第二单元实验活动1：氧气的实验室制取与性质课件2026-2027学年九年级化学人教版上册

实验活动1：氧气的实验室制取与性质人教版九年级化学上册·第二单元温故知新——我们身边的氧气01物理性质回顾•常态：通常为无色、无味的气体，密度比空气略大。•溶解性：不易溶于水，常温下1L水约溶解30mL氧气。•形态：降温加压可变为淡蓝色液体或雪花状淡蓝色固体。02核心用途解析•供给呼吸：用于医疗急救、潜水作业、高原登山等生命保障场景。•支持燃烧：用于炼钢助燃、金属气焊/气割、航天火箭推进剂等。💡知识小结：氧气的性质决定了其用途。它不仅是维持生命活动的基础，更是现代工业和高科技发展的重要动力，在医疗、冶金及航天等领域发挥着不可替代的作用。如何在实验室里获得氧气？核心反应：过氧化氢分解制氧气▍文字表达式▍符号表达式01反应物：过氧化氢(H₂O₂)俗称“双氧水”，是一种无色透明的液体。它在常温下会缓慢分解产生氧气和水，这一过程在加入催化剂后会被极大地加速，是实验室制取氧气的常用原料。02关键角色：催化剂(MnO₂)二氧化锰在此反应中充当催化剂，它的核心作用是加快反应速率。反应前后，二氧化锰的质量和化学性质保持不变，它不被消耗，也不影响生成物的质量。神奇的化学药品5%过氧化氢溶液无色透明液体，是实验室制取氧气的核心原料。在催化剂作用下，能快速分解产生氧气和水，是一种绿色的制氧原料。二氧化锰黑色无定形粉末，作为反应的催化剂。它能显著加快过氧化氢的分解速率，且自身的质量和化学性质在反应前后保持不变。木炭黑色多孔性固体，用于验证氧气的助燃性。在氧气中燃烧发出耀眼的白光，放出热量，并生成能使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳气体。细铁丝银白色金属丝，用于验证氧气的强氧化性。在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，生成黑色固体四氧化三铁。实验时需在铁丝末端系火柴引燃，并在集气瓶底部预留少量水或细沙以防炸裂。澄清石灰水主要成分为氢氧化钙的水溶液，是检验二氧化碳的特效试剂。当二氧化碳通入时，会与氢氧化钙反应生成不溶于水的碳酸钙白色沉淀，使溶液变浑浊，由此可证明二氧化碳的存在。第一步：确保装置不漏气01操作步骤①按图示组装实验装置，确保各连接处紧密无缝；

②将导管的一端伸入盛有水的水槽中，保证导管口完全浸没；

③用手紧握试管外壁，利用手温使试管内气体受热膨胀。02气密性判断标准若观察到导管口有气泡冒出，松开手后导管内形成一段稳定的水柱，说明气密性良好。若无气泡，需检查接口是否松动或漏气，重新组装后再次检验。原理解析：利用气体“热胀冷缩”的物理性质。试管内气体受热膨胀，压强增大，若装置密封，气体便会从导管口逸出形成气泡。第二步：加入药品，准备反应01实验操作步骤1.装固体：向干燥的大试管中加入少量二氧化锰(MnO₂)粉末。2.连装置：塞紧带导管的橡皮塞，将试管固定在铁架台上。3.加液体：通过分液漏斗/长颈漏斗注入过氧化氢(H₂O₂)溶液。核心要点：液封防逸出若使用长颈漏斗，其下端必须伸入液面以下。这是为了形成“液封”，防止生成的氧气从漏斗口逸出，确保实验顺利进行。图示：固液常温型发生装置（分液漏斗控制反应速率）与排水法收集装置组合第三步：收集我们的“劳动成果”——氧气01排水法收集核心原理：氧气不易溶于水，且不与水发生化学反应。

