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初中化学沪教版九年级上册第1章 开启化学之门第1节 化学给我们带来什么第2课时学案设计
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这是一份初中化学沪教版九年级上册第1章 开启化学之门第1节 化学给我们带来什么第2课时学案设计，文件包含第2章第1节第2课时氧气的制法学案2021-2022沪教版化学九年级上册学生版doc、第2章第1节第2课时氧气的制法学案2021-2022沪教版化学九年级上册教师版doc等2份学案配套教学资源，其中学案共21页， 欢迎下载使用。
第2课时 氧气的制法
氧气的工业制法
1.原理。
利用液态氧和液态氮的 沸点 不同进行分离。
2.过程。
空气液态空气
【微点拨】工业分离液态空气法制备氧气的过程,没有新物质生成,属于物理变化。
氧气的实验室制法
1.加热高锰酸钾制氧气:
(1)反应原理: 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 。
(2)实验装置:
①发生装置。
②收集装置。
A为 向上排空气 法,原因是氧气的密度比空气 大 。
B为 排水 法,原因是氧气 不易 溶于水。
③检验:将带火星的木条伸入瓶中,观察到 木条复燃 。
④注意事项。
a.实验开始时应先检查装置的 气密性 ,确保装置不漏气。具体方法(如图)
用手握住试管时,导管口会 有气泡冒出 ;移开手后过一段时间,导管中会形成 一段水柱 ,说明装置气密性良好。
b.在试管口放置一小团蓬松的棉花团(或少量玻璃棉),防止 高锰酸钾粉末堵塞导管 。
c.停止实验时,应先将导管 移出水面 ,再 熄灭酒精灯 ,以免产生 倒吸 现象,使试管炸裂。
2.双氧水制取氧气:
(1)制取装置。
(2)检验:把稀的双氧水从分液漏斗慢慢加入装有少量二氧化锰粉末的锥形瓶中,收集一集气瓶气体,将带火星的木条伸入集气瓶中,观察到 木条复燃 。
3.氯酸钾制取氧气的反应原理: 氯酸钾氯化钾+氧气 。
【微点拨】用氯酸钾制取氧气的发生装置和高锰酸钾制取氧气的发生装置相同,只是试管口不用放棉花。
催化剂
1.概念:
在化学反应中能 增大 化学反应速率,但本身的 质量和化学性质 在反应前后都没有发生变化的物质。
2.特点:
(1)改变化学反应速率。
(2)催化剂本身的 质量 和 化学性质 在反应前后不变。
(3)催化剂 不改变 (选填“改变”或“不改变”)生成物的质量。
【微点拨】催化剂的化学性质在化学反应前后没有改变,但物理性质可能改变。
【漫画助学】
工业制氧气时,氮气先从液态空气中蒸发出来,此过程中没有新物质生成,属于物理变化。
【易错导思】
棉花:你知道我的作用吗?
提示:棉花的作用是防止加热时高锰酸钾粉末进入导管。
【易错提醒】
1.催化剂只能改变化学反应的速率,不能增加或减少生成物的质量,也不能使原来不反应的物质发生反应。
2.同一个反应,可能有多种不同的催化剂。
3.化学反应前后催化剂的化学性质不变,但其物理性质可能改变。
探究点 氧气的实验室制取探究
某学习小组的同学用下图三种实验装置制取氧气,请与他们一起完成有关探究。
【探究问题】
1.加热高锰酸钾或氯酸钾制取氧气,药品要平铺在试管底部,目的是 增大受热面积 ,试管口要向下倾斜,目的是 防止加热时产生的冷凝水倒流,炸裂试管 。
2.收集氧气可采用下图两种方法,能用排水法收集的原因是 氧气不易溶于水 ,能用向上排空气法收集的原因是 氧气密度比空气大 ,若用向上排空气法收集,验满的方法为 将带火星的木条放在集气瓶口,若复燃,则已满 。
两种收集方法的优点分别为 排水法收集的气体较纯净,向上排空气法收集的气体较干燥 。
3.结合实验室制取氧气的装置图思考:实验室制取气体的发生装置是由 反应物的状态和反应条件 决定的,收集装置是由 气体的密度及溶解性 决定的。
拓展创新(科学态度与社会责任)
如图所示的三种制取氧气的方法中,哪个最符合化学实验的绿色化追求?试着说说原因。
