资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
课题三 制取氧气
【学习目标】
1.通过高锰酸钾制取氧气的原理、装置及操作步骤的学习，初步归纳通过化学实验制取物质的一般思路；
2.通过探究过氧化氢分解反应中二氧化锰的作用，能说出催化剂的作用；
3.通过分析实验室制取氧气的原理，归纳出分解反应的概念，并能够判断分解反应。
重点：学习实验室制取氧气的反应原理、实验装置和收集方法。
难点：能从定性和定量的角度认识催化剂。
【学习过程】
引入：野外生存，用高锰酸钾和白糖进行钻木取火
发现之旅一：氧气制备原理
探究一: 根据视频，你能猜想高锰酸钾在什么条件下产生氧气吗？
你的猜想： 。
药品： 高锰酸钾 色的 。
反应的文字表达式：
请同学们思考，如果要通过化学方法制取氧气，反应物应具备什么样的条件？发生反应的条件是怎样的？生成物应具备什么要求
发现之旅二：制取氧气的装置
探究二：根据氧气制取原理，你能根据提供的仪器，组装高锰酸钾制取氧气的装置吗？
你的组装方案（写出所用仪器名称）
。
请同学们思考，你选择发生装置考虑的因素有哪些呢？
。
发现之旅三：收集氧气的装置
探究三：怎样收集氧气，请说成你的方案。
你的收集方案（简要说明收集方法） 。
请同学们思考，你选择的依据是什么？
还可以用什么方法收集？
比较两种收集方法有什么优缺点
发现之旅四：用高锰酸钾制取氧气的操作步骤
探究四：根据教师演示高锰酸钾制取氧气的过程，归纳制取氧气的简要步骤。
你的归纳（简要说明操作步骤） 。
请认真观察教师演示实验，结合上面的装置图，归纳仪器的安装顺序、操作步骤并说明理由。
1．仪器的安装顺序： 。
2．总结操作步骤：
① ②
③ ④
⑤ ⑥
⑦
3. 如果某同学制得的氧气不纯，你认为可能的原因有哪些？
【总结提升】
引入：野外生存不仅需要生火，还需要食物，在捕鱼时，发现鱼塘里很多鱼浮出水面，你知道什么原因吗？怎样解决这个问题？
发现之旅五：常温氧气制备原理
探究五：根据图片，你能猜想常温下采用什么方法制取氧气吗？
你的猜想： 。
药品： 双氧水是 色的 。 二氧化锰 色的 。
反应的文字表达式：
发现之旅六：催化剂及其作用
探究六：用过氧化氢制取氧气加入的二氧化锰有什么作用？说出你的猜想。
你的猜想（简要说明） 。
分组实验：
实验编号 现象 原因 产生氧气快慢
①观察过氧化氢溶液，然后伸入带火星的木条
②加入二氧化锰后，再伸入带火星的木条
③往停止反应后的试管中重新加入适量的过氧化氢溶液
提出问题：常温下，为什么单独的过氧化氢溶液分解很慢，而加入MnO2后，产生氧气的速率会明显加快呢？
作出假设：
推测一：MnO2与H2O2发生化学反应（相互消耗）生成O2
推测二：MnO2只起到加快H2O2分解的作用（类似于给过氧化氢光照、加热），实际二氧化锰不参与反应。
设计实验：二氧化锰在反应前后的化学性质和质量是否改变了呢？如何设计实验验证？
结论：二氧化锰在过氧化氢分解前后质量和化学性质都没有发生变化。只是起催化作用。
拓展：一个化学反应只有一种催化剂吗？硫酸铜溶液是否也能做此反应的催化剂呢？请同学们自己设计实验去验证它。
组装反应仪器：根据分解过氧化氢制氧气的反应原理，选择合适的仪器组装气体发生装置
如果要一次性制取较多量的氧气，我们可以选择怎样的装置呢？
发现之旅七：化学反应的基本类型之一——分解反应
探究七：观察高锰酸钾和双氧水制取氧气的文字表达式，你发现有什么共同点吗？
说出你的发现（从反应物和生成物物质种类说起）
。
发现之旅八：制取氧气的其他方法