显著优点：收集到的氧气纯度较高，是实验室制取纯净氧气的首选。

操作要点：待导管口气泡连续且均匀冒出时，再将导管伸入集气瓶口。02向上排空气法收集核心原理：氧气的密度（1.429g/L）略大于空气的平均密度。

显著优点：收集到的氧气较为干燥，操作相对简便。

操作要点：必须将导管伸至集气瓶底部，确保瓶内空气被彻底排出。注意事项与验满收集时，待气泡连续均匀冒出再开始，防止收集到装置内受热膨胀的空气。当集气瓶口有大气泡冒出时，说明氧气已集满。取出后需在水下盖上玻璃片。适用场景与验满向上排空气法，适合收集后需要干燥气体的实验。验满时，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。此法收集的气体纯度稍低于排水法。如何证明我们收集到的是氧气？01检验方法操作：将一根带火星的木条伸入集气瓶内部。现象：带火星的木条迅速复燃，产生明亮的火焰。结论：证明该瓶内的气体是氧气。02验满方法(向上排空气法)操作：将一根带火星的木条放在集气瓶瓶口。现象：带火星的木条复燃，瓶口出现明火。结论：证明氧气已收集满，可停止收集。原理核心：利用氧气的助燃性。这是氧气区别于其他常见气体（如二氧化碳、氮气）的关键化学性质，也是实验室检验氧气的标准依据。木炭在氧气中会发生什么？01实验步骤①用坩埚钳夹取木炭，在酒精灯上加热至发红；

②将其缓慢伸入盛有氧气的集气瓶中，观察现象。02实验现象木炭在氧气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光，并放出大量的热，燃烧比在空气中更剧烈。03产物与结论向瓶中倒入澄清石灰水并振荡，石灰水变浑浊，证明生成了二氧化碳(CO₂)。

文字表达式：💡实验小贴士

伸入集气瓶时要由瓶口向下缓慢插入，避免瓶内氧气受热膨胀逸出，以保证木炭与氧气充分接触，观察到明显的燃烧现象。铁丝在氧气中的“激情表演”01实验步骤：螺旋缠绕，引燃伸入①将细铁丝绕成螺旋状，下端系一根火柴梗；

②点燃火柴，待其快燃尽时，缓缓伸入盛有氧气的集气瓶中。02安全关键：瓶底防护，严防炸裂务必在瓶底铺少量水或细沙！防止高温熔融物溅落，导致集气瓶受热不均而炸裂。03实验现象：火星四射，黑色固体铁丝剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，生成黑色固体（四氧化三铁，Fe₃O₄）。反应本质：铁与氧气在点燃条件下发生剧烈氧化反应，生成黑色的四氧化三铁固体。文字表达式：安全第一，规范操作01.装置气密检查实验前务必检查气密性，确保装置连接紧密无漏气，这是保障实验顺利进行的前提条件。02.长颈漏斗液封漏斗下端必须伸入液面以下形成“液封”，有效防止生成的气体从漏斗口逸出，保证气体收集效率。03.把握收集时机排水法收集时，需待气泡连续且均匀冒出后再收集，避免装置内原有空气混入，确保气体纯度。04.集气瓶底防护铁丝燃烧实验时，瓶底需铺少量水或细沙，防止高温熔融物滴落导致集气瓶受热不均而炸裂。05.牢记操作顺序加热固体制气结束后，务必先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，防止水槽中的水倒吸进热试管。06.严守实验守则进入实验室需遵守规章制度，正确使用防护用具，注意防火防爆、防腐蚀，规范处理实验废弃物。让我们一起思考与讨论01催化剂的关键作用在过氧化氢分解制氧气的实验中，二氧化锰扮演了什么角色？反应前后，它的质量和化学性质是否发生了改变？这体现了催化剂怎样的特性？02收集方法的原理探究实验室收集氧气时，为何既可用排水法，又可用向上排空气法？这两种收集方式分别利用了氧气的哪些物理性质？03燃烧剧烈程度的原因铁丝在空气中只能红热，放入氧气瓶中却能剧烈燃烧、火星四射。造成这种差异的根本原因是什么？这说明了反应物的浓度对反应速率有何影响？04氧气与空气的鉴别面对两瓶无色无味的气体，一瓶是氧气，一瓶是空气，你能设计出哪些简单易行的实验方法来区分它们？请从助燃性等角度思考。本节课核心知识回顾01氧气的制法实验原理：过氧化氢在二氧化锰催化下分解，生成水和氧气。发生装置：固液不加热型（常使用长颈漏斗与锥形瓶组合）。收集方法：排水法（收集较纯净的氧气）或向上排空气法（收集干燥的氧气）。02氧气的性质物理性质：通常为无色、无味的气体；密度比空气略大；不易溶于水。化学性质：化学性质比较活泼，具有助燃性（支持燃烧，但本身不可燃烧），能与多种物质发生氧化反应。03关键实验现象氧气检验：将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，证明是氧气。铁丝燃烧：剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，生成黑色固体(Fe₃O₄)。木炭燃烧：发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。💡核心总结：氧气是一种化学性质比较活泼的气体，掌握其实验室制取原理、装置选择及典型反应现象，是学好本单元化学的基础。巩固与提升01实验复盘认真完成本次实验报告，详实记录实验过程中观察到的现象、产生的气泡速率变化及最终结论，确保对实验细节的精准