2019-2020年九年級化學(xué) 第二章 第1節(jié) 性質(zhì)活潑的氧氣教案 滬教版.doc

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2019-2020年九年級化學(xué) 第二章 第1節(jié) 性質(zhì)活潑的氧氣教案 滬教版 【教學(xué)目標(biāo)】 1．認(rèn)識空氣的成分，認(rèn)識氧氣主要的物理性質(zhì)； 2．觀察和描述木炭、鐵絲、蠟燭等在氧氣中的燃燒現(xiàn)象，認(rèn)識到氧氣是一種比較活潑的氣體，能與許多物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)。 3．了解氧氣的主要用途： 4．了解氧氣的工業(yè)制法，知道實(shí)驗(yàn)室里制備氧氣的原理、裝置和操作。 【自主學(xué)案】 一、空氣的成分 空氣中各成分及其含量如圖所示。 二、氧氣的性質(zhì)和用途 1．在通常狀況下，氧氣是一種_______的氣體，密度稍大于空氣。氧氣_______溶于水。在通常狀況下．1L水中大約能溶解30 mL氧氣。在101 kPa和-183℃時，氧氣變?yōu)榈{(lán)色的液體，-218.4℃時，變?yōu)榈{(lán)色的雪花狀固體。 2．氧氣的化學(xué)性質(zhì)_______（填“比較活潑”或“很活潑”），能與多種物質(zhì)發(fā)生_______（填反應(yīng)類型）反應(yīng)。如鐵絲能在氧氣中燃燒，現(xiàn)象為______________；蠟燭在氧氣中燃燒的現(xiàn)象為______________，如果在火焰上方罩一個干冷的燒杯，燒杯內(nèi)壁有_______生成。氧氣最主要的用途：一是_______，二是_______。 三、氧氣的制法 1．工業(yè)上常用分離_______的方法來制取氧氣，該制取方法發(fā)生的是_______變化。實(shí)驗(yàn)室里常用過氧化氫溶液和二氧化錳混合來制取氧氣，其中_______是產(chǎn)生氧氣的物質(zhì)，_______是催化劑，在反應(yīng)中起催化作用。用該方法制取氧氣的發(fā)生裝置所需的主要儀器有_____________________。 實(shí)驗(yàn)室里也可以用加熱_______的方法來制取氧氣。由于氧氣的密度稍大于空氣，故從理論上來說可以用_______法來收集氧氣，而實(shí)際實(shí)驗(yàn)操作中常用_______法來收集，這是因?yàn)開____________________。 2．檢驗(yàn)?zāi)臣瘹馄恐械臍怏w是否是氧氣，其操作為______________，收集氣體時，檢驗(yàn)集氣瓶中氧氣是否收集滿的方法為_______收集滿氧氣的集氣瓶蓋上玻璃片后，_______（填“正”或“倒”）放在桌面上。 【教材解讀】 一、空氣的成分 空氣的主要成分及體積分?jǐn)?shù)。 【注意】(1)體積分?jǐn)?shù)指一種氣體的體積占空氣總體積的百分?jǐn)?shù)。體積分?jǐn)?shù)與質(zhì)量分?jǐn)?shù)是不相同的兩種表示物質(zhì)組成的方法，體積分?jǐn)?shù)一般不等于質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 (2)空氣不是一種單一的物質(zhì)，而是一種混合氣體，其組成比較固定?？諝庵醒鯕?、氮?dú)?、稀有氣體的成分幾乎不變，空氣中的水蒸氣會隨地區(qū)及氣候等因素的變化而變化，二氧化碳及其他氣體也會因化石燃料的使用及人類活動等原因隨地區(qū)而略有不同。 二、氧氣的性質(zhì) 1．物理性質(zhì)。 (1)在通常情況下，氧氣是一種無色無味的氣體，不易溶于水。在標(biāo)準(zhǔn)狀況(0℃，101 kPa)下，氧氣的密度是1.429 g/L，比空氣的密度略大(1.293 g/L)。 (2)氧氣的三態(tài)變化： 2．化學(xué)性質(zhì)。 氧氣的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，表現(xiàn)為在一定條件下，可以和很多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，同時放出熱量。有氧氣參與的化學(xué)反應(yīng)屬于氧化反應(yīng)，氧氣具有氧化性。 