口放一团棉花的目的是

（3）写出实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的文字表达式，

向气体发生装置内加入药品前，应该进行的操作是。

并据此选择上图中（填字母）组装一套制取于燥氧气的装置，收集氧气时，验满

的方法是

检验你所收集的气体是氧气的方法是

2.实验室用高锰酸钾制取氧气时有如下操作步骤：

①加热，②检查装置的气密性，③装药品，④用排水集气法收集，⑤从水槽中移出导气管，⑥熄灭酒精灯，⑦连接仪器。

其中操作顺序正确的是（）A.①⑦③②⑤④⑥B.⑦②③①④⑤⑥C.⑤⑦③②①④⑥D.⑦③①②④⑥⑤

【能力提升】

1、对下列实验指定容器中的水，其解释没有体现水的主要作用的是

A

B

C

D

实

验

装

置

硫在氧气中燃烧

测定空气中氧气含量

铁丝在氧气中燃烧

排水法收集氧气

解释

集气瓶中的水：

吸收放出的热量

量筒中的水：

通过水体积的变化得出O2体积

集气瓶中的水：

冷却溅落融熔物，防止集气瓶炸裂

集气瓶中的水：

水先将集气瓶内的空气排净，后便于观察O2何时收集满

2、（08黑龙江）（2分）化学兴趣小组利用课余时间自制氧气，有同学从家里拿来了洗脸盆并盛了半盆自来水，用罐头瓶（带玻璃片）装满水倒放入脸盆中准备收集气体，还有同学从化工试剂商店买来了高锰酸钾作原料。

由于自带仪器不够用，又有同学准备从学校化学实验室借用一些仪器。

问：

还需借用的仪器有_____________________________________________；

检验收集的气体是O2的方法是__________________________________。

3.某同学制氧气时，试管炸裂了，造成试管炸裂的原因可能是（）

①没有给试管均匀预热；②试管外壁潮湿；③试管口没有略向下倾斜；④忘了在试管口加一团棉花；⑤加热时试管与灯芯接触；⑥收集完氧气，先撤酒精灯；⑦高锰酸钾中混有可燃物

A．全部B．除④外C．除⑥⑦外D．①②③⑤

4.下列变化中属于分解反应的是（）

A．分离液态空气制氧气B．加热氯酸钾和二氧化锰制氧气C．蜡烛燃烧D．镁条燃烧

学完本节课你的收获（学生）/课后反思（教师）：

第三课时习题课班级＿＿＿＿姓名＿＿＿＿

[知识链接]实验室制取气体时应首先考虑以下三个方面：

（1）实验原理即采用什么药品通过什么化学反应来制取；

（2）实验装置即利用哪些仪器怎样连接来制取和收集气体；

（3）气体的检验即根据气体的性质检验所制得气体。

实验装置的种类及选择依据。

实验装置

种类

选择依据

发生装置

固体+固体——气体

固体+液体——气体

液体+液体——气体

反应物的状态（）及反应条件（）

收集装置

排水集气法

适用于不易或难溶于水且不与水发生化学反应的气体

向上排空气法

适用于密度比空气大、无毒且不与空气中的成分发生化学反应的气体

向下排空气法

适用于密度比空气小、无毒且不与空气中的成分发生化学反应的气体

练习

1、

（1）实验室若采用过氧化氢制取氧气在发生装置应选择；

实验室若采用氯酸钾或高锰酸钾制取氧气在发生装置应选择。

（2）实验室收集氧气可以采用法；是因为氧气

还可以采用法，是因为氧气。

2、请结合下列装置图，回答问题：

⑴写出有标号的仪器名称：

①；②。

⑵实验室用高锰酸钾制取氧气，应选用的发生装置是________。

若用C装置收集氧气，实验完毕后的操作是先_______________后_______________，防止水倒流，炸裂试管。

若需要回收反应后试管中的二氧化锰（二氧化锰难溶于水），可采取的方法是：

将试管中的固体倒入烧杯、加足量的水溶解、_________、洗涤、干燥。

⑶若用过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气，发生反应的文字表达式为

检验一瓶气体是氧气的方法为________________________________________________。

⑷如果用D装置收集氧气，则氧气由______端通入（填“a”或“b”）。

若在D装置中盛满水，用排水法收集（瓶口向上）一瓶氧气，气体从端（填字母“a”、“b”）通入。

⑸若选用A装置制备气体时应考滤的因素是。

⑹乙炔又称电石气，是一种无色、无味、密度比空气略小，不溶于水的气体；工业上常用它燃烧产生的高温来切割和焊接金属；实验室用电石（固体）与水反应制取乙炔。

你认为制取乙炔应选择的发生装置是；收集装置是。

（7）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。

当你选用加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物来制取氨气时，若选择A装置来完成该实验，需进行的改动是。

