沪教版（2024）九年级上册（2024）氧气的制备教学ppt课件

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复习导入（5 分钟）​通过 PPT 展示氧气在生活和生产中的应用图片，提问学生：“氧气在我们生活中有着广泛的应用，那我们如何在实验室制取氧气呢？” 引导学生回顾上节课所学的氧气的性质和用途，引出本节课的主题 —— 氧气的制备。​提问学生：“在前面的学习中，我们知道了哪些可以得到氧气的方法？” 鼓励学生积极发言，为后续学习实验室制取氧气的方法做铺垫。​（二）实验室制取氧气的反应原理（10 分钟）​过氧化氢分解：展示过氧化氢溶液和二氧化锰，讲解过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气的反应原理，化学方程式为 2H₂O₂​===MnO 2​ 2H₂O + O₂↑。强调二氧化锰在反应中起催化作用，是催化剂，催化剂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不发生改变。​氯酸钾分解：介绍氯酸钾在二氧化锰作催化剂并加热的条件下分解生成氯化钾和氧气的反应原理，化学方程式为 2KClO₃​△===​ MnO 2​ ​ 2KCl + 3O₂↑。讲解该反应需要加热，以及催化剂在反应中的作用。​高锰酸钾分解：讲解高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气的反应原理，化学方程式为 2KMnO₄​===△ K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑。说明高锰酸钾分解不需要催化剂，加热时就能产生氧气。​（三）实验装置的选择（15 分钟）​发生装置的选择​对比分析：利用 PPT 展示过氧化氢分解、氯酸钾分解和高锰酸钾分解制取氧气的发生装置，引导学生观察三种装置的特点，分析反应物的状态和反应条件。过氧化氢分解制取氧气，反应物是固体和液体，反应不需要加热，选择固液不加热型发生装置；氯酸钾分解和高锰酸钾分解制取氧气，反应物都是固体，反应需要加热，选择固体加热型发生装置。​拓展延伸：展示不同类型的固液不加热型发生装置，如简易装置、长颈漏斗装置、分液漏斗装置等，分析它们的优缺点。分液漏斗可以控制液体的滴加速度，从而控制反应速率；长颈漏斗要伸入液面以下，防止气体逸出。​收集装置的选择​知识回顾：提问学生氧气的物理性质，如密度和溶解性，引导学生思考如何根据氧气的性质选择收集装置。​原理讲解：讲解选择收集装置的依据，氧气不易溶于水，可用排水法收集；氧气密度比空气略大，可用向上排空气法收集。利用动画展示排水法和向上排空气法收集氧气的过程，让学生理解收集方法的原理和操作要点。​（四）实验步骤与注意事项（10 分钟）​实验步骤讲解：以高锰酸钾分解制取氧气为例，详细讲解实验步骤，可概括为 “查、装、定、点、收、移、熄”。​查：检查装置的气密性，讲解检查气密性的方法，将导管一端浸入水中，用手紧握试管外壁，若导管口有气泡冒出，松开手后导管内形成一段水柱，说明装置气密性良好。​装：将药品装入试管，在试管口放一团棉花，防止加热时高锰酸钾粉末进入导管。​定：将试管固定在铁架台上，试管口略向下倾斜，防止冷凝水倒流，炸裂试管。​点：点燃酒精灯，先预热，后集中加热。​收：用排水法或向上排空气法收集氧气。​移：收集完毕，先将导管移出水面。​熄：最后熄灭酒精灯。​注意事项强调：组织学生讨论每个步骤的注意事项，以及不按要求操作可能导致的后果，如试管口没有略向下倾斜，会导致冷凝水倒流，炸裂试管；收集完毕后，先熄灭酒精灯，后移出导管，会导致水倒吸，炸裂试管等。​（五）氧气的检验和验满（5 分钟）​检验方法：讲解氧气的检验方法，将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，证明是氧气。​验满方法：介绍用排水法收集氧气时，当集气瓶口有大量气泡冒出，说明氧气已收集满；用向上排空气法收集氧气时，将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明氧气已收集满。​（六）课堂小结（5 分钟）​请学生回顾本节课的主要内容，包括实验室制取氧气的反应原理、实验装置、实验步骤、检验和验满方法。​教师进行总结和补充，强调重点和难点知识，帮助学生梳理知识脉络，形成完整的知识体系。​（七）课堂练习（5 分钟）​展示几道与本节课内容相关的练习题，如关于实验室制取氧气反应原理的选择题、实验装置选择的填空题、实验步骤排序的简答题等。