3.2氧氣的制取-第2課時(shí)

過(guò)氧化氫制氧氣

分解反應(yīng)

工業(yè)制氧氣第三單元

維持生命的物質(zhì)—氧氣、水科粵2024版化學(xué)九年級(jí)上冊(cè)【精做課件】授課教師：********班級(jí)：********時(shí)間：********氧氣的制取-第2課時(shí)

過(guò)氧化氫制氧氣

分解反應(yīng)

工業(yè)制氧氣一、復(fù)習(xí)回顧，導(dǎo)入新課引導(dǎo)學(xué)生回顧上節(jié)課高錳酸鉀制取氧氣的內(nèi)容，提問(wèn)：“高錳酸鉀制取氧氣的反應(yīng)原理是什么？實(shí)驗(yàn)操作中‘查、裝、定、點(diǎn)、收、離、熄’各步驟的關(guān)鍵注意事項(xiàng)有哪些？”隨機(jī)抽取學(xué)生回答，強(qiáng)化記憶

。接著提出問(wèn)題：“除了用高錳酸鉀制取氧氣，還有其他方法可以在實(shí)驗(yàn)室制取氧氣嗎？工業(yè)上又是如何大量制取氧氣的呢？”由此引出本節(jié)課對(duì)過(guò)氧化氫制氧氣、分解反應(yīng)以及工業(yè)制氧氣的學(xué)習(xí)

。二、過(guò)氧化氫制氧氣（一）反應(yīng)原理展示過(guò)氧化氫溶液，介紹過(guò)氧化氫（\(H_{2}O_{2}\)）在二氧化錳（\(MnO_{2}\)）作催化劑的條件下，分解生成水（\(H_{2}O\)）和氧氣（\(O_{2}\)），化學(xué)方程式為：\(2H_{2}O_{2}\stackrel{MnO_{2}}{=\!=\!=}2H_{2}O+O_{2}a??\)。講解催化劑的概念，說(shuō)明二氧化錳在反應(yīng)中能改變反應(yīng)速率，而自身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都沒(méi)有發(fā)生變化

。通過(guò)對(duì)比過(guò)氧化氫溶液在有、無(wú)二氧化錳時(shí)的分解情況實(shí)驗(yàn)視頻，讓學(xué)生直觀感受催化劑的作用

。（二）實(shí)驗(yàn)裝置發(fā)生裝置：介紹過(guò)氧化氫制氧氣的發(fā)生裝置由長(zhǎng)頸漏斗（或分液漏斗）、錐形瓶、帶導(dǎo)管的橡皮塞等組成

。與高錳酸鉀制氧氣的固體加熱型發(fā)生裝置對(duì)比，說(shuō)明該裝置適用于固體與液體不加熱的反應(yīng)

。強(qiáng)調(diào)長(zhǎng)頸漏斗下端要伸入液面以下，形成液封，防止生成的氣體從長(zhǎng)頸漏斗逸出；若使用分液漏斗，可以通過(guò)控制液體的滴加速度來(lái)控制反應(yīng)速率

。收集裝置：由于氧氣不易溶于水且密度比空氣略大，同樣可以采用排水法和向上排空氣法收集氧氣，收集裝置與高錳酸鉀制氧氣時(shí)相同

。再次復(fù)習(xí)兩種收集方法的操作要點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)，加深學(xué)生理解

。（三）實(shí)驗(yàn)操作步驟連接裝置：按照從下到上、從左到右的順序連接發(fā)生裝置和收集裝置

。檢查氣密性：用止水夾夾住導(dǎo)管，向長(zhǎng)頸漏斗中加水，若長(zhǎng)頸漏斗中形成一段穩(wěn)定的水柱，說(shuō)明裝置氣密性良好

。加藥品：先在錐形瓶中加入二氧化錳固體，再通過(guò)長(zhǎng)頸漏斗（或分液漏斗）加入過(guò)氧化氫溶液

。收集氣體：根據(jù)需要選擇排水法或向上排空氣法收集氧氣

。驗(yàn)滿（向上排空氣法）：將帶火星的木條放在集氣瓶口，若木條復(fù)燃，說(shuō)明氧氣已收集滿

。（四）注意事項(xiàng)長(zhǎng)頸漏斗的下端管口應(yīng)伸入液面以下，防止氣體逸出

。若使用分液漏斗，可通過(guò)調(diào)節(jié)活塞控制過(guò)氧化氫溶液的滴加速率，從而控制反應(yīng)速率

。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，催化劑二氧化錳可以通過(guò)過(guò)濾、洗滌、干燥的方法回收再利用

