化学九年级上册（2024）课题3 制取氧气学案

这是一份化学九年级上册（2024）课题3 制取氧气学案，共16页。学案主要包含了氧气的工业制法，氧气的实验室制法，加热高锰酸钾制氧气等内容，欢迎下载使用。

第1课时

一、氧气的工业制法
1.方法：
2.原理：利用 不同。
3.具体过程：在低温下加压，使空气 ，然后 ，液态氮的沸点比液态氧的沸点 ， 先蒸发出来，剩下主要是 。
二、氧气的实验室制法
在实验室中，常采用 或 分解等方法制氧气。
三、加热高锰酸钾制氧气
发生装置
收集装置
1．药品：高锰酸钾（ 色固体）
2．原理：
文字表达式：
符号表达式：
3．装置：
（1）发生装置：加热固体制气体（ 型装置）
（2）收集装置：
= 1 \* GB3 ①排水法收集：依据氧气 溶于水且不与水反应。
= 2 \* GB3 ②向上排空气法收集：依据氧气的 。
4．主要实验步骤：
（1）查：组装仪器，检查 ；
（2）装：把药品装入试管内，平铺在试管底部，管口塞 ，用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管口；
（3）定：用铁夹夹持试管，并固定在铁架台上；
（4）点：点燃酒精灯加热（记得先 ，防止试管受热不均破裂）；
（5）收：用排水法收集氧气；
（6）移：实验完毕，先把导气管从水槽中移出水面（防止 ）；
（7）熄：熄灭酒精灯。
可简记为：“茶庄定点收利息”（每个字代表一个步骤：①查②装③定④点⑤收⑥移⑦熄）。
【易错提醒】
（1）试管口 ，防止冷凝水回流到热的试管底部，使试管破裂。
（2）插入试管内的导管只能微露出橡皮塞，不能伸入太长，便于 。
（3）试管口放一团棉花，防止 。
（4）等气泡 放出时再开始收集。
（5）实验结束，先 ，再 。（防止水倒吸回热的试管，使试管炸裂）（6）排水法收集气体时导管伸入 即可，排空气法收集时导管要伸至 ，以便将瓶内空气全部排出。
5．验满方法
（1）用排水法收集：当观察到集气瓶中的水排完，集气瓶口有大量气泡冒出时，证明已收集满。
（2）用向上排空气法收集：将 木条放在 ，若木条复燃，证明已收集满。
6．放置方法： 在桌子上，并盖上 。
一、判断题
（1）工业上可采用分离液态空气法制取氧气( )
（2）工业上采用分离液态空气法获得氧气，是利用空气中各物质的沸点不同的这一性质( )
（3）因为高锰酸钾受热易分解，所以可以用于工业生产氧气( )
（4）分离液态空气得到氧气和氮气的过程中发生了化学反应( )
（5）加热高锰酸钾并用排水法收集氧气，只要导管口有气泡产生就立即收集( )
（6）用高锰酸钾制取氧气时，试管口应向上倾斜，便于气体迅速排出( )
（7）高锰酸钾制取氧气试管内的导管口稍露出胶塞即可，不能伸入太长( )
（8）制取气体时，先检查装置的气密性，后装入药品( )
（9）高锰酸钾制取氧气的文字表达式为：高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气；( )
（10）用排水法收集氧气时，应立即收集气泡，防止浪费( )
（11）排水法收集气体前，先把导管伸入集气瓶，再点燃酒精灯( )
（12）加热高锰酸钾固体，用排水法收集氧气完毕时，应先熄灭酒精灯，再把导管移出水面。( )
（13）常将带火星的木条放入集气瓶中的方法来检验氧气是否集满( )
（14）用带火星的木条可以检验氧气( )
（15）工业上上利用氧气和氮气的密度不同用分离液态空气法制氧气( )
（16）用高锰酸钾或氯酸钾制取氧气时，试管口要略向下倾斜，是为了防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管。( )
