初中化学人教版（2024）九年级上册（2024）氧气的实验室制取与性质授课ppt课件

这是一份初中化学人教版（2024）九年级上册（2024）氧气的实验室制取与性质授课ppt课件，共36页。PPT课件主要包含了学习目标，新课导入，课堂探究，注意事项，课堂小结，课后练习，D或E等内容，欢迎下载使用。
2.3.2 实验室制取氧气 氧气的工业制法一、实验室制取氧气（一）实验装置加热高锰酸钾制取氧气装置发生装置：固体加热型装置，由酒精灯、铁架台（带铁夹）、试管、带导管的橡皮塞组成。试管口略向下倾斜，防止冷凝水回流使试管炸裂；试管口放一团棉花，防止高锰酸钾粉末随气流进入导管 。收集装置：根据氧气不易溶于水的性质，可选用排水集气法装置，包括水槽和集气瓶；根据氧气密度比空气大的性质，也可选用向上排空气法装置，由集气瓶和玻璃片组成 。图示：展示加热高锰酸钾制取氧气的完整装置图，标注各仪器名称及装置特点 。分解过氧化氢溶液制取氧气装置发生装置：固 - 液不加热型装置，常用仪器有锥形瓶、长颈漏斗（或分液漏斗）、带导管的橡皮塞。若使用长颈漏斗，其下端需伸入液面以下，形成液封，防止气体逸出；使用分液漏斗则可通过控制液体滴加速度来控制反应速率 。收集装置：同加热高锰酸钾制取氧气的收集装置，可选择排水集气法或向上排空气法 。图示：呈现分解过氧化氢溶液制取氧气的装置示意图，对比不同类型漏斗使用时的装置差异 。加热氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气装置发生装置：类似加热高锰酸钾制取氧气的固体加热型装置，但试管口不需要放棉花。因为氯酸钾是固体颗粒，不会堵塞导管 。收集装置：同样可采用排水集气法或向上排空气法 。图示：展示该方法的实验装置图，与加热高锰酸钾装置进行对比标注 。（二）实验操作步骤加热高锰酸钾制取氧气步骤查：连接装置后，将导管一端浸入水中，用手紧握试管外壁，观察导管口是否有气泡冒出，松手后导管内是否形成一段水柱，以此检查装置气密性 。装：将高锰酸钾装入试管，在试管口放一团棉花，然后塞紧带导管的橡皮塞 。定：把试管固定在铁架台上，铁夹夹在试管中上部，试管口略向下倾斜 。点：点燃酒精灯，先对试管进行预热，然后集中在药品部位加热 。收：当导管口有连续均匀的气泡冒出时开始收集氧气。排水法收集时，集气瓶装满水倒置于水槽中，导管伸入瓶口，待气泡连续均匀冒出后收集；向上排空气法收集时，导管伸到集气瓶底部，便于排尽空气 。离：实验结束，先将导管移出水面 。熄：再熄灭酒精灯，防止水槽中的水倒吸进入试管，导致试管炸裂 。分解过氧化氢溶液制取氧气步骤查：检查装置气密性，用止水夹夹紧导管，向长颈漏斗（或分液漏斗）中加水至形成一段水柱，观察水柱是否下降，判断装置气密性 。装：先在锥形瓶中加入二氧化锰，再通过长颈漏斗（或分液漏斗）加入过氧化氢溶液 。收：同加热高锰酸钾制取氧气的收集方法 。加热氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气步骤与加热高锰酸钾制取氧气步骤类似，依次为检查气密性、装入药品（氯酸钾和二氧化锰混合物）、固定装置、点燃酒精灯加热、收集氧气、实验结束先移导管后熄灭酒精灯 。（三）氧气的收集、检验与验满收集方法排水集气法：适用于收集不易溶于水且不与水反应的气体，氧气符合此条件。优点是收集的氧气较纯净；缺点是收集的氧气中含有少量水蒸气 。向上排空气法：适用于收集密度比空气大且不与空气中成分反应的气体。收集时操作相对简便，但收集的氧气纯度不如排水法 。检验方法：将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，证明是氧气 。验满方法排水集气法：当集气瓶口有大气泡冒出时，说明氧气已收集满 。向上排空气法：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 。二、氧气的工业制法（一）分离液态空气法原理：利用空气中各成分沸点不同进行分离。在低温、加压条件下，使空气液化，然后升温，由于氮气沸点（-196℃）低于氧气沸点（-183℃） ，氮气先汽化，剩下的主要是液态氧 。