3.2制取氧气学习目标1.了解催化剂的概念。知道二氧化锰在分解过氧化氢反应中的催化作用。2.理解分解反应的定义及其化合反应的区别。3.掌握实验室制取氧气的反应原理、仪器装置、收集方法、检验及操作注意事项，了解工业上制取氧气的方法和原理。4.初步培养学生的实验操作能力、观察能力和思维能力。初步培养学生分析、对比和迁移知识的能力。5.初步懂得用实验来探究物质性质和制备的科学方法，培养学生对化学的好奇心和探究欲，发展学习化学的兴趣。重点：实验室制取氧气的反应原理和操作方法，分解反应。装订线难点：对催化剂和二氧化锰在分解过氧化氢反应中所起催化作用的理解。【知识回顾】1.氧气有哪些物理性质？2.写出氧气与碳、磷、铁、镁反应的文字表达式。3.如何检验一瓶无色无味气体是氧气？【实验探究——实验室制取氧气】1.分解过氧化氢制取氧气（1）实验3-4，观察实验现象，完成课本74页表格，总结用过氧化氢制取氧气的条件。（2）二氧化锰能促使过氧化氢分解，但反应前后它本身的质量没有发生变化，说明二氧化锰没有参与化学反应，本身没有分解。（3）催化剂与催化作用①催化剂_____________________________________________________________________________________________________________________。②催化作用__________________________________________________。③催化剂的特点：“一变”、“两不变”“一变”：催化剂能改变其他物质的化学反应速率。“两不变”：催化剂本身的质量和化学性质在反应前后没有改变。（4）反应原理（分解过氧化氢制取氧气的文字表达式）：_______________________________________________________________（5）实验室分解过氧化氢制取氧气的简易装置如图1所示。图1过氧化氢制取氧气图2加热高锰酸钾制取氧气实验装置实验装置①实验步骤A.连接装置仪器；B.检查装置气密性；C.装固体药品，塞紧带导管的塞子；D.将集气瓶装满水倒立在水槽中；E.加入过氧化氢溶液；F.当锥形瓶中的气泡连续并均匀的放出时，开始收集；G.当集气瓶的一侧有气泡放出时，将盖有毛玻璃片的集气瓶移出水槽，并正放在桌子上。②检查装置气密性的方法：方法一方法二方法一：从漏斗加入一定量的水，使漏斗的下端管口浸没在液面以下，夹紧弹簧夹，再加入少量的水，停止加入后，漏斗中与锥形瓶中液面差（即水柱高度）保持不变，说明该装置不漏气。方法二：把导管口的下端浸入水中，用双手紧握试管。如果观察到导气管口有气泡冒出，则证明装置不漏气。③实验注意事项：A.长颈漏斗的下端口必须在液面以下；B.伸入锥形瓶中的导管不能太长；2.加热高锰酸钾制取氧气按照图2装置完成实验3-5，并回答下列问题：（1）药品(颜色)___________________________________________________。（2）反应原理____________________________________________________。备注（教师复备栏及学生笔记）4\n（1）实验装置发生装置____________________________________________________。收集装置____________________________________________________。思考：实验室可以利用什么方法收集氧气？它们利用了氧气的什么性质？（2）实验步骤①检查装置气密性思考：如何检查装置的气密性？______________________________________。②装药和棉花讨论：在试管口塞一小团棉花的原因：________________________________。③固定仪器④点燃酒精灯加热⑤收集气体当____________________________________时开始收集气体；当________________________________收集满了。⑥先移导管后熄灯讨论：为什么要先撤导管后撤酒精灯？________________________________。