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课题3　制取氧气
第2课时
1.知道工业制取氧气的方法和原理。
2.学习综合分析实验现象并从中归纳结论的思维方式。
3.通过实验操作，形成尊重事实的意识，养成良好的实验习惯。
1.了解工业制氧气的方法和原理
2.初步学习通过化学实验制备物质的一般方法
（一）导入新课
大气中的水形成了最初的海洋，35亿年前，一些细菌在阳光照射下学会了光合作用，水分子被拆开，氧气就此单独出现在世界上。从生命的诞生，到二叠纪巨型昆虫的出现。氧气帮助恐龙占领陆地，也带给生物能量。
如果它在地球上消失五分钟，将会发生什么呢？
所有生物的内耳会立刻爆炸，地壳会瞬间瓦解，大海会立刻蒸发。
如果氧气加倍呢？
人会精力充沛，车子超级省油，但昆虫会变得非常大。
（二）新课讲授
回顾思考
1.在实验室里，常采用　　　　　、　　　　　或　　　　　　　　 的方法制取氧气。
2.在实验室中常用分解过氧化氢的方法制取氧气，其反应的文字表达式为　　　　　　，此反应中二氧化锰起　　　　　　　 作用。
3.在化学反应里能　　　　　　　　　，而本身的　　　　和　　　　在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂。
答案：1.加热高锰酸钾　分解过氧化氢　加热氯酸钾
2.过氧化氢水+氧气　催化
3.改变其他物质的化学反应速率　质量　化学性质
知识点一：氧气的实验室制法
如果要通过化学方法在实验室用高锰酸钾制取氧气，反应物应具备什么样的条件，发生反应的条件应该是怎样的？
【演示实验】
将适量的高锰酸钾放入试管中加热，用带火星的木条检验。
知识点二：一般气体的发生装置选择的规律：
根据反应物的状态和反应条件来选择发生装置。
气体的收集装置选择的规律：根据气体的性质（密度、溶解性）选择收集装置。
归纳总结
用过氧化氢制氧气发生装置的优点：
（1）简单，易操作；
（2）不用加热，较安全、节约能源；
（3）节约药品（可根据需要随时补充）；
（4）分液漏斗可控制反应速率。
思考
可采用何种方法收集氧气？采用该方法的理由？
（1）根据氧气不易溶于水的性质可用排水法收集。
（2）根据氧气的密度比空气大，可用向上排空气法收集。
分析装置的注意事项：
（1）在上图所示装置中，使用了哪些仪器？
（2）哪部分是气体发生装置，哪部分是气体收集装置？
（3）能否用过氧化氢制氧气的装置来用于氯酸钾制氧气
答案（1）酒精灯、试管、铁架台、集气瓶、水槽、导管等。
（2）以虚线部分为界左侧为发生装置，右侧为收集装置。
（3）不能。
提出问题
实验室加热高锰酸钾制取氧气如何操作？
如何确认收集到的气体是氧气？
如何检验氧气是否收集满？
设计实验
学生分组设计实验，动手操作，观察记录并讨论总结。
1.氧气的检验方法
将带火星的木条伸入瓶内，如果木条复燃，说明该瓶内的气体是氧气。
2.氧气的验满方法
（1）用排水法收集时，当气泡从瓶口冒出时，说明该瓶内的氧气已集满。
（2）用向上排空气法收集时，将带火星的木条放在瓶口，如果木条复燃，说明该瓶内的氧气已满。
检查装置气密性
　　
图1　　　　　　图2　　　　　 图3
原理：密闭容器内气体压强的变化。
方法：常用的检查气密性的方法通常有以下三种。
①手握法（或者用酒精灯微热法）
具体操作方法是：把导管的一端浸入水里，用手紧握容器外壁，若导管口有气泡冒出（放开手后，导管口有段水柱），证明装置不漏气（如图1所示）。
注意：如果容器容积较大（如锥形瓶）时，可以用酒精灯给气体发生装置（如试管、锥形瓶）的底部稍微加热，使容器内温度升高少许，现象同上。
②液封法（如图2所示）
具体操作方法是：用适量的水将长颈漏斗下端封住，将导管末端浸入水中，可以用酒精灯给锥形瓶底部稍微加热检查。
③注水法（或叫水压法，如图3所示）
具体操作方法是：将长颈漏斗的末端伸入液面以下，用弹簧夹夹紧橡胶管，向长颈漏斗中注入一定量的水，静置一段时间后，长颈漏斗内液面高度不变，说明该装置不漏气。
知识点三：氧气的工业制法
工业上是如何大量制取氧气的，也是用化学药品反应制取的吗？
归纳总结
（1）分离液态空气法
（2）原理：利用液态空气中液氮(-196℃)和液氧(-183℃)沸点的不同，采用蒸发的方法将二者分离开来。
（3）过程：
知识拓展
实验室制取氧气，有新物质生成，属于化学变化；
工业上制取氧气，将空气成分分离，不产生新物质，属于物理变化。