流程空气净化：通过过滤等操作除去空气中的灰尘、杂质等固体颗粒 。压缩冷却：使用压缩机将空气压缩，同时冷却，使其变为液态空气 。精馏分离：将液态空气引入精馏塔，通过控制温度和压力，实现氮气和氧气分离 。产品储存：将分离得到的液态氧进行储存和运输 。特点：产量大，适合大规模生产；但设备投资大，能耗高，操作复杂 。（二）膜分离法原理：利用具有选择透过性的高分子膜，在压力作用下，空气中氧气分子优先透过膜，实现氧气富集 。流程：空气预处理（过滤、除水等）后，进入膜分离装置，在压力差下氧气透过膜，经收集和提纯得到氧气产品 。特点：设备简单，操作方便，能耗低；但氧气纯度相对较低，适用于对氧气纯度要求不高的场合 。三、课堂小结总结实验室制取氧气三种方法的装置特点、操作步骤、收集与检验方法，对比分析其优缺点 。回顾氧气工业制法中分离液态空气法和膜分离法的原理、流程及特点，明确工业生产与实验室制取的差异 。布置课后作业，如绘制实验室制取氧气的装置图并标注注意事项，查阅资料了解氧气工业制法的新进展 。
了解实验室制取氧气的操作步骤和注意事项
通过上节课的学习，我们知道实验室制取氧气的原理和方法。那么在实验室操作时，有什么需要注意的呢？
知识点 氧气的实验室制法
难溶于水且不与水发生反应的气体
3.用高锰酸钾制取氧气的操作过程
查、装、定、点、收、离、熄
①试剂要平铺在试管底部，均匀受热。②试管口要略向下倾斜，防止试剂中的水分受热后变成水蒸气，遇冷成水倒流回试管底部，使试管炸裂。③铁架台铁夹要夹在试管的中上部。(或距离管口 ～ 处)④试管内的导管不能太长，稍伸出胶塞即可，以便于气体导出。
⑤集气瓶充满水后倒放入水槽中。(瓶口要在水面下)⑥加热时要先使试管均匀受热，然后将酒精灯外焰对准试剂所在部位加热。⑦用排水法收集气体时，应注意当气泡连续均匀冒出时再收集，否则收集的气体中会混有空气，当集气瓶口有大量气泡冒出时，证明已集满。
⑧停止加热时，应先把导管从水里撤出，再撤掉酒精灯。如果先熄灭酒精灯，试管内气体减少，压强减小，水槽中的水就会被吸入热的试管内，使试管炸裂。⑨用高锰酸钾制氧气时，试管口要放一小团棉花，防止加热时高锰酸钾粉末进入导管中堵塞导管。⑩盛氧气的集气瓶应盖上玻璃片正放，因为氧气密度大于空气密度，正放可减少气体逸散。
①用排水法收集：当集气瓶的瓶口有气泡冒出时，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。
第2课时 实验室制取氧气
1.实验室用高锰酸钾固体制取氧气，下列装置组合正确的是（ ）。
A.①③ B.①⑤ C.②③ D.②④
2.如图是用过氧化氢溶液制取氧气的相关示意图，其中正确的是( )。
3.某兴趣小组利用如图所示的仪器进行实验并探究。
(1)实验室欲用高锰酸钾制取并收集干燥的氧气，则收集装置应选择 (从A～E中选择)。
(2)若用过氧化氢溶液和二氧化锰来制氧气，应选用的发生装置是 (从A～E中选择)。为证明二氧化锰的催化作用，小明同学通过下图装置进行探究:
向锥形瓶中加入a mL过氧化氢溶液(如图甲)，然后塞入插有带有火星木条的橡胶塞(如图乙)，观察到的现象是 ;再通过漏斗加入b g 二氧化锰(如图丙)，此时观察到的现象是________________________充分反应后，将图丙瓶中的混合物进行过滤、洗涤、干燥、称量，固体仍为b g,小明同学认为二氧化锰是催化剂。
(4) (填“能”或“不能”)用图丁来探究铁在氧气中的燃烧实验。
(3)小红同学认为小明同学的结论不严谨，理由是:。
小明同学没有检验反应前后二氧化锰的化学性质是否发生变化
1. 在高锰酸钾制氧气实验中，一定不需要用到的仪器是 (　　)A. 酒精灯 B. 试管 C. 漏斗 D. 集气瓶
【点拨】实验室用高锰酸钾制氧气，发生装置需要用到试管、铁架台、酒精灯、带导管的单孔塞，收集氧气时需要集气瓶。无需用漏斗。
2. 实验室收集氧气，既可以用向上排空气法，又可以用排水法，原因是 (　　)①氧气不易溶于水 ②氧气易溶于水③氧气的密度比空气的大④氧气的密度比空气的小A. ① ④ B. ② ④ C. ② ③ D. ① ③
【点拨】氧气的密度比空气的大，可以用向上排空气法收集；氧气不易溶于水，可以用排水法收集。
