第二單元空氣和氧氣課題3制取氧氣1．初步學(xué)習(xí)氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法，歸納實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般思路與方法。2．了解化學(xué)反應(yīng)需要一定的條件，知道催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)的重要作用。3．認(rèn)識(shí)常見的化合反應(yīng)、分解反應(yīng)及簡單應(yīng)用。一、氧氣的工業(yè)制法1.方法：分離液態(tài)空氣法2.原理：利用液態(tài)氧和液態(tài)氮的沸點(diǎn)不同。3.具體過程：在低溫下加壓，使空氣液化，然后升溫，液態(tài)氮的沸點(diǎn)比液態(tài)氧的沸點(diǎn)低，氮?dú)庀日舭l(fā)出來，剩下主要是液氧。通常把氧氣加壓后儲(chǔ)存在藍(lán)色的鋼瓶中。【易錯(cuò)提醒】分離液態(tài)空氣制取氧氣利用的是氮?dú)夂脱鯕獾姆悬c(diǎn)不同，故為物理變化。二．氧氣的實(shí)驗(yàn)室制取1.高錳酸鉀分解制取氧氣加熱（1）試劑：高錳酸鉀（暗紫色固體）加熱（2）文字表達(dá)式：高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣△符號(hào)表達(dá)式：KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑△（3）裝置：發(fā)生裝置：固體加熱型收集裝置：=1\*GB3①排水法收集：依據(jù)氧氣不易溶于水且不與水反應(yīng)。=2\*GB3②向上排空氣法收集：依據(jù)氧氣的密度比空氣略大?！疽族e(cuò)提醒】排水法收集的氧氣較純，但不干燥；向上排空氣法收集的氧氣較干燥，但不純。（4）實(shí)驗(yàn)步驟：①查：連接好裝置并檢查裝置氣密性。②裝：裝入試劑（藥匙或紙槽）試管口塞一團(tuán)棉花，防止加熱時(shí)粉末進(jìn)入導(dǎo)管。③定：固定試管時(shí)，試管口應(yīng)略向下傾斜（防止冷凝水回流使試管底部炸裂）鐵夾夾在試管的中上部，導(dǎo)管伸入試管稍露出橡皮塞，利于產(chǎn)生的氣體排出。④點(diǎn)：點(diǎn)燃酒精燈加熱，先使試管均勻受熱（預(yù)熱），后在固體試劑部位用酒精燈外焰加熱。⑤收：收集氣體。排水法收集：當(dāng)氣泡連續(xù)均勻冒出時(shí)開始收集；當(dāng)集氣瓶口有大量氣泡往外冒時(shí)，氧氣收集滿，在水下用玻璃片蓋住瓶口移出水槽，正放在桌面上，防止氣體逸出。向上排空氣法收集：集氣瓶正放在桌面上，導(dǎo)管伸入集氣瓶底部（為了排盡瓶內(nèi)空氣），將帶火星的木條放在集氣瓶口，若復(fù)燃，則氧氣已收集滿。⑥離：將導(dǎo)管撤離水槽⑦熄：熄滅酒精燈停止加熱先將導(dǎo)氣管移出水面，后熄滅酒精燈，防止水槽中的水倒吸，炸裂試管?？珊営洖椋骸安枨f定點(diǎn)收利息”（每個(gè)字代表一個(gè)步驟：①查②裝③定④點(diǎn)⑤收⑥移⑦熄）2.過氧化氫分解制取氧氣1．試劑：過氧化氫（H2O2）溶液和二氧化錳（MnO2）過氧化氫溶液俗名“雙氧水”，是一種無色溶液，過氧化氫在常溫下可以分解放出氧氣；二氧化錳是黑色粉末。2．原理：二氧化錳MnO2文字表達(dá)式：二氧化錳MnO2符號(hào)表達(dá)式：H2O2H2O+O2↑注：MnO2在該反應(yīng)中是催化劑，起催化作用3．實(shí)驗(yàn)裝置：發(fā)生裝置：固液常溫型裝置（固體與液體反應(yīng)類型，不需加熱）收集裝置：排水法、向上排空氣法4．實(shí)驗(yàn)步驟(1)檢查裝置的氣密性。(2)向錐形瓶中加入二氧化錳固體。(3)塞好帶有分液漏斗(或長頸漏斗)和導(dǎo)管的雙孔橡膠塞。