（三）巩固练习
1.在如图收集气体装置中，可以用于收集氧气的是（　　）
A. ①和⑤
B. ①和④
C. ①和③
D. ②和③
【答案】A
【解析】①是排水法收集，故正确；②③是向下排空气法，故错误，④装置中导管没伸入到瓶底，故错误，⑤向上排空气法且导管伸入到瓶底，故正确。故选A。
2.实验室制取氧气时，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
B. 试管、酒精灯、水槽、集气瓶
C. 集气瓶、铁架台、试管、带导管的橡皮塞
D. 铁架台、烧瓶、集气瓶、玻璃片
【答案】C
【解析】解该题必须首先掌握用哪些药品和方法制取氧气，然后根据药品和仪器的性能去选答案。若用固体物质（如高锰酸钾、氯酸钾)加热制取氧气，只能选A组；若用液体（如过氧化氢)常温制取氧气，可选C组。根据题干要求，答案为C。
3．做实验一定要注意先后顺序，如果先后顺序错误，可能会导致实验失败，甚至产生严重后果。下列有关用高锰酸钾制取氧气的实验操作中，先后顺序正确的是(　　)
A．检查装置的气密性时，先用手握紧试管的外壁，再把导管放入水中
B．加热时，先对试管进行预热，再对准药品部位进行加热
C．先将高锰酸钾装入试管，再检查装置的气密性
D．实验完毕，先熄灭酒精灯，再把导管移出水面
【答案】B
【解析】检查装置的气密性时，应先把导管伸入水中，再用手握紧试管的外壁，观察导管口是否有气泡产生，故A错；给试管中固体物质加热时，应先对试管进行预热，再对准药品部位进行加热，故B正确；制取气体时，应先检查装置的气密性，再装药品，故C错；该实验完毕，应先把导管移出水面，再熄灭酒精灯，故D错。
4．关于“加热高锰酸钾制得氧气并用排水法收集”的实验，下列说法正确的是（ ）
A．制取气体时，先装药品，然后检验装置的气密性
B．反应结束时，先停止加热，然后将导管移出水面
C．导气管口开始产生气泡时，立即用装满水的集气瓶收集气体
D．装有高锰酸钾的试管口要放一小团棉花，目的是防止反应时药品进入导气管
【答案】D
【解析】A、制取气体时，先检验装置的气密性，后添加药品，A错；B、反应结束时，先将导管移出水面，后停止加热，防止水倒吸入试管，试管炸裂，B错；C、导气管口有连续均匀气泡时，开始用装满水的集气瓶收集气体，C错；D、装有高锰酸钾的试管口要放一小团棉花，目的是防止反应时药品进入导气管，D正确。故选D。
5.根据如图回答问题．
（1）仪器a的名称是________；
（2）写出B装置制取氧气的文字表达式：________；收集装置是________(填字母序号，下同)。
（3）通过F、G两个实验，结合课堂学习，你认为 “在集气瓶中进行燃烧的实验”应注意的问题是(说明两点即可)：①________；②________。
（4）常温下，氨气(NH3)是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小．实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热制取氨气，制取氨气的发生装置应选择________，收集装置应选择的是________。
【答案】（1）酒精灯
（2）过氧化氢水+氧气；C或D
（3）要考虑熔融物掉落在瓶底炸裂集气瓶；考虑生成的有毒气体要吸收掉，防止污染空气
（4）A；E
【解析】（1）图中仪器a的名称是酒精灯；
（2）装置B是固液不加热型装置，用过氧化氢和二氧化锰制取氧气，符号表达式为：过氧化氢水+氧气；氧气可以选择向上排空气法或排水法收集，故可选择C或D；
（3）在集气瓶中进行燃烧试验一方面要考虑熔融物掉落在瓶底炸裂集气瓶，另一方面要考虑生成的有毒气体要吸收掉，防止污染空气；
（4）制取氨气的条件是需要加热，反应装置选择固固加热型装置， 氨气易溶于水，密度比空气小，选择向下排空气法收集，故选择A和E.
（四）课堂小结
课题3　制取氧气
第二课时
实验室制取氧气
反应原理
装置的选择：气体的发生装置和收集装置
操作步骤和注意事项
氧气的工业制法
本堂课融入生活中的问题，帮助学生了解一些基本常识，并学会勇于面对生活中的实际问题，积极钻研、探索。充分体现了新的课程改革精神，贯彻了课改内涵和理念。本堂课内容稍多，可能会托堂，催化剂是本节课的难点，应提前让学生搜集相关的资料。

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