2.3氧气的制备导学案

第二章空气与水资源第3节氧气的制备导学案一、自主预科填空实验室制取氧气常用的方法有________、________和________。高锰酸钾制取氧气的文字表达式为________。二、知识清单氧气的工业制法原理：________。方法：________。氧气的实验室制法加热高锰酸钾制取氧气：________。分解过氧化氢溶液制取氧气：________。加热氯酸钾制取氧气：________。气体的发生装置和收集装置发生装置的选择依据：________。收集装置的选择依据：________。三、要点讲解氧气的工业制法原理：利用液态空气中各成分的沸点不同，通过分离液态空气制取氧气。方法：先将空气加压降温变为液态，然后升温，由于氮气的沸点低于氧气，氮气先蒸发出来，剩下的主要是液态氧气。常考易错点：对工业制氧的原理理解不透彻，误以为是化学变化。氧气的实验室制法加热高锰酸钾制取氧气：药品：高锰酸钾。反应原理：高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，实验装置：固体加热型，包括酒精灯、试管、铁架台、导管、水槽、集气瓶等。实验步骤：查（检查装置气密性）、装（装入药品）、定（固定装置）、点（点燃酒精灯加热）、收（收集气体）、离（将导管撤离水槽）、熄（熄灭酒精灯）。注意事项：试管口要略向下倾斜，防止冷凝水回流使试管炸裂；在试管口放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管。分解过氧化氢溶液制取氧气：药品：过氧化氢溶液、二氧化锰。反应原理：过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气实验装置：固液不加热型，包括锥形瓶、长颈漏斗（或分液漏斗）、双孔塞、导管、集气瓶等。注意事项：长颈漏斗的下端要伸入液面以下，防止生成的气体从长颈漏斗逸出。加热氯酸钾制取氧气：药品：氯酸钾、二氧化锰。反应原理：氯酸钾在二氧化锰的催化作用和加热条件下分解生成氯化钾和氧气实验装置：固体加热型，与加热高锰酸钾制取氧气的装置相似。常考易错点：实验装置的选择错误，如用分解过氧化氢溶液制取氧气时选择了固体加热型装置。实验步骤顺序错误，如先熄灭酒精灯再将导管撤离水槽。催化剂的概念理解不准确，认为催化剂在反应中质量和性质都不变。气体的发生装置和收集装置发生装置的选择依据：反应物的状态（固体、固体和液体、液体）和反应条件（是否需要加热）。固体加热型：适用于反应物为固体且反应需要加热的情况，如加热高锰酸钾制取氧气。固液不加热型：适用于反应物为固体和液体且反应不需要加热的情况，如分解过氧化氢溶液制取氧气。收集装置的选择依据：气体的密度（与空气相比）和溶解性。排水法：适用于不易溶于水且不与水反应的气体。向上排空气法：适用于密度比空气大且不与空气中成分反应的气体。向下排空气法：适用于密度比空气小且不与空气中成分反应的气体。常考易错点：不能根据气体的性质正确选择收集装置；对发生装置的适用情况判断错误。四、例题赏析工业上大量制取氧气的方法是（）A.加热氯酸钾B.加热高锰酸钾C.分离液态空气D.加热二氧化锰答案：C解析：工业上制取大量氧气的方法是分离液态空气，利用各成分沸点不同进行分离，C选项正确；加热氯酸钾、加热高锰酸钾都是实验室制取氧气的方法，A、B选项错误；加热二氧化锰不能制取氧气，D选项错误。实验室用过氧化氢溶液制取氧气时，不需要使用的仪器是（）A.长颈漏斗B.酒精灯C.导管D.集气瓶答案：B解析：用过氧化氢溶液制取氧气是固液不加热型反应，不需要酒精灯加热，B选项符合题意；长颈漏斗用于添加过氧化氢溶液，导管用于导出气体，集气瓶用于收集氧气，A、C、D选项不符合题意。五、考点集训下列关于工业制取氧气的说法，错误的是（）A.工业制氧属于物理变化B.该过程中氮气先被分离出来C.所得氧气是纯净物D.分离液态空气的过程中各成分的沸点不变实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气，有以下实验步骤：①将高锰酸钾装入试管中，用带导管的塞子塞紧，固定在铁架台上；②点燃酒精灯，给试管加热，用排水法收集氧气；③检查装置的气密性；④熄灭酒精灯；⑤将导管从水槽中取出。正确的操作顺序是（）A.①②③④⑤B.③①②⑤④C.③①②④⑤D.①③②⑤④实验室制取氧气时，下列操作错误的是（）A.固定试管时，试管口略向下倾斜B.加热时，先预热，再对药品部位集中加热C.导管口刚有气泡冒出时，立即收集气体D.实验结束，先将导管从水槽中取出