第二章空氣和氧氣課題3制取氧氣第1課時制取氧氣教學(xué)目標(biāo)1.了解加熱高錳酸鉀制取氧氣的方法，掌握制取氧氣的制取裝置、收集裝置、實驗步驟、注意事項、驗滿等內(nèi)容。2.掌握工業(yè)制取氧氣的方法。3.熟悉分解過氧化氫制取氧氣的實驗方法。重點和難點重點：實驗室制取氧氣的方法，以及工業(yè)制氧的方法。難點：實驗裝置的選擇?！糁R點一加熱高錳酸鉀制取氧氣1.加熱高錳酸鉀制取氧氣的方法試劑高錳酸鉀（固體）反應(yīng)原理文字表達(dá)式：符號表達(dá)式：實驗裝置實驗室里制取氣體的裝置包括裝置和裝置兩部分。（1）發(fā)生裝置的選擇（依據(jù)：和）①實驗室常見的氣體發(fā)生裝置類型及相應(yīng)的選擇依據(jù)見下圖。②加熱高錳酸鉀制取氧氣時，因高錳酸鉀為固體，反應(yīng)條件為加熱，故選擇固固加熱型發(fā)生裝置。（2）收集裝置的選擇（依據(jù)：氣體密度和氣體溶解性）裝置類型適用氣體適用于的氣體適用于的氣體適用于的氣體氧氣的密度比空氣的大，可選擇收集氧氣；氧氣不易溶于水且不與水反應(yīng)，也可選擇收集氧氣。操作步驟①檢查裝置氣密性;②將藥品裝入試管——將試劑平鋪在試管底部，并在試管口放一團(tuán);③將試管固定在鐵架臺上——鐵夾夾在距試管口14~13處，并使試管口④點燃酒精燈，先用酒精燈對試管，然后再將外焰對準(zhǔn)藥品部位集中加熱;⑤用排水法收集氧氣——當(dāng)導(dǎo)管口有氣泡冒出時，再收集;⑥收集氧氣結(jié)束后，先將導(dǎo)管移出水槽;⑦再熄滅酒精燈驗滿①排水法：，證明已集滿。②向上排空氣法：，證明已集滿。①儀器的組裝要按、的順序進(jìn)行。②試管內(nèi)的導(dǎo)管略露出橡膠塞即可，。③用排水法收集氣體時，應(yīng)先將集氣瓶盛滿水，用玻璃片蓋住瓶口，再將其與玻璃片一起倒立在盛水的水槽內(nèi)；待集滿氣后，先撤出導(dǎo)管并在水面下用玻璃片蓋住瓶口，再將集氣瓶移出水面。④藥品要平鋪在試管底部，。⑤試管口要略向下傾斜，。⑥試管口要放一團(tuán)棉花，。⑦實驗結(jié)束時，要先，然后，否則試管內(nèi)氣體的溫度降低，壓強(qiáng)減小，水槽里的水倒吸入熱的試管內(nèi)，使試管炸裂。⑧用高錳酸鉀制取氧氣的實驗步驟可概括為“查、裝、定、點、收、移、熄”，諧音記憶為“茶、莊、定、點、收、利、息”。即學(xué)即練1.實驗室用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣，有如下操作步驟：①加熱；②檢驗裝置的氣密性；③裝藥品；④用排水法收集氣體；⑤從水槽中取出導(dǎo)管；⑥熄滅酒精燈；⑦裝配儀器；⑧連接固定儀器。其操作順序正確的是A．⑦③①⑧②④⑥⑤ B．②③⑦⑧①④⑤⑥C．⑧①⑦③②⑤④⑥ D．⑦②③⑧①④⑤⑥2.高錳酸鉀制取氧氣的實驗如圖，下列操作符合安全規(guī)范的是A．連接儀器——將試管抵住實驗臺，用力塞緊膠塞B．加熱試管——先預(yù)熱，再對準(zhǔn)試劑所在部位加熱C．結(jié)束實驗——熄滅酒精燈后，將導(dǎo)管移出水面D．整理復(fù)位——加熱后的試管，立即用冷水清洗◆知識點二工業(yè)制氧氣的方法工業(yè)制氧氣時，氮氣先從液態(tài)空氣中蒸發(fā)出來，此過程中沒有新物質(zhì)生成，屬于。2.膜分離技術(shù)法即學(xué)即練1.工業(yè)上制取氧氣主要有下列步驟：（1）從步驟②可以得出液態(tài)氮的沸點比液態(tài)氧的沸點(填“高”或“低”)。（2）貯存在藍(lán)色鋼瓶里的“工業(yè)液氧”是(填“純凈物”或“混合物”)。（3）工業(yè)上采用該方法制氧氣，這一變化屬于變化(填“物理”或“化學(xué)”)?！糁R點三分解過氧化氫制取氧氣1.