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3.2
制取氧气
第三章
维持生命之气——氧气
2020年秋粤教版九年级上册化学
1．氧气是生活中常见的气体，下列对氧气的有关说法，正确的是（　　）
A．氧气可支持植物进行光合作用
B．氧气能与所有物质发生氧化反应
C．氧气的使用要远离火源，因为氧气可燃烧
D．水中鱼类能生存，是因为水中会溶解少量氧气
D
2．[北京?中考]下列不属于铁丝在氧气中燃烧现象的是（　　）
A．放出热量
B．产生大量白烟
C．火星四射
D．生成黑色固体
B
旧知回顾
3．下列变化既属于氧化反应，又属于化合反应的是（　　）
C
4．[阜新?中考]下列有关氧气的组成、结构、性质和用途的说法中，正确的是（　　）A．氧气极易溶于水
B．氧气是一种化学性质非常活泼的气体
C．氧气由氧元素组成，氧气由2个氧原子构成
D．炼钢、气焊以及化工生产和航空航天等都要用到氧气
D
【复习导入】你还记得氧气的用途有哪些吗？
氧气具有供给呼吸和支持燃烧的作用，可用于医疗、登山、潜水、炼钢、航空航天等众多领域。
在某些生产、生活和科学实验活动中有时候需要纯净度较高的氧气，这就需要我们制取氧气。
火箭升空需要高纯度的液氧
那么如何在实验室制取氧气？
导入新课
观察活动
观察过氧化氢在二氧化锰作用下的分解
实验室常用某些物质分解的方法制氧气，如分解过氧化氢溶液制氧气。
【实验3-4】
操作序号
实验操作
操作图示
实验现象
推断
(1)
用量筒量取4
mL过氧化氢溶液加入试管中将带火星的木条伸入试管内
过氧化氢常温下不易分解产生氧气
无明显现象
一、分解过氧化氢溶液制氧气
讲授新课
操作序号
实验操作
操作图示
实验现象
推断
(2)
另取一支试管，装入少量二氧化锰，将带火星的木条伸入试管内
(3)
另取一支试管，加入4mL过氧化氢溶液，用药匙加入少量二氧化锰，将带火星的木条伸入试管内
二氧化锰常温不产生氧气
无明显现象
过氧化氢在
二氧化锰的
作用下产生
氧气
有大量气泡产生，带火星的木条复燃
一、分解过氧化氢溶液制氧气
操作序号
实验操作
操作图示
实验现象
推断
(4)
待实验(3)的试管内的液体不再放出气泡时，重新加入4mL过氧化氢溶液，再将带火星的木条伸入试管内
又产生大量气泡，带火星的木条复燃
二氧化锰在反应中化学性质不变
一、分解过氧化氢溶液制氧气
一、分解过氧化氢溶液制氧气
讨论：
1.综合上述几个实验，说一说在什么条件下更容易放出氧气？
有二氧化锰存在的情况下，过氧化氢更容易放出氧气。
2.上述实验（3）可以重复多次，发现实验前后二氧化锰的质量与性质没有改变。根据这个事实，你对二氧化锰所起的作用有什么看法？
二氧化锰能促使过氧化氢分解，但它的质量在反应前后没有改变，说明它本身没有分解。
【注意】
①催化剂能改变其它物质的反应速率，这里的“改变”包括加快和减慢两种含义。
②催化剂的化学性质在化学反应前后没有改变，但是物理性质可能改变。
③催化剂是针对具体反应而言的，如二氧化锰在过氧化氢分解制取氧气时，能够起催化作用，是催化剂；但二氧化锰不是所有化学反应的催化剂。
④在某个化学反应中，可以选择不同的物质做为催化剂。如双氧水分解制取氧气时，既可以选择二氧化锰做催化剂，也可以选择氧化铁做催化剂。
像二氧化锰这样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化学反应前后都没有改变的物质叫做催化剂。
加快或减慢
“一变”：改变其他物质的化学反应速率（改变≠加快）
“二不变”：本身的质量和化学性质在反应前后都不变
一、分解过氧化氢溶液制氧气
一、分解过氧化氢溶液制氧气
