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实验活动1　氧气的实验室制取与性质（学生版）
【学习目标】
1、学习实验室制取氧气的方法。
2.加深对氧气性质的认识。
【学习重点】
1.用过氧化氢溶液和二氧化锰的混合物制取氧气；
2.认识氧气的化学性质，学会探究气体性质的方法；
【学习难点】
氧气的制取，探究氧气性质实验的操作
实验准备：
1.复习仪器的连接和检查装置气密性的方法；
2.实验方法：锥形瓶、分液漏斗、双孔橡皮塞、玻璃导管、胶皮管、集气瓶（125mL）、水槽、酒精灯、玻璃片、量筒（50mL）、坩埚钳、燃烧匙、15%的过氧化氢溶液、二氧化锰、木条、木炭、细铁丝、蜡烛、新制的澄清石灰水。
学习过程
一、自主学习 新知探求
1．制取氧气
(1)实验装置如图所示：
(2)操作步骤：
①查：检查装置的气密性。具体操作是__ _，则装置不漏气。
②装：将药品平铺在试管底部，增加反应物的受热面积。试管口要塞一团棉花，目的是__
__。
③定：用带导管的橡胶塞塞紧试管，用铁夹夹在离试管口约1/3处，且试管口要_
_ __，固定在铁架台上。
④点：将集气瓶中盛满水，连同玻璃片一起__ __在水槽内，点燃酒精灯加热。先对试管__ __加热，然后__ __固定加热。
⑤收：当__
__时开始收集，当集气瓶里的水排完以后，在水面下用玻璃片盖住瓶口，将瓶子移出水槽，__ _放在桌子上。
⑥离：把导气管撤离水槽。
⑦熄：熄灭酒精灯。
2．氧气的性质
将收集好的两瓶氧气用来完成下面两个实验。
(1)实验一：木炭燃烧。
①现象：__剧烈燃烧， __，反应结束后，倒入澄清石灰水，振荡，__ __。
②文字表达式：__ __。
(2)实验二 ：铁丝燃烧。
①现象：__ __，放出大量的热。
②文字表达式：__铁＋氧气 __。
三、提出问题 互动探究：
探究点一、制取氧气
1．实验用品
药品：高锰酸钾、 。
仪器：大试管、试管夹、单孔橡胶塞、胶皮管、玻璃导管、 、铁架台(带铁夹)、酒精灯、 、玻璃片、坩埚钳。
其他用品：火柴、木条、棉花、木炭、细铁丝。
2．实验装置
(1)发生装置：大试管、单孔橡胶塞、导管、铁架台、 。
(2)收集装置：玻璃片、 、水槽。
3．收集方法：由于氧气不易溶于水，且不与水发生化学反应，可以选择 法收集；由于氧气的密度比空气的大，且不与空气中的成分发生化学反应，可以选择 排空气法收集。
4．实验步骤：
(1)检查装置的 ；
(2)在试管中装入 ；
(3)将试管固定在铁架台上；
(4)点燃酒精灯，给药品加热；
(5) ；
(6)将 从水中撤离；
(7) 。
5．注意事项：
(1)试管口要放一团 ；
(2)试管口(选填“口”或“底”)要略向下倾斜；
(3)当气泡 地冒出时，再把导管口伸入盛满水的集气瓶中。
6．检验方法：将带火星的木条伸入集气瓶 ，如果带火星的木条复燃，说明是氧气。
7．验满方法：用向上排空气法收集时，将带火星的木条放在集气瓶 ，看木条是否复燃；用排水法收集时，看集气瓶口是否有 冒出。
8．放置方法：盖上毛玻璃片后， 放在桌面上。
归纳1.实验室用高锰酸钾制取氧气的操作步骤
①连接装置并检查装置的气密性　②装药品　③固定装置　④在两个集气瓶中盛满水　⑤加热　⑥收集氧气　⑦将导管移出水面　⑧停止加热
2．实验室加热高锰酸钾制氧气
七步：茶庄定点收利息(查装定点收离熄)
十步：茶房禁鼓捣(查放紧固倒)，夜深取衣洗(热伸取移熄)。
3．排水法收集气体
满水无泡倒立水中，放空充气撤管撤灯。
探究点二、氧气的性质
1．如图所示，用坩埚钳夹取一小块木炭，在酒精灯上加热到发红，插入到上面实验收集到的氧气中(由瓶口向下缓慢插入，若快速伸入瓶底，会把部分氧气从瓶口排出；燃烧着的木炭不要与瓶壁接触，以免集气瓶破裂)，可观察到木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量，燃烧停止后，取出坩埚钳，向集气瓶中加入少量澄清石灰水，振荡，澄清石灰水变浑浊。由此可知，木炭在氧气中燃烧时，生成无色、能使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳气体。
2．如图所示，点燃系在螺旋状细铁丝底端的火柴，待火柴快燃尽时，插入盛有氧气的集气瓶中(瓶中预先加有少量水)，可以观察到细铁丝剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体。集气瓶底放少量的水或者细沙，可以防止生成物溅落炸裂瓶底。
