初中化学人教版（2024）九年级上册第二单元 空气和氧气课题3 制取氧气授课ppt课件

这是一份初中化学人教版（2024）九年级上册第二单元 空气和氧气课题3 制取氧气授课ppt课件，共50页。PPT课件主要包含了新知探究，发生装置的选择，固固加热型，固液常温型，收集装置的选择，实验2-5，高锰酸钾，氧气的检验方法，资料卡片，H2O2等内容，欢迎下载使用。
工业上一般采用分离空气的方法制取氧气。在实验室里，常采用高锰酸钾或过氧化氢分解等方法制取氧气。
高锰酸钾：暗紫色固体，可溶于水。
A——试管、B——铁架台、C——酒精灯、D——导管、E——集气瓶、F——水槽
依据反应物状态和反应条件
若反应物为固体且反应需要加热，则选用固固加热型。若反应物为固体和液体且反应在常温下即可进行，则选用固液常温型。
加热高锰酸钾制取氧气时，因高锰酸钾为固体，反应条件为加热，所以选择固固加热型发生装置。
依据气体密度和气体溶解性
如图所示连接好装置，检查装置的气密性后，把少量高锰酸钾装入试管中，在试管口放一团棉花，用带有导管的橡胶塞塞紧试管，并把试管固定在铁架台上。将一个集气瓶盛满水，用玻璃片盖住瓶口，再将其与玻璃片起倒立在盛水的水槽内。
(1)加热试管，当导管口连续并比较均匀地放出气泡时，把导管口伸入盛满水的集气瓶，用排水法收集一瓶氧气。(2)把带有火星的木条插入集气瓶中，观察现象。
高锰酸钾是一种暗紫色的固体，它受热时分解出氧气，同时还生成锰酸钾和二氧化锰。
锰酸钾+二氧化锰+氧气
KMnO4 K2MnO4 MnO2 O2
KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2
氧气的检验：用带火星木条伸入集气瓶内氧气的验满：用带火星木条放在集气瓶口
工业上如何大量制取氧气 空气中含有大量氧气，是制取氧气廉价、易得的原料。怎样才能把氧气从空气中分离出来呢？我们知道，液态纯净物有一定的沸点。科学家正是利用了物质的这一性质，在低温条件下加压，使空气转变为液态，然后升温。由于液态氮的沸点(-196℃)比液态氧的沸点(-183℃)低，所以氮气首先从液态空气中分离出来，剩下的主要是液态氧。为了便于储存、运输和使用，通常把氧气加压后储存在蓝色的钢瓶中（如图2-15）。
除了用高锰酸钾分解的方法制取氧气，在实验室里还常常用过氧化氢分解的方法制取氧气。过氧化氢溶液为无色透明液体，在医疗上可用于消毒防腐。在常温下过氧化氢可以分解放出氧气。
在使用过氧化氢溶液制取氧气时，通常加入少量二氧化锰，这是为什么呢？
探究 过氧化氢分解制取氧气的反应中二氧化锰的作用
(1)在试管中加入5mL5%过氧化氢溶液，把带有火星的木条插入试管，观察现象。(2)向上述试管中加入少量二氧化锰，把带有火星的木条插入试管，观察现象（如图2-16）。
(3)待上述试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带有火星的木条插入试管，观察现象。待试管中又没有现象发生时，再重复上述操作，观察现象。
实验室中用过氧化氢制取氧气
取5毫升5%的过氧化氢溶液于试管
怎样知道是否产生了氧气？
伸入带火星的木条进行检验
观察到什么现象？说明了什么？
查阅资料，向其中加入一定量的二氧化锰
看是否产生气泡，伸入带火星的木条。
带火星的木条没有复燃。
常温下，过氧化氢分解缓慢，产生少量氧气。
再伸入带火星的木条进行检验
现象如何？说明了什么？
(1)在实验(1)和实验(2)中，木条是否复燃？发生这种现象的原因可能是什么？(2)综合分析实验(1)-实验(3)中观察到的现象，你认为二氧化锰在过氧化氢分解的反应中起了什么作用？
在实验(1)中，带有火星的木条不能复燃，是因为过氧化氢在常温下分解缓慢，放出的氧气很少。在实验(2)中，木条复燃，是因为向过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰使过氧化氢分解加速。这一反应可以表示如下：
在实验(3 )中，实验重复多次，每次只消耗了过氧化氧，二氧化镭好像永远用不完。如果在实验前用精密的天平称量二氧化锰的质量，实验后把二氧化锰洗净、干燥，再称量，你会发现它的质量没有发生变化。把它再加到过氧化氧溶液中，还可以加速过氧化氢分解。这种在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而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叫作催化剂。催化剂在化学反应中所起的作用叫作催化作用。硫酸铜等物质对过氧化氧的分解也具有催化作用。