（17）高锰酸钾是一种白色的固体。( )
（18）加热高锰酸钾制氧气时，试管口略向下倾斜可防止水槽中水倒流到热的试管底部，炸裂试管。( )
（19）在试管口放一团棉花，防止固体粉末进入导管( )
（20）用高锰酸钾制氧气完全反应后试管中的固体是混合物( )
（21）高锰酸钾制取氧气，水槽中的水变红了，可能是由于试管口未放一团棉花( )
（22）用高锰酸钾制取氧气时，刚开始冒气泡时不立即收集，因为开始冒出的气泡是空气。当气泡连续而均匀地放出时，开始收集氧气。( )
2．工业上制取大量氧气的原理是利用液态氮和液态氧的 不同加以分离，工业上和实验室制取氧气在原理上的本质区别是前者属于 变化，后者属于 变化。
3．用高锰酸钾制取氧气有如下操作步骤（请填写完成空格）：
(1)①把试管固定在 上；
② 仪器；
③检查装置的 ；
④装药品；
⑤点燃 ；
⑥用排水集气法收集；
⑦熄灭酒精灯；
⑧把 撤离水面。
(2)生成氧气的文字表达式为 ，该反应属于 反应（填基本反应类型）。
(3)检验氧气的方法： 。
4．某小组用高锰酸钾制取氧气。下图是实验室中常见仪器，回答下列问题。

(1)仪器①的名称是 。
(2)高锰酸钾制取氧气的文字表达式为 。组装氧气的收集装置，可选用 (填序号)。
(3)某同学用排水法收集氧气时，发现水槽中的水变红了，可能是未使用 (填实验用品名称)。若该同学收集的氧气不纯，原因可能是 (写出1点即可)。
5．简要回答下列有关实验室制取氧气操作的问题。
(1)用高锰酸钾制取氧气时，试管口略向下倾斜的原因是 。
(2)排水法开始收集氧气的最佳时刻是 。
(3)停止加热时，要先把导管移出水面，后熄灭酒精灯的原因是 。
(4)用高锰酸钾制取氧气时，要在靠近试管口的部位放一团棉花，其目的是 。
(5)用向上排空气法收集氧气如何验满 。
6．如图是实验室常见的制取气体的装置：
(1)写出仪器名称：① ② ③ ④ 。
(2)实验室采用高锰酸钾制取氧气时，应选择的发生装置是 （填序号，下同），试管口还要塞一团棉花，目的是 。
(3)收集一瓶较为干燥的氧气应选用的收集装置为 （填代号），收集满氧气的集气瓶应 （填“正”或“倒”）放在桌面上，检验氧气是否收集满的方法是 。若用排水法收集氧气时，当观察到气泡 时才开始收集，否则收集的氧气不纯。
(4)在结束实验时应先 ，再 ，其目的是 。
►问题一 工业制取氧气
【典例1】如图是工业上制取液氧的流程图，请回答下列问题。
（提示：氧气的沸点比二氧化碳的沸点低）
(1)流程图中空格①处物质的用途是 （答出一种即可）。
(2)首先蒸发出的气体是氮气，这是因为 。
(3)该生产过程最终得到的“液氧”为 色，该"液氧"并不是纯净物，还含有 （举一种物质）。
(4)请你设计实验区分空气、氧气和二氧化碳三种气体（操作、现象） 。
【解题必备】工业制取氧气的方法是分离液态空气法，利用氮气和氧气的沸点不同，属于物理变化。
【变式1-1】工业制氧气采用分离液体空气法，先将空气液化，然后逐渐升温，关于这个过程的描述不正确的是
A．属于物理变化
B．利用了物质的沸点不同
C．先收集到的氮气沸点较低
D．有新物质氧气生成
【变式1-2】工业上利用分离液态空气法制取氧气的依据是
A．氧气和氮气化学性质不同
B．氧气和氮气密度的不同
C．氧气和氮气在水中溶解性的不同
D．氧气和氮气沸点的不同
►问题二 高锰酸钾制取氧气的规范操作
【典例2】实验室加热高锰酸钾制取氧气的部分操作如图所示，其中正确的是
A．连接实验仪器B．检查装置气密性
C．装入高锰酸钾D．结束时先停止加热
