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1、课题课题3 3 制取氧气制取氧气 我们周围的氧气从何而我们周围的氧气从何而来?来?思考思考空气中的氧气空气中的氧气钢瓶中的氧气钢瓶中的氧气集气瓶中的氧气集气瓶中的氧气 一、氧气的工业制法方法:方法:工业上生产大量氧气是用分离液态空气的方法。工业上生产大量氧气是用分离液态空气的方法。原理:原理:在低温条件下加压,使空气转变为液态空在低温条件下加压,使空气转变为液态空气,然后蒸发。由于气,然后蒸发。由于液态氮的沸点(液态氮的沸点(-196)比液态氧(比液态氧(-183)的沸点低)的沸点低,因此氮气首先,因此氮气首先从液态空气中蒸发出来,剩下的主要就是液态从液态空气中蒸发出来,剩下的主要就是液态氧。
2、氧。(物理变化)(物理变化)空气空气降温到-200以下液化液态空气液态空气升温到-196氮气氮气液氧液氧升温氧气氧气工业制氧流程图:工业制氧流程图:介 绍 制 取 氧 气 的 原 理 二、实验室制取氧气二、实验室制取氧气 1 1、常温下分解、常温下分解过氧化氢过氧化氢溶液;溶液;2 2、加热、加热氯酸钾氯酸钾固体;固体;3 3、加热、加热高锰酸钾高锰酸钾固体。固体。无无黑黑白白暗紫暗紫关于制取原料的背景资料关于制取原料的背景资料1 1、过氧化氢(、过氧化氢(H H2 2O O2 2)俗称双氧水,无色液体。俗称双氧水,无色液体。家庭和医院家庭和医院用的消毒水就是其用的消毒水就是其3 3的溶液,它
3、也是的溶液,它也是一种常用的消毒剂。常温下较浓的溶液一种常用的消毒剂。常温下较浓的溶液会缓慢分解成水和氧气,若与二氧化锰会缓慢分解成水和氧气,若与二氧化锰(MnOMnO2 2)混合,会大大加快反应速度,)混合,会大大加快反应速度,迅速放出氧气(迅速放出氧气(O O2 2)。)。关于制取原料的背景资料关于制取原料的背景资料2 2、高锰酸钾(、高锰酸钾(KMnOKMnO4 4)俗称灰锰氧或俗称灰锰氧或PPPP粉,紫黑粉,紫黑 色晶体,色晶体,其溶液为紫红色其溶液为紫红色,是,是 常用的消毒剂,受热很快分解常用的消毒剂,受热很快分解 而放出氧气(而放出氧气(O O2 2)。)。3 3、氯酸钾(、氯酸
4、钾(KClOKClO3 3)关于制取原料的背景资料关于制取原料的背景资料 白色晶体,熔点为白色晶体,熔点为368368,400400时分解放出氧气(时分解放出氧气(O O2 2 )。)。实验室制氧气的一般环节实验室制氧气的一般环节:一、药品:过氧化氢溶液一、药品:过氧化氢溶液(俗称双氧水俗称双氧水)氯酸钾氯酸钾 (用二氧化锰做催化剂用二氧化锰做催化剂)高锰酸钾高锰酸钾二、原理:二、原理:过氧化氢过氧化氢水水+氧气氧气二氧化锰二氧化锰H H2 2O O2 2H H2 2O+OO+O2 2MnOMnO2 2KMnOKMnO4 4K K2 2MnOMnO4 4+MnO+MnO2 2+O+O2 2高锰
5、酸钾高锰酸钾锰酸钾锰酸钾+二氧化锰二氧化锰+氧气氧气氯酸钾氯酸钾氯化钾氯化钾+氧气氧气二氧化锰二氧化锰KClOKClO3 3KCl+OKCl+O2 2MnOMnO2 2三、实验仪器和实验装置三、实验仪器和实验装置(用排水法收集用排水法收集):试管试管水槽水槽带导管的带导管的 单孔橡皮塞单孔橡皮塞铁架台铁架台酒精灯酒精灯集气瓶集气瓶“先左后右,由下而上先左后右,由下而上”四、实验步骤:四、实验步骤:1 1、查:连接装置,检、查:连接装置,检查查装置的气密性;装置的气密性;2 2、装:、装:装装入药品入药品4 4、点:、点:点点酒精灯加热酒精灯加热5 5、收:、收:收收集气体集气体排水集气法排水集
6、气法6 6、移:先将导管、移:先将导管移移出水面出水面向上排空气法向上排空气法(氧气不易溶于水氧气不易溶于水)(氧气的密度比空气大氧气的密度比空气大)3、定:固、定:固定定试管(试管口应略低于试管底部)试管(试管口应略低于试管底部)7、熄:后、熄:后熄熄灭酒精灯灭酒精灯茶庄定点收利息茶庄定点收利息查查装装定定点点收收移移五、验满五、验满排水法:排水法:瓶口有较大气泡冒出,瓶内无水瓶口有较大气泡冒出,瓶内无水向上排空气法:向上排空气法:将带火星的木条将带火星的木条置于瓶口置于瓶口,若,若木条复燃,证明满了。木条复燃,证明满了。六、检验六、检验将带火星的木条将带火星的木条伸入瓶中伸入瓶中,若木,若