​选择题：实验室用氯酸钾制取氧气时，不需要用到的仪器是（ ）​A. 酒精灯 B. 长颈漏斗 C. 试管 D. 集气瓶​填空题：实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，应选择的发生装置是______，收集装置可以是______。​简答题：请简述实验室用高锰酸钾制取氧气的实验步骤。​让学生独立完成练习，教师进行点评和讲解，及时反馈学生的学习情况，强化学生对知识的掌握。​六、板书设计​2.3 氧气的制备（第一课时）​反应原理​2H₂O₂​===MnO 2​ 2H₂O + O₂↑​2KClO₃​△===​ MnO 2​ ​ 2KCl + 3O₂↑​2KMnO₄​===△ K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑​实验装置​发生装置：固液不加热型、固体加热型​收集装置：排水法、向上排空气法​实验步骤：查、装、定、点、收、移、熄​检验和验满​检验：带火星木条伸入集气瓶，木条复燃​验满：排水法，集气瓶口大量气泡冒出；向上排空气法，带火星木条放瓶口，木条复燃​七、教学反思​通过本节课的教学，学生对实验室制取氧气的知识有了较深入的理解，掌握了实验装置的选择、实验步骤和氧气的检验验满方法。但在教学过程中，部分学生对实验装置选择的原理理解不够透彻，在实验操作细节上还存在一些问题。在今后的教学中，应加强对实验原理的讲解，增加学生动手操作的机会，培养学生的实验技能和科学思维能力。 1. 空气中氧气的含量大约是多少？ 2. 在医疗和工业等方面需要大量的氧气，这些氧气是如何获取的呢？课堂导入医用氧气袋潜水氧气瓶探究新知 物理变化1. 步骤：　2. 原理：　利用氮气和氧气的沸点不同。探究新知一、工业制氧气：分离液态空气法洁净空气低温加压液态空气氮气氧气 沸点低（-196℃）沸点较高（-183℃）一、工业制氧气：膜分离制氧 气体膜分离技术是利用不同种类的气体分子在通过特定薄膜时渗透速率不同的性质，从而达到分离的目的。渗透速率大的气体穿透薄膜而得到富集，渗透速率小的气体则被截留。使用膜分离制氧机时，空气透过特定薄膜，氧气和氮气在膜的两侧分别富集。空气氧气其他气体 物理变化膜分离制氧设备探究新知一、工业制氧气：分子筛制氧 分子筛制氧机是利用分子筛特殊的吸附能力和解吸技术，加压时吸附空气中的氮气、二氧化碳气体，将未被吸收的氧气收集起来，经过净化处理后即成为高纯度的氧气；在减压条件下，分子筛将所吸附的氮气、二氧化碳气体排放回空气中，再加压又可继续吸附空气中的氮气、二氧化碳气体以获得氧气。氧气空气压缩机分子筛制氧机过滤器冷干机缓冲罐制氧主机工艺缓冲罐过滤器 物理变化探究新知 纯过氧化氢是淡蓝色的黏稠液体，其水溶液俗称“双氧水”，为无色透明液体。 过氧化氢的稳定性较差，在低温时会缓慢分解成水和氧气，但分解速度较慢。加热至153℃以上能剧烈分解，并放出大量的热。MnO2及许多重金属离子如铁、锰、铜等离子存在时，对其分解起催化作用。二、过氧化氢制氧气：探究新知【查阅资料】 利用图示的实验装置，将少量的二氧化锰加入锥形瓶中，再将适量的双氧水（ 约 5% 的过氧化氢溶液 ）装入分液漏斗，将双氧水滴入锥形瓶中，观察实验现象；收集一瓶气体，将带火星的木条伸入集气瓶中，观察实验现象；待气体不再产生时，再滴加适量的双氧水至锥形瓶中，观察实验现象。观察思考：过氧化氢分解制备氧气探究新知 利用图示的实验装置，将少量的二氧化锰加入锥形瓶中，再将适量的双氧水（ 约 5% 的过氧化氢溶液 ）装入分液漏斗，将双氧水滴入锥形瓶中，观察实验现象；收集一瓶气体，将带火星的木条伸入集气瓶中，观察实验现象；待气体不再产生时，再滴加适量的双氧水至锥形瓶中，观察实验现象。观察思考：过氧化氢分解制备氧气探究新知产生大量气泡；带火星的木条复燃；产生大量气泡二氧化锰能继续加快过氧化氢分解的速率过氧化氢在二氧化锰的作用下迅速分解产生氧气氧气具有助燃性，能使带火星木条复燃1. 药品：（过氧化氢溶液：无色液体）2. 原理：（二氧化锰：黑色固体） H2O2 H2O O2二氧化锰作催化剂二、过氧化氢制氧气：探究新知3. 步骤① 连接装置，检验装置气密性： 方法一：用止水夹夹紧橡皮管，关闭分液漏斗活塞，向分液漏斗中加水，打开 活塞，水面不持续下降，说明气密性良好。方法二：先关闭分液漏斗活塞，再将导管的一端浸入水槽中，用手紧握锥形瓶 外壁，若水中导管口有气泡冒出，松开手后，导管口出现一段水柱。 说明装置气密性良好。