2019-2020年九年級化學(xué) 3.2《制取氧氣》學(xué)案一 粵教版.doc

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2019-2020年九年級化學(xué) 3.2《制取氧氣》學(xué)案一 粵教版 我們學(xué)習(xí)了氧氣的性質(zhì)和用途，了解到氧氣是一種化學(xué)性質(zhì)比較活潑的氣體，是一種常用的氧化劑，它能支持許多物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)，支持物質(zhì)的燃燒，在反應(yīng)中放出熱量。氧氣在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究方面，還有許多用途。氧氣可用來供給病人呼吸，供給登山、潛水運動員呼吸；還用于氣焊、氣割、還用于火箭的發(fā)射航空等等。 氧氣有這么多重要的用途，氧氣又是怎樣制得的？ 　氧氣的實驗室制法 在實驗室里，我們通常采用某些含有氧原子的物質(zhì)分解方法來制得氧氣。如用分解過氧化氫溶液或加熱高錳酸鉀的方法。 【探究活動】 見實驗系統(tǒng) 過氧化氫在二氧化錳催化下制氧氣的反應(yīng)可表示為： 加熱高錳酸鉀制氧氣的反應(yīng)可表示為: 加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物制氧氣的反應(yīng)可表示為： 上面兩個反應(yīng)有個共同的特點——反應(yīng)物都只有一種，而反應(yīng)后生成的物質(zhì)卻有多種。這恰好與化合反應(yīng)相反。 這種由一種物質(zhì)生成兩種或兩種以上其它物質(zhì)的反應(yīng)，叫做分解反應(yīng)（deposition reaction）。 　工業(yè)制氧氣 工業(yè)上利用廉價而豐富的天然資源——空氣作為原料來制取氧氣。先使空氣液化，再分離液態(tài)空氣而制取氧氣：在低溫條件下加壓，使空氣變?yōu)橐簯B(tài)空氣，然后蒸發(fā)。由于液態(tài)氮的沸點（－196℃）比液態(tài)氧的沸點（－183℃）低，因此氮氣首先從液態(tài)空氣里蒸發(fā)出來，剩下的主要就是液態(tài)氧了。為了便于貯存、運輸和使用，通常是把氧氣加壓到1.5107帕，并貯存在藍色鋼瓶中。 【知識視窗】汽車尾氣催化轉(zhuǎn)換器 汽車尾氣中含有一氧化氮和一氧化碳等有害氣體，是造成城市空氣污染的主要污染源。為了消除這些污染物，許多汽車都安裝有催化轉(zhuǎn)換器，利用貴金屬（如鉑、鈀）催化劑，使污染物之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒氣體二氧化碳和氮氣。 【實驗系統(tǒng)】 [實驗3-4] 實驗室制取氧氣（分解過氧化氫） 實驗原理： 過氧化氫在二氧化錳催化下分解產(chǎn)生氧氣,化學(xué)方程式如下所示: 操作導(dǎo)航： （1）取5ml 5%的過氧化氫溶液加入試管中，將帶火星的木條伸入試管的上部； （2）用試管夾夾住試管，在酒精燈火焰上稍熱試管，再將帶火星的木 條伸入試管的上部； （3）取5ml 5%的過氧化氫溶液加入另一支試管，用藥匙加入約1/3藥匙二氧化錳，也將帶火星的木條伸進試管口； （4）將（3）的試管內(nèi)的液體再無氣泡放出時，重新加入3ml過氧化氫溶液。 實驗現(xiàn)象 ： 實驗編號 觀察到的現(xiàn)象 推斷 （1） 帶火星的木條不會復(fù)燃 無氧氣放出 （2） 帶火星的木條不會復(fù)燃 有少量氣體放出，但 不能使木條復(fù)燃 （3） 帶火星的木條復(fù)燃 有氧氣放出 （4） 帶火星的木條復(fù)燃 有氧氣放出 成功關(guān)鍵：過氧化氫濃度不能太小，甚至失效。 注意事項： （1）過氧化氫的濃度不能太大，否則反應(yīng)激烈，會使溶液沖出試管，并產(chǎn)生大量的熱； （2）加入二氧化錳的量也不能太多，否則會使反應(yīng)加劇，有大量氣體沖出試管。 [實驗3-5]實驗室制取氧氣(加熱分解高錳酸鉀) 實驗原理： 高錳酸鉀在200℃時開始分解，240℃時幾乎分解完畢，其化學(xué)方程式如下所示： 實驗用品：試管、集氣瓶、玻璃片、酒精燈、水槽、鐵架臺、導(dǎo)管、橡皮塞、脫脂棉（或玻璃棉）、試管夾、高錳酸鉀、水； 實驗導(dǎo)航：往試管中裝入約6克高錳酸鉀，然后在試管中放一團脫脂 棉再加膠塞，試管口略向下傾斜，固定在鐵架臺上，如實驗裝置圖裝好 （使用說明：關(guān)閉退出設(shè)計模式 就可以點擊播放） 注意事項： （1）檢驗氣體的氣密性； （2）正確的加熱方法，先在試管下方來回移動，再用外焰集中加熱盛藥品的部位； （3）試管口要塞一團棉花，否則反應(yīng)過程中有高錳酸鉀粉末沖出，導(dǎo)致導(dǎo)管顯紫紅色，收集的氧氣也略顯紫紅色； （4）加熱剛開始，排出的氣體含有空氣，不宜收集； （5）實驗完畢時要先將導(dǎo)氣管從水槽中取出，再停止加熱。若先移去酒精燈，管內(nèi)溫度降低，氣體體積縮小，管內(nèi)成半真空狀態(tài)，水槽中的水將倒流入紅熱的試管內(nèi)，致使試管破裂。 實驗參考：加熱氯酸鉀與二氧化錳的混合物 【實戰(zhàn)演練】 1. 飄塵是物質(zhì)燃燒時產(chǎn)生的粒狀飄浮物，顆粒很小，不易沉降。它與空氣中的二氧化硫、氧氣接觸時，二氧化硫會部分轉(zhuǎn)化為三氧化硫，使空氣的酸度增加。飄塵所起的作用可能是 （ ） 　 A.氧化劑　　　　　　 B.還原劑 　　　　　　C.催化劑 　　　　　　D.吸附劑 2 潛艇中的氧氣再生裝置，有以下幾種制氧的方法： 　 ①加熱高錳酸鉀 ②電解水 ③在常溫下過氧化鈉固體與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸納和氧氣 　 其中第___________種方法最好。 　 反應(yīng)原理是____________________________________________________ 　 優(yōu)點__________________________________________________________ 3.酒精燈的火焰分________三部分，其中_________部分溫度最高，不用時必須用__________熄滅。 4.分解反應(yīng)的定義：________________________________________________ 參考答案 1.C2. ③ 過氧化鈉＋二氧化碳 碳酸鈉＋氧氣 不需加熱和通電，節(jié)省能源；人呼出的二氧化碳可被充分利用 3.略4.略