1.木炭在氧气中燃烧：发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体——二氧化碳。
碳＋氧气二氧化碳
(C)　　　　　(CO2)
2．铁丝在氧气中燃烧：剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体——四氧化三铁。
铁＋氧气四氧化三铁
(Fe)　　　　　(Fe3O4)
提示：铁丝在氧气中燃烧时，瓶底预先应装少量水或细沙。
【归纳】
1．手握试管的目的是用体温使试管中的气体升温。因此，除了用手握法外，还可以用温毛巾捂住试管或用酒精灯微热等方法。
2．没等装置中的空气排净便开始收集氧气；排水集气时集气瓶中的水没有完全充满还留有气泡；收集完氧气后玻璃片与集气瓶口之间密封不好；收集氧气时将集气瓶拿出水面后盖上玻璃片。
3．如果开始就将红热的木炭伸入盛有氧气的集气瓶底部，因木炭在氧气中燃烧大量放热并产生二氧化碳，易使集气瓶中的氧气逸出损失，会使瓶中氧气的含量迅速降低影响实验效果。
三、总结收获
(
加热
)1.实验室制氧气反应原理：
高锰酸钾 ==== 锰酸钾+二氧化锰+氧气
2.实验步骤：
查、装、定、点、收、离、熄
3.木炭和铁丝在氧气中燃烧实验
四、检测反馈
1. 将混有少量高锰酸钾的氯酸钾晶体装入试管中加热到不再产生气体为止，试管中的固体共有（　　）
A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种
2.下列示意图分别是实验室氧气制备、收集、验满、验证性质的操作，其中正确的是（　　）
3. 实验室用如图所示装置制取氧气，下列实验操作正确的是（　　）
A. 加热前，将集气瓶注满水，用玻璃片盖着倒立在盛水的水槽中
B. 先将导管口移入集气瓶，再开始加热
C. 收集O2后，将集气瓶移出水槽，然后盖上玻璃片
D. 停止加热时，先熄灭酒精灯，再移出导气管
4. 下列关于催化剂的说法，正确的是（　　）
A. 催化剂能改变化学反应速率
B. 反应前后催化剂的质量改变
C. 催化剂能加快化学反应速率
D. 反应前后催化剂的化学性质改变
5. 如图是同学们构建的关于氧气的部分知识网络，请你据图回答：
（1）实验室制取氧气的一个文字表达式__________________。
（2）硫在氧气中燃烧的现象是________________。Ⅰ、Ⅱ两类有氧气参加的化学反应的相同点是（写一条）__________________。
（3）从利弊两方面举例说明氧气与人类生活的关系__________________。
6. 小明是一名“小马虎”，他在用髙锰酸钾制取氧气，并进行氧气性质实验时遇到了下列问题，请你帮他解决。
（1）水槽中的水变成了红色，原因是__________________，你的改进措施是__________________。
（2）做细铁丝在氧气中燃烧的实验时，没有看到“剧烈燃烧，火星四射”的现象，你认为实验失败的可能原因：（至少写两条）①__________________，②__________________。
（3）写出实验室用高锰酸钾制取氧气的文字表达式：__________________。
7. 如图是在实验室里制取气体可能用到的仪器，回答下列问题：
（1）标号为A的仪器的名称是__________________；
（2）将过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气：
①该反应的文字表达式________________；
②组装制取装置时，可选择所给仪器中的B、F、G、H和___________；
③检验氧气是否收集满的方法是__________________。
（3）上述组装的装置还可用于过氧化氢溶液和硫酸铜溶液（作催化剂）混合制取氧气，但不能用于加热高锰酸钾制取O2，此选择需要考虑_______________、反应条件和气体的性质。
8. 气体的制取和性质是初中化学知识的核心之一。下图是实验室制取气体的常用装置。请根据题意回答问题：
（1）写出图中标有数字的仪器的名称：①__________________；②__________________。