過氧化氫分解制取氧氣的反應(yīng)中二氧化錳的作用實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗分析實驗結(jié)論帶火星的木條不復(fù)燃常溫下過氧化氫分解緩慢，在較短時間內(nèi)放出的氧氣很少，不足以使帶火星的木條復(fù)燃二氧化錳能過氧化氫分解制取氧氣的速率，二氧化錳本身不變。有大量氣泡冒出，帶火星的木條復(fù)燃二氧化錳加速了過氧化氫的分解，放出的氧氣使帶火星的木條復(fù)燃重新加入過氧化氫溶液，又有大量氣泡冒出，帶火星的木條復(fù)燃氧氣是過氧化氫分解產(chǎn)生的，二氧化錳只起加快過氧化氫分解的作用，二氧化錳的化學(xué)性質(zhì)沒有改變2.用過氧化氫溶液制取氧氣試劑過氧化氫溶液（無色液體）、二氧化錳（黑色粉末）反應(yīng)原理文字表達(dá)式：符號表達(dá)式：實驗裝置實驗步驟①檢查裝置的氣密性;②向錐形瓶中裝入二氧化錳固體;③塞好帶有長頸漏斗和導(dǎo)管的雙孔橡膠塞;④加入過氧化氫溶液;⑤收集氧氣。注意事項①A裝置可以利用分液漏斗的活塞控制滴加液體的速率，從而。②B裝置，要注意長頸漏斗的下端管口應(yīng)伸入錐形瓶中液面以下（形成），以防止。即學(xué)即練1.用過氧化氫溶液制取氧氣時忘記加入二氧化錳的結(jié)果是A．不能產(chǎn)生氧氣 B．制取的氧氣不純C．產(chǎn)生氧氣的總質(zhì)量減少 D．產(chǎn)生氧氣的速率慢重難點一固液常溫型發(fā)生裝置的用途1.測定空氣中氧氣含量的改進(jìn)裝置最簡便的發(fā)生裝置，但不便于隨時添加液體，適用于制取氣體左側(cè)裝置可以隨時添加液體，適用于制取氣體；右側(cè)裝置可以?？赏ㄟ^關(guān)閉彈簧夾使裝置內(nèi)壓強(qiáng)增大，液體被壓至長頸漏斗內(nèi)，液面降低至塑料片以下，此時固液分離反應(yīng)停止，所以該裝置可以。注意：此裝置塑料片上不適合放置固體（如MnO2等）實踐應(yīng)用1.實驗室常用下列裝置制取、收集氧氣，并驗證氧氣的一些化學(xué)性質(zhì)。請你按要求回答下列問題：（1）寫出儀器①的名稱：。（2）圖G的實驗中，集氣瓶底要預(yù)留少量水，其目的是。（3）實驗室常用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣，若要控制反應(yīng)速率，得到平穩(wěn)的氧氣流，應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是（填標(biāo)號）。該反應(yīng)的文字表達(dá)式為?？键c一工業(yè)制取氧氣【例1】工業(yè)制取氧氣主要有下列步驟。將經(jīng)過除塵、除二氧化碳、除水的空氣進(jìn)行下列操作：（1）儲存在藍(lán)色鋼瓶里的“工業(yè)液氧”是（填“純凈物”或“混合物”）。（2）工業(yè)制氧氣的原理是。（3）工業(yè)制取氧氣用分離液態(tài)空氣的方法而不用加熱高錳酸鉀的方法的原因是（寫出一點即可）。解題要點解題要點工業(yè)上利用液氮和液氧的沸點不同，將它們進(jìn)行分離，進(jìn)而得到液氧，獲得的液氧是混合物?！咀兪?1】空氣是一種寶貴的自然資源。請回答下列問題：（1）科學(xué)家研制的人造空氣可供航天員呼吸。人造空氣中氮氣的體積分?jǐn)?shù)約為70%，比空氣中氮氣的體積分?jǐn)?shù)(選填“大”或“小”)。（2）工業(yè)上常用分離液態(tài)空氣的方法制取氧氣。蒸發(fā)液態(tài)空氣可分離出氧氣和氮氣，其原理是利用液氮和液氧的(選填“密度”或“沸點”)不同，該變化屬于(選填“物理”或“化學(xué)”)變化。