【变式2-1】下列有关高锰酸钾制氧气实验中有关实验操作叙述不正确的是
A．实验时，要先检查装置气密性
B．试管口要塞棉花，防止高锰酸钾粉末通过导管进入水槽
C．试管口略向上倾斜
D．加热时，要先预热，再集中加热
【变式2-2】下列有关实验室用高锰酸钾制取氧气的说法错误的是
A．检查气密性时，先将导管浸入水中，再用双手紧握试管
B．拆装置时先熄灭酒精灯，后将导管撤离水面
C．排水法收集氧气时，要等连续均匀冒气泡再将导管伸入集气瓶
D．用向上排空气法收集气体时，导气管口应伸入集气瓶底部
►问题三 高锰酸钾制取氧气的实验操作先后顺序
【典例3】规范的操作是实验成功的关键。在用高锰酸钾制取氧气的实验中，下列操作的先后顺序正确的一项是

A．先将药品装入试管，再检查装置气密性
B．先使试管均匀受热，再对准药品部位加热
C．先将装满气体的集气瓶移出水槽，再盖上玻璃片
D．实验结束后先熄灭酒精灯，再将导管移出水面
【变式3-1】请将“先”、“后”两字分别填入实验室用高锰酸钾制取氧气的操作步骤的恰当空格内，并说明错误操作的后果：
(1) 向试管中加入所需药品， 检查装置的气密性，否则易造成 ；
(2) 均匀加热， 对有药品部位集中加热，否则易 ；
(3)实验结束时，应 熄灭酒精灯， 将导管移出水面，否则易引起 ．
【变式3-2】下列关于加热高锰酸钾并用排水法制取氧气的实验中，先后操作正确的是
A．检查装置气密性，先用手握试管外壁，再把导管放入水中
B．实验中，先将导管伸入装满水的集气瓶，后点燃酒精灯
C．点燃酒精灯后，先均匀加热，后集中在放药品的部位加热
D．收集结束，先从水槽中取出集气瓶，后盖上玻璃片
1．工业上分离空气得到氧气，是利用的各组分具有不同的
A．密度B．沸点C．稳定性D．溶解性
2．实验室制取氧气不需要用到的仪器是
A．烧杯B．集气瓶C．导管D．酒精灯
3．实验室用于高锰酸钾制取氧气的下列装置或操作中，错误的是
A． B． C． D．
4．实验室用高锰酸钾加热制取氧气有以下步骤：①加热药品②停止加热③将导管从水槽中取出④检查装置的气密性⑤将药品装入试管中并把装置安装好⑥收集气体正确的操作顺序为
A．④⑤①⑥②③B．④⑤①⑥③②
C．⑤④①⑥②③D．⑤④①⑥③②
5.实验室用高锰酸钾制取氧气时，下列做法错误的是
A．在试管口放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管
B．导管口开始有气泡放出时不要立即收集，避免收集到的气体不纯
C．将收集满氧气的集气瓶正放在桌面上
D．实验结束停止加热时，要先熄灭酒精灯，再将导管移出水面
6.下列有关实验室用高锰酸钾制取氧气的操作图示正确的是
A．胶塞塞紧B．加热药品
C．气体验满D．气体收集
7．做实验一定要注意先后顺序，如果先后顺序错误，可能会导致实验失败，甚至产生严重后果。下列有关用高锰酸钾制取氧气的实验操作中，先后顺序正确的是
A．先将高锰酸钾装入试管，再检查装置的气密性
B．加热时，先对试管进行预热，再对准药品部位进行加热
C．先把酒精灯点燃，再把试管固定在铁架台上
D．实验完毕，先熄灭酒精灯，再把导管移出水面
8．实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气，有关操作如下，正确的一项是
A．铁夹应夹在试管底部
B．加热前用酒精灯外焰在试管底部来回移动
C．实验结束时应先熄灭酒精灯
D．实验结束后集气瓶应盖好玻璃片倒放在桌面上
9．如图所示为实验室用高锰酸钾制取氧气的部分操作。其中正确的是
A．检查气密性B．加入固体药品
