课题3氧气的制取导学案成

第二单元课题3 制取氧气(第一课时)导学案
一、学习目标
1.初步认识反应原理决定实验装置，气体的性质决定气体的收集方法。

2.能记住收集氧气及验满的方法。

3.通过练习连接仪器，熟练基本操作。

4.记住实验室制取氧气的步骤。

5.通过实验探究，记住氧气的一些主要化学性质。

二、重点难点
重点：氧气的制法及实验操作
难点：催化剂概念的理解和催化作用
三、【课前预习】
（一）高锰酸钾制氧气
1.药品：高锰酸钾（颜色）
2.原理（文字及符号表达式）：。

3.实验装置（适用于：固体与固体加热条件下制气体）通常所需仪器有:、
、、、水槽等。

4.实验步骤及注意事项
①检查装置的气密性
②装药品
③连接仪器并固定
a.试管口略向下倾斜原因。

b.铁夹夹在距管口1/3-1/4处原因。

c.导管伸入略微露出橡皮塞原因。

d.试管口放一团棉花的原因。

④加热
a.先预热，再集中到药品部位加热原因。

b.用酒精灯外焰加热原因。

⑤收集气体
a.向上排空气法：因为（注意事项）
b.排水法：因为（注意事项）（用排水法时，要先撤导管后撤酒精灯的原因）。

⑥实验完毕，要先撤导管，再撤酒精灯
5．氧气的检验与验满
a.检验：
b.验满（对向上排空气法）：
放置：正放。

因为
四、【过程导学】
氧气，人们曾经把它称作“养气”，是因为氧气能够供给呼吸，氧气能支持燃烧。

有了氧气，人类就可以“下五洋”探索海底的奥秘；有了氧气，人类就可以乘上神州五号“上九天揽月”。

氧气是怎样制取的？它又有哪些性质呢？现在就让我们一起来探索吧！【实验探究】高锰酸钾制取氧气
1.药品：_______________
2.反应原理：_________________________________
3.实验装置：
发生装置包括;_______________________________
收集装置包括：______________________________
思考：请说出实验室可以利用什么方法收集氧气？它们是利用了氧气的什么性质？
4.实验步骤
①检查装置气密性
思考：如何检查装置的气密性？_____________________________________
②装药和棉花
讨论：在试管口塞一小团棉花的原因：_____________________________________
③固定仪器
④点燃酒精灯加热
⑤收集气体
当_________________________时开始收集气体。

当____________时收集满了
⑥先移导管后熄灯
讨论：为什么要先撤导管后撤酒精灯？_____________________________________
注意：七个实验步骤记为查、装、定、点、收、移、熄。

可巧记为茶庄定点收利息。

5.氧气的验满和检验：
验满的方法：_____________________________________
检验氧气的方法：_____________________________________
6.气体的收集装置（图5）
（一）排水法：难溶或微溶于水且不与水发生化学反应的气体。

例如：H2、O2、CO、CH4等。

排水法的典型仪器是a，注意导管只能伸入集气瓶少许，便于导管的取出。

排水法制取气体的优点：制取的气体比较纯净，便于观察气体是否收集满。

（二）排气法：不与空气反应且密度与空气相差较大的气体；又可分为向上排空气法和向下排空气法。

用排气法收集气体时，导气管一定要伸入集气瓶，把空气尽量排出。

为了减少空气扩散，集气瓶口可盖上毛玻璃片（如图b）；
⑴向上排空气法：相对分子质量大于29的气体。

如O2、CO2等，典型装置是b。

⑵向下排空气法：相对分子质量小于29的气体。

如H2、CH4、NH3等，典型装置是c。

排空气法制取气体的优点：操作简便，收集的气体较干燥。

【结论】气体的收集方法是由_______ 和______________决定
【巩固练习】
1. 下列实验操作错误的是（）
2．实验室用高锰酸钾制取氧气时有如下操作步骤：①加热，②检查装置的气密性，③装药品，④用排水集气法收集，⑤从水槽中取出导气管，⑥熄灭酒精灯，⑦连接仪器。

