資源簡介

課題3　制取氧氣
第1課時
1.了解實驗室利用過氧化氫溶液和氯酸鉀、二氧化錳制取氧氣的方法和原理。
2.通過高錳酸鉀制氧氣的操作過程，歸納實驗室制取物質的一般思路。
3.通過實驗操作，形成尊重事實的意識，養(yǎng)成良好的實驗習慣。
1.高錳酸鉀制氧氣
2.氧氣的性質
（一）導入新課
大氣中的水形成了最初的海洋，35億年前，一些細菌在陽光照射下學會了光合作用，水分子被拆開，氧氣就此單獨出現(xiàn)在世界上。從生命的誕生，到二疊紀巨型昆蟲的出現(xiàn)。氧氣幫助恐龍占領陸地，也帶給生物能量。
如果它在地球上消失五分鐘，將會發(fā)生什么呢？
所有生物的內(nèi)耳會立刻爆炸，地殼會瞬間瓦解，大海會立刻蒸發(fā)。
如果氧氣加倍呢？
人會精力充沛，車子超級省油，但昆蟲會變得非常大。
（二）新課講授
回顧思考
1.如何檢驗一瓶無色氣體是氧氣？　　
2.如何鑒別三瓶無色氣體：空氣、氧氣、氮氣？　　
3.根據(jù)氧氣的性質說明氧氣有什么重要用途？
答案：1.把帶火星的木條伸入集氣瓶中，若木條復燃，說明集氣瓶中是氧氣。
2. 把燃燒的木條分別伸入3個集氣瓶中，若木條無變化則是空氣；若木條燃燒更旺盛則是氧氣；若木條熄滅，則是氮氣。
3.氧氣的重要用途體現(xiàn)在供給呼吸和支持燃燒兩個方面。如登山、潛水、醫(yī)療、宇航等。
知識點一：高錳酸鉀制取氧氣
將適量的高錳酸鉀放入試管中加熱，用帶火星的木條檢驗。
高錳酸鉀加熱后會產(chǎn)生氧氣，同時還生成錳酸鉀和二氧化錳。
反應原理：高錳酸鉀錳酸鉀＋二氧化錳＋氧氣
知識點二：分解過氧化氫制取氧氣
我們怎樣才能知道產(chǎn)生了氧氣？
【學生回答】氧氣的檢驗方法。
探究實驗：分解過氧化氫制氧氣的反應中二氧化錳的作用。
在過氧化氫溶液制氧氣的實驗中，不加二氧化錳，過氧化氫也能分解產(chǎn)生氧氣，可見二氧化錳不是一種必須的物質，它也就不是一種反應物。沒有加入二氧化錳時，過氧化氫反應很慢，過氧化氫溶液加入二氧化錳，在常溫下就能迅速地產(chǎn)生氧氣。可見，二氧化錳起了一個加快化學反應速率的作用。
在上述反應中，MnO2起了加速H2O2分解的作用，這個反應中的MnO2是催化劑，是反應條件。
【學生活動】
學生寫出過氧化氫分解的文字表達式、符號表達式。
過氧化氫水+氧氣
1.催化劑
（1）催化劑：在化學反應中，能改變其他物質的化學反應的速率，而本身的質量和化學性質在反應前后都沒有發(fā)生變化的物質叫催化劑（又叫觸媒）。
（2）催化劑的特點：“一變”“二不變”。
2.催化作用：催化劑在化學反應中所起的作用叫催化作用。
知識拓展
(1)催化劑是針對具體的化學反應而言的，具有選擇性，即某種催化劑只對某個化學反應具有催化作用。
(2)催化劑只能改變化學反應速率，不能影響生成物(量)的多少。
(3)催化劑的化學性質在化學反應前后沒有改變，但其物理性質可能改變。
(4)同一個化學反應，可有多種不同的催化劑。
(5)催化劑參與化學反應，但既不是反應物，也不是生成物，只是一個反應條件。
注意：
催化劑在化工生產(chǎn)中具有重要而廣泛的作用，許多反應需要借助于催化劑才能進行或者很快的進行。
用過氧化氫和二氧化錳制取氧氣的實驗裝置，分析裝置的注意事項：
（1）長頸漏斗末端要插入液面以下。
（2）可用分液漏斗代替長頸漏斗。
（3）可用集氣瓶或大試管代替錐形瓶。
（4）裝藥品時，先裝固體后裝液體。
知識點三：加熱氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣
在實驗室里還可以通過加熱混有二氧化錳的氯酸鉀固體制取氧氣，除生成氧氣以外，同時還生成氯化鉀。二氧化錳在這一反應中也是催化劑。
實驗原理：氯酸鉀氯化鉀+氧氣
用氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣的實驗裝置，分析裝置的注意事項：
學生思考：（1）在上圖所示裝置中，使用了哪些儀器？
（2）哪部分是氣體發(fā)生裝置，哪部分是氣體收集裝置？
（3）能否用過氧化氫制氧氣的裝置來用于氯酸鉀制氧氣
答案（1）酒精燈、試管、鐵架臺、集氣瓶、水槽、導管等。
（2）以虛線部分為界左側為發(fā)生裝置，右側為收集裝置。
（3）不能。
知識點四：分解反應
1.概念：由一種物質生成兩種或兩種以上其他物質的反應。
2.特點：“一變多”。
3.表達式：AB → A + B （一變多）
注意：化合反應和分解反應都是化學反應的基本反應類型。
化合反應和分解反應的區(qū)別
（三）鞏固練習