C．制取氧气D．检验氧气已收集满
10．某小组用高锰酸钾制取氧气。下图是实验室中常见仪器，回答下列问题。

(1)仪器①的名称是 。
(2)高锰酸钾制取氧气的文字表达式为 。组装氧气的收集装置，可选用 (填序号)。
(3)某同学用排水法收集氧气时，发现水槽中的水变红了，可能是未使用 (填实验用品名称)。若该同学收集的氧气不纯，原因可能是 (写出1点即可)。
11．实验室开放日，某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，设计了如下实验装置利用高锰酸钾制取氧气。
(1)应选用的发生装置是 （填字母）。该装置需要做出的改进是 ，目的是 。
(2)写出用高锰酸钾制取氧气的文字表达式 。
(3)若收集的氧气不纯，可能的原因是 （写一点即可）
12．小明同学在实验室用高锰酸钾制取氧气，请回答下列问题：

(1)写出仪器①的名称 。
(2)可以选择的发生装置是 （填字母）；
(3)由于在相同条件下氧气的密度比空气 ，可以选择D装置进行收集；
(4)如果用E装置收集氧气，当导管口 时（填“开始有气泡放出”或“气泡连续并比较均匀地放出”），再把导管口伸入盛满水的集气瓶。
1．以下能正确地表示工业中大规模生产氧气的过程是
A．二氧化碳氧气
B．空气液态空气氧气
C．高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气（KMnO4K2MnO4+MnO2+O2）
D．过氧化氢水+氧气（H2O2H2O+O2）
2．如图是实验室加热高锰酸钾制取氧气的装置图，下列有关实验操作的分析错误的
A．气密性检查：用手握紧试管，观察到水中导气管有气泡冒出，说明装置不漏气
B．试管口略向下倾斜：防止试管壁上的水流入试管底部，导致试管炸裂
C．加热：直接用酒精灯的内焰对准药品所在位置加热
D．停止加热：先把导管移出水面，再熄灭酒精灯
3．实验室加热高锰酸钾制取氧气的部分操作如图所示，其中正确的是
A．连接实验仪器B．检查装置气密性
C．装入高锰酸钾D．结束时先停止加热
4．实验室用制取并用排水集气法收集较纯净的。下列实验操作的先后顺序合理的是
A．检查装置气密性时，先用手握住试管，再将导管的一端伸入水中
B．先向试管中加入固体，再检查装置气密性
C．实验时，先将导管伸入集气瓶中，再点燃酒精灯
D．气体收集完毕后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯
5．如图分别是实验室氧气制备、收集、验满、验证性质的操作，正确的是
A．制取氧气B．收集氧气
C．氧气验满D．铁丝燃烧实验
6．实验室制取O2，下列操作、药品和装置选择不合理的是
A．选择药品B．检查气密性
C．发生装置D．收集装置
7．一氧化氮是汽车尾气中的一种大气污染物，它是无色气体，难溶于水、密度比空气略大，在空气中能与氧气迅速反应生成红棕色的二氧化氮。在实验室中，收集一氧化氮时可选用的收集方法是
A．排水集气法B．向上排空气集所法
C．向下排空气集气法D．排水集气法或向上排空气集气法
8．实验室常用加热高锰酸钾固体制取氧气，现对一定量的高锰酸钾固体进行加热，加热过程中涉及的相关量随时间变化的图象正确的是
A． B． C． D．
9．实验室用高锰酸钾制取氧气的部分实验操作如图所示，其中正确的是
A．装药品B．制备
C．收集D．验满
10．实验室有高锰酸钾、火柴、升降台、药匙、镊子和棉花及如图仪器，请回答下列问题并填写相关空白。
(1)利用如图仪器及药品能制取的气体是 ，发生反应的文字表达式为 ，制取这种气体需要的仪器编号有 ；