提示:用过氧化氢制取氧气,操作简便,不需要加热,安全、环保、节能,符合绿色化追求。
【典例】(2020·邵阳中考)根据下列装置,结合所学化学知识,回答下列问题:
(1)E图中仪器①的名称是 集气瓶 。
(2)实验室制取并收集较纯净的氧气,小华同学已选用A装置作为发生装置,则他还需要选择的装置或仪器有 C、G (填装置序号),该反应的文字表达式是 氯酸钾氯化钾+氧气 。小华利用上述收集方法收集到的氧气不纯,导致其不纯的原因可能是 集气瓶未装满水(答案合理即可) (任写出一点)。
(3)实验室利用硫化亚铁固体和稀硫酸混合制取硫化氢气体,通常选择的发生装置是 B (填装置序号)。
【变式训练】
(2020·海口模拟)在实验室制取和收集O2的过程中,有关做法不正确的是(C)
A.装置①或②可作为O2的发生装置
B.装置③或④可作为O2的收集装置
C.装置③比装置④收集的氧气更纯净
D.装置①中的长颈漏斗下端插入液面以下
1.(2020·铜仁中考)化学是一门以实验为基础的科学,实验室用高锰酸钾制氧气的实验中,下列仪器不需要使用的是(A)
A.玻璃棒 B.大试管 C.铁架台 D.单孔塞
2.(2021·扬州高邮质检)下列加热高锰酸钾制取氧气的部分操作示意图中,正确的是(A)
A.检查气密性,先将导管放入水中
B.一点燃酒精灯,立即收集气体
C.集满气体后,按图示移出集气瓶
D.实验结束,先熄灭酒精灯
3.(2021·南宁质检)对于分离液态空气得到较纯净氧气的过程,以下分析不正确的是(C)
A.该过程主要是物理变化
B.利用了气体沸点高低不同
C.分离得到的氧气是纯净物
D.先分离出氮气,再分离出氧气
4.(2021·东莞质检)实验室用过氧化氢制氧气的实验中,应加入少量二氧化锰。下列说法中正确的是(D)
A.只有二氧化锰能作过氧化氢分解的催化剂
B.二氧化锰只能作过氧化氢分解的催化剂
C.加入二氧化锰可以增加过氧化氢分解产生氧气的质量
D.二氧化锰能加快过氧化氢分解
5.(2021·金昌质检)关于“加热高锰酸钾制得氧气并用排水法收集”的实验,下列说法正确的是(D)
A.制取气体时,先装药品,然后检验装置的气密性
B.反应结束时,先停止加热,然后将导管移出水面
C.导气管口开始产生气泡时,立即用装满水的集气瓶收集气体
D.装有高锰酸钾的试管口要放一小团棉花,目的是防止反应时药品进入导气管
6.(2020·武汉中考)氧气是一种重要的气体。小颖在试管中加入5 mL 5%过氧化氢溶液,再依次进行实验:①插入带有火星的木条;②加入少量二氧化锰;③插入带有火星的木条。
(1)当出现带有火星的木条 复燃 的现象时,说明试管中有大量氧气产生。
(2)实验③中产生氧气的文字表达式为 过氧化氢水+氧气 ,该反应属于 分解反应 (填基本反应类型)。
7.(2020·衡阳中考改编)如图是初中化学常用的实验装置,请回答下列问题。
(1)装置A中的一种仪器名称是 酒精灯(或试管、铁架台) 。
(2)实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气,应选择的发生装置是 A (填字母序号),反应的符号表达式是 KClO3KCl+O2 。
(3)实验室用高锰酸钾制取氧气时,连接好仪器装置,在装入药品前要检查装置的 气密性 ;实验结束时要先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,理由是 防止水倒流,炸裂试管 ,收集满氧气的集气瓶应该 正 (填“正”或“倒”)放在桌面上。
(4)装置B和C都能用作实验室制取二氧化碳的发生装置,装置C相对装置B的优点是 可以控制反应速率(合理即可) 。
1.2020年10月27日,中国载人潜水器“奋斗者”号,在西太平洋马里亚纳海沟成功下潜突破1万米,创造了中国载人深潜的新纪录。下列反应都能产生氧气,其中最适宜在潜水器里供给氧气的反应是(C)
A.高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气