探究八：你知道空气中的氧气是如何制取的？你知道工业使用的氧气又是如何制取的吗？
你的猜想 。
分离液态空气法是利用 的沸点比 的沸点低， 先从液态空气中蒸发出来。该过程发生了 变化
【课堂小结】
课题3 制取氧气 课时作业
【基础题】
1. 实验室用一定质量的高锰酸钾制取干燥的氧气，应选择的发生装置和收集装置是（　　）
A．①⑤ B．①④ C．②④ D．②③
2.（2024江苏扬州中考）实验室用KMnO4制取并用排水集气法收集较纯净的O2。下列实验操作的先后顺序合理的是（　　）
A．检查装置气密性时，先用手握住试管，再将导管的一端伸入水中
B．先向试管中加入KMnO4固体，再检查装置气密性
C．实验时，先将导管伸入集气瓶中，再点燃酒精灯
D．气体收集完毕后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯
3.下列化学变化属于分解反应的是( )
A.氧化汞 汞+氧气B.硫+氧气 二氧化硫
C.甲烷+氧气 二氧化碳+水 D.氢气+氧气 水
4．如图是实验室用高锰酸钾制取并收集氧气的装置。
(1）写出图中仪器 a 的名称 。
(2）用高锰酸钾制取氧气时，用一团棉花放在试管口的主要
作用是 。
在实验过程中，当观察到气泡在导管口连续均匀的
冒出时，才开始收集气体，其目的是 .
A.为了检验该实验装置的气密性； B.为了提高收集到的氧气的纯度；C .防止水槽中的水倒吸入试管；
(4）利用该装置制取氧气时，称取一定质量的高锰酸钾固体放入试管中，试管内的药品放入试管底部，开始加热时，要让试管均匀受热，具体操作是 。
5.工业制取氧气主要有下列步骤。将经过除尘、除二氧化碳、除水的空气进行下列操作：
（1）工业制氧气属于 　 　变化；
（2）从步骤②可以得出氮气的沸点比氧气的沸点 　 　（填“高”或“低”）；
（3）步骤②剩余液体为 　 　（填“有色”或“无色”）；
（4）储存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”是 　 　（填“纯净物”或“混合物”）；
【能力题】
1.在实验室里，常采用分解过氧化氢溶液（或高锰酸钾）的方法制氧气；工业上则常用分离液态空气法制取氧气．对上述两类制取氧气的方法的认识正确的是（ ）
A.从物质变化的角度看：前者是化学变化，后者是物理变化；
B.从消耗能量的角度看：前者要消耗能量，后者不消耗能量；
C.从制得的氧气纯度看：后者制得的氧气纯度高于前者；
D.从制备所用的原料看：前者用的是纯净物，后者用的是混合物。
2．请结合下列实验常用装置，回答有关问题。
(1)写出图中标有字母的仪器名称①______；②______。
(2)实验室若用高锰酸钾制取氧气，应选用的发生装置是______（填编号），该反应属于__________（填反应的基本类型）。
(3)若用过氧化氢取氧气，该反应的文字表达式是________________________。与B装置对比C装置的优点是________________如果用F装置收该气体，则气体从______端进入（填“a”或“b”）。
在实验室可用硫化亚铁固体与稀硫酸溶液常温下反应来制取硫化氢气体，可选用的发生装置是______（填编号），常温下，硫化氢气体是无色、有臭鸡蛋气味、易溶于水、密度比空气的密度大，不能燃烧也不能支持燃烧的气体，收集硫化氢气体可用装置______（填编号）。
（5）根据______（填“注射器”或“量筒”）的示数，可以知道收集的氧气的体积。