有氧氣參與的劇烈的氧化反應(yīng)就是我們通常所說的燃燒，其中氧氣體現(xiàn)出助燃性（注意不是可燃性），常見的幾種可燃物燃燒的現(xiàn)象、反應(yīng)的文字表達(dá)式如下表所示： 【教材答疑】P31~32“活動與探究” 【點(diǎn)撥】 【注意】(1)將物質(zhì)放入集氣瓶內(nèi)燃燒時，要先伸入集氣瓶的中上部，然后由上而下慢慢伸入瓶底，若直接伸入集氣瓶底部，物質(zhì)燃燒放出的熱量會使瓶內(nèi)的氧氣膨脹擴(kuò)散到集氣瓶外而使燃燒不能持續(xù)進(jìn)行，造成實(shí)驗(yàn)失敗。 (2)鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)，是驗(yàn)證氧氣性質(zhì)的重要實(shí)驗(yàn)，是中考?？嫉膬?nèi)容之一。對于實(shí)驗(yàn)中的操作，一定要清楚其目的。將鐵絲繞成螺旋狀——提高鐵絲局部的溫度，使鐵絲能持續(xù)燃燒；鐵絲下端系火柴棒——點(diǎn)燃鐵絲；瓶底預(yù)先放一些細(xì)沙或水——防止反應(yīng)時生成的熔融物濺落下來炸裂瓶底。 (3)物質(zhì)燃燒現(xiàn)象的描述： ①“現(xiàn)象”與“結(jié)論”的區(qū)別 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象往往是指我們通過視覺、嗅覺、聽覺、觸覺等感覺器官感知到的，不能直接說出物質(zhì)的名稱。如“使澄清石灰水變混濁的氣體”是我們觀察到的現(xiàn)象，“生成二氧化碳?xì)怏w”是由此現(xiàn)象得出的結(jié)論。 ②“煙”和“霧”的區(qū)別 “煙”是固體小顆粒懸浮于空氣中形成的現(xiàn)象，如紅磷燃燒時產(chǎn)生白色的五氧化二磷固體小顆粒，懸浮于空氣中形成的現(xiàn)象；而“霧”是小液滴懸浮于空氣中形成的現(xiàn)象。 ③“光”和“火焰”的區(qū)別 當(dāng)氣體或固、液體的蒸氣燃燒時產(chǎn)生“火焰”，如氫氣燃燒產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰；酒精、石蠟燃燒時，實(shí)際是它們的蒸氣在燃燒，所以也會產(chǎn)生火焰。高沸點(diǎn)的固體在燃燒時，不易變?yōu)闅怏w，燃燒過程中不會產(chǎn)生火焰，只是發(fā)光（或冒火星），如鐵、木炭燃燒時的現(xiàn)象。 三、氧化反應(yīng) 物質(zhì)與氧（不一定是氧氣）的反應(yīng)叫氧化反應(yīng)。有氧氣參與的反應(yīng)一定是氧化反應(yīng)，但發(fā)生氧化反應(yīng)不一定有氧氣參與。 氧化反應(yīng)按劇烈程度分為緩慢氧化和劇烈氧化。常見的緩慢氧化有呼吸作用、食物的腐爛、金屬銹蝕、農(nóng)家肥的腐熟等；通常所見的燃燒則是一種劇烈氧化。 氧化反應(yīng)和緩慢氧化的區(qū)別與聯(lián)系如下表所示 四、氧氣的用途 1．供給呼吸。 一般情況下，正常人只要吸入空氣就可以滿足人體對氧氣的需求，病人或缺氧條件下工作的人員如登山、潛水、高空飛行、宇宙航行等需要直接提供氧氣。 2．支持燃燒。 　如液氧作為火箭的助燃劑；氧氣吹入煉鋼爐中加速燃燒，提高爐溫和氧化鋼中的雜質(zhì)；氧氣與乙炔反應(yīng)產(chǎn)生高溫氧炔焰用于焊接或切割金屬；液氧與某些易燃物混合制炸藥等。 五、氧氣的工業(yè)制法 1．原理：利用液態(tài)空氣中液氮（沸點(diǎn)為-196℃）和液氧（沸點(diǎn)為-183℃）沸點(diǎn)的不同來分離。 2．過程： 六、氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法 實(shí)驗(yàn)室中通常用高錳酸鉀、過氧化氫（雙氧水）等易分解放出氧氣的含氧物質(zhì)來制取氧氣。 1．加熱分解高錳酸鉀制取氧氣。 (1)實(shí)驗(yàn)原理：高錳酸鉀錳酸鉀＋二氧化錳＋氧氣 (2)實(shí)驗(yàn)步驟：①按如圖所示裝置將儀器組裝好并檢查裝置的氣密性；②將藥品平鋪在試管底部，并在管口處塞一團(tuán)棉花；③將試管固定在鐵架臺上；④點(diǎn)燃酒精燈，用酒精燈外焰給試管內(nèi)盛放藥品的部位加熱；⑤當(dāng)導(dǎo)管口有連續(xù)均勻的氣泡冒出時，開始收集；⑥將導(dǎo)管移出水面；⑦熄滅酒精燈。以上步驟簡記為：查－裝－定－點(diǎn)－收－離－熄（茶－莊－定－點(diǎn)－收－利－息）。 (3)氣體的檢驗(yàn)。 ①驗(yàn)證：將帶火星的木條伸入到集氣瓶里，如果木條復(fù)燃，則是氧氣。 ②驗(yàn)滿：將帶火星的木條放在集氣瓶口，如果木條復(fù)燃，則已收集滿。 (4)操作注意事項(xiàng)：①實(shí)驗(yàn)開始，要先給試管預(yù)熱，再集中在藥品部位加熱（防止試管局部過熱使試管炸裂）；②為保證集氣瓶裝滿水后蓋上毛玻璃片時，瓶內(nèi)不留氣泡，應(yīng)將玻璃片沿瓶口一側(cè)平推；③收集氣體時，剛開始從導(dǎo)管口冒出的氣泡不能收集（此時氣體主要是受熱膨脹后冒出的空氣），只有當(dāng)導(dǎo)管口有連續(xù)均勻的氣泡冒出時，才可以收集；④收集好的氧氣應(yīng)蓋七毛玻璃片正放在桌面上（氧氣密度比空氣大）；⑤收集氧氣既可以用向上排空氣法（氧氣的密度比空氣大），又可以用排水法（氧氣不易溶于水）；⑥用排水法收集滿氧氣后，應(yīng)先將導(dǎo)管移出水面，再熄滅酒精燈（防止水槽中的水回流到灼熱的試管中，導(dǎo)致試管炸裂）。 2．用二氧化錳催化分解過氧化氫（雙氧水）制取氧氣 (1)實(shí)驗(yàn)原理：過氧化氫水＋氧氣 (2)實(shí)驗(yàn)步驟：①按如圖所示裝置將儀器連接好并檢查裝置氣密性；②先向錐形瓶中加入二氧化錳粉末，后通過分液漏斗向錐形瓶內(nèi)滴入過氧化氫溶液；③若用排水法收集氧氣，需先把集氣瓶裝滿水；④等氣泡連續(xù)均勻冒出后，再進(jìn)行收集。 (3)操作注意事項(xiàng)：用過氧化氫溶液在二氧化錳的催化作用下制氧氣時，為了能得到平穩(wěn)、持續(xù)的氧氣流，應(yīng)將過氧化氫溶液逐滴滴加到二氧化錳中，不可將二氧化錳投人到過氧化氫溶液中。 【拓展】實(shí)驗(yàn)室里也可以用加熱氯酸鉀（化學(xué)式為KClO3，通常狀況下為白色固體）與二氧化錳的混合物來制取氧氣，其中氯酸鉀是產(chǎn)生氧氣的物質(zhì)，二氧化錳是催化劑。反應(yīng)的文字表達(dá)式為氯酸鉀＋氯化鉀＋氧氣，反應(yīng)裝置與用加熱高錳酸鉀制取氧氣的裝置相同，只是試管口不用堵一團(tuán)棉花。 七、檢查常見裝置氣密性的方法 1．原理：利用氣體受熱膨脹后，密閉容器內(nèi)外存在壓強(qiáng)差的原理來檢驗(yàn)： 2．裝置： 3．檢驗(yàn)方法： 上圖中，裝置A的檢驗(yàn)操作為：先把導(dǎo)管的一端放入水中，用雙手緊貼容器外壁，如果導(dǎo)管口有氣泡冒出，松開手后導(dǎo)管內(nèi)會上升一段液體，說明裝置的氣密性良好。裝置B的檢驗(yàn)操作為：關(guān)閉止水夾b，從長頸漏斗注入水沒過長頸漏斗下端，如果看到長頸漏斗內(nèi)液面一段時間內(nèi)不下降，說明裝置氣密性良好。 八、催化劑 在化學(xué)反應(yīng)中能加快化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量在化學(xué)反應(yīng)前后都沒有發(fā)生改變的物質(zhì)叫催化劑？催化劑所起的作用叫催化作用 【注意】(1)催化劑的化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量在反應(yīng)前后都沒有改變，但催化劑參與了化學(xué)反應(yīng)。(2)催化劑具有專一性，在不同的化學(xué)反應(yīng)中，催化劑不同，并非一種物質(zhì)能催化無數(shù)種反應(yīng)。(3)催化劑是反應(yīng)條件，不是反應(yīng)物，也不是生成物。(4)催化劑不能增加或減少生成物的量。 【考點(diǎn)詳析】 題型一 氧氣的性質(zhì) (1)直接考查氧氣的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)； (2)提供實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)象，要求分析推斷出氧氣所具有的性質(zhì)，或是要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證氧氣的性質(zhì)。 【例1】課堂上老師做了一個實(shí)驗(yàn)：將液態(tài)空氣倒入一只燒杯中，發(fā)現(xiàn)立即冒出大量氣泡，把一根燃著的小木條置于燒杯口，小木條的火焰熄滅；當(dāng)沒有氣泡冒出時再把燃著的小木條置于燒杯口，此時小木條火焰不但沒有熄滅，反而燃燒得更旺。由此得出的結(jié)論正確的是( )。 A．氮?dú)獾姆悬c(diǎn)高于氧氣的沸點(diǎn) B．氮?dú)獠荒茏魅剂隙鯕饽茏魅剂? C．氮?dú)獠荒苤级鯕饽苤? D．該變化是化學(xué)變化 【解析】液態(tài)空氣的主要成分是氮?dú)夂脱鯕?，常溫常壓下，液態(tài)空氣極易汽化。