【点规律】气体的收集方法与气体的密度和溶解性等有关：(1) 难溶于水的气体可用排水法收集；(2)不与水反应、密度比空气大的气体可用向上排空气法收集；(3)不与水反应、密度比空气小的气体可用向下排空气法收集。
3. [2024·常州] 下列用高锰酸钾固体制取氧气的系列操作中, 正确的是 (　　)
【点拨】取用粉末状试剂，试管平放，用药匙或纸槽把试剂送到试管底部，然后使试管直立起来，A 错误；加热固体时，为防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管，试管口应略向下倾斜，B 错误；氧气的密度比空气的大，应用向上排空气法收集，C 正确；检验氧气是否收集满时，应将带火星的木条放在集气瓶口，不能伸入瓶中，D 错误。
4. [2024·盐城] 在实验《氧气的实验室制取与性质》中，本实验以高锰酸钾为原料，并采用排水法收集。从视频中看到的下列实验操作不规范的是 (　　)A. 查气密性：先将导管伸入水中，再用双手紧握试管外壁B. 固定装置：将试管口略向下倾斜，固定在铁架台上C. 加热试剂：先让试管底部均匀受热，再对高锰酸钾所在部位加热D. 收集气体：导管口刚有气泡冒出就开始收集气体
【点拨】用排水法收集氧气时，导管中刚排出的主要是装置内的空气，应等到导管口的气泡连续、均匀冒出时才能收集，D 错误。
5. 有关实验室制取氧气，下列说法错误的是(　　)A. 装置①可用于高锰酸钾制取氧气B. 装置②可用于过氧化氢溶液制取氧气C. 装置③可用于收集氧气D. 装置④可用于收集氧气
【点拨】实验室用高锰酸钾制取氧气应选用固体加热型发生装置，A 正确；用过氧化氢制取氧气应选用固液常温型发生装置，B 正确；氧气的密度比空气的大，不能用向下排空气法收集，C 错误；氧气不易溶于水，可用排水法收集，D 正确。
6. 化学是一门以实验为基础的科学。实验室制取氧气常用到下列装置，请回答下列问题。(1)写出标号仪器的名称：①_________，② _________ 。(2)实验室用装置A 制取氧气，其反应的文字表达式为____________________________________。可以选择装置D 收集氧气的原因是________________________。
高锰酸钾——→锰酸钾+ 二氧化锰+ 氧气
(3)实验室制取气体时，选择装置B 作为发生装置的依据是________________________________________________。(4)实验时，装置B 中长颈漏斗下端管口要伸入液面以下，目的是__________________________________________。(5)实验室检验氧气的方法是__________________________ ________________________________________________。
反应物是固体和液体，反应不需要加热
防止生成的气体从长颈漏斗口逸出
将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，则证明是氧气
7. 工业上制取氧气常见的方法有“深冷法”和“变压吸附法”。(1)“深冷法”(图甲)是先将空气液化，再利用液氮和液氧的 ________不同将其汽化分离。(2)将燃着的木条置于盛满液态空气的集气瓶口，观察到的现象是__________________，观察到该现象的原因是_____________________ __________________________________________________________________。
液氮先从液态空气中蒸发出来，氮气不能燃烧，一般也不支持燃烧
(3)“变压吸附法”(如图乙)是利用分子筛吸附氮气和氧气能力的差异，通过增压与减压的交替循环，实现氮气和氧气的分离。①变压吸附法制取的氧气是____________(填“混合物或“纯净物”)。②分子筛对氮气的吸附能力与吸附塔内气体的_______有关。分子筛________(填“可以”或“不可以”)重复使用。(4)工业上采用分离液态空气的方法制氧气的优点是________________________。