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2019-2020年九年级化学
3.2《制取氧气》学案二粤教版知识梳理
1.氧气的实验室制法1化学反应原理______________________或者______________________2实验装置图3-3写出图中用到的仪器名称___________________________________________________气体发生装置的选择依据:反应物及生成物的状态及反应条件3收集方法收集气体方法的选择依据:气体在水中的溶解性和气体的密度
①_________法,因为氧气不易溶于水
②向_________排空气法,因为___________________________4实验操作步骤
①检查装置气密性的方法是_____________________________________________
②先加入少量固体二氧化锰,后由分液漏斗加入过氧化氢溶液
③收集氧气:排水法待气泡连续、均匀地冒出时,再开始收集氧气;也可用向上排空气法
④检验:带火星的木条伸入集气瓶内,木条复燃,证明是氧气
⑤验满:排水法收集时,_____________时已满;向上排空气法收集时,________________
⑥撤离,将用剩的药品倒入废液缸,洗涤仪器5鉴别氧气的方法:用带有火星的木条去试验氧气,是鉴定氧气的一种常用方法
2.催化剂1定义:能_________其他物质的化学反应速率,而自身的_________和_________在反应前后不变,这样的物质叫催化剂2催化剂在化学反应中所起的作用叫做_________作用
3.氧气的工业制法在工业上生产大量的氧气,常使用分离_________的方法进行制取,该生产过程中发生的是_________变化
4.分解反应分解反应由___________________________的反应疑难突破
1.取两份等量的过氧化氢溶液,一份加入二氧化锰,一份直接加热,两份过氧化氢产生的氧气一样多吗?剖析催化剂只能改变化学反应速率,不能增大或减少生成物的质量,同时对于指定的化学反应,没有催化剂,并不意味着该反应不能发生,只是反应速率较慢所以无论加不加二氧化锰,等量的过氧化氢溶液产生的氧气是一样多的
2.实验中收集到的氧气总是含有一些杂质气体,那么怎样收集到比较纯净的氧气?剖析如果要收集到比较纯净的气体,就要注意避免空气的干扰首先使用排水法收集时,集气瓶中要灌满水,将瓶内的空气彻底排尽,然后再收集时,要等到有连续均匀的气泡产生时再收集,最后取出集气瓶时要在水下盖好集气瓶,正放到桌面上排空气法收集到的氧气总是多多少少含有空气的,所以要把导气管放到集气瓶底部,利用氧气的密度比空气大的性质把空气向上排出问题探究问题小明同学通过查阅有关资料,想通过下面两图所示仪器、药品、装置进行实验探究:寻找新的催化剂——氧化铁能作过氧化氢分解的催化剂吗过程如下:图3-4猜想氧化铁粉末能作过氧化氢分解的催化剂,能加快过氧化氢分解放出氧气的速率实验探究按如上图所示装置进行实验,实验步骤及现象为:1在两个锥形瓶中分别装入等质量的二氧化锰和氧化铁,通过分液漏斗同时以相同速率逐滴滴入过氧化氢溶液观察到通入水中的导管均有气泡冒出,且加二氧化锰的导管口放出气泡的速率更快2实验后把二氧化锰和氧化铁分别洗净、干燥,再称量,发现氧化铁和二氧化锰在反应前后的质量都没有变化结论氧化铁可作过氧化氢分解的催化剂,但比二氧化锰催化作用要弱些典题精讲例1实验室常用高锰酸钾和二氧化锰制取氧气见图3-5装置A,也可用过氧化氢和催化剂二氧化锰来制取氧气见图3-5装置B装置B中的仪器a是分液漏斗,通过活塞的“开”“关”可以随时滴加过氧化氢溶液,从而控制得到氧气的量图3-51从反应物状态和反应条件来比较装置A和B的差异2装置A装置B反应状态反应条件2用装置B制得的氧气带有少量水蒸气,可用浓硫酸除去水蒸气,请在下列方框中添上带橡皮塞的玻璃导管,完成除去水蒸气的装置图见图3-6图3-63用向上排空气法收集氧气,并用带火星的木条放在集气瓶口检验氧气是否收集满,这是利用了氧气的_______、_______性质思路解析先要明确装置A适合固体药品和固体药品反应进行实验并且可以加热,高锰酸钾为固体,反应条件为加热;装置B是用过氧化氢和催化剂二氧化锰粉末来制取氧气,其中反应物过氧化氢为液体,反应条件为不需加热当用浓硫酸来除去水蒸气时,为了有利于水蒸气的充分吸收,进入瓶中的导气管要插入液体中氧气之所以能用向上排空气法收集是因为它的密度比空气大,并且因为它具助燃性,所以能使带火星的木条复燃答案1反应物为固体反应物为液体需加热不需加热2图3-93密度比空气大助燃性例2如图所示的装置中,其中收集氧气时可选用图3-10A.
①和
②B.
②和
③C.
①和
④D.
