第五单元 跨学科实践活动 3 基于绿色化学探究实验室制氧气的原理 导学案（无答案）-2024-2025学年九年级化学鲁教版上册

第五单元 跨学科实践活动 3 基于绿色化学探究实验室制氧气的原理 导学案 一、自主预科填空 绿色化学的核心是_____。 实验室制取氧气的常用方法有_____、_____和_____。 二、知识清单 绿色化学的理念 含义：_____。 原则：_____。 实验室制氧气方法的比较 加热高锰酸钾制氧气：_____。 加热氯酸钾和二氧化锰制氧气：_____。 过氧化氢分解制氧气：_____。 实验装置的选择 发生装置：_____。 收集装置：_____。 三、要点讲解 绿色化学的理念 含义：绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学，是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。 原则：绿色化学的核心原则包括预防污染、原子经济性、低毒化学合成、设计安全化学品、使用安全溶剂和助剂、提高能源效率、利用可再生资源、减少衍生物等。 常考易错点：对绿色化学的含义和原则理解不深入；不能将绿色化学的理念应用于实际问题的分析。 实验室制氧气方法的比较 加热高锰酸钾制氧气：优点是反应速率适中，氧气产量较高；缺点是需要加热，操作相对复杂，且高锰酸钾分解后的产物对环境有一定影响。 加热氯酸钾和二氧化锰制氧气：优点是氧气产量较高；缺点是需要加热，且二氧化锰的回收和处理需要注意环保。 过氧化氢分解制氧气：优点是反应条件温和（常温即可），操作简单，产物无污染；缺点是过氧化氢溶液浓度较低时反应速率较慢。 常考易错点：对各种制氧方法的优缺点认识不全面；在选择制氧方法时未充分考虑绿色化学的要求。 实验装置的选择 发生装置： 固体加热型（适用于加热高锰酸钾、加热氯酸钾和二氧化锰的混合物）：包括酒精灯、铁架台（带铁夹）、试管、导管等仪器。 固液不加热型（适用于过氧化氢分解）：包括长颈漏斗（或分液漏斗）、锥形瓶、双孔塞、导管等仪器。 收集装置： 排水法：适用于不易溶于水且不与水反应的气体。优点是收集的气体较纯净，但收集的气体中含有一定量的水蒸气。 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。优点是收集的气体较干燥，但纯度相对较低。 常考易错点：发生装置和收集装置选择不当，如选择固体加热型装置制取过氧化氢分解产生的氧气；对气体的溶解性和密度判断错误，导致收集装置选择错误；在组装实验装置时，仪器连接不紧密或顺序不正确。 四、例题赏析 下列制取氧气的方法中，最符合绿色化学理念的是（ ） A. 加热高锰酸钾 B. 加热氯酸钾和二氧化锰 C. 过氧化氢分解 D. 电解水 答案：C 解析：过氧化氢分解制氧气在常温下进行，操作简单，产物是水和氧气，无污染，最符合绿色化学理念。A、B 选项需要加热，消耗能源且可能产生污染物；D 选项电解水消耗电能较多，C 选项正确。 在实验室制取氧气的实验中，为了体现绿色化学，下列做法不正确的是（ ） A. 实验结束后，将剩余药品随意丢弃 B. 尽量选择无污染或污染小的实验方法 C. 对反应后的废弃物进行合理处理 D. 改进实验装置，减少药品用量 答案：A 解析：实验结束后，将剩余药品随意丢弃会造成环境污染，不符合绿色化学理念。B、C、D 选项的做法都符合绿色化学的要求，A 选项不正确。 以下关于绿色化学的说法中，错误的是（ ） A. 绿色化学旨在消除污染，而不是治理污染 B. 绿色化学要求所有化学反应都必须在常温常压下进行 C. 绿色化学要求最大限度地利用原料 D. 绿色化学要求产品对环境友好 答案：B 解析：绿色化学旨在从源头上消除污染，A 选项正确；并非所有化学反应都必须在常温常压下进行，而是要在设计和选择反应时考虑减少污染和提高原子利用率等因素，B 选项错误；绿色化学要求最大限度地利用原料，减少浪费，C 选项正确；产品对环境友好是绿色化学的重要要求之一，D 选项正确。 在实验室制取氧气的实验中，从绿色化学的角度 ... ...