其中操作顺序正确的是（）
A、①⑦③②⑤④⑥
B、⑦②③①④⑤⑥
C、⑤⑦③②①④⑥
D、⑦③①②④⑥⑤
3．用排水法收集氧气时,在导管口出现什么现象时才收集( ) A.没有气泡冒出 B.刚有气泡冒出 C.气泡断断续续冒出 D.有连续气泡冒出4．若用试管加热固体时，若出现试管炸裂现象，其原因不可能是( )
A．加热前试管外壁有水B．加热不均匀，局部温度过高
C．试管口略向上倾斜了D．试管夹在中上部
5.一氧化氮在常温下是一种难溶于水的气体，它的密度比空气略大，它能与空气中的氧气迅速反应，生成二氧化氮，现要收集一氧化氮气体，可采用的收集方法是（）
A.向上排空气法
B.向下排空气法
C.排水法
D.排水法和向上排空气法
6．下表是三种气体的密度（在0℃、101kPa条件下测定）和溶解程度。

实验室要收集二
气体
氢气二氧化碳二氧化硫
性质
密度(g·L-1) 0．08987 1．429 2．716
溶解程度极难溶于水不易溶于水易溶于水A
6.某种气体在收集时,既可用排水法,又可用向上排气法,则这种气体具有的性质是（）
A.难溶于水或不易溶于水,密度比空气大
B. 易溶于水,密度比空气
C. 难溶或不易溶于水,密度比空气小
D.易溶于水,密度比空气小
8.根据下表中列出的几种常见的气体和空气的性质，可知其中既能用排水法又能用向下排
D(HCl) 项目空气A(甲烷) B(SO2) C(氨
气)
0℃、101kPa时的密度（g/L） 1.29 0.72 2.86 0.77 1.63 20℃、101kPa时1体积水中溶解气体的体积/ 0.033 40 680 500 收集氧气，需要用带火星的木条放在集气瓶口检验氧气是否收集满，这是利用氧气的、性质。

10.（能力型题）右图所示装置有许多用途：
⑴用于排空气法收集氧气，氧气应从_____端通入。

⑵用于排水法收集氧气,瓶中先装满水,氧气从_____端通入。

⑶瓶中储存氧气,用水将氧气排出时,水从____端通入。

⑷在医院给病人输氧时,瓶中放约半瓶蒸馏水,这时氧气从_____端通入。

11．（09）小亮发现:收集的氧气占集气瓶容积的60%(空气占40%)时，能
使带火星的木条复燃。

那么，使带火星的木条复燃的氧气浓度的最低值是多少呢?小亮对此展开探究：
第一组实验：取5只集气瓶，编号为①、②、③、④、⑤，分别装人其总容积10%、20%、30%、40%、50%的水。

用排水法收集氧气，恰好把5只集气瓶中的水排去。

将带火星的木条依次插入①~⑤号瓶中，记录实验现象。

小亮在前一组实验的基础上又做了第二组和第三组实验，三组实验的数据和现象见下表。

第一组第二组第三组
集气瓶编号①②③④⑤①②③④⑤①
收集的O2占容积的体积分
l0 20 30 40 50 3l 33 35 37 39 34 数(%)
带火星木条的状况微亮亮很亮复燃复燃很亮很亮复燃复燃复燃很亮
⑴写出一个实验室制取氧气的符号表达式。

⑵使用带火星的木条验满氧气的方法是否可靠：(填“是”或“否’')。

⑶集气瓶中氧气的体积分数＝收集的氧气占容积的体积分数＋瓶中空气占容积
的体积分数×%。

⑷收集的氧气占容积的体积分数最低为%时，可使带火星的木条复燃，这时集气瓶中
氧气分数是%(计算结果保留整数)。

第二单元课题3 制取氧气(第二课时)
学习目标：
1.记住实验室制取氧气的主要方法和原理，初步了解通过化学实验制取新物质的方法
2.记住实验室制取氧气的原理和装置。

3.知道收集氧气的方法。

4.理解分解反应的概念
5.知道催化剂和催化作用。

重点：氧气的制法及实验操作
难点：催化剂概念的理解和催化作用
【课前预习】
一、氯酸钾和二氧化锰制氧气
1.药品：氯酸钾（颜色）和二氧化锰（颜色）
2.原理（文字及符号表达式）：。

3.实验装置（同上，只少棉花）
二、过氧化氢和二氧化锰制取氧气
1.药品:双氧水(颜色）和二氧化锰（颜色）
2.原理（文字及符号表达式）：
3. 实验装置（适用于：液体与固体不加热条件下制气体）
所需仪器有：、、、、。