。三、分解反應(yīng)（一）概念講解對(duì)比高錳酸鉀制氧氣（\(2KMnO_{4}\stackrel{\triangle}{=\!=\!=}K_{2}MnO_{4}+MnO_{2}+O_{2}a??\)）和過(guò)氧化氫制氧氣（\(2H_{2}O_{2}\stackrel{MnO_{2}}{=\!=\!=}2H_{2}O+O_{2}a??\)）的化學(xué)方程式，引導(dǎo)學(xué)生觀察反應(yīng)物和生成物的種類

?？偨Y(jié)出分解反應(yīng)的定義：由一種物質(zhì)生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應(yīng)叫做分解反應(yīng)

。強(qiáng)調(diào)分解反應(yīng)的特點(diǎn)是“一變多”，與化合反應(yīng)“多變一”的特點(diǎn)形成鮮明對(duì)比

。（二）實(shí)例分析列舉更多分解反應(yīng)的實(shí)例，如氯酸鉀在二氧化錳催化和加熱條件下分解生成氯化鉀和氧氣（\(2KClO_{3}\stackrel{MnO_{2}}{\underset{\triangle}{=\!=\!=}}2KCl+3O_{2}a??\)），水在通電條件下分解生成氫氣和氧氣（\(2H_{2}O\stackrel{é????μ}{=\!=\!=}2H_{2}a??+O_{2}a??\)）

。讓學(xué)生判斷這些反應(yīng)是否屬于分解反應(yīng)，加深對(duì)分解反應(yīng)概念的理解

。四、工業(yè)制氧氣（一）分離液態(tài)空氣法講解工業(yè)上制取氧氣主要采用分離液態(tài)空氣法

。介紹空氣的主要成分是氮?dú)夂脱鯕猓獨(dú)獾姆悬c(diǎn)是\(-196^{\circ}C\)，氧氣的沸點(diǎn)是\(-183^{\circ}C\)。具體過(guò)程為：先將空氣加壓降溫，使其變?yōu)橐簯B(tài)空氣；然后升高溫度，由于氮?dú)獾姆悬c(diǎn)比氧氣低，氮?dú)庀日舭l(fā)出來(lái)，剩下的主要就是液態(tài)氧

。展示分離液態(tài)空氣法的流程圖，幫助學(xué)生理解整個(gè)過(guò)程

。（二）膜分離技術(shù)簡(jiǎn)單介紹隨著科技發(fā)展，膜分離技術(shù)也應(yīng)用于工業(yè)制氧氣

。在一定壓力下，讓空氣通過(guò)具有富集氧氣功能的薄膜，可得到含氧量較高的富氧空氣，進(jìn)一步分離可得到氧氣

。（三）與實(shí)驗(yàn)室制法的對(duì)比從原理、原料、條件、產(chǎn)品純度等方面對(duì)比工業(yè)制氧氣和實(shí)驗(yàn)室制氧氣

。工業(yè)制氧氣利用的是空氣中各成分沸點(diǎn)不同進(jìn)行物理分離，原料是空氣，條件是加壓降溫，制得的氧氣純度相對(duì)較低，但產(chǎn)量大；實(shí)驗(yàn)室制氧氣利用化學(xué)反應(yīng)，原料是化學(xué)藥品，條件是加熱或使用催化劑，制得的氧氣純度較高，但產(chǎn)量小

。通過(guò)對(duì)比，讓學(xué)生理解不同制氧方法的特點(diǎn)和適用范圍

。五、課堂小結(jié)總結(jié)過(guò)氧化氫制氧氣的反應(yīng)原理、實(shí)驗(yàn)裝置、操作步驟和注意事項(xiàng)，強(qiáng)調(diào)催化劑的作用