把燃著的木條置于燒杯口，木條熄滅，說明先汽化出來的氣體不能燃燒，也不能支持燃燒，其沸點(diǎn)比后汽化出來的氣體低一些，該氣體是氮?dú)猓汉笃鰜淼臍怏w使燃著的木條燃燒得更旺，說明該氣體具有助燃性，是氧氣，但氧氣不能燃燒，不能作燃料，此汽化過程中沒有產(chǎn)生新的物質(zhì)，是物理變化。 【答案】C 題源變式 1．下列有關(guān)氧氣的一些說法中，錯誤的是( )。 A．氧氣約占空氣體積的21%，在生命活動中起著非常重要的作用 B．氧氣不易溶于水，密度比空氣略大 C．氧氣的化學(xué)性質(zhì)很活潑，在常溫下能與所有物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng) D．氧氣不能燃燒，但是可以助燃 題型二　物質(zhì)與氧氣發(fā)生的燃燒反應(yīng) (1)考查物質(zhì)在氧氣中燃燒的現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)操作或?qū)嶒?yàn)出現(xiàn)異常情況的分析； (2)考查不同物質(zhì)燃燒時的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。 【例2】（2011．安徽）某研究小組在學(xué)習(xí)氧氣的化學(xué)性質(zhì)時發(fā)現(xiàn)：鐵絲燃燒沒有火焰，蠟燭燃燒卻有明亮的火焰。該小組同學(xué)進(jìn)行了如下探究。 (1)寫出鐵絲在氧氣中燃燒的文字表達(dá)式：______________。 (2)探究一：蠟燭燃燒產(chǎn)生火焰的原因是什么？ 點(diǎn)燃蠟燭，將金屬導(dǎo)管一端伸入內(nèi)焰，導(dǎo)出其中物質(zhì)，在另一 端管口點(diǎn)燃，也有火焰產(chǎn)生（如圖所示）由此可知：蠟燭燃燒產(chǎn) 生的火焰是由_______（填“固態(tài)”或“氣態(tài)”）物質(zhì)燃燒形成的。 (3)探究二：物質(zhì)燃燒產(chǎn)生火焰的根本原因是什么？ 【查閱資料】 由上表可知：物質(zhì)燃燒能否產(chǎn)生火焰與其_______（填“熔點(diǎn)”與“沸點(diǎn)”）和燃燒時的溫度有關(guān)。由此推測：鈉在燃燒時，_______（填“有”或“沒有”）火焰產(chǎn)生。 (4)木炭在氧氣中燃燒沒有火焰，但生活中木炭燃燒時往往會產(chǎn)生火焰，其原因可能是_____________________。 【解析】(1)鐵絲在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵；(2)(3)分析表中數(shù)據(jù)不難發(fā)現(xiàn)石蠟和鈉燃燒的溫度都大于其沸點(diǎn)，即物質(zhì)燃燒時是氣態(tài)物質(zhì)在燃燒，這樣鈉在燃燒時也產(chǎn)生火焰；(4)木炭在燃燒過程中氧氣不足時會生成一氧化碳?xì)怏w，氣體燃燒會產(chǎn)生火焰。 【答案】(1)鐵＋氧氣四氧化三鐵 (2)氣態(tài) (3)沸點(diǎn) 有 (4)木炭燃燒過程中產(chǎn)生的CO等可燃性氣體繼續(xù)燃燒產(chǎn)生了火焰（其他合理答案均可） 題源變式 2．氧氣是一種化學(xué)性質(zhì)比較活潑的氣體，它可以和許多種物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。如： ①木炭＋氧氣二氧化碳 ②紅磷＋氧氣五氧化二磷 ③鐵＋氧氣四氧化三鐵 關(guān)于上述三個反應(yīng)的敘述中不正確的是( )。 A．都需要點(diǎn)燃 B．生成物都是固體 C．均為氧化反應(yīng) D．都放出熱量 題型三　氧氣的用途 (1)直接考查氧氣的用途； (2)列舉出生活或生產(chǎn)中應(yīng)用氧氣的實(shí)例，要求回答出應(yīng)用的性質(zhì)或應(yīng)用是否合理等。 【例3】家庭養(yǎng)魚用的魚缸內(nèi)，常放入換氣泵裝置，如圖所示，使用時向水中吹入空氣，產(chǎn)生連續(xù)不斷的氣泡。下列說法錯誤的是( )。 A．溶解于水中的氧氣能供魚呼吸 B．該裝置證明氧氣易溶于水 C．該裝置能向水中補(bǔ)充魚所需的氧氣 D．魚的呼吸是緩慢氧化反應(yīng) 【解析】魚缸中的水與空氣接觸，如果是氧氣易溶于 水，則溶解于水中的氧氣的量充足，根本不需用該裝置向 水中補(bǔ)充氧氣，該裝置恰好證明氧氣不易溶于水。 【答案】B 題源變式 3．下列關(guān)于氧氣的說法中錯誤的是( )。 A．氧氣用于煉鋼，目的是除去生鐵中多余的碳和其他雜質(zhì) B．氧氣可以支持燃燒，所以液態(tài)氧用作火箭的助燃劑 C．