(4)向分液漏斗(或長頸漏斗)中加入過氧化氫溶液。(5)用排水法(或向上排空氣法)收集氣體。三．催化劑和催化作用（1）催化劑1.概念：在化學(xué)反應(yīng)中能改變其他物質(zhì)的反應(yīng)速率，但本身的化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量在反應(yīng)前后不變的物質(zhì)。2.特點(diǎn)：一變（改變反應(yīng)速率，加快或減慢）；兩不變（質(zhì)量、化學(xué)性質(zhì)不變，物理性質(zhì)可能改變）3.注意點(diǎn)：①催化劑不能改變生成物的質(zhì)量，生成物的質(zhì)量由反應(yīng)物的質(zhì)量決定。②催化劑不能控制反應(yīng)的發(fā)生與停止，只能改變化學(xué)反應(yīng)速率。③一種物質(zhì)不僅是一個(gè)反應(yīng)的催化劑，也可能是多種反應(yīng)的催化劑；同一個(gè)反應(yīng)也可能有不同的催化劑。（2）催化作用催化劑在化學(xué)反應(yīng)中所起的作用。分解反應(yīng)1.定義：由一種物質(zhì)生成兩種或兩種以上其它物質(zhì)的反應(yīng)，叫做分解反應(yīng)。2.與化合反應(yīng)比較①化合反應(yīng)：由兩種或兩種以上的物質(zhì)生成另一種物質(zhì)的反應(yīng)。（“多變一”）②分解反應(yīng)：由一種反應(yīng)物生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應(yīng)。（“一變多”）五、探究過氧化氫分解制取氧氣過程中二氧化錳的作用1.實(shí)驗(yàn)步驟與現(xiàn)象分析實(shí)驗(yàn)編號(hào)實(shí)驗(yàn)步驟現(xiàn)象分析（1）在試管中加入5mL5%過氧化氫溶液，伸入帶火星的木條，觀察現(xiàn)象。木條不復(fù)燃常溫下，過氧化氫分解緩慢（2）向上述試管中加入少量二氧化錳，伸入帶火星的木條，觀察現(xiàn)象。產(chǎn)生大量氣泡，木條復(fù)燃二氧化錳能加快過氧化氫的分解（3）待上述試管中沒有現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，重新加入過氧化氫溶液；把帶火星的木條伸入試管，觀察現(xiàn)象。待試管中又沒有現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，再重復(fù)上述操作，觀察現(xiàn)象。產(chǎn)生大量氣泡，木條復(fù)燃氧氣是過氧化氫分解產(chǎn)生的，二氧化錳只起加快產(chǎn)生氧氣的作用結(jié)論二氧化錳能加快過氧化氫的分解速率，且反應(yīng)前后的化學(xué)性質(zhì)不改變2．探究某物質(zhì)是否為某反應(yīng)的催化劑實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路：（1）改變反應(yīng)速率：設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，觀察加入該物質(zhì)前后化學(xué)反應(yīng)速率是否改變。（2）反應(yīng)前后質(zhì)量不變：稱量該物質(zhì)在反應(yīng)前后的質(zhì)量是否發(fā)生變化。（3）化學(xué)性質(zhì)不變：一般進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)，觀察重新加入反應(yīng)物的現(xiàn)象和原來的現(xiàn)象是否相同?？键c(diǎn)一：工業(yè)制取氧氣1.空氣是一種有很多用途的自然資源，可用于工業(yè)上制取氧氣，其流程如下：請(qǐng)據(jù)圖回答：（1）工業(yè)制氧氣屬于（填“物理變化”或“化學(xué)變化”）。