7、木条复燃,证明是氧气。条复燃,证明是氧气。七、放置七、放置盖上玻璃片,正放盖上玻璃片,正放八、实验注意事项:八、实验注意事项:外外焰焰加加热热药品平铺药品平铺铁夹应夹持铁夹应夹持在距管口约在距管口约1/31/3处处放棉花的目的:放棉花的目的:防止加热时高防止加热时高锰酸钾粉末进锰酸钾粉末进入导管入导管试管口应向试管口应向下倾斜下倾斜试管内的导管试管内的导管稍微露出橡皮稍微露出橡皮塞即可,(便塞即可,(便于气体的排出。于气体的排出。)导管导管只能只能伸于伸于集气集气瓶口瓶口5.5.导管口开始有气泡时,不宜立即收集!当气泡连导管口开始有气泡时,不宜立即收集!当气泡连续并均匀放出时,才收集!续并均匀
8、放出时,才收集!6 6、实验结束时应先将导管移离水面,再熄灭酒精灯。、实验结束时应先将导管移离水面,再熄灭酒精灯。八、注意事项:八、注意事项:防止水槽的水倒吸试管底部,引起试管破裂。防止水槽的水倒吸试管底部,引起试管破裂。刚开始排出的是试管中的空气刚开始排出的是试管中的空气或收集不到或收集不到纯净的纯净的O21 1工业上制取大量氧气的方法是工业上制取大量氧气的方法是 ()A A加热氯酸钾加热氯酸钾 B B加热高锰酸钾加热高锰酸钾 C C分离液态空气分离液态空气 D D加热二氧化锰加热二氧化锰课堂练习2.2.下图是实验室用高锰酸钾制取和收集氧气下图是实验室用高锰酸钾制取和收集氧气的装置图,指出其
9、中的五处错误的装置图,指出其中的五处错误试管试管 内导管内导管 过长过长铁夹没铁夹没夹在离管夹在离管口口1/3处处试管口没有稍向下倾斜试管口没有稍向下倾斜外焰没外焰没在药物在药物下加热下加热试管口试管口没放一没放一团棉花团棉花3、右图是实验室用高锰酸钾、右图是实验室用高锰酸钾制取和收集氧气的装置图:制取和收集氧气的装置图:abcdefabcdef(1)指出图中有标号的仪器名称指出图中有标号的仪器名称试管试管水槽水槽导管导管铁架台铁架台酒精灯酒精灯集气瓶集气瓶(2)实验时要注意:实验时要注意:试管口要试管口要_;其目的是;其目的是_;给试管加热时给试管加热时要先要先_,停止加热时要先,停止加热时
10、要先_再再 ,以免以免_.(3)上述收集气上述收集气体的方法叫体的方法叫_,怎样使收集到的气体基本不含氮气?,怎样使收集到的气体基本不含氮气?略低于试管底部略低于试管底部防止冷凝水回流到热的试管底部,炸裂试管防止冷凝水回流到热的试管底部,炸裂试管预热预热先将导管移离水面先将导管移离水面停止加热停止加热水沿导管倒流回热的试管底部,炸裂试管水沿导管倒流回热的试管底部,炸裂试管排水集气法排水集气法过氧化氢的分解过氧化氢的分解实验编号实验编号现象现象原因原因实验实验(1)实验实验(2)带火星的木条带火星的木条不复不复燃燃带火星的木条带火星的木条复燃复燃放出的氧气的放出的氧气的量很少量很少放出的氧气的放
11、出的氧气的量较多量较多氧气制取原理氧气制取原理过氧化氢过氧化氢 水水+氧气氧气二氧化锰二氧化锰二氧化锰二氧化锰实验(实验(3):反应停止后,再重新加入过氧化氢):反应停止后,再重新加入过氧化氢溶液,把带火星的木条伸入试管。反复多次实验。溶液,把带火星的木条伸入试管。反复多次实验。实验编号实验编号现象现象解释解释3重新迅速产生气泡,重新迅速产生气泡,使带火星的使带火星的木条复木条复燃燃二氧化锰化学性质没有改变,二氧化锰化学性质没有改变,仍然可以加快过氧化氢分解的仍然可以加快过氧化氢分解的反应速度。反应速度。一一 变:变:改变改变其它物质的化学反应速率其它物质的化学反应速率二不变:化学反应前后本身
12、的质量二不变:化学反应前后本身的质量不不 变变、化学性质、化学性质不变不变催化剂的特点:催化剂的特点:【注意注意】1 1、催化剂、催化剂改变改变反应的速率,反应的速率,可能加快也可能减可能加快也可能减慢慢,但不能使一个不能发生的反应发生反应。,但不能使一个不能发生的反应发生反应。2 2、催化剂在化变前后,、催化剂在化变前后,质量和化性不变,物理质量和化性不变,物理性质有可能改变性质有可能改变,如催化剂的存在状态改变。,如催化剂的存在状态改变。3 3、催化剂只能改变反应的速率,催化剂只能改变反应的速率,不能增加生成不能增加生成物的量物的量。4 4、对于有催化剂参加的反应,若没有催化剂,、对于有催