B.水氢气+氧气
C.过氧化钠+二氧化碳碳酸钠+氧气
D.过氧化氢水+氧气
2.(2021·福州鼓楼区质检)如图是初中化学常用的实验装置,请回答下列问题。
(1)写出图中仪器的名称① 长颈漏斗 ,② 水槽 。
(2)实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气,应选择的发生装置是 A (填字母序号),选择该装置的依据是 反应物是固体,反应需要加热 ,反应的符号表达式是 KClO3KCl+O2 。
(3)装置B和C都能用作过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的发生装置,反应的符号表达式是 H2O2H2O+O2 ,装置C相对装置B的优点是 可以控制反应的速率 。若要收集一瓶氧气用于硫燃烧的实验,最好选择的收集装置是 F (填字母序号),其原因是 可以在集气瓶中留少量水吸收生成的二氧化硫,防止空气污染 。
(4)小茗同学想利用装置B和E制取氧气,则B装置应该和E装置的 c (填“c”或“d”)导管相连。
3.(2021·淮北质检)化学是一门以实验为基础的科学,请填空:
(1)写出图中有标号仪器的名称:
① 酒精灯 ;② 集气瓶 。
(2)若选用A装置作制取氧气的发生装置,请写出该反应的符号表达式
KClO3KCl+O2 ,要收集较为纯净的氧气最好选用 D 装置。
(3)B和F都可以用作制取氧气的装置,若选用B装置制取氧气,则B中应该放入的物质是 过氧化氢和二氧化锰 ;与B相比,F装置的优点是 可以控制反应的发生与停止 (答出一点即可)。
(4)实验室通常用加热氯化铵和碱石灰两种固体混合物的方法来制取氨气(NH3),已知氨气是一种无色、极易溶于水、密度比空气小的气体,由以上信息可知,制取氨气的发生装置该选用 A ,收集氨气应该选用C、D、E中的 E ,不选用另外两个的理由是 极易溶于水 、 密度比空气小 。
第2课时 氧气的制法
氧气的工业制法
1.原理。
利用液态氧和液态氮的 沸点 不同进行分离。
2.过程。
空气液态空气
【微点拨】工业分离液态空气法制备氧气的过程,没有新物质生成,属于物理变化。
氧气的实验室制法
1.加热高锰酸钾制氧气:
(1)反应原理: 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 。
(2)实验装置:
①发生装置。
②收集装置。
A为 向上排空气 法,原因是氧气的密度比空气 大 。
B为 排水 法,原因是氧气 不易 溶于水。
③检验:将带火星的木条伸入瓶中,观察到 木条复燃 。
④注意事项。
a.实验开始时应先检查装置的 气密性 ,确保装置不漏气。具体方法(如图)
用手握住试管时,导管口会 有气泡冒出 ;移开手后过一段时间,导管中会形成 一段水柱 ,说明装置气密性良好。
b.在试管口放置一小团蓬松的棉花团(或少量玻璃棉),防止 高锰酸钾粉末堵塞导管 。
c.停止实验时,应先将导管 移出水面 ,再 熄灭酒精灯 ,以免产生 倒吸 现象,使试管炸裂。
2.双氧水制取氧气:
(1)制取装置。
(2)检验:把稀的双氧水从分液漏斗慢慢加入装有少量二氧化锰粉末的锥形瓶中,收集一集气瓶气体,将带火星的木条伸入集气瓶中,观察到 木条复燃 。
3.氯酸钾制取氧气的反应原理: 氯酸钾氯化钾+氧气 。
【微点拨】用氯酸钾制取氧气的发生装置和高锰酸钾制取氧气的发生装置相同,只是试管口不用放棉花。
催化剂
1.概念:
在化学反应中能 增大 化学反应速率,但本身的 质量和化学性质 在反应前后都没有发生变化的物质。
2.特点:
(1)改变化学反应速率。
(2)催化剂本身的 质量 和 化学性质 在反应前后不变。
(3)催化剂 不改变 (选填“改变”或“不改变”)生成物的质量。
【微点拨】催化剂的化学性质在化学反应前后没有改变,但物理性质可能改变。
【漫画助学】
工业制氧气时,氮气先从液态空气中蒸发出来,此过程中没有新物质生成,属于物理变化。
【易错导思】
棉花:你知道我的作用吗?