氧氣可以供給呼吸，是因?yàn)楹腕w內(nèi)物質(zhì)反應(yīng)釋放能量，維持生命活動 D．悶熱的夏天，魚從水底游到水面活動的原因是水底的溫度過高 題型四　氧化反應(yīng) 考查什么樣的反應(yīng)是氧化反應(yīng)，常見的氧化反應(yīng)，氧化反應(yīng)與劇烈氧化和緩慢氧化間的關(guān)系。 【例4】生活中應(yīng)用緩慢氧化的實(shí)例很多，下列反應(yīng)中不屬于緩慢氧化的是( )。 A．酒和醋的釀造 　　　　　　　 B．農(nóng)家肥料的腐熟 C．酒精燈平穩(wěn)燃燒 　　　　　　D．人在長跑時急促呼吸 【解析】燃燒過程中發(fā)生的是劇烈氧化反應(yīng)；而酒和醋的釀造、農(nóng)家肥的腐熟、人的呼吸都是不易察覺的氧化反應(yīng)，屬于緩慢氧化。不要被表面字眼如“急促”呼吸、“平穩(wěn)”燃燒影響了對緩慢氧化的認(rèn)識與判斷。 【答案】C 題源變式 4．下列變化過程中，不包含緩慢氧化的是( )。 A．動植物的呼吸 　　　　　　　B．蔗糖的溶解 C．酒和醋的釀造 　　　　　　　D．食物的腐爛 題型五　氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法 (1)直接考查實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的原理、裝置、操作、注意事項(xiàng)等； (2)給出制取氧氣的藥品、裝置、具體操作等，要求評價其正誤或優(yōu)劣，提出改進(jìn)的措施。 【例5】（2011．廣州）實(shí)驗(yàn)室用圖所示裝置制取和收集O2，下列操作不正確的是( )。 A．將KClO3和MnO2混合，用紙槽裝入試管中 B．將導(dǎo)管口伸入盛滿水的集氣瓶里，然后加熱， 立即收集O2 C．待集氣瓶充滿O2，蓋好玻璃片后，再移出水面 D．收集完成后，先松開橡皮塞，再熄滅酒精燈 【解析】本題考查氧氣的制取，較難。給試管加熱時，管內(nèi)空氣會因?yàn)槭軣崤蛎浵葟膶?dǎo)管口逸出，因此將導(dǎo)管口伸入盛滿水的集氣瓶里，再加熱，收集到的氧氣不純，應(yīng)在導(dǎo)管口有氣泡連續(xù)均勻地冒出后才能收集。本題的易錯點(diǎn)主要是D選項(xiàng)的干擾，由于受所學(xué)知識的影響，部分考生認(rèn)為收集完后應(yīng)該是先撤導(dǎo)管，后熄滅酒精燈，而認(rèn)為D選項(xiàng)的做法是錯誤的。應(yīng)該注意，D選項(xiàng)的操作也能防止倒吸現(xiàn)象的發(fā)生。 【答案】B 【例6】現(xiàn)有如圖所示儀器，請回答下列問題： 　 (1)儀器⑤的名稱是_______；取用粉末狀固體必須用到的儀器是_______（填序號）。 (2)如果用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣，制氣裝置直選儀器_______（填序號）。 (3)如果用雙氧水來制取氧氣，制氣裝置最好選用儀器_______（填序號）；其反應(yīng)的文字表達(dá)式為_______。 (4)比較(2)和(3)兩種制取氧氣的方法，最好選用方法(3)的原因是______________。 (5)把上面高錳酸鉀制取氧氣的儀器裝配好后，檢驗(yàn)該裝置氣密性的操作方法為___________________________________。 【解析】取用粉末狀的固體用藥匙而不用鑷子；高錳酸鉀制氧氣的制氣裝置（即發(fā)生裝置）根據(jù)反應(yīng)條件應(yīng)選擇“固固加熱型”，而雙氧水制氧氣則應(yīng)選擇“固液不加熱型”，為了便于中途添加藥品，最好選擇帶有長頸漏斗的裝置；高錳酸鉀制氧氣的裝置氣密性檢查是最基本的考查，要注意“先伸后握”。 【答案】(1)試管?、佟?2)③⑦　(3)④⑤⑥　過氧化氫氧氣＋水　(4)過氧化氫反應(yīng)后的產(chǎn)物是氧氣和水，沒有污染；不需加熱，節(jié)約能源；操作簡便、安全，反應(yīng)迅速　(5)先把導(dǎo)管伸入水中，然后用手緊握試管外壁，如果導(dǎo)管口有少量氣泡逸出，放開手后在導(dǎo)管中形成穩(wěn)定的水柱，則氣密性良好 題源變式 5．（xx．陜西）如圖所示是實(shí)驗(yàn)室制備、收集、驗(yàn)滿、驗(yàn)證氧氣性質(zhì)的操作，其中操作正確的是( )。 題型六 催化劑 (1)考查催化劑的作用或提供一個具體的反應(yīng)要求判斷某物質(zhì)是不是該反應(yīng)中的催化劑； (2)通過實(shí)驗(yàn)探究催化劑的作用或判斷是否是催化劑。 【例7】（2011．