（2）实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气的发生装置应选用__________________（填标号，下同），写出该反应的文字表达式__________________。
（3）若要收集较为纯净的氧气，最好选用__________________作为收集装置。
（4）F是一种多功能装置，可用于集气、洗气等，若将F装置内装满水，再连接量筒，就可以用于测定不溶于水且不与水反应的气体的体积，则气体应从__________________（填“a”或“b”）进入。
9. 根据下图回答问题：
（1）写出仪器a，b的名称：a__________________，b__________________。
（2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气应选择发生装置__________________（填序号）。
（3）用装置③来收集一瓶氧气，进气管口是__________________端，当气体从d端进入时，能收集密度比空气__________________（填“大”或“小”或“相等”）的气体。
（4）若要收集20mL的氧气，应在装置③中装满水，同时还缺少的化学仪器是__________________。
（5）实验室用装置②制取氧气时，试管口放一小团棉花的作用是__________________。
答案：
实验活动1　氧气的实验室制取与性质（教师版）
【学习目标】
1、学习实验室制取氧气的方法。
2加深对氧气性质的认识。
【学习重点】
1.用过氧化氢溶液和二氧化锰的混合物制取氧气；
2.认识氧气的化学性质，学会探究气体性质的方法；
【学习难点】
氧气的制取，探究氧气性质实验的操作
实验准备：
1.复习仪器的连接和检查装置气密性的方法；
2.实验方法：锥形瓶、分液漏斗、双孔橡皮塞、玻璃导管、胶皮管、集气瓶（125mL）、水槽、酒精灯、玻璃片、量筒（50mL）、坩埚钳、燃烧匙、15%的过氧化氢溶液、二氧化锰、木条、木炭、细铁丝、蜡烛、新制的澄清石灰水。
学习过程
一、自主学习 新知探求
1．制取氧气
(1)实验装置如图所示：
(2)操作步骤：
①查：检查装置的气密性。具体操作是__把导管的一端插入水中，双手紧握试管__，若__导管口有气泡冒出__，则装置不漏气。
②装：将药品平铺在试管底部，增加反应物的受热面积。试管口要塞一团棉花，目的是__防止高锰酸钾粉末进入导管，堵塞导管__。
③定：用带导管的橡胶塞塞紧试管，用铁夹夹在离试管口约1/3处，且试管口要__略向下倾斜__，固定在铁架台上。
④点：将集气瓶中盛满水，连同玻璃片一起__倒立__在水槽内，点燃酒精灯加热。先对试管__均匀__加热，然后__对准药品部位__固定加热。
⑤收：当__导管口气泡连续并比较均匀地冒出
__时开始收集，当集气瓶里的水排完以后，在水面下用玻璃片盖住瓶口，将瓶子移出水槽，__正__放在桌子上。
⑥离：把导气管撤离水槽。
⑦熄：熄灭酒精灯。
2．氧气的性质
将收集好的两瓶氧气用来完成下面两个实验。
(1)实验一：木炭燃烧。
①现象：__剧烈燃烧，发出白光，放出热量__，反应结束后，倒入澄清石灰水，振荡，__澄清石灰水变浑浊__。
②文字表达式：__碳＋氧气二氧化碳__。
(2)实验二 ：铁丝燃烧。
①现象：__剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体__，放出大量的热。
②文字表达式：__铁＋氧气四氧化三铁__。
三、提出问题 互动探究：
探究点一、制取氧气
1．实验用品
药品：高锰酸钾、澄清石灰水。
仪器：大试管、试管夹、单孔橡胶塞、胶皮管、玻璃导管、水槽、铁架台(带铁夹)、酒精灯、集气瓶、玻璃片、坩埚钳。
其他用品：火柴、木条、棉花、木炭、细铁丝。
2．实验装置
(1)发生装置：大试管、单孔橡胶塞、导管、铁架台、酒精灯。
(2)收集装置：玻璃片、集气瓶、水槽。
3．收集方法：由于氧气不易溶于水，且不与水发生化学反应，可以选择排水法收集；由于氧气的密度比空气的大，且不与空气中的成分发生化学反应，可以选择向上排空气法收集。
4．实验步骤：
(1)检查装置的气密性；
(2)在试管中装入高锰酸钾；
(3)将试管固定在铁架台上；
(4)点燃酒精灯，给药品加热；
(5)收集气体；
(6)将导管从水中撤离；