。鞏固分解反應(yīng)的概念，通過(guò)實(shí)例加深對(duì)“一變多”特點(diǎn)的理解

。梳理工業(yè)制氧氣的方法，對(duì)比工業(yè)制氧和實(shí)驗(yàn)室制氧的區(qū)別

。六、課堂練習(xí)與課后作業(yè)（一）課堂練習(xí)過(guò)氧化氫分解制取氧氣時(shí)，二氧化錳的作用是（

）A.增加氧氣的產(chǎn)量B.作反應(yīng)物C.加快反應(yīng)速率D.減慢反應(yīng)速率下列反應(yīng)屬于分解反應(yīng)的是（

）A.\(C+O_{2}\stackrel{??1???}{=\!=\!=}CO_{2}\)B.\(2H_{2}+O_{2}\stackrel{??1???}{=\!=\!=}2H_{2}O\)C.\(CaCO_{3}\stackrel{é?????}{=\!=\!=}CaO+CO_{2}a??\)D.\(2Mg+O_{2}\stackrel{??1???}{=\!=\!=}2MgO\)工業(yè)上制取氧氣的方法是（

）A.加熱高錳酸鉀B.分解過(guò)氧化氫C.分離液態(tài)空氣D.電解水（二）課后作業(yè)完成教材中與過(guò)氧化氫制氧氣、分解反應(yīng)、工業(yè)制氧氣相關(guān)的練習(xí)題

。查閱資料，了解更多關(guān)于氧氣制取方法的新進(jìn)展，并寫一篇簡(jiǎn)短的科普小文章

。5課堂檢測(cè)4新知講解6變式訓(xùn)練7考試考法8小結(jié)梳理學(xué)習(xí)目錄1復(fù)習(xí)引入2新知講解3典例講解推進(jìn)新課觀察活動(dòng)【實(shí)驗(yàn)3-5】用濃度為10％的過(guò)氧化氫溶液和二氧化錳完成下列實(shí)驗(yàn)。（2）取少量二氧化錳裝入另一試管中，將帶火星的木條伸進(jìn)試管內(nèi)，結(jié)果怎樣？（1）用量筒量取4mL過(guò)氧化氫溶液加入試管中，將帶火星的木條伸進(jìn)試管內(nèi)，結(jié)果怎樣？（3）再取少量二氧化錳于第三支試管中，再量取4mL過(guò)氧化氫溶液加入，將帶火星的木條伸進(jìn)試管內(nèi)，有什么現(xiàn)象發(fā)生？觀察活動(dòng)（4）待實(shí)驗(yàn)（3）的試管內(nèi)的液體不再放出氣泡時(shí)，重新加入4mL過(guò)氧化氫溶液，再將帶火星的木條伸進(jìn)試管內(nèi)，又有什么現(xiàn)象發(fā)生？請(qǐng)將你觀察到的上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象填入下表，并作出推斷。項(xiàng)目觀察到的現(xiàn)象推斷（1）（2）（3）（4）結(jié)論常溫下過(guò)氧化氫分解得很慢,只能產(chǎn)生極少量的氧氣帶火星的木條不復(fù)燃帶火星的木條不復(fù)燃試管內(nèi)產(chǎn)生大量氣泡,帶火星的木條復(fù)燃試管內(nèi)產(chǎn)生大量氣泡,帶火星的木條復(fù)燃二氧化錳不能分解產(chǎn)生氧氣有大量氧氣生成，二氧化錳能促進(jìn)過(guò)氧化氫分解有大量氧氣生成，反應(yīng)后二氧化錳的化學(xué)性質(zhì)沒(méi)有發(fā)生改變?cè)谟卸趸i存在的條件下,過(guò)氧化氫能更快地分解產(chǎn)生氧氣討論與交流＞＞＞1.比較上述幾個(gè)實(shí)驗(yàn)，過(guò)氧化氫在什么條件下更容易分解放出氧氣？

過(guò)氧化氫在有二氧化錳存在的條件下更容易分解放出氧氣。討論與交流＞＞＞2.上述【實(shí)驗(yàn)3-5】(4)可以重復(fù)多次，而且若在實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)確稱出二氧化錳的質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)后將二氧化錳回收、干燥、再稱量，會(huì)發(fā)現(xiàn)它的質(zhì)量沒(méi)有改變。根據(jù)這個(gè)事實(shí)，你對(duì)二氧化錳所起的作用有什么看法？二氧化錳能促進(jìn)過(guò)氧化氫分解，它的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都不變。思路與方法導(dǎo)引＞＞＞對(duì)比實(shí)驗(yàn)