三、催化剂
定义：在化学反应中，能其他物质的化学反应速率，而本身的和在化学反应前后都没有变化的物质。

其在化学反应中所起的作用叫作用。

四、化合反应：
氧化反应：
分解反应：
【过程导学】
一、分解氯酸钾制取氧气
1.药品：_______________
2.反应原理：_________________________________
3.实验装置：
发生装置包括;_______________________________
收集装置包括：______________________________
二氧化锰在⑵中所起的作用是；
二、分解过氧化氢制取氧气
⑴仔细观察教师所展示的过氧化氢和二氧化锰，将其物理性质记录在
下面：
过氧化氢（H2O2）：颜色，状态；
二氧化锰(MnO2) 颜色，状态；
⑵反应原理：
⑶实验装置
二氧化锰在⑵中所起的作用是；
温馨提示：
1、加药品时要先固后液。

2、过氧化氢溶液的质量分数，一般选用5%-10%的过氧化氢溶液。

【思考】你知道在酿酒过程中酒曲的作用吗？
催化剂（触媒）：在化学反应中能改变其他物质的，而本身的和在反应前后都发生变化的物质。

催化剂在化学反应中所起的作用叫。

【指点迷津】正确理解催化剂的概念，要明确以下三点：
（1）催化剂具有“一变”和“两不变”的特点。

“一变”是改变化学反应速率。

两不变是指：物质本身的质量和化学性质在反应前后不变。

（2）同一个反应，可有不同的催化剂。

（3）催化剂只能改变化学反应的速率，不能增大或减少生成物的质量。

【例1】下列有关催化剂的说确的是( )
A.催化剂就是用来加快化学反应速率的
B.二氧化锰是催化剂
C.没有二氧化锰的催化，过氧化氢也能分解放出氧气
D.催化剂在化学反应前后的性质不变【思考交流】小组交流讨论，根据实验【2-5】能否确定二氧化锰是本实验的催化剂？说出你的理由。

根据你对催化剂的理解，应该增加哪些实验？
【交流研讨1】
⑴观察用二氧化锰催化过氧化氢、加热氯酸钾和二氧化锰的混合物、加热高锰酸钾制取氧气的符号表达式，
从反应物和生成物的种类上分析以上反应的共同点。

反应物有(一或多种)，生成物有(一或多种)
⑶上述三个反应都是分解反应，你能根据他们的共同点说出分解反应的概念吗？写在下面。

分解反应是的反应。

[交流研讨2]
只要固液混合，反应在常温下进行的，都可以采用实验室制氧气的装置，即。

只要是固体在加热的条件下进行实验，都可以采用实验室制取氧气的装置即。

规律总结：【结论】气体的发生装置是由_______ 和______________决定
[交流研讨3]双氧水制取氧气的发生装置
B装置代替A装置的优点：
C,D装置代替B装置的优点
【趁热打铁】
1.用双氧水制氧气时，忘了加二氧化锰，其结果是 （ ） A.不放出氧气 B.放出氧气的速度慢 C.放出氧气的总量少 D.放出氧气总量减少且速度减慢
2.“神州六号”太空舱利用NiFe 2O 4将航天员呼出的CO 2转化为O 2，而NiFe 2O 4的质量和化学性质都不变化，在该过程中NiFe 2O 4是 （ ）
A ．反应物
B ．生成物
C ．催化剂
D ．消毒剂
3．下图是实验室常用的实验仪器与装置。

依据题目要求回答下列问题：
（1）写出标号仪器的名称 ① ； ②。

（2）制取氧气有多种方法，如分解过氧化氢溶液、加热高锰酸钾、等。

（3）采用分解过氧化氢溶液制氧气有许多优点，如： （填序号）。

① 产物无污染 ②不需加热 ③需加热 ④生成物只有氧气
（4）为确定某集气瓶最多可收集氧气的体积，请设计一个简便的测量方法（仪器用品等任选）：。

（5）甲同学用分解过氧化氢溶液的方法制取并收集．．．．．氧气应分别选择 装置（填字母）；除过氧化氢溶液外，通常还需要的一种药品是（填化学式），其作用是；加入药品前应注意检查装置的性。