廣東）學(xué)習(xí)了MnO2對過氧化氫分解有催化作用的知識后。某同學(xué)想：CuO能否起到類似MnO2的催化作用呢？于是進(jìn)行了以下探究。 [猜想]I．CuO不是催化劑、也不參與反應(yīng)，反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都不變； Ⅱ．CuO參與反應(yīng)產(chǎn)生O2，反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了改變； Ⅲ．CuO是反應(yīng)的催化劑，反應(yīng)前后_______。 [實(shí)驗(yàn)]用天平稱量0.2 g CuO，取5 mL 5%的過氧化氫溶液于試管中，進(jìn)行如圖實(shí)驗(yàn)： (1)填寫下表： (2)步驟①的目的是____________________________。 (3)過氧化氫能被CuO催化分解放出O2的化學(xué)方程式為______________： 【解析】本題是一道關(guān)于催化劑的探究題：欲確定某物質(zhì)是不是催化劑，應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)探究以下三個問題：(1)該物質(zhì)能否改變化學(xué)反應(yīng)速率；(2)該物質(zhì)的質(zhì)量在化學(xué)反應(yīng)前后是否改變；(3)該物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后是否改變。[實(shí)驗(yàn)](1)根據(jù)步驟③中“帶火星木條復(fù)燃”的現(xiàn)象可知另一現(xiàn)象為“產(chǎn)生大量氣泡”。根據(jù)探究結(jié)論“猜想I，Ⅱ不成立，猜想Ⅲ成立”可知，CuO是該反應(yīng)的催化劑，則步驟⑥的結(jié)果為“CuO的質(zhì)量仍為0.2 g”，步驟⑦的現(xiàn)象為“帶火星的木條復(fù)燃”。(2)要探究CuO能否加快反應(yīng)速率，必須做一組對比實(shí)驗(yàn)，即用帶火星的木條檢驗(yàn)不加CuO的過氧化氫溶液中是否產(chǎn)生了氧氣。 【答案】[猜想]Ⅲ．質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都不變 [實(shí)驗(yàn)](1)有氣泡放出 CuO質(zhì)量仍為0.2 g　帶火星木條復(fù)燃　(2)與步驟③對比，檢驗(yàn)加入CuO前后雙氧水分解速率有無變化 (3)過氧化氫水＋氧氣 6．“神舟六號”太空艙利用NiFe2O4將航天員呼出的CO2轉(zhuǎn)化為O2，而NiFe2O4的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都；不變化，在該過程中NiFe2O4是( )。 A．反應(yīng)物 B．生成物 C．催化劑 D．消毒劑 【課堂練習(xí)】 1．1977年舍勒在《火和空氣》一書中指出：空氣是由兩種不同的和“濁空氣”組成，其中“火空氣”可以幫助燃燒、維持生命”。下列各物質(zhì)中不能與“火空氣”發(fā)生反應(yīng)的是( )。 A．木炭 B．石蠟 C．大理石 D．酒精 2．（2011．山東煙臺）下列關(guān)于氧氣的說法中錯誤的是( )。 A．工業(yè)上可以利用分離液態(tài)空氣法制氧氣 B．氧氣可以支持燃燒，說明氧氣具有可燃性 C．氧氣供給呼吸，它和體內(nèi)物質(zhì)反應(yīng)，釋放能量，維持生命活動 D．夏天魚池內(nèi)開啟增氧泵，是因?yàn)闇囟壬?，氧氣在水中溶解量減少 3．下列反應(yīng)不屬于氧化反應(yīng)的是( )。 A．碳酸氫銨 氨氣＋水＋二氧化碳 B．碳＋氧氣二氧化碳 C．紅磷＋氧氣五氧化二磷 D．石蠟＋氧氣二氧化碳＋水 4．實(shí)驗(yàn)室用雙氧水制取氧氣時，忘記加入二氧化錳，則( )。 A．不能產(chǎn)生氧氣 B．產(chǎn)生氧氣的速率慢 C．產(chǎn)生氧氣的總量減少 D．也能迅速地放出氧氣 5．實(shí)驗(yàn)室用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣，并用排水法收集，主要有以下步驟：①將藥品裝入試管，在試管口塞一團(tuán)棉花后，用帶導(dǎo)管的橡皮塞塞緊試管口；②檢查裝置的氣密性；③給試管加熱；④將裝置固定在鐵架臺上；⑤熄滅酒精燈；⑥收集氣體；⑦將導(dǎo)管從水槽中取出：正確的操作順序是( )。 　A．①②④③⑥⑤⑦ 　　　　　 B．