催化剂在化工生产中有重要而广泛的应用，生产化肥、农药、化工原料等都要使用催化剂。
分析上述两个制取氧气的反应，它们有什么共同特征？与化合反应有什么不同？
由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应，叫作分解反应。在化学学习过程中，常常要用到分类的方法。例如，物质可以分为纯净物和混合物，化学反应可以分为化合反应、分解反应等。利用分类的方法学习化学，可以起到事半功倍的效果。我们还将利用这种方法学习更多的化学知识。
实验探究的一般思路在“探究——过氧化氢分解制取氧气的反应中二氧化锰的作用”中，我们根据探究目的设计了三个对比实验方案；观察和记录实验中带有火星的木条是否复燃等实验现象，收集证据；通过基于证据的分析推理，最后形成了催化剂的概念。化学实验是学习化学的基本方法，是开展实验探究的重要方式。通常情况下，实验探究的一般思路可归纳为：明确探究目的→设计实验方案→实施实验→获取证据→分析推理→形成结论。
催化剂的作用 催化剂在化工生产中具有重要作用，大多数化工生产都有催化剂参与。例如，在合成氨工业中，即使在高温、高压下，氮气与氢气的化合反应仍然进行得十分缓慢，而采用以铁为主体的催化剂，能使反应物在相对低的温度下较快发生反应。人类利用氮气和氢气合成氨，再生产含氮化肥，显著提高了农作物产量，有效保证了粮食安全。 石油炼制过程需要使用高效催化剂生产汽油、煤油及其他石油化工产品。我国石油化工专家、2007年度国家最高科学技术奖获得者闵恩泽院士（如图2-17），研发了多种用于石油化工生产的催化剂，为我国炼油催化剂制造技术奠定了基础。
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如图是实验室常用的气体制取装置，在用高锰酸钾制取氧气的实验中，可选用的收集装置是( 　)
A B C D
向过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰，立即有大量的氧气产生，下列说法正确的是（ ）A.过氧化氢中含有水和氧气B.过氧化氢能使二氧化锰分解放出氧气C.过氧化氢溶液分解可以产生水和氧气D.反应产生的气体可以用燃着的小木条进行检验
实验室用加热高锰酸钾制取氧气，选择发生装置时，下列不需考虑的是A.反应物的状态B.质量C.反应的条件 D.反应物是否为固体
方法点拨：选择气体发生装置时，要根据反应物的状态和反应的条件来合理选择。
实验室可通过加热高锰酸钾固体制取氧气，下列实验操作正确的是
A.组装好装置后，检查装置的气密性B.加入药品后，直接将酒精灯火焰对准药品加热C.水槽中有气泡冒出时，立即收集气体D.实验结束时，先移走酒精灯再从水槽中移出导管
解析：用加热高锰酸钾的方法制取氧气时，先将装置连接好，然后检查装置的气密性；加入药品后为防止炸裂试管，需先用酒精灯预热，然后对准装药品的部位集中加热；用排水法收集氧气时，待导管口气泡均匀、连续冒出时再收集气体，一产生气泡就开始收集，会导致收集的氧气不纯；实验结束时，为防止水倒吸炸裂热的试管，要先将导管移出水面再熄灭酒精灯。
下面是实验室制取气体的几种发生装置和收集装置，请回答下列问题：
A B C D
1.写出仪器①的名称 （ ） 。 2. 实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，应选择的发生装置为（ ）（填标号）。
1.在化学反应中，一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应，叫作分解反应。2.实验室里可用高锰酸钾或过氧化氢分解的方法制取氧气。3.在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而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叫作催化剂。催化剂在化工生产中具有重要作用。
(3)请结合以上探究，并查阅资料，尽可能多地写出制取氧气的方法。