(7)熄灭酒精灯。
5．注意事项：
(1)试管口要放一团棉花；
(2)试管口(选填“口”或“底”)要略向下倾斜；
(3)当气泡连续而均匀地冒出时，再把导管口伸入盛满水的集气瓶中。
6．检验方法：将带火星的木条伸入集气瓶内，如果带火星的木条复燃，说明是氧气。
7．验满方法：用向上排空气法收集时，将带火星的木条放在集气瓶口，看木条是否复燃；用排水法收集时，看集气瓶口是否有气泡冒出。
8．放置方法：盖上毛玻璃片后，正放在桌面上。
归纳1.实验室用高锰酸钾制取氧气的操作步骤
①连接装置并检查装置的气密性　②装药品　③固定装置　④在两个集气瓶中盛满水　⑤加热　⑥收集氧气　⑦将导管移出水面　⑧停止加热
2．实验室加热高锰酸钾制氧气
七步：茶庄定点收利息(查装定点收离熄)
十步：茶房禁鼓捣(查放紧固倒)，夜深取衣洗(热伸取移熄)。
3．排水法收集气体
满水无泡倒立水中，放空充气撤管撤灯。
探究点二、氧气的性质
1．如图所示，用坩埚钳夹取一小块木炭，在酒精灯上加热到发红，插入到上面实验收集到的氧气中(由瓶口向下缓慢插入，若快速伸入瓶底，会把部分氧气从瓶口排出；燃烧着的木炭不要与瓶壁接触，以免集气瓶破裂)，可观察到木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量，燃烧停止后，取出坩埚钳，向集气瓶中加入少量澄清石灰水，振荡，澄清石灰水变浑浊。由此可知，木炭在氧气中燃烧时，生成无色、能使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳气体。
2．如图所示，点燃系在螺旋状细铁丝底端的火柴，待火柴快燃尽时，插入盛有氧气的集气瓶中(瓶中预先加有少量水)，可以观察到细铁丝剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体。集气瓶底放少量的水或者细沙，可以防止生成物溅落炸裂瓶底。
1.木炭在氧气中燃烧：发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体——二氧化碳。
碳＋氧气二氧化碳
(C)　　　　　(CO2)
2．铁丝在氧气中燃烧：剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体——四氧化三铁。
铁＋氧气四氧化三铁
(Fe)　　　　　(Fe3O4)
提示：铁丝在氧气中燃烧时，瓶底预先应装少量水或细沙。
【归纳】
1．手握试管的目的是用体温使试管中的气体升温。因此，除了用手握法外，还可以用温毛巾捂住试管或用酒精灯微热等方法。
2．没等装置中的空气排净便开始收集氧气；排水集气时集气瓶中的水没有完全充满还留有气泡；收集完氧气后玻璃片与集气瓶口之间密封不好；收集氧气时将集气瓶拿出水面后盖上玻璃片。
3．如果开始就将红热的木炭伸入盛有氧气的集气瓶底部，因木炭在氧气中燃烧大量放热并产生二氧化碳，易使集气瓶中的氧气逸出损失，会使瓶中氧气的含量迅速降低影响实验效果。
三、总结收获
(
加热
)1.实验室制氧气反应原理：
高锰酸钾 ==== 锰酸钾+二氧化锰+氧气
2.实验步骤：
查、装、定、点、收、离、熄
3.木炭和铁丝在氧气中燃烧实验
四、检测反馈
1. 将混有少量高锰酸钾的氯酸钾晶体装入试管中加热到不再产生气体为止，试管中的固体共有（　　）
A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种
2.下列示意图分别是实验室氧气制备、收集、验满、验证性质的操作，其中正确的是（　　）
3. 实验室用如图所示装置制取氧气，下列实验操作正确的是（　　）
A. 加热前，将集气瓶注满水，用玻璃片盖着倒立在盛水的水槽中
B. 先将导管口移入集气瓶，再开始加热
C. 收集O2后，将集气瓶移出水槽，然后盖上玻璃片
D. 停止加热时，先熄灭酒精灯，再移出导气管
4. 下列关于催化剂的说法，正确的是（　　）
A. 催化剂能改变化学反应速率
B. 反应前后催化剂的质量改变
C. 催化剂能加快化学反应速率
D. 反应前后催化剂的化学性质改变
5. 如图是同学们构建的关于氧气的部分知识网络，请你据图回答：
（1）实验室制取氧气的一个文字表达式__________________。
（2）硫在氧气中燃烧的现象是________________。Ⅰ、Ⅱ两类有氧气参加的化学反应的相同点是（写一条）__________________。
