资源简介

/ 让教学更有效 精品试卷 | 化学
第二单元 空气和氧气
课题3 制取氧气
第2课时
1.化学观念：通过过氧化氢分解制取氧气的实验，认识催化剂在化学反应中的作用；理解分解反应的概念，建立反应条件决定反应产物的化学观念。
2.科学思维通过对比实验（有无二氧化锰）探究催化剂的作用，运用控制变量法分析实验现象，培养归纳推理和模型认知能力。
3.科学探究与实践：经历提出问题、作出假设、设计实验、观察记录、得出结论的完整探究过程；掌握过氧化氢制取氧气的实验操作，学会检验和验满氧气的方法。
4.科学态度与责任：通过了解催化剂在工业生产、环境保护中的应用，认识化学对社会发展的推动作用；树立安全实验意识，养成严谨求实的科学态度。
知识回顾
回顾上节课所学知识，填写下表：
制取方法 反应物 反应条件 文字表达式 变化类型
工业制法 液态空气 升温分馏 空气 →（液化、升温） 氮气 + 氧气 物理变化
高锰酸钾法 高锰酸钾 加热 高锰酸钾 →（加热） 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 化学变化（分解反应）
预学任务
1. 过氧化氢（俗称______）是一种______色液体，在常温下能缓慢分解生成水和氧气。
2. 实验室用过氧化氢制取氧气时，通常加入少量______（化学式______），其作用是______，该反应的文字表达式为：______。
3. 在化学反应中能______其他物质的化学反应速率，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（又叫触媒）。
4. 催化剂在反应中所起的作用叫做______。
5. 由一种反应物生成______或______其他物质的反应，叫做分解反应。其特征可概括为“______”。
6. 思考辨析：分解反应与化合反应有什么关系？请举例说明。
环节一：复习导入，提出问题
教师提问：上节课我们学习了工业制氧法和高锰酸钾加热分解制取氧气。如果实验室需要少量氧气，且希望操作简便、安全，有没有不需要加热的方法？
引导学生思考：能否在常温下利用过氧化氢（双氧水）分解制取氧气？如何加快反应速率？
环节二：探究实验——过氧化氢分解制取氧气
实验设计：采用对比实验法，探究二氧化锰在过氧化氢分解中的作用。
实验步骤 实验现象 结论
实验1：向试管中加入5mL 5%过氧化氢溶液，伸入带火星的木条 木条不复燃（或复燃不明显） 常温下过氧化氢分解缓慢，产生的氧气很少
实验2：向上述试管中加入少量二氧化锰，伸入带火星的木条 木条迅速复燃，剧烈燃烧 加入二氧化锰后，过氧化氢分解速率大大加快，产生大量氧气
实验3：反应结束后，将试管中的液体过滤，烘干回收二氧化锰，称量 二氧化锰的质量不变 二氧化锰在反应前后质量不变
实验4：将回收的二氧化锰再次加入新的过氧化氢溶液中 同样能加快过氧化氢分解 二氧化锰的化学性质在反应前后不变
实验结论：
二氧化锰（MnO ）在过氧化氢分解反应中起催化作用，是催化剂。它能加快过氧化氢的分解速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有改变。
文字表达式：
过氧化氢 →（二氧化锰） 水 + 氧气
环节三：深入理解——催化剂与催化作用
1. 催化剂的概念
在化学反应中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，叫做催化剂（又叫触媒）。
2. 催化剂的要点（一变两不变）
一变：改变反应速率（可以是加快，也可以是减慢）。
两不变：反应前后质量不变、化学性质不变（物理性质可能改变）。
3. 常见催化剂
（1）过氧化氢分解：二氧化锰（MnO ）
（2）氯酸钾分解：二氧化锰（MnO ）
（3）生物体内的酶：生物体内的许多化学反应也需要催化剂，如胃蛋白酶、淀粉酶等。
4. 易错辨析
（1）催化剂不是反应物，也不是生成物，它只是改变化学反应速率。
（2）一个反应可以有多种催化剂，一种物质也可以催化多个反应。
（3）没有催化剂，反应仍然可以发生，只是速率不同。
环节四：概念建构——分解反应