對(duì)比實(shí)驗(yàn)是指設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上的實(shí)驗(yàn)組，通過(guò)對(duì)結(jié)果的比較分析，來(lái)探究各種因素與實(shí)驗(yàn)對(duì)象的關(guān)系。每次只能改變一個(gè)因素,除了改變的那個(gè)因素外，其他因素應(yīng)該保持一樣。如[實(shí)驗(yàn)3-5](1)和（3）中產(chǎn)生氧氣的速率不同，在這一組實(shí)驗(yàn)中，除了有無(wú)二氧化錳外，過(guò)氧化氫溶液的濃度和體積均相同。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較分析，可以知道二氧化錳能加速過(guò)氧化氫溶液的分解，這樣的實(shí)驗(yàn)方法稱為對(duì)比實(shí)驗(yàn)?；瘜W(xué)上把這種在化學(xué)反應(yīng)中能改變其他物質(zhì)的反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后沒(méi)有發(fā)生變化的物質(zhì)叫做催化劑。催化劑所起的作用稱為催化作用。知識(shí)拓展：影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素：溫度、催化劑、反應(yīng)物濃度、反應(yīng)物間的接觸面積等。催化劑的特點(diǎn)特點(diǎn)一“變”兩“不變”本身的質(zhì)量不變本身的化學(xué)性質(zhì)不變改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，包括加快和減慢此外，實(shí)驗(yàn)室還用在二氧化錳催化作用下加熱氯酸鉀的方法制取氧氣。文字表達(dá)式是：氯酸鉀氯化鉀+氧氣加熱二氧化錳(KClO3)(KCl)(O2)檢查站

現(xiàn)在你已經(jīng)學(xué)習(xí)了三種實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的方法，請(qǐng)完善下表?；仡櫽酶咤i酸鉀制取氧氣的實(shí)驗(yàn)裝置，設(shè)計(jì)一套用氯酸鉀制取氧氣的裝置。反應(yīng)原理反應(yīng)物狀態(tài)反應(yīng)條件氧氣的性質(zhì)固體加熱氧氣______溶于水，且不與水反應(yīng)。氧氣的密度比空氣略_____。高錳酸鉀錳酸鉀＋二氧化錳＋氧氣加熱過(guò)氧化氫

水＋氧氣二氧化錳氯酸鉀

氯化鉀＋氧氣二氧化錳加熱固體和液體催化劑、加熱固體和固體催化劑不易大討論與交流＞＞＞1.請(qǐng)比較：實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的三種反應(yīng)中，除了生成物都有氧氣之外，還有什么其他共同之處?反應(yīng)物都是一種,生成物都是兩種或兩種以上。討論與交流＞＞＞2.與上節(jié)所學(xué)的化合反應(yīng)對(duì)比，本節(jié)所學(xué)的三種制取氧氣的化學(xué)反應(yīng)有什么不同特點(diǎn)?化合反應(yīng)的反應(yīng)物是兩種或兩種以上,生成物只有一種；本節(jié)所學(xué)的三種制氧氣的化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)物只有一種,生成物是兩種或兩種以上。分解反應(yīng)：由一種物質(zhì)生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應(yīng)。高錳酸鉀錳酸鉀＋二氧化錳＋氧氣加熱過(guò)氧化氫水＋氧氣二氧化錳氯酸鉀氯化鉀＋氧氣二氧化錳加熱ABA＋B＋…分解反應(yīng)與化合反應(yīng)的比較分解反應(yīng)化合反應(yīng)定義由一種物質(zhì)生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應(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)特點(diǎn)一變多多變一聯(lián)系兩者是并列關(guān)系,互不從屬,也無(wú)交集;都屬于化學(xué)反應(yīng)的基本類型實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的方法不適合工業(yè)生產(chǎn)的要求。工業(yè)上制備大量氧氣時(shí)，需要考慮成本是否便宜，原料是否容易獲得，生產(chǎn)對(duì)環(huán)境有無(wú)負(fù)面影響等。從這些角度考慮，利用空氣中豐富的氧氣資源是很劃算的，如果能把氧氣與氮?dú)夥珠_(kāi)，不僅能得到較純凈的氧氣，還能得到較純凈的氮?dú)狻?/p>