（3）从利弊两方面举例说明氧气与人类生活的关系__________________。
6. 小明是一名“小马虎”，他在用髙锰酸钾制取氧气，并进行氧气性质实验时遇到了下列问题，请你帮他解决。
（1）水槽中的水变成了红色，原因是__________________，你的改进措施是__________________。
（2）做细铁丝在氧气中燃烧的实验时，没有看到“剧烈燃烧，火星四射”的现象，你认为实验失败的可能原因：（至少写两条）①__________________，②__________________。
（3）写出实验室用高锰酸钾制取氧气的文字表达式：__________________。
7. 如图是在实验室里制取气体可能用到的仪器，回答下列问题：
（1）标号为A的仪器的名称是__________________；
（2）将过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气：
①该反应的文字表达式________________；
②组装制取装置时，可选择所给仪器中的B、F、G、H和___________；
③检验氧气是否收集满的方法是__________________。
（3）上述组装的装置还可用于过氧化氢溶液和硫酸铜溶液（作催化剂）混合制取氧气，但不能用于加热高锰酸钾制取O2，此选择需要考虑_______________、反应条件和气体的性质。
8. 气体的制取和性质是初中化学知识的核心之一。下图是实验室制取气体的常用装置。请根据题意回答问题：
（1）写出图中标有数字的仪器的名称：①__________________；②__________________。
（2）实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气的发生装置应选用__________________（填标号，下同），写出该反应的文字表达式__________________。
（3）若要收集较为纯净的氧气，最好选用__________________作为收集装置。
（4）F是一种多功能装置，可用于集气、洗气等，若将F装置内装满水，再连接量筒，就可以用于测定不溶于水且不与水反应的气体的体积，则气体应从__________________（填“a”或“b”）进入。
9. 根据下图回答问题：
（1）写出仪器a，b的名称：a__________________，b__________________。
（2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气应选择发生装置__________________（填序号）。
（3）用装置③来收集一瓶氧气，进气管口是__________________端，当气体从d端进入时，能收集密度比空气__________________（填“大”或“小”或“相等”）的气体。
（4）若要收集20mL的氧气，应在装置③中装满水，同时还缺少的化学仪器是__________________。
（5）实验室用装置②制取氧气时，试管口放一小团棉花的作用是__________________。
参考答案
1. B 2. A 3. A 4. A
5. （1）过氧化氢水+氧气（或氯酸钾氯化钾+氧气，
或高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气）
（2）明亮的蓝紫色火焰，放热，生成有刺激性气味的气体；都是氧化反应（或都放出热量）
（3）有利：支持燃烧，供给呼吸。不利：钢铁生锈，食物腐烂（合理即可）。
6. （1）没有在试管口放一团棉花；在试管口放一团棉花
（2）氧气不纯；铁丝生锈了
（3）高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气
7. （1）试管（2）过氧化氢水+氧气；C；将带火星的木条平放在集气瓶口，若复燃，说明已收集满（3）反应物的状态
8. （1）酒精灯；集气瓶（2）B；过氧化氢水+氧气（3）D（4）b
9. （1）试管；长颈漏斗（2）①（3）c；小（4）量筒（5）防止高锰酸钾粉末随着氧气流进入导管

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