②①④③⑥⑦⑤ 　C．②①④③⑥⑤⑦ 　　　　　　D．②①④③⑦⑥⑤ 　 6．在下到變化中：A．木炭在氧氣中燃燒；B．紅磷在氧 氣中燃燒；C．鐵絲在氧氣中燃燒；D．鎂帶在氧氣中燃燒； E．蠟燭在氧氣中燃燒；F．加熱水。 　 (1)有火焰產(chǎn)生的是_______； 　(2)有水霧產(chǎn)生的是_______； 　 (3)有白煙產(chǎn)生的是_______； (4)有白光產(chǎn)生的是_______； (5)屬于氧化反應(yīng)的是_______。 7．下列文字中上框?yàn)閷?shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣的操作事項(xiàng)，下框?yàn)橛嘘P(guān)的原因解釋。請?jiān)谏峡虻念}后括號里填入下框的合適標(biāo)號，使之成為合理的因果關(guān)系。 8．已知鐵絲在氧氣中可以發(fā)生反應(yīng)：鐵＋氧氣四氧化三鐵。反應(yīng)時鐵絲劇烈燃燒、火星四射，生成黑色的四氧化三鐵固體，如圖所示，試回答： 夾取細(xì)鐵絲的儀器叫_______，從反應(yīng)物和生成物的種類考慮該反應(yīng)屬于_______反應(yīng) (1)某同學(xué)取一段紗窗網(wǎng)上的細(xì)鐵絲，在自己收集的一瓶氧氣中做“鐵絲在氧氣中燃燒”的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果沒有觀察到應(yīng)有的現(xiàn)象，請你幫他分析一下實(shí)驗(yàn)失敗的原因可能有哪些？（答兩條）______________、______________。 (2)某同學(xué)在做“細(xì)鐵絲在純氧中燃燒”的實(shí)驗(yàn)時，集氣瓶炸裂了，請你幫助他分析一下原因：________________________________________________________。 (3)鐵絲在空氣中和在純氧氣中反應(yīng)情況不同，鐵絲在空氣中緩慢氧化生成鐵銹（主要成分是氧化鐵，而鐵絲在氧氣中劇烈燃燒生成四氧化三鐵，這說明化學(xué)反應(yīng)與_______有關(guān)。 【中考真題】 一、選擇題 1．實(shí)驗(yàn)室制取氧氣時，必須滿足的條件是( )。 A．必須使用催化劑 B．必須用含氧元素的物質(zhì)作反應(yīng)物 C．必須用排水法收集 D．必須用燃著的火柴檢驗(yàn)是否收集滿 2．在如圖所示的裝置中放有金魚藻：用該裝置可以收集到某種氣體。下列對該氣體的描述不正確的是( ） A．能使帶火星的木條復(fù)燃 B．不易溶于水 C．鐵能在該氣體中燃燒生成氧化鐵 D．能供給呼吸 3．如圖所示裝置的氣密性檢查中，漏氣的是( )。 4．（xx．南昌）用如圖所示裝置來制取氣體，應(yīng)滿足下列條件中的( )。 ①反應(yīng)物都是固體 ②反應(yīng)需要加熱 ③制得的氣體不易溶于水?、苤频玫臍怏w密度比空氣大 A．①②③ 　　B．①② 　　　 C．②④ 　　　 D．①②③④ 5．（2011．眉山）對資料或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)的分析是否正確，直接關(guān)系到科學(xué)探究是否符合客觀事實(shí)。如圖所示為實(shí)驗(yàn)室用等質(zhì)量的高錳酸鉀和氯酸鉀（另加少量的二氧化錳），分別制取氧氣的數(shù)據(jù)分析示意圖。下列依據(jù)圖示信息所得出的分析正確的是( )。 A．同時開始加熱，先收集到氧氣的是氯酸鉀 B．用相同容積的試管制取較多量的氧氣時，宜選擇氯酸鉀為原料 C．加入少量的二氧化錳使氯酸鉀產(chǎn)生的氧氣質(zhì)量增加 D．反應(yīng)時間較長的是高錳酸鉀 二、非選擇題 6．（2011．蕪湖）如圖是實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的兩種發(fā)生裝置，回答下列問題： (1)乙圖中標(biāo)號①的儀器名稱是_______； (2)下列反應(yīng)都能生成氧氣，其中不宜用于實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的是_______（填序號）； A．加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物 B．常溫下過氧化氫溶液和二氧化錳混合反應(yīng) C．