3. 学习了二氧化锰对过氧化氢分解有催化作用的知识后，某同学想：氧化铜能否起到类似二氧化锰的催化作用呢？于是进行了以下探究。
（猜想）（1）Ⅰ.氧化铜不是催化剂，也不参与反应，反应前后质量和化学性质不变。
Ⅱ.氧化铜参与反应，反应前后质量和化学性质发生了改变。
Ⅲ.氧化铜是反应的催化剂，反应前后 。
（实验）用天平称量0.2g氧化铜，取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，实验过程如下：
（2）步骤③现象是试管内有 放出，带火星木条复燃；步骤⑥的结果是 。
（3）步骤⑦的现象是溶液中有大量气泡产生， ；由此可得出结论；综上证明猜想 （填序号）成立。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
课题3 制取氧气教学设计
一．教学目标
1.通过高锰酸钾制取氧气的原理、装置及操作步骤的学习，初步归纳通过化学实验制取物质的一般思路；
2.通过探究过氧化氢分解反应中二氧化锰的作用，能说出催化剂的作用；
3.通过分析实验室制取氧气的原理，归纳出分解反应的概念，并能够判断分解反应。
二．教学重点
学习实验室制取氧气的反应原理、实验装置和收集方法。
三．教学难点
能从定性和定量的角度认识催化剂。
四.课标分析
《课标》要求主要有：一是学习实验室制备氧气原理，并上升到实验室制取气体的一般思路和方法。同时了解催化剂、催化作用和分解反应。二是学生动手实验进行科学探究，培养信息加工处理、观察能力、分析能力和实验操作能力。三是引导学生进行实验设计，动手操作，体验试验成功的喜悦，激发学习兴趣，增强探究欲。
五.教材分析
《制取氧气》选自九年级化学上册第二单元的课题3，教材从学生非常熟悉的空气入手，介绍了空气的组成和用途，引导学生从已有的知识和生活体验出发，逐步引出氧气，详细介绍了氧气的制备方法和原理。教材内容符合当下学生的认知特点，设计由浅入深，层层递进，既有理论讲解，又包含活动与探究，培养学生实验探究精神和实验动手的能力。过渡自然流畅，学生很容易理解和掌握。学生通过学习如何制取氧气，为学习第六单元课题2《二氧化碳的制取》奠定了坚实的基础。
六.教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
新课导入 【教师】观看野外生存，高锰酸钾和白糖进行钻木取火。 学生们观看视频并积极思考。 引入课题，激发学生的学习兴趣，激发学生探究氧气的欲望。既提高了学生学习的兴趣，又增强了利用化学知识解决问题的能力。
课内探究 【教师】 根据视频，你能猜想高锰酸钾在什么条件下产生氧气吗？ 观察高锰酸钾的颜色，试写出制取氧气的文字表达式。 请同学们思考，如果要通过化学方法制取氧气，反应物应具备什么样的条件？发生反应的条件是怎样的？生成物应具备什么要求 观察高锰酸钾发言，并从色、态、味方面描述。努力写出高锰酸钾制取氧气的文字表达式。思考制备氧气的物质需要满足的条件， 讨论并发言。 并通过观察，思考确定高锰酸钾如何制取氧气。同时升华概括出制取氧气的物质需要满足的条件。
【教师】有了反应原理，同学们接着思考制取氧气需要什么仪器？ 根据氧气制取原理，你能根据提供的仪器，组装高锰酸钾制取氧气的装置吗？ 请同学们思考，你选择发生装置考虑的因素有哪些呢？ 思考并积极发言。 由第一单元学习的化学仪器相关的知识经验引出新知识，并思考选择的原因
