2021学年课题3 制取氧气优秀第1课时学案及答案
展开第1课时 实验室制取氧气的原理 催化剂
【学习目标】
1．了解实验室制取氧气的原理。
2．认识催化剂和催化作用。
【学习重点】催化剂的概念；实验室制取氧气的原理。
【学习难点】催化剂的概念以及探究催化剂的方法。
【学习过程】
一、自主学习
1．实验室制取氧气的原理(用文字表达式)；
高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气；
氯酸钾 氯化钾＋氧气；
过氧化氢水＋氧气。
2．催化剂是指在化学反应里能改变其他物质的反应速率，而本身的质量和化学性质在化学反应前后不发生改变的物质。
3．分解反应是指由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。
二、新知导学
知识点一 实验室制取氧气的反应原理
1．实验室制氧气的反应原理
反应原理 | 文字表达式 | 符号表达式 |
加热高锰酸钾制取氧气 | 高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气 | KMnO4K2MnO4+MnO2+O2 |
氯酸钾和二氧化锰共热制取氧气 | 氯酸钾 氯化钾＋氧气 | KClO3 KCl＋O2 |
二氧化锰加速分解过氧化氢制取氧气 | 过氧化氢水＋氧气 | H2O2H2O+O2 |
2．相关药品的物理性质
药品 | 颜色 | 状态 | 化学符号 |
高锰酸钾 | 暗紫色 | 固体 | KMnO4 |
氯酸钾 | 白色 | 固体 | KClO3 |
过氧化氢 | 无色无味 | 液体 | H2O2 |
二氧化锰 | 黑色 | 固体 | MnO2 |
知识点二 催化剂
1．实验探究：分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用
步骤 | 实验内容 | 现象 | 分析 |
A | 在试管中加入5ml5%的过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管。 | 带火星的木条不复燃 | 过氧化氢在常温下分解缓慢，放出的氧气很少 |
B | 再往试管中加入少量二氧化锰，把带火星的木条伸入试管。 | 冒大量气泡，带火星的木条复燃 | 二氧化锰加快过氧化氢分解速率，放出大量氧气 |
C | 待上述试管中没有气泡时，重新加入过氧化氢溶液（重复多次），并在反应前后，用精密仪器称量二氧化锰的质量 | 仍有大量气泡产生，带火星的木条复燃；反应前后二氧化锰的质量相同 | 在此反应前后，二氧化锰的化学性质、质量都不变，只起到加快过氧化氢分解的作用 |
2．催化剂
（1）催化剂的定义：化学反应里，能改变其他物质的化学反应速率，而本身的化学性质和质量在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂，又叫触媒。
（2）催化剂概念的要点可概括为“一变两不变”
（3）催化作用：在化学反应中，催化剂所起的的作用。
易错提示：
1．催化剂不是只能加快化学反应速率，还能减慢化学反应速率。
2．催化剂只能加快或减慢反应速率，不能增加或减少生成物的质量。
3．催化剂是针对具体的化学反应而言的，不能说二氧化锰是催化剂，应该说二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂。
4．同一反应可以有不同的催化剂。
三、我的收获
四、当堂检测
1．下列物质不能用于实验室制取氧气的是（ C ）
A．高锰酸钾KMnO4 B．氯酸钾KClO3 C．氯化钾KCl D．过氧化氢H2O2
2．下列关于实验室制取氧气的说法中正确的是（ C ）
A．实验室制取氧气的方法都要用到催化剂
B．用排水法收集和用向上排空气法收集时，验满的方法一样
C．用氯酸钾制取氧气的发生装置与用高锰酸钾制取氧气的发生装置一样
D．过氧化氢溶液和二氧化锰混合制得氧气的质量与二氧化锰的质量有关
3．加热氯酸钾制氧气时，如果不加少量二氧化锰，其后果是（ B ）
A．没有氧气放出 B．放出氧气速度慢
C．生成氧气总量少 D．反应慢，生成氧气少
4．将一种无色液体A和一种黑色固体B混合能得到另一种无色液体C和无色气体D，E在D中燃烧很旺，产生明亮的蓝紫色火焰且生成有刺激性气味的气体F。
（1）写出以上物质的名称：A过氧化氢，B二氧化锰，C水，D氧气，E硫，F二氧化硫。
（2）写出A、B得到C、D的文字表达式：过氧化氢水＋氧气，其中B起催化作用，此反应属于分解反应（填“化合”或“分解”，下同）。
（3）写出E+D→F的文字表达式：硫+氧气二氧化硫，此反应属于化合反应。
5．小丽同学欲通过实验证明“二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂”这一命题，她设计并完成了下表所示的探究实验：
实验操作 | 实验现象 | 实验结论或总结 | ||
结论 | 总结 | |||
实验一 | 取5mL 5%的过氧化氢溶液于试管中，伸入带火星的木条 | 有气泡产生，木条不复燃 | 过氧化氢分解产生氧气，但是速度慢 |
二氧化锰是过氧化氢 分解的催化剂 |
实验二 | 取5mL 5%的过氧化氢溶液于试管中，加入少量的_____，再伸入带火星的木条 | 有气泡产生，木条复燃 | 二氧化锰能加快过氧化氢的分解产生氧气 | |
（1）请你帮小丽同学填写上表中未填完的空格二氧化锰。
（2）写出该反应的文字表达式过氧化氢水＋氧气。
（3）在小丽的探究实验中，“实验一”和“实验二”起的作用是对比（或对照等）。
（4）小英同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内的“总结”，她补充设计了两个方面的探究实验，最终完成了对“命题”的实验证明。第一方面的实验操作中包含了两次称量二氧化锰的质量，其目是：研究二氧化锰的质量在反应前后是否改变。
第二方面的实验探究：二氧化锰在化学反应前后的化学性质是否改变。
五、布置作业
完成本课时对应练习，并预习下一节的内容。
