資源簡介

2.3 制取氧氣
【學習目標】
1．記住實驗室制取氧氣的主要方法和原理，初步了解通過化學實驗制取新物質的方法。
2．了解催化劑、催化作用的概念。
3．理解分解反應的概念。
【教學重難點】
重點：實驗室制取氧氣的主要方法和原理；建立分解反應的概念并能應用。
難點：通過驗室制取氧氣的主要方法和原理，初步了解通過化學實驗制取氣體的方法。
【教學方法】
啟發誘導法、觀察交流法、合作探究法。
【教學過程】
新課導入：
實驗室里有時需要用到純凈的氧氣，日常生活中有時也需用到較純的氧氣
這些氧氣是怎樣制取的呢？
新課學習：
一、氧氣的工業制法
多媒體展示呈現氧氣的工業制法視頻，并指導學生閱讀教材。
師生小結：分離液態空氣制取各成分
降溫 加熱 氧氣
空氣 液態空氣 氮氣
加壓 原理：各成分沸點不同 稀有氣體
該過程是物理變化。
二、實驗室制取氧氣
【實驗探究1】呈現高錳酸鉀制取氧氣實驗視頻。
1．實驗裝置（實驗室里制取氣體的裝置分為發生裝置和收集裝置兩個部分）
2．反應原理（高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣）
3．實驗步驟
（1）連接裝置：先下后上，從左到右的順序；
（2）檢查裝置的氣密性；
（3）裝入藥品：按粉末狀固體取用的方法；
（4）固定裝置：固定試管時，試管口應略向下傾斜，鐵夾應夾在試管的中上部；
（5）加熱藥品：先預熱，后在反應物部位用酒精燈外焰加熱；
（6）收集氣體；
（7）先將導管移出水面，再停止加熱。
（口訣：茶、莊、定、點、收、利、息）
4．思考討論：
（1）試管口要略微向下傾斜（防止生成的水回流，使試管破裂；）
（2）導氣管伸入發生裝置內要稍露出橡皮塞（有利于產生的氣體排出；）
（3）用高錳酸鉀制取氧氣時，試管口塞一團棉花（防止高錳酸鉀粉末進入導氣管；）
（4）實驗結束后，先將導氣管移出水面，然后熄滅酒精燈（防止水槽中的水倒流，炸裂試管）
5．收集與驗滿的討論：
（1）用排水集氣法應什么時候開始收集？為什么？（氣泡連續均勻放出時開收集，開始排出的是空氣。）
（2）用排水集氣法何時收集滿？（當集氣瓶口有大量氣泡冒出時，證明已集滿。）
（3）用向上排空氣法收集氧氣，怎樣知道集氣瓶裝滿氧氣？（把帶火星的木條放在集氣瓶口，若木條復燃了，即證明氧氣收集滿了。）
【實驗探究2】呈現過氧化氫制取氧氣實驗視頻。
1．藥品（過氧化氫溶液和二氧化錳。）
2．反應原理（過氧化氫水 + 氧氣）
3．催化劑
（1）催化劑是指化學反應里能夠改變其它物質的化學反應速率，而本身的質量和化學性質在反應前后都沒有發生變化的物質，又叫觸媒。催化劑在化學反應中起的作用叫做催化作用。
（2）特點：兩不變（質量、化學性質）、一改變（反應速率，包括加快或減慢）。
（3）注意：催化劑不能改變生成物的質量，不能決定反應的進行；催化劑不是反應物、又不是生成物；催化劑僅針對某一反應，并不是所有反應的催化劑；某一反應的催化劑可能不只一種。
【實驗探究3】呈現加熱氯酸鉀制取氧氣實驗視頻。
1．藥品（氯酸鉀和二氧化錳。）
2．反應原理（氯酸鉀 氯化鉀+ 氧氣）
3．實驗步驟
（1）連接裝置：先下后上，從左到右的順序；
（2）檢查裝置的氣密性；
（3）裝入藥品：按粉末狀固體取用的方法；
（4）固定裝置：固定試管時，試管口應略向下傾斜，鐵夾應夾在試管的中上部；
（5）加熱藥品：先預熱，后在反應物部位用酒精燈外焰加熱；
（6）收集氣體；
（7）先將導管移出水面，再停止加熱。
4．收集方法（向上排空氣法：原因密度比空氣大且不與空氣反應）
5．氧氣的驗滿（用帶火星的木條放在瓶口，木條復燃則收集滿。）
三、反應類型
（一）分解反應
今天學習了哪幾種制備氧氣的方法，試著寫出反應原理。并思考三個反應的共同點有哪些？
【歸納總結】
1．化合反應：由兩種或兩種以上物質生成另一種物質的反應；特點：多變一。
2．分解反應：由一種反應物生成兩種或兩種以上其他物質的反應。特點：一變多。
課堂練習：
1．實驗室中利用過氧化氫、氯酸鉀、高錳酸鉀都可以制取氧氣，其原因是（　　）
A．都屬于氧化物 B．都含有氧氣
C．都含有氧氣分子 D．都含有氧元素
【答案】D
【解析】A．氧化物是由兩種元素組成，并且一種元素為氧元素的純凈物，氯酸鉀和高錳酸鉀中都有氧元素，但它們由三種元素組成，故A不對；
B．過氧化氫、氯酸鉀、高錳酸鉀三物質都是純凈物，都含有氧元素，不含氧氣，故B不對；
C．氧氣由氧分子構成，三物質不含氧氣，故不含氧分子，所以C不對；
D．三物質都含氧元素，故D對。
故選D。
2．實驗室可通過加熱高錳酸鉀固體制取氧氣，下列實驗操作正確的是（ ）
A．組裝好裝置后，檢查裝置的氣密性
B．加入藥品后，直接將酒精燈火焰對準藥品加熱
C．水槽中有氣泡冒出時，立即收集氣體
D．實驗結束時，先移走酒精燈再從水槽中移出導管
【答案】A