展示以下反应的文字表达式：
（1）高锰酸钾 →（加热） 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
（2）过氧化氢 →（二氧化锰） 水 + 氧气
（3）氯酸钾 →（二氧化锰、加热） 氯化钾 + 氧气
引导分析：以上三个反应有什么共同特征？
共同特征：反应物只有一种，生成物有两种或两种以上。特征概括为一变多。
定义：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。
对比记忆：
比较项目 化合反应 分解反应
概念 两种或两种以上物质生成另一种物质 一种物质生成两种或两种以上其他物质
特征 多变一 一变多
表达式 A + B → AB AB → A + B
实例 碳 + 氧气 →（点燃） 二氧化碳 过氧化氢 →（二氧化锰） 水 + 氧气
环节五：实验装置与操作
1. 发生装置：固-液常温型（不需要加热）
主要仪器：锥形瓶（或试管）、长颈漏斗（或分液漏斗）、带导管的双孔橡皮塞。
2. 收集装置：
（1）排水法：氧气不易溶于水，收集的气体较纯。
（2）向上排空气法：氧气密度比空气大，收集的气体较干燥。
3. 检验与验满：
检验：将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，则为氧气。
验满：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则已收集满。
1. （2024·广东）实验室用过氧化氢溶液制取氧气，下列做法错误的是（ ）
A. 加入少量二氧化锰
B. 用排水法收集氧气
C. 用向上排空气法收集氧气
D. 用燃着的木条伸入集气瓶中验满
2. （2023·山东济南）下列关于催化剂的说法中，正确的是（ ）
A. 催化剂在反应前后质量不变，化学性质也不变
B. 催化剂只能加快化学反应的速率
C. 没有催化剂，过氧化氢就不能分解产生氧气
D. 二氧化锰只能作过氧化氢分解的催化剂
3. （2024·浙江杭州）实验室用过氧化氢制取氧气时，不加二氧化锰的后果是（ ）
A. 不能产生氧气
B. 产生氧气的速率很慢
C. 产生氧气的总量减少
D. 过氧化氢不分解
4. （2023·湖北武汉）下列反应属于分解反应的是（ ）
A. 碳 + 氧气 →（点燃） 二氧化碳
B. 过氧化氢 →（二氧化锰） 水 + 氧气
C. 石蜡 + 氧气 →（点燃） 二氧化碳 + 水
D. 铁 + 氧气 →（点燃） 四氧化三铁
5. （2022·四川成都）关于过氧化氢制取氧气的实验，下列说法正确的是（ ）
A. 长颈漏斗的末端应伸入液面以下
B. 导管刚有气泡冒出时就立即收集
C. 收集满氧气的集气瓶应倒放在桌面上
D. 实验结束后先熄灭酒精灯再移导管
6. （2024·河南）实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气，下列图像能正确反映对应变化关系的是（ ）
A. 反应过程中二氧化锰的质量逐渐减少
B. 反应过程中过氧化氢的质量逐渐减少至零
C. 反应过程中氧气的质量逐渐增加至不再变化
D. 反应过程中水的质量从零开始逐渐增加
7. （2023·湖南长沙）某同学利用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，实验结束后发现收集到的氧气不纯，可能的原因是（ ）
A. 二氧化锰加入量过多
B. 导管口刚有气泡冒出时就立即收集
C. 集气瓶中预先装满了水
D. 用向上排空气法收集
8. （2022·重庆）下列关于分解反应的说法中，错误的是（ ）
A. 分解反应的生成物至少有两种
B. 分解反应的反应物只有一种
C. 分解反应一定是氧化反应
D. 水通电分解生成氢气和氧气属于分解反应
9. （2024·江苏南京）某兴趣小组设计实验探究二氧化锰在过氧化氢分解中的作用，下列说法正确的是（ ）
A. 实验前不需要检查装置的气密性
B. 加入二氧化锰的目的是增加生成氧气的量
C. 反应结束后，可通过过滤的方法回收二氧化锰
D. 可用向下排空气法收集氧气