1．關于“加熱高錳酸鉀制得氧氣并用排水法收集”的實驗，下列說法正確的是（ ）
A．制取氣體時，先裝藥品，然后檢驗裝置的氣密性
B．反應結束時，先停止加熱，然后將導管移出水面
C．導氣管口開始產(chǎn)生氣泡時，立即用裝滿水的集氣瓶收集氣體
D．裝有高錳酸鉀的試管口要放一小團棉花，目的是防止反應時藥品進入導氣管
【答案】D
【解析】A、制取氣體時，先檢驗裝置的氣密性，后添加藥品，A錯；B、反應結束時，先將導管移出水面，后停止加熱，防止水倒吸入試管，試管炸裂，B錯；C、導氣管口有連續(xù)均勻氣泡時，開始用裝滿水的集氣瓶收集氣體，C錯；D、裝有高錳酸鉀的試管口要放一小團棉花，目的是防止反應時藥品進入導氣管，D正確。故選D。
2．下列有關催化劑的說法正確的是（　　）
A．在化學反應后其質量增加
B．在化學反應后其質量減少
C．在化學反應后其化學性質發(fā)生了變化
D．催化劑能改變化學反應速率
【答案】D
【解析】A、在化學反應后其質量不變，選項A錯誤；B、在化學反應后其質量不變，選項B錯誤；C、在化學反應后其化學性質不變，選項C錯誤；D、催化劑能改變化學反應的速率，選項D正確。故選D。
3.空調和冰箱中的制冷劑“氟里昂”（以M代表其化學式），逸散到大氣中可和臭氧發(fā)生反應，其反應過程可簡示為：M+O3→MO+O2 ， MO+O→M+O2 ． 據(jù)此判斷哪種物質最有可能是該反應過程的催化劑（ ）A. M
B. O3
C. O2
D. MO
【答案】A
【考點】催化劑的特點與催化作用
【解析】【解答】解：以M代表氟里昂的化學式，根據(jù)反應的簡示過程為：M+O3→MO+O2 ， MO+O→M+O2 ． 根據(jù)催化劑的概念在化學反應前后質量和化學性質不變的物質是M，所以是該反應催化劑的物質是M，故選A。
4.實驗室制取氧氣時，必不可少的最簡單的一組儀器是（ ）
A. 試管、酒精燈、帶導管的橡皮塞、集氣瓶、鐵架臺
B. 試管、酒精燈、水槽、集氣瓶
C. 集氣瓶、鐵架臺、試管、帶導管的橡皮塞
D. 鐵架臺、燒瓶、集氣瓶、玻璃片
【答案】C
【考點】實驗室制取氧氣的反應原理
【解析】解該題必須首先掌握用哪些藥品和方法制取氧氣，然后根據(jù)藥品和儀器的性能去選答案。若用固體物質（如高錳酸鉀、氯酸鉀)加熱制取氧氣，只能選A組；若用液體（如過氧化氫)常溫制取氧氣，可選C組。根據(jù)題干要求，答案為C。
5．根據(jù)下圖回答問題：
（1）寫出儀器①的名稱：_________________。
（2）實驗室若用裝置A制取較純凈的氧氣，反應的化學方程式為______________，可以選______________（填裝置序號）作收集裝置。
（3）實驗室制取CO2，應選擇的發(fā)生和收集裝置的組合是_____________（填裝置序號）。在裝入藥品前，必須要進行的實驗操作是______________。
【答案】（1）集氣瓶；92；E ；（3）BC；檢查裝置的氣密性
【解析】（1）由圖可知，儀器①的名稱是：集氣瓶；（2）裝置A適用于固體加熱反應制取氣體，且試管口有一團棉花，適用于加熱高錳酸鉀制取氧氣，高錳酸鉀受熱分解為錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，該反應的化學方程式為：；氧氣不易溶于水，密度比空氣大，可用排水法或向上排空氣法收集，排水法收集的氧氣比較純凈，故收集裝置選E；（3）實驗室通常用石灰石和稀鹽酸反應制取二氧化碳，該反應屬于固液不加熱反應，發(fā)生裝置應選B，二氧化碳溶于水，且密度比空氣大，應用向上排空氣法收集，收集裝置應選C，故應選擇的發(fā)生和收集裝置的組合是BC；在裝入藥品前，必須要進行的實驗操作是：檢查裝置的氣密性，防止收集不到氣體。
（四）課堂小結
課題3　制取氧氣
第一課時
高錳酸鉀制氧氣
分解過氧化氫制取氧氣
反應原理：過氧化氫水＋氧氣。
催化劑和催化作用
加熱氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣
反應原理：氯酸鉀氯化鉀＋氧氣
分解反應
本堂課融入生活中的問題，幫助學生了解一些基本常識，并學會解決生活中的實際問題，積極鉆研、探索。充分體現(xiàn)了新課程改革精神，貫徹了課改內(nèi)涵和理念，本堂課內(nèi)容稍多，可能會拖堂，催化劑是本節(jié)課的難點，應提前讓學生搜集相關的資料。

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