【练一练】近日，中国科技大学成功制备钌单原子合金催化剂，使电解水制氢的成本大大降低。下列有关催化剂的说法正确的是（　　）A．反应前后本身的质量不变
B．反应前后本身的性质不变
C．可以提高化学反应的产率
D．二氧化锰是一切反应的催化剂
A
【练一练】实验室用过氧化氢制取氧气，若实验中忘记加入二氧化锰，其结果是（
）
A.不产生氧气
B.产生氧气的速度慢
C.产生氧气的总量少
D.没有影响
B
一、分解过氧化氢溶液制氧气
二氧化锰
过氧化氢
H2O2
O2
氧气
+
水
H2O
分解过氧化氢制氧气分析
1.原理分析：
2.选择气体发生装置
反应物的状态与反应的条件。
下图是常见的气体发生装置，其中能用于过氧化氢和二氧化锰制氧气的是
；
你的选择依据是：
A
B
C
BC
催化剂，起催化作用
固
+
液
气（固液常温型）
固固加热型
一、分解过氧化氢溶液制氧气
优点：装置简单
缺点：不方便添加液体，不能控制反应的进行
优点：方便添加液体
缺点：不能控制反应的进行
优点：方便添加液体，通过控制双氧水的滴加速率能形成比较平稳的氧气流
常见的固液常温型反应装置比较：
长颈漏斗
分液漏斗
一、分解过氧化氢溶液制氧气
3.收集装置的选择
常见气体的收集方法有以下几种：
③排水集气法（适用于收集不易溶于水的气体）；
①向上排空气法（适用于收集密度比空气大的气体）
②向下排空气法（适用于收集密度比空气小的气体）
因为氧气不易溶于水，且密度比空气大，所以氧气可用排水集气法或向上排空气法收集。
气体
气体
气体
想一想：
哪种方法收集到的氧气更纯净呢？
排水法收集到的气体比排空气法纯净！
一、分解过氧化氢溶液制氧气
4.氧气的验满方法
思考：
如何知道氧气是否已收集满呢？
②向上排空气法：
将带火星的木条放在集气瓶口，如果木条复燃，则说明氧气已经满了。
①排水集气法：
集气瓶里的水完全排净，集气瓶口冒出大气泡，说明氧气已经满了。
5.如何知道收集的气体是不是氧气？
将一支带火星的木条伸进集气瓶内，若木条复燃，证明是氧气。
一、分解过氧化氢溶液制氧气
【练一练】实验室收集氧气，可以用向上排空气法或排水法的原因是（　　）①氧气不易溶于水
②氧气易溶于水
③氧气是无色无味的气体④氧气的密度比空气大
⑤氧气的密度比空气小．A．①⑤
B．②④
C．①④
D．①③④
C
【练一练】如图所示的装置中，收集氧气时可选用（　　）
A．①和②
B．②和③
C．①和④
D．①和⑤
D
一、分解过氧化氢溶液制氧气
实验探究
学习实验室制氧气的方法，并验证氧气的化学性质。
【实验3-5】
第一部分：实验装置的准备
操作序号
实验操作
操作图示
思考和讨论
你的理解
(1)
对仪器的气密性进行检查。
①手握试管，看看在水中的导气管口有无气泡冒出，这是检查气密性的方法。它的根据是什么?
因为空气受热膨胀，体积变大，气压变大导致气体逸出，所以有气泡产生装置不漏气。
实验室还常用加热高锰酸钾制氧气。
二、加热高锰酸钾制氧气
讲授新课
操作序号
实验操作
操作图示
思考和讨论
你的理解
(2)
在上述试管中装入少量高锰酸钾，然后在试管口放一团棉花再加胶塞，试管口略向下倾斜，固定在铁架台上
②为什么要在试管口塞一团棉花?为什么试管口要略向下倾斜?
试管口放一团棉花，防止高锰酸钾粉末随气流进入导管，造成导管堵塞；试管口略向下倾斜，防止冷凝水倒流使试管炸裂。
二、加热高锰酸钾制氧气
操作序号
实验操作
操作图示
思考和讨论
你的理解
(3)
将盛满水的集气瓶倒立在盛有水的水槽内，要求瓶底内部没有气泡
(4)
垫高酒精灯至
合适位置，将导气
管伸入水槽内
③这种集气方法称为排水集气法。为什么能用这种方法收集氧气?
因为氧气不易溶于水。
④导气管为什么不直接插入集气瓶?
