3.2氧气的制取（第2课时过氧化氢制氧气分解反应工业制氧气）-九年级化学科粤版上册

3.2氧气的制取-第2课时

过氧化氢制氧气

分解反应

工业制氧气第三单元

维持生命的物质—氧气、水科粤2024版化学九年级上册【精做课件】授课教师：********班级：********时间：********氧气的制取-第2课时

过氧化氢制氧气

分解反应

工业制氧气一、复习回顾，导入新课引导学生回顾上节课高锰酸钾制取氧气的内容，提问：“高锰酸钾制取氧气的反应原理是什么？实验操作中‘查、装、定、点、收、离、熄’各步骤的关键注意事项有哪些？”随机抽取学生回答，强化记忆

。接着提出问题：“除了用高锰酸钾制取氧气，还有其他方法可以在实验室制取氧气吗？工业上又是如何大量制取氧气的呢？”由此引出本节课对过氧化氢制氧气、分解反应以及工业制氧气的学习

。二、过氧化氢制氧气（一）反应原理展示过氧化氢溶液，介绍过氧化氢（\(H_{2}O_{2}\)）在二氧化锰（\(MnO_{2}\)）作催化剂的条件下，分解生成水（\(H_{2}O\)）和氧气（\(O_{2}\)），化学方程式为：\(2H_{2}O_{2}\stackrel{MnO_{2}}{=\!=\!=}2H_{2}O+O_{2}↑\)。讲解催化剂的概念，说明二氧化锰在反应中能改变反应速率，而自身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化

。通过对比过氧化氢溶液在有、无二氧化锰时的分解情况实验视频，让学生直观感受催化剂的作用

。（二）实验装置发生装置：介绍过氧化氢制氧气的发生装置由长颈漏斗（或分液漏斗）、锥形瓶、带导管的橡皮塞等组成

。与高锰酸钾制氧气的固体加热型发生装置对比，说明该装置适用于固体与液体不加热的反应

。强调长颈漏斗下端要伸入液面以下，形成液封，防止生成的气体从长颈漏斗逸出；若使用分液漏斗，可以通过控制液体的滴加速度来控制反应速率

。收集装置：由于氧气不易溶于水且密度比空气略大，同样可以采用排水法和向上排空气法收集氧气，收集装置与高锰酸钾制氧气时相同

。再次复习两种收集方法的操作要点和优缺点，加深学生理解

。（三）实验操作步骤连接装置：按照从下到上、从左到右的顺序连接发生装置和收集装置

。检查气密性：用止水夹夹住导管，向长颈漏斗中加水，若长颈漏斗中形成一段稳定的水柱，说明装置气密性良好

。加药品：先在锥形瓶中加入二氧化锰固体，再通过长颈漏斗（或分液漏斗）加入过氧化氢溶液

。收集气体：根据需要选择排水法或向上排空气法收集氧气

。验满（向上排空气法）：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已收集满

。（四）注意事项长颈漏斗的下端管口应伸入液面以下，防止气体逸出

。若使用分液漏斗，可通过调节活塞控制过氧化氢溶液的滴加速率，从而控制反应速率

。实验结束后，催化剂二氧化锰可以通过过滤、洗涤、干燥的方法回收再利用

。三、分解反应（一）概念讲解对比高锰酸钾制氧气（\(2KMnO_{4}\stackrel{\triangle}{=\!=\!=}K_{2}MnO_{4}+MnO_{2}+O_{2}↑\)）和过氧化氢制氧气（\(2H_{2}O_{2}\stackrel{MnO_{2}}{=\!=\!=}2H_{2}O+O_{2}↑\)）的化学方程式，引导学生观察反应物和生成物的种类

。总结出分解反应的定义：由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应叫做分解反应

。强调分解反应的特点是“一变多”，与化合反应“多变一”的特点形成鲜明对比

。（二）实例分析列举更多分解反应的实例，如氯酸钾在二氧化锰催化和加热条件下分解生成氯化钾和氧气（\(2KClO_{3}\stackrel{MnO_{2}}{\underset{\triangle}{=\!=\!=}}2KCl+3O_{2}↑\)），水在通电条件下分解生成氢气和氧气（\(2H_{2}O\stackrel{通电}{=\!=\!=}2H_{2}↑+O_{2}↑\)）

。让学生判断这些反应是否属于分解反应，加深对分解反应概念的理解

。四、工业制氧气（一）分离液态空气法讲解工业上制取氧气主要采用分离液态空气法

。介绍空气的主要成分是氮气和氧气，氮气的沸点是\(-196^{\circ}C\)，氧气的沸点是\(-183^{\circ}C\)。具体过程为：先将空气加压降温，使其变为液态空气；然后升高温度，由于氮气的沸点比氧气低，氮气先蒸发出来，剩下的主要就是液态氧