你认为应选择收集氨气的装置最好是　（填序号），原因是。

3、利用下列仪器进行实验（所有装置的气密性都已检查完毕）

（1）把过氧化氢溶液缓缓加入盛有二氧化锰的容器中制取并收集氧气，完成该实验你所选用的仪器有（填字母）。

这种方法与“把二氧化锰加入盛有过氧化氢溶液的试管中制氧气”相比有的优点。

（2）某同学继续探究“红砖粉末是否也可以作过氧化氢分解反应的催化剂？

”实验步骤和现象如下：

他分别向两支试管中加入等质量等溶质质量分数的过氧化氢溶液，向其中一支试管加入一药匙红砖粉末，然后将两支试管中的气体导出通入水中比较产生气泡的快慢，发现加入红砖粉末的试管中反应较快。

将反应较快的试管内固体过滤出来，洗涤、烘干、称量。

用称量后的固体重复步骤

的实验，现象与步骤

完全相同。

试回答：

步骤

中他除了选用试管外还用到上面列出的仪器有（填字母）。

步骤

的实验目的是。

该学生认为通过上述实验已证明红砖粉末可以作过氧化氢分解反应的催化剂，但老师认为该同学的实验还缺少一个关键步骤，

请指出来。

4、为了制取少量的氧气，化学兴趣小组的同学把工作分为以下三个阶段。

I查阅资料．获得信息：

过氧化氢、氯酸钾、高锰酸钾等含有氧元素的物质在一定条件下分解都可以产生氧气，其中过氧化氢价格最低，在常温下就能够分解放出氧气．该过程无副产物；氯酸钾价格较高。

分解较困难．且常伴有副产物；高锰酸钾价格较高，加热即可快速分解。

二氧化锰能加速上述三种物质的分解。

根据上述信息，确定制取氧气的实验方案。

lI组装仪器，进行实验。

可供选择的实验装置如下：

Ⅲ实验完毕，洗刷仪器，整理用品，总结实验，完成实验报告。

（1）要制取一瓶氧气，你认为应选择的最佳实验装置是（填写字母代号），

组装好实验装置后首先应。

（2）有气体产生的化学反应在有限的空间里发生时，如果反应速度过快，容易引起爆炸。

在用过氧化氢和二氧化锰制氧气的实验中，为预防爆炸应采取的措施是（列举两条）；

（3）回顾整个工作过程，你认为在准备工作阶段除应考虑药品的价格、制氧气反应的难易、制氧气过程的安全性等因素外。

还应考虑的因素是（一条即可）。

（1）B、C检查装置的气密性

（2）控制过氧化氢溶液的浓度．控制催化剂（或二氧化锰）的用量，应保证气体通道畅通等（以上任意两条或其他合理答案均可分）（3）反应物应在含有氧元素的物质中选择；应考虑实验过程对环境的影响；实验所需仪器的规格、性能；实验试剂的浓度、用量等问题