（6）乙同学选择装置A 以高锰酸钾为原料制取氧气，他在该装置试管的导管口处添加了一团棉花，其目的是：。

4．在“制取氧气”的课题学习中，小志发现，我们的课本比外省表哥用过的旧课本少了一个如下图所示的实验：微微加热装有5mL5%的过氧化氢溶液的试管（图取自旧课本）教材为什么要做这样的修改呢？小志决定与同学们一起探究这个问题。

按照旧课本介绍的以上实验方案，同学们进行了反复实验，都没有观察到木条复燃的预期结果，这是什么原因呢？
（1）根据可燃物在纯氧中燃烧比在空气中燃烧剧烈的现象，同学们提出了猜想1：
根据潮湿的可燃物不易被点燃的现象和水的蒸发与温度的关系，同学们又提出了猜想2：
（2）实验小组从以下试剂中选择了（填序号）来做实验，证实了猜想1。

①5%的过氧化氢溶液和二氧化锰②市售30%的过氧化氢溶液③高锰酸钾晶体 为验证猜想2，实验小组又设计了以下方案：
（3）同学们明白了课本作此修改的原因是： ，感叹道：“原来课本也是在使用中不断完善了！”
5.某校化学兴趣小组同学在学习了催化剂的知识后，想探究氧化铁能否在过氧化氢溶液分解反应中起到催化作用。

请你一起参与他们的探究过程，并填写下列空白。

［问题］Fe 2O 3能不能做过氧化氢溶液分解反应的催化剂呢？
A B C D E F 分液漏斗
水
锥形瓶
①
［猜想］Fe 2O 3能做过氧化氢溶液分解反应的催化剂。

［结论］Fe 2O 3能加快过氧化氢溶液的分解速率，故Fe 2O 3能作过氧化氢溶液分解反应的催化剂。

［讨论与反思］经过讨论，有的同学认为只有上述两个实验，不能证明Fe 2O 3能作过氧化氢溶液分解反应的催化剂，还要补充一个探究实验。

实验三：
［实验目的］探究__________________________________________。

［实验步骤］
①准确称量Fe 2O 3（少量）的质量； ②重复实验二的步骤；
③待反应结束，将试管里的物质进行____________________，洗涤，干燥，称量； ④对比反应前后Fe 2O 3的质量。

［讨论］如果Fe 2O 3在反应前后质量不变，则说明Fe 2O 3能作过氧化氢溶液分解反应的催化剂。

但小华认为，要证明猜想，上述三个实验还不足以说明问题，还需要再增加一个探究实验。

实验四：
［实验目的］探究_______________________________________________________。

6．实验室用分解高锰酸钾的方法制取氧气。

（1）用高锰酸钾制取氧气的化学方程式是
（2）现有上图所示的仪器，要制备并收集氧气，还要补充的一种仪器是。

补齐仪器后,该同学用向上排空气法收集了一瓶O 2, 用向上排空气法收集氧气，并用带火星的木条放在集气瓶口检验氧气是否收集满，这是利用氧气的、 性质。

当他把带火星的木条伸入集气瓶口检验时,发现带火星的木条没有复燃,造成这种后果的原因可能是.(写出一点)
（3）若要收集纯净的氧气，还可以用排水法，理由是；但是发现排水法收集的氧气不纯，其原因可能是（请写两种原因）：
① ② 。

（4）实验开始前如图所示检查装置气密性，如果 说明气密性好。

（5）分解过氧化氢溶液也可制得氧气。

小明设计了如图所示的制取装置，发生化学反应的化学方程式是。

装置中用注射器代替长颈漏斗的优点是。

（6）用双氧水制氧气与用高锰酸钾制氧气相比具有、 的优点。

（7）氨气是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水，水溶液能使酚酞试液变红。

实验室里常用加热氯化铵和熟石灰两种固体的混合物可制取氨气，同时生成氯化钙和水。

①实验室制取氨气应该选用制氧气的装置（填“高锰酸钾”或“双氧水”）。

②收集氨气最好选用法。

实验步骤 实验现象 实验结论
实验一
在试管中加入少量的H 2O 2溶液，
然后将带火星的木条伸入试管中
木条不复燃
常温下H 2O 2溶液分解速率非常缓慢，放出很少量氧气，因此木条不复燃
实验二 在装有H 2O 2溶液的试管中加入少
量的Fe 2O 3，然后将带火星的木条伸入试管中
木条复燃。