注意：七个实验步骤记为查、装、定、点、收、移、熄。可巧记为茶、庄、定、点、收、利、息。（3）氧气的检验和验满验满的方法_______________________________________________________。检验氧气的方法___________________________________________________。（4）气体的收集装置①排水法：难溶或微溶于水且不与水发生化学反应的气体。排水法的典型装置是a，在这个装置中注意导管只能伸入集气瓶内少许，便于导管的取出。排水法收集气体的优点：制取的气体比较纯净，便于观察气体是否收集满。②排气法：不与空气反应且密度与空气相差较大的气体；可分为向上排气法和向下排气法。用排气法收集气体时，导气管一定要伸入集气瓶底部，把空气尽量排气。为了减少空气扩散，集气瓶口可盖上毛玻璃片（如图b）；A.向上排空气法：气体的密度大于空气的密度，典型装置是b。B.向下排空气法：气体的密度小于空气的密度，典型装置是c。排空气法收集气体的优点：操作简便，收集的气体较干燥。结论：气体的收集方法是由______________和______________决定。（5）实验注意事项①药品要平铺在试管底部均匀受热；②试管口要略向下倾斜，防止药品中所含的湿气受热后变成水蒸气，导管口处遇冷成水倒流回试管底部，使试管炸裂；③铁架台铁夹要夹在试管的中上部（或距离管口1/4处）；④试管内的导管稍伸出胶塞即可，便于气体导出；⑤集气瓶充满水后到放入水槽中，瓶口要在水面以下；⑥加热时要先使试管受热均匀，然后将酒精灯外焰对准药品所在部位加热；⑦用排水法收集气体时，应注意当气泡均匀放出时再收集，否则收集的气体中混有空气，当集气瓶口有较大气泡冒出时，证明已收集满；⑧停止加热时，应先把导管从水里撤出，再撤掉酒精灯。如果先熄灭酒精灯，试管内气体温度降低，压强减小，水槽里的水就会被吸入热的试管内，使试管炸裂；⑨用高锰酸钾制取氧气，试管关口要放一小团棉花，防止加热时高锰酸钾粉末进入导管；⑩盛氧气的集气瓶应盖上毛玻璃片，正放，因为氧气的密度大于空气的密度，正放可减少气体的逸散。3.加热氯酸钾制取氧气实验室还可以在二氧化锰的催化作用下，加热氯酸钾制取氧气。阅读课本78页内容，写出此反应的文字表达式___________________________________。思考：实验室加热氯酸钾制取氧气的实验装置与加热高锰酸钾制取氧气的实验装置相比较而言，有何异同之处？【讨论与交流】1.实验室制取氧气属于什么变化？2.这三个反应有什么共同特征？3.这三个反应与化合反应有什么区别？得出概念：分解反应是______________________________________________。4.完成下列表格，以便于比较分解反应与化合反应：反应类型分解反应化合反应定义4\n反应物种类生成物种类举例【自主学习】阅读课本78页工业制氧及79页知识视窗，思考工业制氧属于什么变化？【大显身手】1.用双氧水制氧气时，忘了加二氧化锰，其结果是（）A.不放出氧气B.放出氧气的速度慢C.放出氧气的总量少D.放出氧气总量减少且速度减慢2.“神州六号”太空舱利用铁酸镍将航天员呼出的二氧化碳转化为氧气，而铁酸镍的质量和化学性质都不变化，在该过程中铁酸镍是（）A.反应物B.生成物C.催化剂D.消毒剂3.下列实验操作错误的是（）4.实验室用高锰酸钾制氧气时，操作错误的是（）A.检查装置的气密性时，先对试管加热，过一会儿把导管放入水里，没有看到气泡逸出，说明装置漏气；B.固定在铁夹上的试管，试管口应略向下倾斜；C.加热时，先使酒精灯在试管下方来回移动，使试管受热均匀，然后再对准高锰酸钾所在部位加热；D.排水法收集氧气后，应先把导管移出水面，再停止加热。5.下列叙述正确的是（）A.用带火星的木条插入到集气瓶中检验氧气是否已满B.食盐水蒸发得到固体食盐和水蒸气是分解反应C.把氯酸钾和高锰酸钾混合加热，比单独加热氯酸钾制出氧气的速率快D.因为氧气比水轻，所以可以用排水法收集6.下列叙述正确的是（）A.氯酸钾中含有氧气，加热时即可放出B.从空气中可以得到氮气和氧气，这个变化是分解反应C.凡是含氧的物质都可以作为实验室制取氧气的原料D.实验室用氯酸钾制氧气时发生了化学反应7.