【解析】A．用高錳酸鉀制取氧氣時，組裝好裝置后，檢查裝置的氣密性，故正確；
B．加入藥品后，要先預熱，后對準藥品加熱，故錯誤；
C．收集氣體時，待氣泡連續均勻冒出時，開始收集，故錯誤；
D．實驗結束時，要先將導管從水中移出，后停止加熱，故錯誤。故選A。
3．實驗室用一定質量的氯酸鉀和二氧化錳混合物加熱制氧氣，反應前后二氧化錳的質量（　　）
A． 變小 B． 變大
C． 不變 D． 不能確定
【答案】C
【解析】因在用一定質量的氯酸鉀和二氧化錳混合物加熱制氧氣時，二氧化錳作催化劑，
則在不考慮實驗操作造成的誤差時，二氧化錳不參加反應，也沒有反應生成，理論上反應前后二氧化錳的質量不變。
故選C。
4．下列反應屬于分解反應的是（　　）
A． 硫 + 氧氣二氧化硫 B． 高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣
C． 鐵+氧氣四氧化三鐵 D． 蠟燭+氧氣二氧化碳+水
【答案】B
【解析】A．硫、氧氣兩種物質反應生成一種物質二氧化硫，屬于“多變一”的化合反應，故錯誤；
B．一種物質水生成氫氣、氧氣兩種物質，符合“一變多”的分解反應特點，故正確；
C．鐵和氧氣兩種物質生成一種物質四氧化三鐵的反應，屬于“多變一”的化合反應，故錯誤；
D．蠟燭與氧氣兩種物質生成兩種物質二氧化碳、水，不符合“一變多”的分解反應特點，故錯誤。
故選B。
5．在進行實驗室制取和收集O2的過程中，有關做法不正確的是（ ）
A．選擇裝置①或②作為O2的發生裝置
B．選擇裝置③或④作O2的收集裝置
C．裝置④有氣泡冒出時立即收集氣體
D．將裝置①中的長頸漏斗下端管口插入液面以下
【答案】C
【解析】A．用過氧化氫制取氧氣可選用裝置①制取；用氯酸鉀或高錳酸鉀制取氧氣可用裝置②制取，故A正確；
B．因為氧氣的密度比空氣大，不易溶于水，可用向上排空氣法和排水法收集，故B正確；
C．用排水法收集氣體時，防止收集的氣體不純，要等到導管口氣泡均勻連續冒出時再收集，故C錯誤；
D．為了防止生成的氣體從長頸漏斗下端逸出，要把長頸漏斗下端伸入液面以下，故D正確。
故選：C。
6．下圖是實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的裝置。請回答問題。
（1）儀器a的名稱______________。
（2）用高錳酸鉀制取O2的文字表達式是____________________。
（3）實驗室收集氧氣的方法是__________________________。
（4）將高錳酸鉀粉末裝入試管的操作是__________________________。
（5）試管口放一團棉花的作用是__________________________。
【答案】（1）鐵架臺；（2）高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣；（3）向上排空氣法（或排水法）；（4）將試管傾斜（或橫放），把盛有藥品的藥匙（或紙槽）送至試管底部，然后使試管直立起來；（5）防止加熱時高錳酸鉀粉末進入導管（或防止高錳酸鉀粉末進入水槽使水變紅（合理即可）。
【解析】（1）儀器a的名稱是鐵架臺；
高錳酸鉀在加熱的條件下分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，反應的文字表達式為高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣；
氧氣的密度比空氣大，可以用向上排空氣法收集（氧氣不易溶于水，可以用排水法收集）；
將高錳酸鉀粉末裝入試管的操作是將試管傾斜（或橫放），把盛有藥品的藥匙（或紙槽）送至試管底部，然后使試管直立起來；
（5）試管口放一團棉花的作用是防止加熱時高錳像鉀粉末進入導管（或防止高猛配鉀粉末進入水槽使水變紅）。
課堂小結：
本節課我們重點學習了：以高錳酸鉀、過氧化氫和氯酸鉀為藥品實驗室制取氧氣的主要方法和原理，初步了解了通過化學實驗制取氣體的方法。另外學習了分解反應的概念。
1．高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣。
2．過氧化氫水 + 氧氣
3．氯酸鉀 氯化鉀+ 氧氣。
作業布置：
完成配套課后練習。
【板書設計】
實驗室制取氧氣
一、工業制取氧氣法
二、實驗室制取氧氣
1．高錳酸鉀制取氧氣
2．過氧化氫制取氧氣
3．氯酸鉀制取氧氣
三、分解反應
【課后反思】
本節課通過實驗室及生活中用到的氣體——氧氣的制法導入，激發學生的探究興趣。上課過程中結合實驗視頻及探究活動，盡量讓學生主動探究、自主學習，從而對氧氣的制法有深刻的掌握，同時有自己思考的過程，對制取過程中注意事項印象更深刻。

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