①和
⑤思路解析根据氧气不易溶于水,且不与水反应,可用排水法收集;在通常情况下,氧气密度比空气密度略大,且不与空气中的任何其他成分反应,可用向上排空气法收集,收集时,导管口应接近集气瓶瓶底,便于将集气瓶内的空气排尽答案D例3某学生在做实验室制氧气实验时,采用图3-12所示装置,实验结束后,发现试管炸裂,试分析造成此后果的可能原因图3-12思路解析该实验采用的是在试管中加热固体物质产生气体,并用排水法收集气体的一套组合装置,因而分析试管破裂的原因应从酒精灯的正确使用、固体物质的加热方法、排水集气法收集气体等方面进行分析答案给试管加热时,试管外壁有水珠没擦干就加热或没预热,直接加热盛药品部位,使试管局部骤热;受高温的试管底部碰着了酒精灯的灯芯;实验结束时,先撤去酒精灯,再使导管移出水槽,致使水倒流进试管以上错误操作都有可能导致试管炸裂知识导学本节课同学们要在探究活动中学习掌握实验室制氧气的药品、反应原理、仪器装置、收集气体的方法、验满及注意事项,同时认识催化剂及其作用实验探究是本节课学习的主要方法在做实验中要形成观察实验现象→分析原因→得出结论的探究能力在众多方案中通过对比我们可以发现简便易行、经济无污染的方案是实验室制氧气的最佳方案氧气的制法有多种,例如:
①电解水可以制得氧气;
②加热高锰酸钾或氯酸钾可以制得氧气;
③用过氧化氢溶液为原料,以二氧化锰作催化剂也可以制得氧气我们可以通过实验探究,运用对比的方法从众多的实验方案中选择最佳方案当然你也可以自己设计实验方案,对于不正确或可能不成功的方案,只要没有危险,在老师的同意下你可以试一试,从探索中体验到成功的乐趣或获得失败的教训,你一定会有很大收获的收集方法从氧气的密度和溶解性来考虑密度比空气大,不溶于水,两种方法都可用,但平时我们主要用排水法收集,这是因为排水法收集的氧气比较纯净,而由于氧气的密度与空气的密度比较接近,排空气时,很难排净空气,这样收集的氧气纯度不高鉴别氧气根据氧气的化学性质支持燃烧,能使带火星的木条复燃在理解催化剂的概念时,应注意以下几点:1它能改变加快或减慢其他物质的化学反应速率,不能片面地说加快;2二氧化锰并不是专作催化剂用的,如用高锰酸钾制氧气时是生成物,在某些反应中作为反应物;3二氧化锰对双氧水的分解具有催化作用,但不是唯一的,如沸石、生土豆也对双氧水的分解具有催化作用;4催化剂只能改变化学反应速率,不能增大或减少生成物的质量疑难导析该问题考查的是催化剂的概念学习时要抓住催化剂特点:“一变两不变”,一变指催化剂能改变其他物质的化学反应速率;两不变是指反应前后催化剂的质量和化学性质不变要清楚用排水法收集氧气时,刚开始从导管口排出的是试管里受热膨胀的空气,由此说明开始放出的气泡能否收集,在什么时候再将导管伸入盛满水的集气瓶口收集,当集气瓶口边缘出现什么现象时,表明集气瓶内水已排完,气体收集满了,此时,收集满的气体应如何放置用向上排空气法收集时,导管应接近集气瓶的什么位置,这样操作的目的是什么,在集气瓶口盖上一块硬纸片的目的是什么问题导思这是研究性学习问题的范例,以问题情景为课题,积极探究,自主发现,实验探究,合作交流通过比较反应的速率寻找新的催化剂探究本问题首先要理解催化剂的概念,要抓住催化剂特点:“一变两不变”一是要设计实验探究催化剂能改变过氧化氢的分解速率;二是要设计实验探究催化剂的质量和化学性质都不变氧化铁能否作催化剂呢可通过对比实验,比较过氧化氢分解产生氧气的速率作出判断,反应完后还要称一下氧化铁反应前后的质量,看有无变化所以首先要取等质量的二氧化锰和氧化铁,然后分别和过氧化氢反应通过观察放出气泡的速率来判断催化剂对反应速率的影响在反应完成后,还要进行检验催化剂质量有无变化的物质分离和称量实验注意催化剂的分离,利用催化剂与其他物质的性质不同,可采用过滤,洗涤的方法,最后烘干再称量典题导考绿色通道搞清制取氧气的多种方法,根据反应物的状态和性质及反应条件而采用不同的反应装置对于气体的净化装置,橡皮塞上的玻璃导管,进气管和出气管哪一根应该长,首先要弄清题目的要求,再判断从哪边进气典题变式
1.化学实验室有如下实验装置图3-71小明同学用双氧水和二氧化锰反应来制取氧气,他应写出的反应文字表达式为___________,在这个反应中二氧化锰的作用是___________,选择的发生装置是_________填序号,能用D收集的原因是_________________________________2甲烷是一种无色、无味,难溶于水,密度比空气小的气体小玲用加热醋酸钠和碱石灰均为固体的方法制取甲烷,小玲应选择制取甲烷的发生和收集装置__________填序号若用图3-8装置收集甲烷,甲烷应从__________端进入填“A”或“B”图3-8答案1过氧化氢水+氧气催化作用B氧气密度比空气大2AA
2.xx甘肃天水中考下列说法能准确表述氧气化学性质的是A.氧气是一种无色、无味的气体B.液态氧呈淡蓝色C.氧气可以支持燃烧,具有可燃性D.氧气是一种化学性质比较活泼的气体,具有氧化性答案D绿色通道气体的收集方法一般是由气体的物理性质密度、溶解性决定的,但还要考虑该气体是否与水反应,是否与空气中某种成分发生化学反应,是否有毒,是否污染环境等NO易与氧气反应,又污染空气,所以不能用排空气法收集典题变式NO是大气污染物之一,但少量NO在人体内具有扩张血管、增强记忆的功能NO难溶入水,通常条件下极易与氧气反应实验室收集NO的装置是图3-11答案B绿色通道找实验失败的原因,首先对每一个实验步骤分析,然后针对每一个实验步骤应该注意的问题找原因,包括仪器的使用、物质的加热、气体的收集等典题变式指出下列装置图中的错误并加以改正图3-131___________________________________________________________;2___________________________________________________________;3____________________________________________________________;4____________________________________________________________;5____________________________________________________________答案1用酒精灯焰心加热了2铁夹离试管口太近了3试管口向上倾斜了4试管内的导管部分过长5集气瓶内的导管没有伸入底部。