。展示分离液态空气法的流程图，帮助学生理解整个过程

。（二）膜分离技术简单介绍随着科技发展，膜分离技术也应用于工业制氧气

。在一定压力下，让空气通过具有富集氧气功能的薄膜，可得到含氧量较高的富氧空气，进一步分离可得到氧气

。（三）与实验室制法的对比从原理、原料、条件、产品纯度等方面对比工业制氧气和实验室制氧气

。工业制氧气利用的是空气中各成分沸点不同进行物理分离，原料是空气，条件是加压降温，制得的氧气纯度相对较低，但产量大；实验室制氧气利用化学反应，原料是化学药品，条件是加热或使用催化剂，制得的氧气纯度较高，但产量小

。通过对比，让学生理解不同制氧方法的特点和适用范围

。五、课堂小结总结过氧化氢制氧气的反应原理、实验装置、操作步骤和注意事项，强调催化剂的作用

。巩固分解反应的概念，通过实例加深对“一变多”特点的理解

。梳理工业制氧气的方法，对比工业制氧和实验室制氧的区别

。六、课堂练习与课后作业（一）课堂练习过氧化氢分解制取氧气时，二氧化锰的作用是（

）A.增加氧气的产量B.作反应物C.加快反应速率D.减慢反应速率下列反应属于分解反应的是（

）A.\(C+O_{2}\stackrel{点燃}{=\!=\!=}CO_{2}\)B.\(2H_{2}+O_{2}\stackrel{点燃}{=\!=\!=}2H_{2}O\)C.\(CaCO_{3}\stackrel{高温}{=\!=\!=}CaO+CO_{2}↑\)D.\(2Mg+O_{2}\stackrel{点燃}{=\!=\!=}2MgO\)工业上制取氧气的方法是（

）A.加热高锰酸钾B.分解过氧化氢C.分离液态空气D.电解水（二）课后作业完成教材中与过氧化氢制氧气、分解反应、工业制氧气相关的练习题

。查阅资料，了解更多关于氧气制取方法的新进展，并写一篇简短的科普小文章

。5课堂检测4新知讲解6变式训练7考试考法8小结梳理学习目录1复习引入2新知讲解3典例讲解推进新课观察活动【实验3-5】用浓度为10％的过氧化氢溶液和二氧化锰完成下列实验。（2）取少量二氧化锰装入另一试管中，将带火星的木条伸进试管内，结果怎样？（1）用量筒量取4mL过氧化氢溶液加入试管中，将带火星的木条伸进试管内，结果怎样？（3）再取少量二氧化锰于第三支试管中，再量取4mL过氧化氢溶液加入，将带火星的木条伸进试管内，有什么现象发生？观察活动（4）待实验（3）的试管内的液体不再放出气泡时，重新加入4mL过氧化氢溶液，再将带火星的木条伸进试管内，又有什么现象发生？请将你观察到的上述实验现象填入下表，并作出推断。项目观察到的现象推断（1）（2）（3）（4）结论常温下过氧化氢分解得很慢,只能产生极少量的氧气带火星的木条不复燃带火星的木条不复燃试管内产生大量气泡,带火星的木条复燃试管内产生大量气泡,带火星的木条复燃二氧化锰不能分解产生氧气有大量氧气生成，二氧化锰能促进过氧化氢分解有大量氧气生成，反应后二氧化锰的化学性质没有发生改变在有二氧化锰存在的条件下,过氧化氢能更快地分解产生氧气讨论与交流＞＞＞1.比较上述几个实验，过氧化氢在什么条件下更容易分解放出氧气？

过氧化氢在有二氧化锰存在的条件下更容易分解放出氧气。讨论与交流＞＞＞2.上述【实验3-5】(4)可以重复多次，而且若在实验前准确称出二氧化锰的质量，实验后将二氧化锰回收、干燥、再称量，会发现它的质量没有改变。根据这个事实，你对二氧化锰所起的作用有什么看法？二氧化锰能促进过氧化氢分解，它的质量和化学性质在反应前后都不变。思路与方法导引＞＞＞对比实验

对比实验是指设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究各种因素与实验对象的关系。每次只能改变一个因素,除了改变的那个因素外，其他因素应该保持一样。如[实验3-5](1)和（3）中产生氧气的速率不同，在这一组实验中，除了有无二氧化锰外，过氧化氢溶液的浓度和体积均相同。通过对实验结果的比较分析，可以知道二氧化锰能加速过氧化氢溶液的分解，这样的实验方法称为对比实验。化学上把这种在化学反应中能改变其他物质的反应速率，而本身的质量和化学性质在化学反应前后没有发生变化的物质叫做催化剂。催化剂所起的作用称为催化作用。知识拓展：影响化学反应速率的因素：温度、催化剂、反应物浓度、反应物间的接触面积等。催化剂的特点特点一“变”两“不变”本身的质量不变本身的化学性质不变改变其他物质的化学反应速率，包括加快和减慢此外，实验室还用在二氧化锰催化作用下加热氯酸钾的方法制取氧气。文字表达式是：氯酸钾氯化钾+氧气加热二氧化锰(KClO3)(KCl)(O2)检查站