（2）氮?dú)獾姆悬c(diǎn)為-196℃，氧氣的沸點(diǎn)為-183℃，在蒸發(fā)的過程中（填“氮?dú)狻被颉把鯕狻保┫缺徽舭l(fā)出來。（3）儲(chǔ)存在藍(lán)色鋼瓶里的“工業(yè)液氧”是（填“純凈物”或“混合物）考點(diǎn)二：氧氣的實(shí)驗(yàn)室制取1．用高錳酸鉀制取氧氣反應(yīng)完畢后殘留物中有二氧化錳，二氧化錳在反應(yīng)中是（）A.催化劑B.氧化劑C.生成物D.反應(yīng)物2．有關(guān)分解過氧化氫溶液制取氧氣說法不正確的是（）A.過氧化氫溶液是無色透明的液體B.二氧化錳是黑色粉末狀固體C.將帶火星的木條伸入裝有過氧化氫溶液的試管中，木條一定復(fù)燃D.向裝有過氧化氫溶液的試管中加入少量二氧化錳，將帶火星的木條伸入試管中，木條復(fù)燃3.下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣的說法錯(cuò)誤的是（）A．檢查氣密性時(shí)，先將導(dǎo)管浸入水中，再用雙手緊握試管B．拆裝置時(shí)先熄滅酒精燈，后將導(dǎo)管撤離水面C．排水法收集氧氣時(shí)，要等連續(xù)均勻冒氣泡再將導(dǎo)管伸入集氣瓶D．用向上排空氣法收集氣體時(shí)，導(dǎo)氣管口應(yīng)伸入集氣瓶底部4．下列有關(guān)制取氧氣的說法中，正確的是（）A.錳酸鉀可作為實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的原料B.用高錳酸鉀制取氧氣不需加入二氧化錳作催化劑C.沒有催化劑的情況下，過氧化氫不會(huì)分解D.只有高錳酸鉀和過氧化氫可用于制取氧氣考點(diǎn)三：催化劑和催化作用1.下列有關(guān)催化劑的說法中錯(cuò)誤的是（）。A．催化劑能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率 B．一個(gè)化學(xué)反應(yīng)只能有一種催化劑C．在化學(xué)反應(yīng)前后催化劑的化學(xué)性質(zhì)沒有改變 D．催化劑不能改變生成物的質(zhì)量2．催化劑在化工生產(chǎn)過程中有重要作用，大多數(shù)化工生產(chǎn)都有催化劑的參與，下列有關(guān)催化劑的說法正確的是（）A.在化學(xué)反應(yīng)后其質(zhì)量增加B.在化學(xué)反應(yīng)后其質(zhì)量減小C.在化學(xué)反應(yīng)后其化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了變化D.同一個(gè)反應(yīng)的催化劑可能有多種考點(diǎn)四：分解反應(yīng)1.下列化學(xué)反應(yīng)中，屬于分解反應(yīng)的是（）A．二氧化碳+水→碳酸B．氫氣+氧氣→水C．鐵+硫酸銅→硫酸亞鐵+銅D．碳酸鈣→氧化鈣+二氧化碳2.下列反應(yīng)屬于分解反應(yīng)的是（）。A．2HgO2Hg＋O2↑B．H2＋CuOCu＋H2OC．C2H5OH＋3O22CO2＋3H2O D．C＋O2CO2考點(diǎn)五：探究過氧化氫分解制取氧氣過程中二氧化錳的作用1．“分解過氧化氫制氧氣的反應(yīng)中二氧化錳的催化作用”，以及“尋找新的催化劑”研究性實(shí)驗(yàn)，引起了化學(xué)探究小組的興趣?！咎岢鰡栴}】氧化鐵能否作過氧化氫溶液分解的催化劑？如果能，其催化效果如何？【實(shí)驗(yàn)探究】分別量取5mL5％過氧化氫溶液放入A、B兩支試管中，向A試管中加入ag氧化鐵粉末，并分別在A、B兩支試管中插入帶火星木條，觀察到A試管中產(chǎn)生氣泡，帶火星木條復(fù)燃，B試管中無明顯現(xiàn)象。