因为加热开始所产生的气体不纯净，应等气泡连续均匀出现时再开始收集。
二、加热高锰酸钾制氧气
第二部分：实验操作
(1)点燃酒精灯，先在试管下方来回移动，再用外焰集中加热盛药品的部位。
(2)实验开始时，从导气管口慢慢放出的气泡先不要收集，当气泡连续放出时，再把导气管口伸入集气瓶里集气。集满后盖
(3)停止加热前，应先将导气管从水槽中移出，再熄灭酒精灯。
(4)用坩娲钳夹一小块木炭，先在空气中加热至红热，再伸人所收集的氧气瓶里，观察现象。
好玻片，取出集气瓶，摆正后，放在桌上。
二、加热高锰酸钾制氧气
思考：
①为什么要先在试管下方来回移动酒精灯火焰，并用外焰加热?
②为什么加热开始所产生的气泡不宜收集?
③为什么要先将导气管从水槽移出再熄灭酒精灯?
防止试管受热不均而破裂
因为加热开始所产生的气体不纯净，应等气泡连续均匀出现时再收集。
防止水倒吸入试管使试管破裂。
④木炭在氧气中燃烧有何现象?发生什么反应？
反应现象：
反应文字表达式是：
剧烈燃烧，发出白光，放出热量
碳
+
氧气
二氧化碳
点燃
二、加热高锰酸钾制氧气
1.原理分析：
加热
高锰酸钾
KMnO4
锰酸钾
K2MnO4
O2
氧气
+
+
二氧化锰
MnO2
2.反应装置图：
铁架台
导管
水槽
集气瓶
试管
酒精灯
发生装置
收集装置
加热高锰酸钾制氧气分析
固体
需要加热
二、加热高锰酸钾制氧气
（2）装药品
（1）连接装置，检查装置气密性
3.实验步骤总结及注意事项
棉花
注意：
1.药品要平铺在试管底部，均匀受热；
2.管口要塞上一团棉花；
3.试管内导管刚伸出橡胶塞；
二、加热高锰酸钾制氧气
（4）点燃酒精灯加热
（5）收集气体
（3）固定装置
注意：铁夹应夹于距试管口1/3处，试管口应略向下倾斜。
注意：应先预热，再用外焰集中加热盛放药品的部位，防止试管受热不均而破裂
注意：加热开始所产生的气泡不宜收集，当气泡连续、均匀放出时，再把导管口伸入集气瓶内收集氧气
二、加热高锰酸钾制氧气
（6）把导管从水槽中移出
（7）熄灭酒精灯
注意：先将移出导管，再熄灭酒精灯，是为了防止水倒吸入试管使试管破裂
【练一练】在实验室用高锰酸钾制氧气的实验中，必需的仪器是(　　)
D
二、加热高锰酸钾制氧气
【练一练】实验室用高锰酸钾制取氧气的部分操作如下图所示，其中正确的是（　　）
B
二、加热高锰酸钾制氧气
二、加热高锰酸钾制氧气
【练一练】关于“加热高锰酸钾制得并用排水法收集氧气”的实验，下列说法中不正确的是（　　）
A．取用高锰酸钾时将其送入试管底部，目的是防止药品打破试管
B．装有高锰酸钾的试管口要放一小团棉花，目的是防止药品进入导管C．等到导管排出的气泡均匀时再开始收集，目的是使收集的氧气更纯D．反应结束时先将导管移出水面再停止加热，目的是防止水倒吸炸裂试管
A
除此之外，实验室还常用氯酸钾加热，在二氧化锰的催化下制氧气。
氯酸钾
氯化钾
+
氧气
二氧化锰
加热
KClO3
KCl
O2
2.反应装置图
不加棉花
其他均与与高锰酸钾制氧气时相同
1.反应原理
作催化剂
三、加热氯酸钾制氧气
【练一练】用氯酸钾制备氧气，需使用的仪器有（　　）①大试管
②烧杯
③试管夹
④酒精灯
⑤单孔塞
⑥石棉网
⑦铁架台（带铁夹）A．①④⑤⑦
B．②④⑥
C．①③④
D．②④⑥⑦
A
【练一练】用氯酸钾与二氧化锰混合物制取氧气，实验作错误的是（　　）A．检查装置气密性
B．加入药品后，直接将酒精灯火焰对准药品集中加热
C．水槽中有气泡冒出时，不宜立即收集气体
D．实验结束时，先从水槽中移出导管再熄灭酒精灯
B
三、加热氯酸钾制氧气
氯酸钾
氯化钾
+
氧气
二氧化锰
加热
过氧化氢
氧气+水