10. （2023·陕西）下列关于催化剂和分解反应的说法中，正确的是（ ）
A. 催化剂在化学反应中一定能加快反应速率
B. 分解反应一定需要催化剂才能进行
C. 二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，也是氯酸钾分解的催化剂
D. 一种物质只能是一种反应的催化剂
21世纪教育网(www.21cnjy.com)/ 让教学更有效 精品试卷 | 化学
第二单元 空气和氧气
课题3 制取氧气
第2课时
1.化学观念：通过过氧化氢分解制取氧气的实验，认识催化剂在化学反应中的作用；理解分解反应的概念，建立反应条件决定反应产物的化学观念。
2.科学思维通过对比实验（有无二氧化锰）探究催化剂的作用，运用控制变量法分析实验现象，培养归纳推理和模型认知能力。
3.科学探究与实践：经历提出问题、作出假设、设计实验、观察记录、得出结论的完整探究过程；掌握过氧化氢制取氧气的实验操作，学会检验和验满氧气的方法。
4.科学态度与责任：通过了解催化剂在工业生产、环境保护中的应用，认识化学对社会发展的推动作用；树立安全实验意识，养成严谨求实的科学态度。
知识回顾
回顾上节课所学知识，填写下表：
制取方法 反应物 反应条件 文字表达式 变化类型
工业制法 液态空气 升温分馏 空气 →（液化、升温） 氮气 + 氧气 物理变化
高锰酸钾法 高锰酸钾 加热 高锰酸钾 →（加热） 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 化学变化（分解反应）
预学任务
1. 过氧化氢（俗称______）是一种______色液体，在常温下能缓慢分解生成水和氧气。
【答案】双氧水；无
2. 实验室用过氧化氢制取氧气时，通常加入少量______（化学式______），其作用是______，该反应的文字表达式为：______。
【答案】二氧化锰；MnO ；催化作用（加快反应速率）；过氧化氢 →（二氧化锰） 水 + 氧气
3. 在化学反应中能______其他物质的化学反应速率，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（又叫触媒）。
【答案】改变（加快或减慢）；质量；化学性质
4. 催化剂在反应中所起的作用叫做______。
【答案】催化作用
5. 由一种反应物生成______或______其他物质的反应，叫做分解反应。其特征可概括为“______”。
【答案】两种；两种以上；一变多
6. 思考辨析：分解反应与化合反应有什么关系？请举例说明。
【答案】分解反应与化合反应是两种基本反应类型，二者没有必然联系。分解反应的特征是一变多，如高锰酸钾 →（加热） 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气；化合反应的特征是多变一，如碳 + 氧气 →（点燃） 二氧化碳。一个反应不可能既是分解反应又是化合反应。
环节一：复习导入，提出问题
教师提问：上节课我们学习了工业制氧法和高锰酸钾加热分解制取氧气。如果实验室需要少量氧气，且希望操作简便、安全，有没有不需要加热的方法？
引导学生思考：能否在常温下利用过氧化氢（双氧水）分解制取氧气？如何加快反应速率？
环节二：探究实验——过氧化氢分解制取氧气
实验设计：采用对比实验法，探究二氧化锰在过氧化氢分解中的作用。
实验步骤 实验现象 结论
实验1：向试管中加入5mL 5%过氧化氢溶液，伸入带火星的木条 木条不复燃（或复燃不明显） 常温下过氧化氢分解缓慢，产生的氧气很少
实验2：向上述试管中加入少量二氧化锰，伸入带火星的木条 木条迅速复燃，剧烈燃烧 加入二氧化锰后，过氧化氢分解速率大大加快，产生大量氧气
实验3：反应结束后，将试管中的液体过滤，烘干回收二氧化锰，称量 二氧化锰的质量不变 二氧化锰在反应前后质量不变
实验4：将回收的二氧化锰再次加入新的过氧化氢溶液中 同样能加快过氧化氢分解 二氧化锰的化学性质在反应前后不变
实验结论：
二氧化锰（MnO ）在过氧化氢分解反应中起催化作用，是催化剂。它能加快过氧化氢的分解速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有改变。