二、过氧化氢制氧气：探究新知② 加药品（ ）：先在 中加入 ，再向 中加入 。③ 打开止水夹，将双氧水 加入二氧化锰中，此时锥形瓶外壁 。④ 收集气体。锥形瓶MnO2 分液漏斗双氧水慢慢发烫顺序： 。先固后液二、过氧化氢制氧气：3. 步骤探究新知排水法气体不易溶于水，不与水反应向下排空气法密度比空气小，不与空气反应向上排空气法密度比空气大，不与空气反应选择的依据密度、能否与空气反应溶解性、能否与水反应氧气可选择的收集装置排水法向上排空气法方法导引：气体收集装置的选择探究新知将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，则为氧气4. 检验方法：二、过氧化氢制氧气：探究新知排水法收集时：二、过氧化氢制氧气：5. 验满方法：当有较大气泡从集气瓶口冒出时，说明已集满探究新知向上排空气法收集时：二、过氧化氢制氧气：5. 验满方法：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明已集满探究新知 .便于控制液体的滴加速率从而控制反应速率（1）该实验中采取了什么方法加快反应速率： .加二氧化锰催化剂（2）采取了什么方法减慢反应速率： ； .调节活塞，减慢液体滴加的速率加水减小反应物过氧化氢的浓度二、过氧化氢制氧气：6. 本套装置的优点（分液漏斗的优点）：探究新知（1）催化剂：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 化学反应前后都没有发生变化的物质称为该反应的催化剂。（2）催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用。“一变”：能增大（加快）其他物质的反应速率；“两不变”：本身的质量和化学性质不变。三、催化剂和催化作用1. 概念：2. 催化剂的特点：探究新知（1）加快反应速率：设计对比实验，观察加入该物质前后化学反应速率是否加快。（2）反应前后质量不变：称量该物质在反应前后的质量是否发生变化。（3）化学性质不变：一般进行重复实验，观察重新加入反应物的现象和原来的现象是否相同。三、催化剂和催化作用3. 探究某物质是否为某反应的催化剂实验的设计思路：：一变两不变探究新知 催化剂在石油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。被誉为化工“芯片”，能够提高化学反应效率，促成规模化生产。 我国石油化工催化剂专家、2007年获国家最高科学技术奖获得者闵恩泽院士，研发了多种用于石油化工生产的催化剂，是我国炼油催化应用科学的奠基人，被誉为“中国催化剂之父”。闵恩泽（1924-2016）4. 催化剂的作用：三、催化剂和催化作用探究新知观察思考：下列三个化学反应有什么共同的特征？探究新知碳酸氢铵 氨气 + 水 + 二氧化碳加热碱式碳酸铜 氧化铜 + 水 + 二氧化碳加热反应物只有一种生成物有两种或两种以上1. 概念：由一种物质生成两种或两种以上新物质的化学反应。四、分解反应探究新知2. 特点：3. 表达式：一变多 X→A＋B＋······1. 分离空气法和分子筛吸附法是工业上常用的制氧方法。(1)图1是分离空气法制氧气的流程示意图，其中步骤②的原理是液氮和液氧的________不同。储存在蓝色钢瓶中的剩余液体属于________(填“混合物”或“纯净物”)。沸点混合物(2)利用分子筛制氧气是将氧分子从空气中“筛”出去，从而获得高浓度的氧气。其原理示意图如图2所示，由此可知两种分子的大小：N2________(填“＞”或“＜”)O2。(3)两种方法制氧气的过程发生的是__________(填“物理变化”或“化学变化”)。>物理变化 返回A2. 实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，一定不需要用到的仪器是(　　)A. 酒精灯 B. 水槽 C. 集气瓶 D. 分液漏斗【点拨】用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气在常温下进行，所以一定不需要用到的仪器是酒精灯。 返回3. 实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，实验装置如图所示。回答下列问题：(1)分液漏斗中应放入的物质是______________，锥形瓶中应放入的物质是____________；写出用该方法制取氧气的文字表达式：__________________________________。