待A試管中沒有現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，重新加入過氧化氫溶液，并把帶火星的木條伸入試管，如此反復(fù)多次試驗(yàn)，觀察到試管中均產(chǎn)生氣泡，帶火星木條均復(fù)燃。將實(shí)驗(yàn)II中的剩余物小心過濾，并將所得濾渣進(jìn)行洗滌、干燥、稱量，所得固體質(zhì)量仍為ag。分別量取5mL5％過氧化氫溶液放入C、D兩支試管中，向C試管中加入ag氧化鐵粉末，向D試管中加入ag二氧化錳粉末，觀察現(xiàn)象?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】（1）A試管中產(chǎn)生的氣體是。（2）實(shí)驗(yàn)II、II證明：氧化鐵的和在反應(yīng)前后均沒有發(fā)生變化，可以作過氧化氫分解的催化劑。【實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)】（3）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)IV的目的是。2．科學(xué)探究是新課標(biāo)要求的重要能力，某興趣小組進(jìn)行過氧化氫制氧氣的探究實(shí)驗(yàn)，不小心把過氧化氫溶液飛濺到了表面變黑的銅管上，發(fā)現(xiàn)立即產(chǎn)生大量氣泡，查閱資料：該銅管表面黑色固體是氧化銅（CuO）。【提出問題】氧化銅是否可以作為過氧化氫分解的催化劑？【進(jìn)行假設(shè)】(1)?！緦?shí)驗(yàn)驗(yàn)證】(2)取1g純凈的氧化銅粉末，兩支裝有5mL3%的過氧化氫溶液的試管，進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)一將帶火星的木條伸入裝有5mL3%的過氧化氫溶液的試管中木條實(shí)驗(yàn)二向另一支裝有5mL3%的過氧化氫溶液的試管中加入，再將帶火星的木條伸入試管中木條復(fù)燃【得出結(jié)論】(3)氧化銅可以作為過氧化氫分解的催化劑，寫出該反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式是?！痉此肌?4)該實(shí)驗(yàn)（填“能”或“不能”）證明氧化銅是過氧化氫分解的催化劑，若不能，還應(yīng)該補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)探究步驟是：①將實(shí)驗(yàn)二試管中的混合物過濾出黑色固體，洗滌，干燥，。②用實(shí)驗(yàn)證明黑色固體的（填“性質(zhì)”、“物理性質(zhì)”或“化學(xué)性質(zhì)”）沒變。1.工業(yè)制氧氣采用分離液體空氣法，先將空氣液化，然后逐漸升溫，關(guān)于這個(gè)過程的描述不正確的是（）A．屬于物理變化B．利用了物質(zhì)的沸點(diǎn)不同C．先收集到的氮?dú)夥悬c(diǎn)較低D．有新物質(zhì)氧氣生成2．實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀加熱制取氧氣有以下步驟：①加熱藥品②停止加熱③將導(dǎo)管從水槽中取出④檢查裝置的氣密性⑤將藥品裝入試管中并把裝置安裝好⑥收集氣體正確的操作順序?yàn)椋ǎ〢．④⑤①⑥②③ B．④⑤①⑥③②C．⑤④①⑥②③ D．⑤④①⑥③②3.實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣時(shí)，下列做法錯(cuò)誤的是A．在試管口放一團(tuán)棉花，防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管B．導(dǎo)管口開始有氣泡放出時(shí)不要立即收集，避免收集到的氣體不純C．將收集滿氧氣的集氣瓶正放在桌面上D．實(shí)驗(yàn)結(jié)束停止加熱時(shí)，要先熄滅酒精燈，再將導(dǎo)管移出水面4．