利用植物光合作用 (3)請寫出一種實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的化學(xué)反應(yīng)文字表達(dá)式：_______；用排水法收集一瓶氧氣，發(fā)現(xiàn)不純，可能的原因是_______（答出一點(diǎn)即可）； (4)實(shí)驗(yàn)室制取下列氣體，可以用甲圖裝置作為發(fā)生裝置的是_______（填序號）。 A．電石（固體）和水在常溫下反應(yīng)制乙炔氣體 B．濃鹽酸和二氧化錳共熱制氧氣 C．濃氨水和堿石灰常溫下制氨氣 7．請你用化學(xué)方法設(shè)計(jì)一組對比實(shí)驗(yàn)，并填寫實(shí)驗(yàn)報告。 實(shí)驗(yàn)名稱：驗(yàn)證氧氣的密度大于空氣的密度。 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模豪醚鯕獾男再|(zhì)，通過對比實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證氧氣的密度大于空氣的密度。 實(shí)驗(yàn)器材：已集滿氧氣蓋上玻璃片的集氣瓶2個，木條2根，火柴，酒精燈。 實(shí)驗(yàn)報告： 8．（xx．廈門）研究性學(xué)習(xí)小組選擇“H2O2生 成O2的快慢與什么因素有關(guān)”的課題進(jìn)行探究，以下是他們探究的主要過程： (1)假設(shè)：H2O2生成O2的快慢與催化劑種類有關(guān)。 (2)實(shí)驗(yàn)方案：常溫下，在兩瓶相同體積的H2O2溶液中分別加入相同質(zhì)量、相同狀態(tài)的MnO2和紅磚粉，測量各生成一瓶（相同體積）O2所需要的時間。 (3)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 (4)實(shí)驗(yàn)記錄 (5)結(jié)論：該探究過程得出的結(jié)論是____________________________。 (6)反思：H2O2在常溫下分解緩慢，加入MnO2或紅磚粉后反應(yīng)明顯加快，若要證明MnO2和紅磚粉是該反應(yīng)的催化劑，還需要增加實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證它們在化學(xué)反應(yīng)前后的_______和_______是否發(fā)生改變。 H2O2生成O2的快慢還與哪些因素有關(guān)？請你幫助他們繼續(xù)探究（只要求提出假設(shè)和實(shí)驗(yàn)方案）。 (7)假設(shè)：______________________________________________________________。 　 (8)實(shí)驗(yàn)方案：__________________________________________________________。 參考答案 【自主學(xué)案】 一、氮?dú)? 氧氣 二、1．無色、無味 不易 2．比較活潑 氧化　劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體，放出大量的熱劇烈燃燒，火焰明亮，發(fā)出白光，放出熱量　水珠　供給呼吸 支持燃燒 三、1．液態(tài)空氣 物理過氧化氫 二氧化錳　錐形瓶、分液漏斗、帶導(dǎo)管的雙孔塞 高錳酸鉀 向上排空氣　排水 氧氣的密度與空氣的密度相差不大　2．將帶火星的木條伸入到集氣瓶中看是否復(fù)燃 將帶火星的木條放在集氣瓶口看是否復(fù)燃 正 【題源變式】 1．C　2．B　3．D　4．B　5．A　6．C 【課堂練習(xí)】 1．C　2．B　3．A　4．B　5．B 6．(1)E (2)E、F (3)B、D (4)A、B、D (5)A、B、C、D、E 7．(1)D (2)A (3)E (4)C (5)B 8．坩堝鉗　化合 (1)收集到的氧氣純度太低鐵絲表面生銹（或鐵絲受熱溫度太低) (2)集氣瓶底部沒有鋪細(xì)沙或放水（或燃著的細(xì)鐵絲碰到了瓶壁） (3)反應(yīng)物濃度 【中考真題】 1．B　2．C　3．D　4．A　5．B 6．(1)試管 (2)C (3)高錳酸鉀錳酸鉀＋二氧化錳＋氧氣　剛有氣泡冒出就收集（或集氣瓶中的水沒有裝滿） (4)A、C 7． 8．(5)相同條件下，H2O2生成O2的快慢與催化劑種類有關(guān) (6)質(zhì)量化學(xué)性質(zhì) (7)H2O2生成O2的快慢與H2O2的濃度有關(guān) (8)常溫下，取兩份體積相同的5%和10%的H2O2溶液，分別加入相同質(zhì)量、相同狀態(tài)的同種催化劑，測量各收集一瓶氣體所需的時間（其他合理答案也可）