二氧化锰过氧化氢溶液二氧化锰过氧化氢――→水＋氧气　(2)氧气的密度比空气大，可选用装置________(填字母)收集氧气，检验氧气的方法为____________________________ __________________________，验满的方法为__________ __________________________________________________；还可选用装置D收集氧气，主要是因为氧气具有________________________的性质。B将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，则证明是氧气将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则气体已收集满不易溶于水且不与水反应 返回C4. 实验室用过氧化氢溶液制取氧气时加入了二氧化锰作催化剂。下列说法正确的是(　　)A. 二氧化锰是所有化学反应的催化剂 B. 加入二氧化锰，过氧化氢生成的氧气增加C. 催化剂在反应前后化学性质和质量不变 D. 过氧化氢中不加二氧化锰，化学反应就不能发生 返回C5. 分类学习是化学常用的一种学习方法。下列反应属于分解反应的是(　　)【点拨】分解反应的特点是“一变多”。 返回C6. 下列各图表示利用一定量过氧化氢溶液制氧气过程中相关量的变化，正确的是(　　)【点拨】催化剂只改变反应速率，不改变产生氧气的质量，故A错误；二氧化锰在反应中作催化剂，反应前后质量不变，故B错误；过氧化氢溶液的浓度越大，反应速率越快，等质量的过氧化氢溶液，10%的H2O2溶液中所含过氧化氢的质量大，因此产生的氧气质量大，故C正确；过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，溶液的质量减小，当过氧化氢完全分解后，溶液的质量不再改变，故D错误。 返回C7. [2024·泰兴月考]泰兴市举行化学实验创新大赛，张老师通过改进过氧化氢溶液制氧气的装置获得大赛的一等奖，改进装置如图所示。下列说法不正确的是(　　)A. 此实验产生的气体可用带火星的木条检验B. 若制备过程中体系内压强过大，则安全管内液面上升C. 此实验用铂丝代替MnO2作催化剂，反应后质量减小D. 此装置可通过铂丝的上下移动来控制反应的发生与停止【点拨】反应前后催化剂的质量不变。 返回8. 如图是实验室制取气体的常用装置，请回答下列问题：(1)仪器a的名称是________。(2)实验室用过氧化氢溶液制取氧气的发生装置是________(填字母，下同)，若要收集一瓶纯净的氧气，应选择的装置是________。集气瓶BC(3)某同学在观察到锥形瓶内有大量气泡时，开始用装置D收集氧气，一段时间后，将带火星的木条分别放在瓶口、瓶中、瓶底，都没看见木条复燃，其原因是__________________________。(4)装置B中反应很剧烈，据此提出实验安全注意事项是________(填序号)。①控制液体的滴加速度 ②用体积较小的锥形瓶③加热反应物装置的气密性不好① 返回9. 某探究小组进行了“催化剂等因素对过氧化氢分解的影响”的系列探究，该小组分别取1 g不同的催化剂，再加入20 mL 5%的过氧化氢溶液，进行了如下实验：(1)能说明催化剂的催化效果与其形态有关的实验组合是________(填实验序号)。(2)温度控制在60 ℃时，另取2 g红砖小颗粒，向其中加入20 mL 8%的过氧化氢溶液，继续实验，发现产生气泡的速率明显比实验丙快。请分析可能的原因：________________________________________________(任写一条)。丙、丁反应物的浓度大(或催化剂量多或反应温度高)A(3)有同学提出，过氧化氢溶液和固体催化剂加入试管的顺序对实验效果也有影响。要想获得平稳气流的操作是________(填字母)。A. 把过氧化氢溶液缓缓加入盛有少量催化剂的试管中B. 把催化剂加入装有过氧化氢溶液的试管中【点拨】(1)分析表中的信息可知，要说明催化剂的催化效果与其形态有关，除了催化剂的形态不同外，催化剂的种类和温度应相同，所以应选的实验组合是丙、丁。(2)与实验丙相比，新实验的温度升高了(60 ℃)，催化剂的量增加了(2 g)，反应物的浓度增大了(8%)，这些因素可能是导致产生气泡的速率明显比实验丙快的原因。(3)要想获得平稳气流，可使反应物与催化剂缓慢接触，即把过氧化氢溶液缓缓加入盛有少量催化剂的试管中，故选A。 返回知识总结