二氧化锰
观察这几个反应的反应物和生成物有何特点？
加热
高锰酸钾
锰酸钾
氧气
+
+
二氧化锰
一种物质
多种物质
四、分解反应
讲授新课
·像这种由一种物质生成两种或两种以上其它物质的反应叫分解反应。
·反应特点：
·反应通式：
AB→A+B
“一变多”
思考：
化合反应与分解反应有何区别和联系？
区别：分解反应是一种物质生成多种新物质，化合反应的是多种物质生成一种新物质；
联系：二者都属于化学基本反应类型。
四、分解反应
【练一练】下列反应中，既不是化合反应，又不是分解反应的是（　　）A．碳酸钙
氧化钙+二氧化碳
B．碳酸氢铵
氨气+二氧化碳+水
C．氢气+氯气
氯化氢
D．石蜡+氧气
二氧化碳+水
D
【练一练】下列反应属于分解反应的是（　　）A．2H2+O2
2H2O
D．KOH+HCl＝KCl+H2O
B．Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑
C．2KClO3
2KCl+3O2↑
C
四、分解反应
工业制氧气的方法:
液化空气制氧气
工业上制备大量氧气时，需要考虑成本是否便宜，原料是否容易获得，生产对环境有无负面影响等。
物理变化
氮气（沸点为-196℃）
氧气
液态空气
升温蒸发
空气
降温
加压
（根据各成分沸点不同）
（沸点最高，为-183℃）
五、工业制氧气
讲授新课
实
验
室
制
氧
气
过氧化氢
氧气+水
二氧化锰
特点：
一变多”
分解反应
制取装置
检验装置
收集装置
制取装置
催化剂：
“一变”“二不变”
课堂小结
2．用氯酸钾制氧气时，错把高锰酸钾当二氧化锰加入，其结果是（　　）A．生成的氧气的质量不变
B．生成的氧气质量增加
C．速率不变
D．高锰酸钾是这个反应的催化剂
B
1.下列有关催化剂的说法正确的是（　　）
A．在化学反应后其质量改变
B．催化剂能改变化学反应速率
C．实验室制氧气加入催化剂可增加生成氧气的量
D．在化学反应后其化学性质发生了变化
B
课堂练习
3.在实验室里加热高锰酸钾制氧气并用排水法收集，下列操作先后顺序正确的是（　　）A．固定装置时，先放酒精灯，后固定试管
B．先装入高锰酸钾，后检查装置的气密性
C．加热时，先对准药品集中加热，后移动酒精灯加热D．实验结束时，先熄灭酒精灯火焰，后将导管移出水面
A
4．下列属于分解反应的是（　　）A．蒸发食盐水得食盐
B．分离液态空气得氧气
C．过氧化氢分解制取氧气
D．蜡烛燃烧生成水和二氧化碳
C
随堂检测
5.读图，用过氧化氢溶液制取氧气选用的发生装置（
）；收集装置（
）
B
C或D
A
B
C
D
E
6．工业上制取氧气的原料是（　　）A．双氧水
B．水
C．空气
D．氯酸钾
C
7．如图所示是实验室用高锰酸钾制取氧气的实验装置。回答下列问题。
（1）指出仪器的名称：A．　
　，B．　
，C．
　。
酒精灯
水槽
试管
（2）加热高锰酸钾制取氧气时，试管口要放棉花，是为了
　。
（3）加热时试管口应略微向　
（填“上”或“下”）倾斜，原因是　
　
。（4）观察到水槽中导管口气泡　
　时开始收集氧气，当集气瓶中的水被排出，瓶口有　
　冒出时，表明集气瓶内氧气已集满，在水下用玻璃片盖好集气瓶，取出，并　
　（填“倒”或“正”）放在桌面上。氧气能用排水法收集的原因是　
　。
防止高锰酸钾粉末进入导管
下
可防止冷凝水倒流引起试管的炸裂
连续均匀冒出
大气泡向外
正
氧气不易溶于水
防止冷水倒吸、炸裂试管
（5）停止加热时要先把导管移出水面再熄灭酒精灯，这是为了
　。
谢谢聆听

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