【教师】制取的氧气怎样收集起来，请说出你的方案。请同学们思考，你选择的依据是什么？ 还可以用什么方法收集？ 比较收集方法有什么优缺点。 【演示实验】教师演示高锰酸钾制取氧气的过程，归纳制取氧气的简要步骤。 教师提问学生 1.仪器的安装顺序： 2．总结操作步骤： 3. 如果某同学制得的氧气不纯，你认为可能的原因有哪些？ 总结提升： 学生根据已有经验及课题二学过的氧气的性质思考，如何收集氧气。 学生认真观察教师演示实验，结合上面的装置图，归纳仪器的安装顺序、操作步骤并说明理由。 让学生了解气体制备的一般步骤，为第六单元二氧化碳的制取奠定基础，同时培养了学生的语言组织表达能力。
【教师】野外生存不仅需要生火，还需要食物，在捕鱼时，发现鱼塘里很多鱼浮出水面，你知道什么原因吗？怎样解决这个问题？ 常温下可以采用什么方法制取氧气吗？ 双氧水和二氧化锰的物理性质哪些？试写出过氧化氢制氧气的文字表达式。 学生思考：如何常温下制取氧气？ 激发学生兴趣，引导学生通过所学知识解决实际问题
【教师】用过氧化氢制取氧气加入的二氧化锰有什么作用？说出你的猜想。 【分组实验】分组进行过氧化氢制氧气实验。 思考、交流、分工合作、发言。实验结束后描述操作、现象、结论 根据现象得出结论的能力。尝试动手的乐趣，学习一些常见仪器的使用方法。认识科学研究的一般方法，受到科学态度和科学方法的教育。
提出问题：常温下，为什么单独的过氧化氢溶液分解很慢，而加入MnO2后，产生氧气的速率会明显加快呢？ 作出假设： 推测一：MnO2与H2O2发生化学反应（相互消耗）生成O2 推测二：MnO2只起到加快H2O2分解的作用（类似于给过氧化氢光照、加热），实际二氧化锰不参与反应。 设计实验：二氧化锰在反应前后前后的化学性质和质量是否改变了呢？如何设计实验验证？ 结论：二氧化锰在过氧化氢分解前后质量和化学性质都没有发生变化。只是起催化作用。 拓展：一个化学反应只有一种催化剂吗？硫酸铜溶液是否也能做此反应的催化剂呢？请同学们自己设计实验去验证它。 【教师】除了刚才分组实验使用的仪器，你还能组装几套气体发生装置？ 如果要一次性制取较多量的氧气，我们可以选择怎样的装置呢？ 【教师】观察高锰酸钾和双氧水制取氧气的文字表达式，你发现有什么共同点吗？ 【教师】你知道空气中的氧气是如何制取的？你知道工业使用的氧气又是如何制取的吗？ 分离液态空气法原理是什么？该过程发生了物理变化还是化学变化？ 思考并探究二氧化锰在过氧化氢制取氧气中的作用，并设计实验验证猜想。 学生通过观察文字表达式总结得出分解反应。 学生根据已学的光合作用思考空气中氧气来源。通过思考工业制取氧气需要满足的条件，思考工业如何制取氧气。 培养学生科学研究的一般思维过程 由课题二中化合反应的特点总结得出分解反应，属于知识的迁移，为后续学习其他基本反应提供理论基础。 理论联系实际，大量制取原料，不仅要考虑反应条件及产物，还要考虑原料价格、是否对环境友好等因素
总结提升 【教师】制取氧气可以通过生物制氧——光合作用，还以通过分离液态空气法，以及我们今天重点学习的实验室制取氧气。 倾听、思考 认识制取氧气的方法，并思考不同的制氧途径有不同的用途。
七．板书设计
课题3制取氧气
高锰酸钾制氧气
分解反应
实验室制氧气
过氧化氢制氧气（催化剂及催化作用）
制取氧气 生物制氧气
工业制氧气：分离液态空气法
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共33张PPT)
第二单元
课题三
制取氧气（O2）
学习目标：
1.初步学习实验室用高锰酸钾制取氧气的原理、装置及操作步骤，初步了解通过化学实验制取物质的一般思路；
2.通过探究过氧化氢分解反应中二氧化锰的作用，知道催化剂的作用，初步体会调控化学反应的重要意义；