（3）部分冰箱用“氣調(diào)保鮮”的方式達(dá)到對食物保鮮的效果。下圖是工業(yè)上用膜分離技術(shù)實現(xiàn)“氣調(diào)保鮮”的流程示意圖。在空氣分離后，進(jìn)入冰箱保鮮室內(nèi)的氣體是(選填“富氧空氣”或“富氮空氣”)，這一保鮮原理主要是。（4）空氣質(zhì)量與人體健康密切相關(guān)，請寫出一條有利于保護(hù)空氣的措施?！咀兪?2】分離空氣的簡易流程如下圖：（1）經(jīng)過操作A處理后的空氣屬于（填“純凈物”或“混合物”），所發(fā)生的變化屬于（填“物理變化”或“化學(xué)變化”）。（2）由操作B可以看出氮氣的沸點比氧氣的沸點（填“高”或“低”）。嫦娥五號取回的月壤就保存在氮氣中，這說明氮氣的化學(xué)性質(zhì)（填“活潑”或“不活潑”）?？键c二氧氣實驗室制法的綜合考查【例2】實驗室常用圖1中的裝置來制取和收集氣體。請回答問題：（1）圖1中儀器①的名稱是。（2）實驗室用過氧化氫溶液和二氧化錳混合制取氧氣，應(yīng)在圖1中選擇的發(fā)生裝置是（填字母），發(fā)生反應(yīng)的文字表達(dá)式為，該反應(yīng)的基本反應(yīng)類型是反應(yīng)。（3）以下是實驗室用高錳酸鉀制取氧氣并用排水法收集的主要操作步驟。下列實驗步驟正確的排序為______（填字母）。A．熄滅酒精燈B．檢查裝置的氣密性C．用排水法收集氧氣D．收集完畢，將導(dǎo)管從水槽中移出E．將試管固定在鐵架臺上F．將試劑裝入試管，用帶導(dǎo)管的單孔橡膠塞塞緊試管G．點燃酒精燈，先使試管受熱均勻，然后對準(zhǔn)試管中盛放試劑的部位加熱（4）用裝置C收集氧氣，檢驗氧氣已收集滿的操作是。（5）在學(xué)習(xí)了實驗室制氧氣之后，小樂同學(xué)查閱了相關(guān)資料，利用塑料瓶、注射器、吸管等設(shè)計并制作了簡易供氧器（如圖2），其中試劑A是過碳酸鈉和二氧化錳的混合物（過碳酸鈉遇水會生成過氧化氫）。下列關(guān)于該實驗的說法，錯誤的是______（填字母）。A．吸管相當(dāng)于導(dǎo)管 B．注射器相當(dāng)長頸漏斗 C．該裝置可控制反應(yīng)速率【變式21】請結(jié)合下列實驗常用裝置，回答有關(guān)問題：（1）寫出裝置B和C中相同玻璃儀器的名稱（只寫一種）（2）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣，應(yīng)選用發(fā)生裝置（填字母序號），反應(yīng)的化學(xué)符號表達(dá)式為。實驗室常用塊狀石灰石與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳?xì)怏w，已知二氧化碳密度比空氣大，能溶于水。則制取二氧化碳?xì)怏w，應(yīng)該從圖中選擇的裝置是。（3）若用F裝置收集氧氣，則氣體從端進(jìn)入（填“a”或“b”）?！咀兪?2】AF是實驗室制取氣體的常用裝置?；卮鹣铝袉栴}：（1）儀器a的名稱是。（2）實驗室用過氧化氫制取一瓶較純凈的氧氣，選擇的裝置組合是(填字母)，反應(yīng)的符號表達(dá)式是。（3）用收集的氧氣進(jìn)行“鐵絲在氧氣中的燃燒”的實驗，觀察到的現(xiàn)象是，在集氣瓶底部放少量水的目的是。（4）若選用BE裝置加熱高錳酸鉀制取氧氣，有下列操作：①熄滅酒精燈；②裝藥品，固定裝置；③檢查裝置氣密性；④收集氣體；⑤連接儀器；⑥點燃酒精燈，加熱；⑦從水槽中取出導(dǎo)氣管。正確的操作順序為___________。A．⑦②③①④⑤⑥ B．⑤③②⑥④①⑦ C．⑤③②⑥④⑦① D．⑤②③⑥④①⑦（5）F裝置常稱為“多功能瓶”，可用來收集氣體。若利用排水法收集氣體，則氣體應(yīng)該從(填“m”或“n”)端通入?？键c三制取氧氣的圖像問題【例3】某同學(xué)將一定量過氧化氫溶液緩慢加入盛有二氧化錳的試管中，下列圖像不正確的是A．B．C．D．【變式31】質(zhì)量相等的兩份藥品a和b，a是混有二氧化錳的過氧化氫溶液，b是過氧化氫溶液，則收集到氧氣的質(zhì)量隨反應(yīng)時間變化的圖象如圖，其中正確的是【變式32】下列圖像能正確表示對應(yīng)變化關(guān)系的是