提示:棉花的作用是防止加热时高锰酸钾粉末进入导管。
【易错提醒】
1.催化剂只能改变化学反应的速率,不能增加或减少生成物的质量,也不能使原来不反应的物质发生反应。
2.同一个反应,可能有多种不同的催化剂。
3.化学反应前后催化剂的化学性质不变,但其物理性质可能改变。
探究点 氧气的实验室制取探究
某学习小组的同学用下图三种实验装置制取氧气,请与他们一起完成有关探究。
【探究问题】
1.加热高锰酸钾或氯酸钾制取氧气,药品要平铺在试管底部,目的是 增大受热面积 ,试管口要向下倾斜,目的是 防止加热时产生的冷凝水倒流,炸裂试管 。
2.收集氧气可采用下图两种方法,能用排水法收集的原因是 氧气不易溶于水 ,能用向上排空气法收集的原因是 氧气密度比空气大 ,若用向上排空气法收集,验满的方法为 将带火星的木条放在集气瓶口,若复燃,则已满 。
两种收集方法的优点分别为 排水法收集的气体较纯净,向上排空气法收集的气体较干燥 。
3.结合实验室制取氧气的装置图思考:实验室制取气体的发生装置是由 反应物的状态和反应条件 决定的,收集装置是由 气体的密度及溶解性 决定的。
拓展创新(科学态度与社会责任)
如图所示的三种制取氧气的方法中,哪个最符合化学实验的绿色化追求?试着说说原因。
提示:用过氧化氢制取氧气,操作简便,不需要加热,安全、环保、节能,符合绿色化追求。
【典例】(2020·邵阳中考)根据下列装置,结合所学化学知识,回答下列问题:
(1)E图中仪器①的名称是 集气瓶 。
(2)实验室制取并收集较纯净的氧气,小华同学已选用A装置作为发生装置,则他还需要选择的装置或仪器有 C、G (填装置序号),该反应的文字表达式是 氯酸钾氯化钾+氧气 。小华利用上述收集方法收集到的氧气不纯,导致其不纯的原因可能是 集气瓶未装满水(答案合理即可) (任写出一点)。
(3)实验室利用硫化亚铁固体和稀硫酸混合制取硫化氢气体,通常选择的发生装置是 B (填装置序号)。
【变式训练】
(2020·海口模拟)在实验室制取和收集O2的过程中,有关做法不正确的是(C)
A.装置①或②可作为O2的发生装置
B.装置③或④可作为O2的收集装置
C.装置③比装置④收集的氧气更纯净
D.装置①中的长颈漏斗下端插入液面以下
1.(2020·铜仁中考)化学是一门以实验为基础的科学,实验室用高锰酸钾制氧气的实验中,下列仪器不需要使用的是(A)
A.玻璃棒 B.大试管 C.铁架台 D.单孔塞
2.(2021·扬州高邮质检)下列加热高锰酸钾制取氧气的部分操作示意图中,正确的是(A)
A.检查气密性,先将导管放入水中
B.一点燃酒精灯,立即收集气体
C.集满气体后,按图示移出集气瓶
D.实验结束,先熄灭酒精灯
3.(2021·南宁质检)对于分离液态空气得到较纯净氧气的过程,以下分析不正确的是(C)
A.该过程主要是物理变化
B.利用了气体沸点高低不同
C.分离得到的氧气是纯净物
D.先分离出氮气,再分离出氧气
4.(2021·东莞质检)实验室用过氧化氢制氧气的实验中,应加入少量二氧化锰。下列说法中正确的是(D)
A.只有二氧化锰能作过氧化氢分解的催化剂
B.二氧化锰只能作过氧化氢分解的催化剂
C.加入二氧化锰可以增加过氧化氢分解产生氧气的质量
D.二氧化锰能加快过氧化氢分解
5.(2021·金昌质检)关于“加热高锰酸钾制得氧气并用排水法收集”的实验,下列说法正确的是(D)
A.制取气体时,先装药品,然后检验装置的气密性
B.反应结束时,先停止加热,然后将导管移出水面
C.导气管口开始产生气泡时,立即用装满水的集气瓶收集气体
D.装有高锰酸钾的试管口要放一小团棉花,目的是防止反应时药品进入导气管