学完本节课你的收获（学生）/课后反思（教师）：

第二单元我们周围的空气复习学案

【复习目标】

1、记住空气的成分及其体积分数；能说出氮气和稀有气体的重要用途及空气的污染物。

2、能说出O2的主要物理性质，结合木炭、铁丝等在O2中燃烧的现象，记住O2的化学性质，并能正确书写相应的化学方程式。

（重点）

3、掌握实验室制备的原理、装置和操作；能用实验测定空气中O2的含量。

（重难点）

【课前预习】

知识点一：

有多种物质组成的空气

1、空气的组成

⑴对空气组成的研究：

法国的化学家用定量实验的方法得出了空气中主要是由组成

的结论，其中约占空气体积的1∕5。

⑵空气的成分及含量：

按体积计算，氮气，氧气，稀有气体，二氧化碳，其他气体和杂质，其中氮气和氧气的体积比约为。

⑶氮气：

①性质：

通常状况下是颜色气味的气体，溶于水；通常化学性质，一般情况下不能燃烧，也不支持燃烧；高温下能与其他物质发生化学反应。

②用途;作灯泡，作粮食瓜果的，用于制等。

⑷稀有气体：

①性质：

通常都是颜色，气味的气体，通常化学性质，被称为。

②用途：

作保护气，作光源，气还可用于填充气球等。

2、人类需要洁静的空气

⑴污染物：

目前计入空气首要污染物的有、、、等。

⑵危害：

可形成酸雨；可导致“温室效应”。

⑶防治措施：

研制和开发；工厂的废气要；在汽车上安装尾气，将有害气体转化为无害物质。

3、纯净物和混合物：

纯净物

混合物

宏观组成

由组成，组成固定

由组成，组成不固定

微观构成（由分子构成的物质）

由分子构成

由分子构成

性质

有固定的物理、化学性质

无固定的性质，其中各物质都保持各自的化学性质

联系

纯净物混合得到；混合物分离得到。

知识点二：

性质活泼的氧气

1、氧气的化学性质

反应物

在氧气中燃烧的反应现象

化学方程式

木炭

比在空气中燃烧更，发出

放出，生成能使的气体

硫

发出明亮的色火焰，生成有

的气体，放出大量的热

铁

剧烈，，放出，生成色固体

石蜡

发出光，放出，集气瓶内壁有，有能使澄清石灰水的气体生成

石蜡+氧气——+

2、氧气的性质与用途：

性质

用途

物理性质

不易溶于水

用向上排空气法收集

化学性质

供给呼吸

炼钢、切割金属等

由上述表格信息，反映出物质的性质与用途之间存在怎样的关系？

知识点三：

氧气的制法

1、工业制法：

工业上利用液态氮和液态氧的不同，采用分离液态空气法制氧气。

这一过程

为变化。

（填”物理”或“化学”）

2、实验室制法：

实验室制取氧气常有以下三种方法，请结合下面的装置图完成下表：

反应原理

（反应的化学方程式）

制取装置

注意事项

发生装置

收集装置

加热KMnO4

①加热KMnO4管口处放

②试管口要略③用排水法收集时要等到管口出现才收集；④结束时应先再

加热KClO3与MnO2

常温分解H2O2与MnO2

长颈漏斗下端要

3、检验O2方法：

把伸入集气瓶中，若则证明是氧气。

验满的方法：

若用排水法收集时。

当看到时，表明已收集满（注意：

氧气瓶应竖直放置）；若用向上排气法收集时，则用带火星的木条放在，若木条，说明氧气已满。

4、催化剂和催化作用

⑴催化剂：

在化学反应中能反应速率，但本身的和在化学反应前后都不变的物质。

⑵催化作用：

在化学反应中，催化剂所起的的作用。

【课堂探究】

问题一：

育英中学化学兴趣小组的学生在做“测定空气中氧气的含量”一实验时发现：

进入集气瓶中水的体积小于集气瓶总体积的1/5，你认为可能是哪些原因造成的？

【典型例题】例1：

如图为探究空气中氧气含量的实验：

（1）实验开始时观察到的现象是红磷燃烧，产生；反应的化学方程式为，当红磷熄灭并冷却到室温后打开止水夹，看到的现象是

（2）实验得出的关于空气组成的结论是

（3）集气瓶中剩余的气体主要是，该实验可推论出

它的性质有、（写出两条即可）

（4）实验操作中应注意的问题有（写出一条即可）

【回顾与反思】测定空气中氧气含量的实验成功的关键主要有：

①装置的气密性要好；②所选的药品只限与空气中的氧气反应且生成物为固体；③燃烧时加入的红磷（或白磷）要过量；④等到仪器冷却后再打开止水夹等。

问题二：

实验室氧气的方法主要有三种：

①加热分解高锰酸钾；②用氯酸钾和二氧化锰混合加热；③用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气。

从经济、操作简便、安全等角度考虑，你认为哪种方法最好？

（填序号），理由是

前两种制法与第三种制法的发生装置相比较，不同点主要在哪里？

【典型例题】例2：

请根据下列实验装置图回答有关问题：

（1）请填写标号仪器的名称：

①_______________，②______________；

（2）实验室中用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气时，应选择的发生装置为（填写装置代号，下同）____，将药品加入装置前，应进行了的操作是__________________；

（3）实验室用高锰酸钾制取氧气时，可选用的发生装置是，发生反应的化学方程式为。

（4）实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳气体时，应选用的收集装置是______，用该装置收集的气体所具有的物理性质是______________________。

（5）实验室通常用如右图所示的洗气装置对氧气进行干燥，里面填装的药品可以是（填字母）。

A．浓硫酸B．氢氧化钠溶液C．生石灰D．氯化钠固体

【回顾与反思】·实验室制取气体常用的发生装置主要有固—固加热型和固—液不加热型，选择的依据是反应物的状态和反应条件；

·气体的收集方法主要有排水法、向上排空气法和向下排空气法三种，选择的依据是气体的溶解性和密度（即与空气的密度的大小比较）

·气体的干燥要选择合适的干燥剂：

根据酸碱的化学性质，浓硫酸不能用来干燥碱性气体，如NH3；固体NaOH不能用来干燥酸性气体，如CO2SO2（它们溶入水分别得H2CO3H2SO3）而H2、O2为中性气体既可用浓硫酸干燥，也可用固体NaOH干燥，还可用中性干燥剂如固体CaCl2干燥。

同时要结合干燥的装置来选择该用何种干燥剂。

变式训练：

（08福建晋江）实验室常用下列装置来制取氧气：