A．圖甲：利用紅磷燃燒測定空氣中氧氣的含量，集氣瓶中氣體壓強(qiáng)隨時間的變化B．圖乙：利用過氧化氫和二氧化錳制取氧氣，二氧化錳隨時間的變化C．圖丙：加熱高錳酸鉀制取氧氣，固體物質(zhì)的種類隨加熱時間的變化D．圖?。河脙煞莸润w積等濃度的過氧化氫制取氧氣，其中一份加了催化劑，產(chǎn)生氧氣的質(zhì)量隨反應(yīng)時間的變化基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1．實驗室用高錳酸鉀制取氧氣時，下列實驗操作正確的是A．檢查氣密性時，先緊握試管，然后將導(dǎo)管的一端放入水中B．組裝儀器時，將導(dǎo)管口伸入盛滿水的集氣瓶，然后加熱試管C．收集滿氣體時，將集氣瓶移出水槽，然后用玻璃片蓋住瓶口D．實驗結(jié)束時，將導(dǎo)管移出水槽，然后熄滅酒精燈2．科學(xué)規(guī)范的實驗操作是實驗成功和安全的重要保證。下列有關(guān)氧氣的制取和性質(zhì)研究的實驗中，錯誤的是A．檢查裝置氣密性 B．制取氧氣C．收集氧氣 D．性質(zhì)實驗3．如圖所示是某興趣小組設(shè)計的簡易供氧器，下列有關(guān)說法不正確的是A．反應(yīng)倉相當(dāng)于實驗室制取氧氣的發(fā)生裝置B．過濾倉中氣泡的多少可以判斷氧氣排出的快慢C．輸出的氧氣可作為燃料D．該裝置可以給魚缸中的魚供氧氣4．實驗室用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣。下列有關(guān)操作的敘述，正確的是A．試管口應(yīng)該略向上傾斜 B．用酒精燈的內(nèi)焰加熱C．導(dǎo)管口一有氣泡冒出就開始收集 D．收集前集氣瓶應(yīng)裝滿水閱讀下列材料，完成下面小題。5．在高錳酸鉀制氧氣實驗中，一定不需要用到的儀器是A．酒精燈 B．試管 C．漏斗 D．集氣瓶6．下列關(guān)于高錳酸鉀的說法，正確的是A．高錳酸鉀應(yīng)保存于棕色試劑瓶 B．高錳酸鉀受熱不易發(fā)生分解C．高錳酸鉀難溶于水 D．制氧氣時高錳酸鉀中的氧全部轉(zhuǎn)化為氧氣7．實驗室制取氧氣時，必須滿足的條件是A．使用催化劑 B．用高錳酸鉀制取時需加熱C．用排水法收集氧氣 D．用燃著的木條檢驗是否收集滿8．為了探究影響過氧化氫分解速率的因素，設(shè)計了如下幾組實驗。下列說法不正確的是序號過氧化氫溶液反應(yīng)溫度體積溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)①10mL5%0.1g25℃②10mL10%0.1g25℃③10mL5%0.1g40℃④10mL5%0.3g25℃A．對比①與②，可以探究過氧化氫溶液濃度對反應(yīng)速率的影響B(tài)．對比①與③，可以探究溫度對反應(yīng)速率的影響D．實驗①與實驗③最終收集到的氧氣質(zhì)量基本相同9．實驗室制取氧氣及氧氣的性質(zhì)實驗涉及的實驗裝置及操作正確的是A．裝置甲加入試劑 B．裝置乙制取氧氣C．裝置丙收集氧氣 D．裝置丁進(jìn)行鐵絲在氧氣中燃燒10．酵母可用于催化過氧化氫分解。實驗如圖，塑料瓶會涌出柱狀泡沫，它被形象地稱為“大象牙膏”。下列分析正確的是B．顏料可使反應(yīng)產(chǎn)生更多泡沫C．