文字表达式：
过氧化氢 →（二氧化锰） 水 + 氧气
环节三：深入理解——催化剂与催化作用
1. 催化剂的概念
在化学反应中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，叫做催化剂（又叫触媒）。
2. 催化剂的要点（一变两不变）
一变：改变反应速率（可以是加快，也可以是减慢）。
两不变：反应前后质量不变、化学性质不变（物理性质可能改变）。
3. 常见催化剂
（1）过氧化氢分解：二氧化锰（MnO ）
（2）氯酸钾分解：二氧化锰（MnO ）
（3）生物体内的酶：生物体内的许多化学反应也需要催化剂，如胃蛋白酶、淀粉酶等。
4. 易错辨析
（1）催化剂不是反应物，也不是生成物，它只是改变化学反应速率。
（2）一个反应可以有多种催化剂，一种物质也可以催化多个反应。
（3）没有催化剂，反应仍然可以发生，只是速率不同。
环节四：概念建构——分解反应
展示以下反应的文字表达式：
（1）高锰酸钾 →（加热） 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
（2）过氧化氢 →（二氧化锰） 水 + 氧气
（3）氯酸钾 →（二氧化锰、加热） 氯化钾 + 氧气
引导分析：以上三个反应有什么共同特征？
共同特征：反应物只有一种，生成物有两种或两种以上。特征概括为一变多。
定义：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。
对比记忆：
比较项目 化合反应 分解反应
概念 两种或两种以上物质生成另一种物质 一种物质生成两种或两种以上其他物质
特征 多变一 一变多
表达式 A + B → AB AB → A + B
实例 碳 + 氧气 →（点燃） 二氧化碳 过氧化氢 →（二氧化锰） 水 + 氧气
环节五：实验装置与操作
1. 发生装置：固-液常温型（不需要加热）
主要仪器：锥形瓶（或试管）、长颈漏斗（或分液漏斗）、带导管的双孔橡皮塞。
2. 收集装置：
（1）排水法：氧气不易溶于水，收集的气体较纯。
（2）向上排空气法：氧气密度比空气大，收集的气体较干燥。
3. 检验与验满：
检验：将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，则为氧气。
验满：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则已收集满。
1. （2024·广东）实验室用过氧化氢溶液制取氧气，下列做法错误的是（ ）
A. 加入少量二氧化锰
B. 用排水法收集氧气
C. 用向上排空气法收集氧气
D. 用燃着的木条伸入集气瓶中验满
【答案】D
【解析】验满氧气应将带火星的木条放在集气瓶口，而不是用燃着的木条伸入瓶内。A正确，二氧化锰是催化剂；B正确，氧气不易溶于水可用排水法；C正确，氧气密度比空气大可用向上排空气法。
2. （2023·山东济南）下列关于催化剂的说法中，正确的是（ ）
A. 催化剂在反应前后质量不变，化学性质也不变
B. 催化剂只能加快化学反应的速率
C. 没有催化剂，过氧化氢就不能分解产生氧气
D. 二氧化锰只能作过氧化氢分解的催化剂
【答案】A
【解析】A正确，催化剂在反应前后质量和化学性质都不变；B错误，催化剂可以加快或减慢反应速率；C错误，没有催化剂过氧化氢仍能分解，只是速率很慢；D错误，二氧化锰还可以催化氯酸钾分解等反应。
3. （2024·浙江杭州）实验室用过氧化氢制取氧气时，不加二氧化锰的后果是（ ）
A. 不能产生氧气
B. 产生氧气的速率很慢
C. 产生氧气的总量减少
D. 过氧化氢不分解
【答案】B
【解析】二氧化锰是催化剂，只能改变反应速率，不能改变生成物的量。不加二氧化锰，过氧化氢在常温下仍能缓慢分解产生氧气，只是速率很慢。A、D错误，不加催化剂仍能分解；C错误，生成氧气的总量由过氧化氢的量决定，与催化剂无关。
4. （2023·湖北武汉）下列反应属于分解反应的是（ ）
A. 碳 + 氧气 →（点燃） 二氧化碳