现在你已经学习了三种实验室制取氧气的方法，请完善下表。回顾用高锰酸钾制取氧气的实验装置，设计一套用氯酸钾制取氧气的装置。反应原理反应物状态反应条件氧气的性质固体加热氧气______溶于水，且不与水反应。氧气的密度比空气略_____。高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气加热过氧化氢

水＋氧气二氧化锰氯酸钾

氯化钾＋氧气二氧化锰加热固体和液体催化剂、加热固体和固体催化剂不易大讨论与交流＞＞＞1.请比较：实验室制取氧气的三种反应中，除了生成物都有氧气之外，还有什么其他共同之处?反应物都是一种,生成物都是两种或两种以上。讨论与交流＞＞＞2.与上节所学的化合反应对比，本节所学的三种制取氧气的化学反应有什么不同特点?化合反应的反应物是两种或两种以上,生成物只有一种；本节所学的三种制氧气的化学反应的反应物只有一种,生成物是两种或两种以上。分解反应：由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应。高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气加热过氧化氢水＋氧气二氧化锰氯酸钾氯化钾＋氧气二氧化锰加热ABA＋B＋…分解反应与化合反应的比较分解反应化合反应定义由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应特点一变多多变一联系两者是并列关系,互不从属,也无交集;都属于化学反应的基本类型实验室制取氧气的方法不适合工业生产的要求。工业上制备大量氧气时，需要考虑成本是否便宜，原料是否容易获得，生产对环境有无负面影响等。从这些角度考虑，利用空气中丰富的氧气资源是很划算的，如果能把氧气与氮气分开，不仅能得到较纯净的氧气，还能得到较纯净的氮气。

怎样才能将空气中的氧气和氮气分离开呢？液化空气制氧气是工业上常用的方法。已知液氮的沸点是-196℃，液氧的沸点是-183℃，所以当空气液化后，适当升温到-196℃至-183℃之间，液氮即汽化为氮气，而剩下的主要就是液氧了。为了常温贮存、运输和使用，工厂将液态氧汽化成为氧气，用150倍大气压强的气压加以压缩后，贮存于钢瓶里。你如果在医院或气焊的工厂里，看到外壳漆蓝色的钢瓶，那就是氧气瓶。知识视窗利用膜分离技术富集空气中的氧气，是近年来出现的新方法。在一定压力下，让空气通过具有氧气富集功能的薄膜，反复进行多级分离，便可得到含氧气90％以上的富氧空气，它在医疗、化工、炼钢、发酵等方面都有广泛的应用。知识点1

过氧化氢制氧气1.

［2024·苏州］某实验小组设计如图实验对过氧化氢分解进行探究。下列相关说法不正确的是(

)

√

返回2.［2025·太原阶段］探究分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用。

（2）实验原理：图2中发生反应的文字表达式为_

___________________________。

（3）实验现象：图1中带火星木条不复燃；图3中的现象为__________________。带火星的木条复燃【点拨】图3中观察到的现象是带火星的木条复燃，是因为过氧化氢在二氧化锰的催化作用下迅速分解产生大量的氧气。（4）实验结论：二氧化锰可使过氧化氢分解的速率______。加快【点拨】由图1和图3的现象可知，二氧化锰可使过氧化氢分解的速率加快。［问题与思考］（5）研究表明，二氧化锰是该反应的催化剂，它的化学性质在反应前后______（填“有”或“没有”）变化。没有【点拨】根据催化剂的特点，二氧化锰在反应前后的化学性质没有发生变化。（6）常温下，图1试管内也产生了氧气，但带火星木条不能复燃的原因可能是_______________________________________________。

常温下，过氧化氢分解速率太慢，产生的氧气太少【点拨】常温下，图1试管内也产生了氧气，但带火星木条不能复燃的原因可能是常温下，过氧化氢分解速率太慢，产生的氧气太少。返回知识点2

分解反应3.

［2025·邵阳月考改编］下列反应中，不属于分解反应的是(

)B

返回知识点3

工业制氧气

B纠易错

不能正确理解催化剂的作用5.

实验室用过氧化氢溶液制氧气，下列说法正确的是(

)BA.

不加二氧化锰就不会生成氧气B.