3.通过分析实验室制取氧气的原理，归纳分解反应的概念，并能够判断分解反应。
重点：实验室制取氧气的反应原理、实验装置和收集方法。
难点：催化剂和催化作用的理解。
高锰酸钾在钻木取火时产生了什么物质？
加热高锰酸钾制取氧气原理
高锰酸钾
暗紫色固体
紫药水
高锰酸钾
加热
锰酸钾 +
二氧化锰 +
氧气
KMnO4
K2MnO4
MnO2
O2
棉花的作用：
防止高锰酸钾粉末进入导管。
加热高锰酸钾制氧气组装实验装置
氧气制取装置
发生装置
产生气体
收集装置
收集气体
实验室常见的发生装置
固体加热型
固液不加热型
思考：
加热高锰酸钾制取氧气，应选取哪一种类型的发生装置呢？你考虑的因素有哪些呢？
①反应物的状态
②反应条件
实验室常见的收集装置
排水法
向上排空气法
向下排空气法
不易溶于水
且不与水发生反应
密度比空气大且不与空气
中任何成分发生反应
密度比空气小且不与
空气中任何成分发生反应
比较两种收集方法的优缺点
从收集到的氧气的纯度和
是否容易验满的角度考虑
优点：
收集到的气体较纯
容易判断气体是否收集满了。
缺点：
收集到的气体混有水蒸气。
优点：
缺点：
收集到的气体较干燥。
收集到的气体可能不纯
较难判断气体是否收集满了
确定操作步骤
1. 请认真观察教师演示实验，结合上面的装置图，归纳仪器的安装顺序、操作步骤并说明理由。
检查装置气密性
装入药品
固定装置
点燃酒精灯
收集气体
将导管撤离水面
熄灭酒精灯
茶庄定点收利息
2.总结实验步骤：
3.如果某同学制得的氧气不纯，你认为可能的原因有哪些？
①用排水法收集，开始时集气瓶中没有装满水；
②用排水法收集，没等到气泡连续均匀放出时就开始收集，原试管内空气进入集气瓶；
鱼塘发现很多鱼浮出水面，你知道什么原因吗？
分解过氧化氢制氧气
过氧化氢溶液
无色透明的液体
医疗3％
过氧化氢
H2O2溶液
消毒液
俗称：
（双氧水）
过氧化氢 水 + 氧气
二氧化锰
H2O2
H2O +
O2
MnO2
受热易分解
演示实验：分解过氧化氢制氧气
-----探究MnO2作用
带火星的木条不复燃
常温下过氧化氢溶液分解很慢，放出的氧气少，不足以使带火星的木条复燃。
加入二氧化锰后，带火星的木条复燃。
二氧化锰加速了过氧化氢溶液的分解，放出的氧气量能使带火星的木条复燃。
重新多次加入过氧化氢溶液后，带火星的木条依旧复燃。
MnO2反应前后“能加快H2O2分解”的这种化学性质，未发生改变。
MnO2能加快该反应速率且反应前后MnO2化学性质未发生改变。
提出疑问：
常温下，为什么单独的过氧化氢溶液分解很慢，而加入MnO2后，产生氧气的速率会明显加快呢？
推测：
MnO2与H2O2发生化学反应（相互消耗）生成O2
MnO2只起加快H2O2分解的作用（类似于给过氧化氢光照、加热），实际二氧化锰不参与反应。
实验：
化学反应前后二氧化锰的质量改变了吗？怎样通过实验证明呢？
称量反应前
MnO2的质量
过滤
干燥
称量反应后
MnO2的质量
洗涤
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没有发生变化的物质。又叫（触媒）
催化剂：
催化剂在化学反应中起的作用
催化作用：
“一变”！
“两不变”！
结论：二氧化锰在过氧化氢分解过程中作催化剂，起催化作用。
一个化学反应只有一种催化剂吗？硫酸铜溶液是否也能做此反应的催化剂呢？请同学们自己设计实验去验证它。
拓展：
选择合适仪器搭建发生装置
长颈漏斗
分液漏斗
组装反应仪器
提示：
先装固体，再加液体，使用长颈漏斗时，长颈漏斗的末端