(2)仪器g在一般实验中的用途为 ，在常温或加热时使用；
(3)用排水法收集所得气体，当观察到导管口气泡连续且均匀放出时，开始收集，气体逸出的原因是由于试管内温度升高且 ，使试管内压强 ，大于外界压强，在压强差的作用下，气体逸出；
(4)待集气瓶里的水排完以后，接下来的操作是：在水面下用玻璃片盖住瓶口，小心地把集气瓶移出水槽， 放在桌子上。（填“正”或“倒”）
11．如图是实验室制取并收集气体的实验装置图。请回答下列问题：

(1)仪器名称：a ；b 。
(2)用高锰酸钾制取氧气的发生装置是 （填字母，下同），若要收集到较干燥的氧气可选用收集装置是
(3)能用E装置收集氧气的原因是 ，当观察到 时，说明氧气已收集满，在 用玻璃片盖住瓶口，取出 放（填“正”或“倒”）在实验桌上。
12．如图是气体制取的部分实验装置，请回答下列问题。

(1)装置B中仪器a的名称是 。
(2)实验室用高锰酸钾制取并收集一瓶较纯净的O2，应选用的装置组合是 (填字母序号)。
(3)检验集气瓶内收集的气体是否为氧气的方法是 。
(4)若用装置F收集一瓶CH4，气体应从 (填“b”或“c”)端通入。
一、氧气的工业制法
1.方法：分离液态空气法
2.原理：利用液态氧和液态氮的沸点不同。
3.具体过程：在低温下加压，使空气液化，然后升温，液态氮的沸点比液态氧的沸点低，氮气先蒸发出来，剩下主要是液氧。
二、氧气的实验室制法
在实验室中，常采用高锰酸钾或过氧化氢分解等方法制氧气。
三、加热高锰酸钾制氧气
发生装置
收集装置
1．药品：高锰酸钾（暗紫色固体）
2．原理：
加热
文字表达式：高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
△
符号表达式： KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
3．装置：
（1）发生装置：加热固体制气体（固体加热型装置）
（2）收集装置：
= 1 \* GB3 ①排水法收集：依据氧气不易溶于水且不与水反应。
= 2 \* GB3 ②向上排空气法收集：依据氧气的密度比空气略大。
4．主要实验步骤：
（1）查：组装仪器，检查装置的气密性；
（2）装：把药品装入试管内，平铺在试管底部，管口塞一小团棉花，用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管口；
（3）定：用铁夹夹持试管，并固定在铁架台上；
（4）点：点燃酒精灯加热（记得先预热，防止试管受热不均破裂）；
（5）收：用排水法收集氧气；
（6）移：实验完毕，先把导气管从水槽中移出水面（防止水倒吸回热的试管，使试管炸裂）；
（7）熄：熄灭酒精灯。
可简记为：“茶庄定点收利息”（每个字代表一个步骤：①查②装③定④点⑤收⑥移⑦熄）。
【易错提醒】
（1）试管口略向下倾斜，防止冷凝水回流到热的试管底部，使试管破裂。
（2）插入试管内的导管只能微露出橡皮塞，不能伸入太长，便于气体的导出。
（3）试管口放一团棉花，防止试管内粉末进入导管。
（4）等气泡连续均匀放出时再开始收集。
（5）实验结束，先把导气管从水槽中移出水面，再熄灭酒精灯。（防止水倒吸回热的试管，使试管炸裂）（6）排水法收集气体时导管伸入集气瓶口即可，排空气法收集时导管要伸至集气瓶底部，以便将瓶内空气全部排出。
5．验满方法
（1）用排水法收集：当观察到集气瓶中的水排完，集气瓶口有大量气泡冒出时，证明已收集满。
（2）用向上排空气法收集：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已收集满。