13、化剂参加的反应,若没有催化剂,反应照常进行,只是速率不同。反应照常进行,只是速率不同。问问1 1、二氧化锰只能做催化剂吗?、二氧化锰只能做催化剂吗?问问2 2、一个反应只能有一种催化剂吗?、一个反应只能有一种催化剂吗?答:不是。在过氧化氢制氧气的反应中二氧答:不是。在过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰做催化剂,但在高锰酸钾制氧气的反应化锰做催化剂,但在高锰酸钾制氧气的反应中二氧化锰是生成物。中二氧化锰是生成物。答:不是。在过氧化氢制氧气的反应中,既答:不是。在过氧化氢制氧气的反应中,既可选择二氧化锰做催化剂,也可选择硫酸铜可选择二氧化锰做催化剂,也可选择硫酸铜溶液、氧化铁等。当然不同催化剂的改变速
14、溶液、氧化铁等。当然不同催化剂的改变速率程度不同。率程度不同。下列有关催化剂的说法正确的是下列有关催化剂的说法正确的是()()A.A.催化剂就是用来加快化学反应速率的催化剂就是用来加快化学反应速率的B.B.二氧化锰是催化剂二氧化锰是催化剂C.C.没有二氧化锰的催化,没有二氧化锰的催化,H2O2也能分解放也能分解放 出氧气出氧气D.D.催化剂在化学反应前后的性质不变催化剂在化学反应前后的性质不变【课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习】C问:如何证明一种物质是做某反应的催化剂?问:如何证明一种物质是做某反应的催化剂?(1)改变化学反应速率)改变化学反应速率(2)质量在反应前后不变)质量在反应前后不变(
15、3)化学性质在反应前后不变)化学性质在反应前后不变1 1、概念:、概念:由一种物质由一种物质由一种物质由一种物质生成生成生成生成两种或两种以上其两种或两种以上其两种或两种以上其两种或两种以上其 他物质他物质他物质他物质的反应的反应的反应的反应。四、分解反应四、分解反应:化学反应化学反应化学反应化学反应化合反应化合反应化合反应化合反应分解反应分解反应分解反应分解反应基本反应类型基本反应类型基本反应类型基本反应类型2 2、特点特点特点特点:“:“一变多一变多一变多一变多”表示为:表示为:表示为:表示为:X B+C+X B+C+化学反应基本类型:化学反应基本类型:化合反应化合反应分解反应分解反应定义
16、定义一般一般形式形式举例举例由两种或两种以上物质由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应生成另一种物质的反应A+B+CDP+OP+O2 2点燃点燃P P2 2O O5 5 S+OS+O2 2点燃点燃SOSO2 2 Fe+OFe+O2 2点燃点燃FeFe3 3O O4 4 Al+OAl+O2 2点燃点燃AlAl2 2O O3 3由一种反应物生成两种或由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应两种以上其他物质的反应AB+C+DH H2 2O O2 2H H2 2O+OO+O2 2MnOMnO2 2KClOKClO3 3KCl+OKCl+O2 2KMnOKMnO4 4K K2 2MnOMnO4 4
17、+MnO+MnO2 2+O+O2 2MnOMnO2 21 1、下列化学反应中,属于氧化反应的是下列化学反应中,属于氧化反应的是下列化学反应中,属于氧化反应的是下列化学反应中,属于氧化反应的是(),),),),属于化合反应的是属于化合反应的是属于化合反应的是属于化合反应的是()属于分解反应的是属于分解反应的是属于分解反应的是属于分解反应的是()A.A.甲烷甲烷甲烷甲烷+氧气氧气氧气氧气 水水水水+二氧化碳二氧化碳二氧化碳二氧化碳 B.B.水水水水 氢气氢气氢气氢气+氧气氧气氧气氧气 C.C.氧气氧气氧气氧气+二氧化碳二氧化碳二氧化碳二氧化碳+铜铜铜铜+水水水水 碱式碳酸铜碱式碳酸铜碱式碳酸铜碱式碳酸铜 D.D.氯酸钾氯酸钾氯酸钾氯酸钾 氯化钾氯化钾氯化钾氯化钾+氧气氧气氧气氧气点燃点燃点燃点燃通电通电通电通电加热加热加热加热二氧化锰二氧化锰二氧化锰二氧化锰ACCBD加热加热2 2催化剂在化学反应中所起的作催化剂在化学反应中所起的作用是(用是()A A加快化学反应速率加快化学反应速率 B B使生成物质量增加使生成物质量增加 C C改变化学反应速率改变化学反应速率 D D减慢化学反应速率减慢化学反应速率