怎樣才能將空氣中的氧氣和氮?dú)夥蛛x開(kāi)呢？液化空氣制氧氣是工業(yè)上常用的方法。已知液氮的沸點(diǎn)是-196℃，液氧的沸點(diǎn)是-183℃，所以當(dāng)空氣液化后，適當(dāng)升溫到-196℃至-183℃之間，液氮即汽化為氮?dú)?，而剩下的主要就是液氧了。為了常溫貯存、運(yùn)輸和使用，工廠將液態(tài)氧汽化成為氧氣，用150倍大氣壓強(qiáng)的氣壓加以壓縮后，貯存于鋼瓶里。你如果在醫(yī)院或氣焊的工廠里，看到外殼漆藍(lán)色的鋼瓶，那就是氧氣瓶。知識(shí)視窗利用膜分離技術(shù)富集空氣中的氧氣，是近年來(lái)出現(xiàn)的新方法。在一定壓力下，讓空氣通過(guò)具有氧氣富集功能的薄膜，反復(fù)進(jìn)行多級(jí)分離，便可得到含氧氣90％以上的富氧空氣，它在醫(yī)療、化工、煉鋼、發(fā)酵等方面都有廣泛的應(yīng)用。知識(shí)點(diǎn)1

過(guò)氧化氫制氧氣1.

［2024·蘇州］某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如圖實(shí)驗(yàn)對(duì)過(guò)氧化氫分解進(jìn)行探究。下列相關(guān)說(shuō)法不正確的是(

)

√

返回2.［2025·太原階段］探究分解過(guò)氧化氫制氧氣的反應(yīng)中二氧化錳的作用。

（2）實(shí)驗(yàn)原理：圖2中發(fā)生反應(yīng)的文字表達(dá)式為_(kāi)

___________________________。

（3）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：圖1中帶火星木條不復(fù)燃；圖3中的現(xiàn)象為_(kāi)_________________。帶火星的木條復(fù)燃【點(diǎn)撥】圖3中觀察到的現(xiàn)象是帶火星的木條復(fù)燃，是因?yàn)檫^(guò)氧化氫在二氧化錳的催化作用下迅速分解產(chǎn)生大量的氧氣。（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：二氧化錳可使過(guò)氧化氫分解的速率______。加快【點(diǎn)撥】由圖1和圖3的現(xiàn)象可知，二氧化錳可使過(guò)氧化氫分解的速率加快。［問(wèn)題與思考］（5）研究表明，二氧化錳是該反應(yīng)的催化劑，它的化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后______（填“有”或“沒(méi)有”）變化。沒(méi)有【點(diǎn)撥】根據(jù)催化劑的特點(diǎn)，二氧化錳在反應(yīng)前后的化學(xué)性質(zhì)沒(méi)有發(fā)生變化。（6）常溫下，圖1試管內(nèi)也產(chǎn)生了氧氣，但帶火星木條不能復(fù)燃的原因可能是_______________________________________________。

常溫下，過(guò)氧化氫分解速率太慢，產(chǎn)生的氧氣太少【點(diǎn)撥】常溫下，圖1試管內(nèi)也產(chǎn)生了氧氣，但帶火星木條不能復(fù)燃的原因可能是常溫下，過(guò)氧化氫分解速率太慢，產(chǎn)生的氧氣太少。返回知識(shí)點(diǎn)2

分解反應(yīng)3.

［2025·邵陽(yáng)月考改編］下列反應(yīng)中，不屬于分解反應(yīng)的是(

)B

返回知識(shí)點(diǎn)3

工業(yè)制氧氣

B糾易錯(cuò)

不能正確理解催化劑的作用5.

實(shí)驗(yàn)室用過(guò)氧化氫溶液制氧氣，下列說(shuō)法正確的是(

)BA.

不加二氧化錳就不會(huì)生成氧氣B.