在下列反應(yīng)中，與反應(yīng)“氧化汞汞+氧氣”類型相同的是A．銅+氧氣氧化銅 B．碳酸鈣氧化鈣+二氧化碳C．鐵+硫酸銅硫酸亞鐵+銅 D．碳酸鈉+鹽酸氯化鈉+水+二氧化碳5.下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率和催化劑的說法錯(cuò)誤的是（）A．MnO2是催化劑，催化劑都能加快化學(xué)反應(yīng)速率B．某些化學(xué)反應(yīng)可以有多種催化劑C．相同質(zhì)量的木炭粉和塊狀木炭分別在氧氣中燃燒，前者反應(yīng)更快D．催化劑在反應(yīng)前后本身質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變6．為探究過氧化氫分解反應(yīng)快慢的影響因素，某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)，下列說法不正確的是（）實(shí)驗(yàn)①實(shí)驗(yàn)②實(shí)驗(yàn)③A．對(duì)比實(shí)驗(yàn)①和②，可研究常溫下，MnO2對(duì)反應(yīng)快慢的影響B(tài)．對(duì)比實(shí)驗(yàn)①和③，可研究常溫和50℃對(duì)反應(yīng)快慢的影響是否相同C．對(duì)比實(shí)驗(yàn)②和③，可研究MnO2和50℃的溫度對(duì)反應(yīng)快慢的影響是否相同D．綜合實(shí)驗(yàn)①、②和③可知，5%過氧化氫溶液最適合用于實(shí)驗(yàn)室制取氧氣7．某?；瘜W(xué)興趣小組的同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供的儀器和藥品，在老師的指導(dǎo)下從下圖中選擇裝置進(jìn)行了氧氣的制備實(shí)驗(yàn)。(1)寫出儀器a的名稱：。(2)實(shí)驗(yàn)室里用過氧化氫溶液和二氧化錳混合制取氧氣的符號(hào)表達(dá)式為；可選擇的發(fā)生裝置是（填字母）；若制取較純的氧氣，可選擇的收集裝置是（填字母）；選擇氣體收集方法時(shí)，氣體的下列性質(zhì)：①顏色；②密度；③溶解性；④可燃性，必須考慮的是（填序號(hào)）。(3)MnO2在該反應(yīng)中可以重復(fù)使用，理由是。8.化學(xué)探究小組對(duì)“分解過氧化氫制氧氣的反應(yīng)中二氧化錳的作用”及“有沒有其它物質(zhì)在此反應(yīng)中有沒有相同作用”產(chǎn)生了興趣?！咎岢鰡栴}】氧化鐵能否作過氧化氫溶液分解的催化劑?如果能，其催化效果是否比二氧化錳好呢?【實(shí)驗(yàn)探究】實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象Ⅰ.分別量取5mL5%過氧化氫溶液放入A、B兩支試管中，向A試管中加入ag氧化鐵粉末，并分別在A、B兩支試管中插入帶火星木條，觀察現(xiàn)象。A試管中產(chǎn)生氣泡，帶火星木條復(fù)燃，B試管中無明顯現(xiàn)象Ⅱ.待A試管中沒有現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，重新加入過氧化氫溶液，并把帶火星的木條伸入試管，如此反復(fù)多次試驗(yàn)，觀察現(xiàn)象。試管中均產(chǎn)生氣泡，帶火星木條均復(fù)燃Ⅲ.將實(shí)驗(yàn)Ⅱ中的剩余物小心過濾，并將所得濾渣進(jìn)行洗滌、干燥后送到化學(xué)研究所測定。所得固體質(zhì)量為ag，成分為氧化鐵。Ⅳ.分別量取5mL5%過氧化氫溶液放入C、D兩支試管中，向C試管中加入ag氧化鐵粉末，向D試管中加入ag二氧化錳粉末，觀察現(xiàn)象?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】(1)A中產(chǎn)生