6.(2020·武汉中考)氧气是一种重要的气体。小颖在试管中加入5 mL 5%过氧化氢溶液,再依次进行实验:①插入带有火星的木条;②加入少量二氧化锰;③插入带有火星的木条。
(1)当出现带有火星的木条 复燃 的现象时,说明试管中有大量氧气产生。
(2)实验③中产生氧气的文字表达式为 过氧化氢水+氧气 ,该反应属于 分解反应 (填基本反应类型)。
7.(2020·衡阳中考改编)如图是初中化学常用的实验装置,请回答下列问题。
(1)装置A中的一种仪器名称是 酒精灯(或试管、铁架台) 。
(2)实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气,应选择的发生装置是 A (填字母序号),反应的符号表达式是 KClO3KCl+O2 。
(3)实验室用高锰酸钾制取氧气时,连接好仪器装置,在装入药品前要检查装置的 气密性 ;实验结束时要先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,理由是 防止水倒流,炸裂试管 ,收集满氧气的集气瓶应该 正 (填“正”或“倒”)放在桌面上。
(4)装置B和C都能用作实验室制取二氧化碳的发生装置,装置C相对装置B的优点是 可以控制反应速率(合理即可) 。
1.2020年10月27日,中国载人潜水器“奋斗者”号,在西太平洋马里亚纳海沟成功下潜突破1万米,创造了中国载人深潜的新纪录。下列反应都能产生氧气,其中最适宜在潜水器里供给氧气的反应是(C)
A.高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气
B.水氢气+氧气
C.过氧化钠+二氧化碳碳酸钠+氧气
D.过氧化氢水+氧气
2.(2021·福州鼓楼区质检)如图是初中化学常用的实验装置,请回答下列问题。
(1)写出图中仪器的名称① 长颈漏斗 ,② 水槽 。
(2)实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气,应选择的发生装置是 A (填字母序号),选择该装置的依据是 反应物是固体,反应需要加热 ,反应的符号表达式是 KClO3KCl+O2 。
(3)装置B和C都能用作过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的发生装置,反应的符号表达式是 H2O2H2O+O2 ,装置C相对装置B的优点是 可以控制反应的速率 。若要收集一瓶氧气用于硫燃烧的实验,最好选择的收集装置是 F (填字母序号),其原因是 可以在集气瓶中留少量水吸收生成的二氧化硫,防止空气污染 。
(4)小茗同学想利用装置B和E制取氧气,则B装置应该和E装置的 c (填“c”或“d”)导管相连。
3.(2021·淮北质检)化学是一门以实验为基础的科学,请填空:
(1)写出图中有标号仪器的名称:
① 酒精灯 ;② 集气瓶 。
(2)若选用A装置作制取氧气的发生装置,请写出该反应的符号表达式
KClO3KCl+O2 ,要收集较为纯净的氧气最好选用 D 装置。
(3)B和F都可以用作制取氧气的装置,若选用B装置制取氧气,则B中应该放入的物质是 过氧化氢和二氧化锰 ;与B相比,F装置的优点是 可以控制反应的发生与停止 (答出一点即可)。
(4)实验室通常用加热氯化铵和碱石灰两种固体混合物的方法来制取氨气(NH3),已知氨气是一种无色、极易溶于水、密度比空气小的气体,由以上信息可知,制取氨气的发生装置该选用 A ,收集氨气应该选用C、D、E中的 E ,不选用另外两个的理由是 极易溶于水 、 密度比空气小 。
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