6．放置方法：正放在桌子上，并盖上毛玻璃片。
一、【答案】(1) √ (2) √ (3) × (4) × (5) × (6) × (7)√ (8) √ (9) √ (10) × (11) × (12)× (13) × (14)√ (15) × (16)√ (17) × (18) √ (19)√ (20) √ (21) √ (22) √
2．【答案】 沸点 物理 化学
3．【答案】(1) 铁架台 组装 气密性 酒精灯 导管
(2) 分解
(3)将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，则说明为氧气
4．【答案】(1)烧杯
(2) ②④⑤或③⑤
(3) 棉花 未等气泡连续均匀冒出就开始收集
5．【答案】(1)防止冷凝水回流炸裂试管
(2)当导管口泡均匀冒出时
(3)防止倒吸
(4)防止加热时高锰酸钾粉末进入导管
(5)将带火星的小木条放在集气瓶口，若小木条复燃，则集满
6．【答案】(1) 试管 酒精灯 集气瓶 水槽
(2) A 为了防止加热时试管内的粉末状物质进入导管
(3) D 正 将带火星的木条放在集气瓶口，如果复燃，证明集气瓶内已充满氧气 连续、均匀的冒出
(4) 撤离导管 熄灭酒精灯 防止水倒流引起试管炸裂
►问题一 工业制取氧气
【典例1】【答案】(1)做保护气
(2)氮气的沸点比氧气的沸点低
(3) 淡蓝 稀有气体（合理即可）
(4)用燃烧的小木条分别伸入三瓶无色无味的气体中，若小木条燃烧更旺的是氧气，木条燃烧无明显变化的是空气，木条熄灭的是二氧化碳
【变式1-1】【答案】D
【变式1-2】【答案】D
►问题二 高锰酸钾制取氧气的规范操作
【典例2】【答案】B
【变式2-1】【答案】C
【变式2-2】【答案】B
►问题三 高锰酸钾制取氧气的实验操作先后顺序
【典例3】【答案】B
【变式3-1】【答案】(1) 后 先 浪费药品、制取氧气纯度低
(2) 先 后 引起试管炸裂
(3) 后 先 试管炸裂
【变式3-2】【答案】C
1．【答案】B
2．【答案】A
3．【答案】D
4．【答案】B
5.【答案】D
6.【答案】D
7．【答案】B
8．【答案】B
9．【答案】A
10．【答案】(1)烧杯
(2) ②④⑤或③⑤
(3) 棉花 未等气泡连续均匀冒出就开始收集
11．【答案】(1) A 在试管口放一团棉花 防止固体粉末进入导管
(2)
(3)刚出现气泡就开始收集或装置气密性不好
12．【答案】(1)试管
(2)A
(3)大
(4)气泡连续并比较均匀地放出
1．【答案】B
2．【答案】C
3．【答案】B
4．【答案】D
5．【答案】A
6．【答案】C
7．【答案】A
8．【答案】D
9．【答案】C
10．【答案】(1) 氧气 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 a、c、d、e、f、g
(2)用作少量试剂的反应容器
(3) 气体增多 增大
(4)正
11．【答案】(1) 集气瓶 水槽
(2) A C
(3) 氧气不易溶于水 瓶口有大气泡向外冒出 水中 正
12．【答案】(1)锥形瓶
(2)AE
(3)将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，说明气体是氧气
(4)b
1．知道氧气的工业制法。
2．掌握实验室用高锰酸钾制取氧气的原理、装置、步骤、注意事项等。
3．初步了解实验室制取气体的一般思路。
重点:
实验室用高锰酸钾制取氧气的原理、装置和基本操作。
难点:
实验室用高锰酸钾制取氧气的原理、装置和基本操作。