实验室用高锰酸钾制取氧气时有如下操作步骤：①加热，②检查装置的气密性，③装药品，④用排水集气法收集，⑤从水槽中取出导管，⑥熄灭酒精灯，⑦连接仪器。其中操作顺序正确的是（）A.①⑦③②⑤④⑥B.⑦②③①④⑤⑥C.⑤⑦③②①④⑥D.⑦③①②④⑥⑤8.用排水法收集氧气时，在导管口出现什么现象时才收集（）A.没有气泡冒出时B.刚有气泡冒出时C.气泡断断续续冒出时D.有连续气泡冒出时9.若用试管加热固体时，若出现试管炸裂现象，其原因不可能是（）A.加热前试管外壁有水B.加热不均匀，局部温度过高C.试管口略向上倾斜了D.试管夹在中上部10.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、毛玻璃片11.实验室中利用过氧化氢、氯酸钾、高锰酸钾都可以制取氧气，其原因是（）A.都属于氧化物B.都含有氧气C.都含有氧分子D.都含有氧元素12.下列对催化剂描述正确的是（）A.任何化学反应都需要催化剂B.催化剂在反应前后本身的质量发生了变化C.只有分解反应才需要催化剂D.某些反应可以有多种催化剂13.下列变化中不属于分解反应的是（）A.分离液态空气制氧气B.加热高锰酸钾制氧气C.加热过氧化氢制取氧气D.加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气14.实验室加热氯酸钾和高锰酸钾制取氧气，两者的相同点是（）A.都生成了两种物质B.都使用二氧化锰做催化剂C.都发生了化合反应D.都发生了分解反应15.某同学加热氯酸钾制取氧气时，错把高锰酸钾当作二氧化锰放入氯酸钾内，与只加热氯酸钾相比，其结果正确的是（）A.反应速率不变B.反应速率加快，生成氧气质量增加C.生成氧气质量不变D.反应速率加快，生成氧气质量不变16.实验室收集完氧气后，拆卸装置的正确顺序是（）①撤去酒精灯并熄灭，②从水槽里拿出导管，③才铁架台上拆下试管，④清洗仪器放回指定位置。A.①③②④B.③②①④C.②①③④D.①②③④17.下表是三种气体的密度（在0℃4\n、101kPa条件下测定）和溶解度。实验室要收集二氧化硫气体，可采取的方法是（）A.向上排空气法B.向下排空气法C.排水集气法D.无法判断11.某种气体在收集时，既可用排水法，又可用向上排气法，则这种气体具有的性质是（）A.难溶或不易溶于水，密度比空气大B.易溶于水，密度比空气大C.难溶或不易溶于水，密度比空气下D.易溶于水，密度比空气小12.下图是实验室常用的实验仪器与装置。依据题目要求回答下列问题：（1）写出标号仪器的名称①_________；②_________。（2）制取氧气有多种方法，如分解过氧化氢溶液、加热高锰酸钾、___________________________等。（3）采用分解过氧化氢溶液制氧气有许多优点，如：_________。（填序号）①产物五污染，②不需要加热，③需加热，④生产物只有氧气（4）甲同学用分解过氧化氢过氧化氢溶液的方法制取并收集氧气应分别选择___________________装置（填字母）；除过氧化氢溶液外，通常还需要的一种药品是___________________，其作用是___________________；加入药品前应注意检查装置的___________________。（5）乙同学选择装置A以高锰酸钾为原料制取氧气，他在该装置试管内的导管口处添加了一团棉花，其目的是_____________________________________。20.某学习小组在探究活动中要制取一定量的氨气。该小组查阅资料后，得知有以下两个反应可以生产氨气：a.氮气与氢气在高温高压下，有铁触媒（催化剂）的条件下产生氨气；b.氯化铵固体和生石灰粉末在加热条件下生产氨气。（1）请你帮该小组同学选择制取氨气的方法：_________；（2）氨气极易溶于水，密度比空气小。根据以上信息和如图所示装置，完成下列空白。①制取氨气发生装置是____________，理由是________________________；②制取氨气收集装置是___________，理由是________________________。21.下图是实验室用高锰酸钾制取和收集氧气的装置图，请指出其中的五处错误：【我的收获】604