B. 过氧化氢 →（二氧化锰） 水 + 氧气
C. 石蜡 + 氧气 →（点燃） 二氧化碳 + 水
D. 铁 + 氧气 →（点燃） 四氧化三铁
【答案】B
【解析】分解反应的特征是一变多。A是化合反应（多变一）；B是一种物质生成两种物质，属于分解反应；C生成物有两种但反应物也有两种，且石蜡不是纯净物，不属于分解反应；D是化合反应。
5. （2022·四川成都）关于过氧化氢制取氧气的实验，下列说法正确的是（ ）
A. 长颈漏斗的末端应伸入液面以下
B. 导管刚有气泡冒出时就立即收集
C. 收集满氧气的集气瓶应倒放在桌面上
D. 实验结束后先熄灭酒精灯再移导管
【答案】A
【解析】A正确，长颈漏斗末端伸入液面以下可防止生成的气体从长颈漏斗逸出（液封）；B错误，应等气泡连续均匀冒出时再收集；C错误，氧气密度比空气大，应正放；D错误，过氧化氢制氧不需要加热，不存在此操作。
6. （2024·河南）实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气，下列图像能正确反映对应变化关系的是（ ）
A. 反应过程中二氧化锰的质量逐渐减少
B. 反应过程中过氧化氢的质量逐渐减少至零
C. 反应过程中氧气的质量逐渐增加至不再变化
D. 反应过程中水的质量从零开始逐渐增加
【答案】BCD
【解析】A错误，二氧化锰是催化剂，质量不变；B正确，过氧化氢是反应物，随反应进行逐渐减少至零；C正确，氧气是生成物，随反应进行逐渐增加，反应结束后不再变化；D正确，水是生成物，从零开始逐渐增加。本题为多选题，BCD均正确。
7. （2023·湖南长沙）某同学利用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，实验结束后发现收集到的氧气不纯，可能的原因是（ ）
A. 二氧化锰加入量过多
B. 导管口刚有气泡冒出时就立即收集
C. 集气瓶中预先装满了水
D. 用向上排空气法收集
【答案】B
【解析】导管口刚有气泡冒出时，排出的是装置内的空气，此时收集会导致氧气不纯。应等气泡连续均匀冒出时再收集。A错误，催化剂用量不影响纯度；C正确操作，集气瓶装满水是用排水法收集的前提；D正确操作，向上排空气法也可收集到较纯的氧气。
8. （2022·重庆）下列关于分解反应的说法中，错误的是（ ）
A. 分解反应的生成物至少有两种
B. 分解反应的反应物只有一种
C. 分解反应一定是氧化反应
D. 水通电分解生成氢气和氧气属于分解反应
【答案】C
【解析】A正确，分解反应生成物至少有两种；B正确，分解反应反应物只有一种；C错误，分解反应和氧化反应是不同角度的分类，分解反应不一定是氧化反应，如水通电分解不是氧化反应；D正确，水通电分解是一种物质生成两种物质，属于分解反应。
9. （2024·江苏南京）某兴趣小组设计实验探究二氧化锰在过氧化氢分解中的作用，下列说法正确的是（ ）
A. 实验前不需要检查装置的气密性
B. 加入二氧化锰的目的是增加生成氧气的量
C. 反应结束后，可通过过滤的方法回收二氧化锰
D. 可用向下排空气法收集氧气
【答案】C
【解析】A错误，任何制取气体的实验前都必须检查装置气密性；B错误，二氧化锰是催化剂，只改变反应速率，不增加生成物的量；C正确，二氧化锰是固体不溶于水，可通过过滤回收；D错误，氧气密度比空气大，应用向上排空气法。
10. （2023·陕西）下列关于催化剂和分解反应的说法中，正确的是（ ）
A. 催化剂在化学反应中一定能加快反应速率
B. 分解反应一定需要催化剂才能进行
C. 二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，也是氯酸钾分解的催化剂
D. 一种物质只能是一种反应的催化剂
【答案】C
【解析】A错误，催化剂可以加快或减慢反应速率；B错误，分解反应不一定需要催化剂，如高锰酸钾加热分解就不需要催化剂；C正确，二氧化锰可以催化过氧化氢分解和氯酸钾分解等多个反应；D错误，一种物质可以催化多个不同的反应。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