要伸入液面以下，形成液封，防止生成的气体从长颈漏斗口逸出。
高锰酸钾
锰酸钾+二氧化锰+氧气
加热
过氧化氢
二氧化锰
水 + 氧气
交流讨论：分析下列两个化学反应有什么共同的特征？
由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应，叫做分解反应。
工业制取氧气
-196℃
-183℃
升温
物理变化or化学变化
空气
降温
加压
液态空气
升温
蒸发出氮气
剩余液体
贮存
液氧
制取氧气的方法
实验室制氧
高锰酸钾制氧气
过氧化氢制氧气
1.实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气，从图中选取的最佳装置组合是( )
A.①⑤ B.①④ C.②③ D.②④
课堂检测 【练基础】
2.（2024江苏扬州中考）实验室用KMnO4制取并用排水集气法收集较纯净的O2。下列实验操作的先后顺序合理的是（　　）
A．检查装置气密性时，先用手握住试管，再将导管的一端伸入水中
B．先向试管中加入KMnO4固体，再检查装置气密性
C．实验时，先将导管伸入集气瓶中，再点燃酒精灯
D．气体收集完毕后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯
3.下列化学变化属于分解反应的是( )
A.氧化汞 汞+氧气
B.硫+氧气 二氧化硫
C.甲烷+氧气 二氧化碳+水
D.氢气+氧气 水
4.如图是实验室用高锰酸钾制取并收集
氧气的装置。
(1）写出图中仪器 a 的名称 。
(2）用高锰酸钾制取氧气时，用一团棉花
放在试管口的主要作用是
。
(3）在实验过程中，当观察到气泡在导管口连续均匀的冒出时，才开始收集气体，其目的是＿ .
A.为了检验该实验装置的气密性； B.为了提高收集到的氧气的纯度； C .防止水槽中的水倒吸入试管；
(4）利用该装置制取氧气时，称取一定质量的高锰酸钾固体放入试管中，试管内的药品放入试管底部，开始加热时，要让试管均匀受热，具体操作是 .
5. 工业制取氧气主要有下列步骤。将经过除尘、除二氧化碳、除水的空气进行下列操作：
（1）工业制氧气属于 　 　变化；
（2）从步骤②可以得出氮气的沸点比氧气的沸点　 （填“高”或“低”）；
（3）步骤②剩余液体为 　 　（填“有色”或“无色”）；
（4）储存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”是 　 　（填“纯净物”或“混合物”）；
6. 学习了二氧化锰对过氧化氢分解有催化作用的知识后，某同学想：氧化铜能否起到类似二氧化锰的催化作用呢？于是进行了以下探究。
（猜想）（1）Ⅰ.氧化铜不是催化剂，也不参与反应，反应前后质量和化学性质不变。
Ⅱ.氧化铜参与反应，反应前后质量和化学性质发生了改变。
Ⅲ.氧化铜是反应的催化剂，反应前后 。
（实验）用天平称量0.2g氧化铜，取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，实验过程如下：
（2）步骤③现象是试管内有 放出，带火星木条复燃；步骤⑥的结果是 。
（3）步骤⑦的现象是溶液中有大量气泡产生， ；由此可得出结论；综上证明猜想 （填序号）成立。
请各位专家老师批评指正！
谢谢
21世纪教育网（www.21cnjy.com)
中小学教育资源网站
兼职招聘：
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/admin

展开更多......

收起↑