酵母能促使過氧化氫產(chǎn)生更多氣體D．泡沫中的氣體能使帶火星的木條復(fù)燃11．實驗室可用如圖裝置制取和收集氧氣。有關(guān)說法錯誤的是B．實驗室可用該裝置分解過氧化氫制取氧氣C．裝置圖中儀器①名稱是鐵架臺 D．棉花團(tuán)具有防止固體粉末進(jìn)入導(dǎo)管的作用綜合應(yīng)用12．如圖是某化學(xué)興趣小組利用下列裝置進(jìn)行實驗室制取和收集氣體的實驗，請回答：（1）指出標(biāo)號儀器名稱：②。（2）若用高錳酸鉀制取氧氣，應(yīng)選用的發(fā)生裝置是。（3）若用F裝置收集氧氣，則氣體從端進(jìn)(填“a”或“b”)。（4）如圖所示，集氣瓶中裝有體積分?jǐn)?shù)為80%的水。當(dāng)使用排水法收集氧氣后，集氣瓶中仍留有20%的水，則收集后集氣瓶氣體中氧氣的體積分?jǐn)?shù)是。(受氣候等地理條件的影響，當(dāng)?shù)乜諝庵械难鯕怏w積分?jǐn)?shù)按20%計算)（5）在跨學(xué)科實踐活動中，某探究小組同學(xué)用下圖的自制“制氧機(jī)”制備?！静僮鳌吭谧笃恐幸来渭尤脒m量水、過碳酸鈉和二氧化錳。【現(xiàn)象】左瓶中黑色粉末翻騰、液體渾濁，瓶壁溫?zé)幔河移克袑?dǎo)管口有氣泡冒出?！驹u價】左瓶中的二氧化錳可通過過濾、洗滌、烘干等操作回收；右瓶中水的作用是(寫一條)。13．在實驗室和生活中選擇合適的試劑和裝置可以制取氣體。圖甲是實驗室常用來制取氣體的裝置。（1）寫出圖中①儀器名稱。（2）組裝A裝置時，依據(jù)酒精燈(填“外焰”或“內(nèi)焰”)的高度調(diào)節(jié)試管高度。（3）實驗前，用圖乙所示方法檢查裝置氣密性時，如果氣密性良好，很快會出現(xiàn)的現(xiàn)象是___________(填字母序號)。A． B． C．（4）實驗室用電石(固體，主要成分CaC2)和水反應(yīng)制取乙炔(C2H2)氣體，該反應(yīng)極劇烈，為控制反應(yīng)速率，發(fā)生裝置應(yīng)選(填序號)。（5）如圖所示，實驗室制取氧氣時，在試管中加熱一定質(zhì)量的高錳酸鉀，隨著實驗的進(jìn)行，縱坐標(biāo)不能表示的是___________。A．氧氣的質(zhì)量 B．二氧化錳的質(zhì)量C．錳酸鉀的質(zhì)量 D．高錳酸鉀的質(zhì)量14．化學(xué)實驗是進(jìn)行科學(xué)探究的重要手段。任務(wù)一利用如圖所示的實驗裝置制備常見氣體，請回答有關(guān)問題：（1）寫出圖中儀器①的名稱：。（2）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣，在加入藥品前的操作是，選用的發(fā)生裝置是（填字母）。該反應(yīng)的文字表達(dá)式為；收集較純凈的氧氣宜選用（填字母）。（3）實驗室用雙氧水和二氧化錳制取氧氣時應(yīng)選用的發(fā)生裝置（填字母標(biāo)號，下同）寫出該反應(yīng)的文字表達(dá)式；用裝置C來收集氣體的驗滿方法是。（4）如F圖是一個正放的多功能瓶，可用于收集氣體、洗滌氣體、干燥氣體、貯存氣體等。在實驗室里，用鋅和稀硫酸溶液反應(yīng)來制取氫氣，應(yīng)選用的發(fā)生裝置是（填字母），氫氣的密度比空氣小，且難溶于水，若用排空氣法收集氫氣時，氫氣從（填“a”或“b”）端通入。（5）為了探究“鐵可以在純凈的氧氣中燃燒”，化學(xué)小組的同學(xué)做了如下實驗：在一段螺旋狀鐵絲末端系一根火柴，用坩堝鉗夾住鐵絲，然后將火柴在酒精燈上點燃，將鐵絲由集氣瓶口向下慢慢伸入，如圖3所示（夾持裝置已略去）。①小雪同學(xué)發(fā)現(xiàn)鐵絲只紅熱，沒有觀察到其他現(xiàn)象，她分析，除了