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1、第三第三节氧气的制取氧气的制取【思考思考】我们知道氧气是我们知道氧气是一种化学性质比较活泼的一种化学性质比较活泼的气体,它可以跟很多物质气体,它可以跟很多物质发生反应。那么,在实验发生反应。那么,在实验中我们用到的这些氧气是中我们用到的这些氧气是如何得到的呢?如何得到的呢?O2 氧气的实验室制法氧气的实验室制法1、分解过氧化氢、分解过氧化氢(H2O2)溶液和溶液和二氧化锰二氧化锰2、加热氯酸钾、加热氯酸钾(KClO3)和和二氧化锰二氧化锰3、加热高锰酸钾、加热高锰酸钾(KMnO4)一、一、药品药品过氧化氢过氧化氢 水水 +氧气氧气二氧化锰二氧化锰H2O2 H2O +O2MnO2文字表达式:文字
2、表达式:符号表达式:符号表达式:二、反应原理氯酸钾氯酸钾 氯化钾氯化钾 +氧气氧气二氧化锰二氧化锰加热加热KClOKClO3 3 KClKCl+OO2 2MnOMnO2 2高锰酸钾高锰酸钾 锰酸钾锰酸钾 +二氧化锰二氧化锰 +氧气氧气加热加热 KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2分解过氧化氢制取氧气分解过氧化氢制取氧气实验实验编号编号现象现象原因原因1 12 2有少量气泡有少量气泡有少量气泡有少量气泡冒出,木条冒出,木条冒出,木条冒出,木条没有复燃没有复燃没有复燃没有复燃常温下,放出氧气很少常温下,放出氧气很少常温下,过氧化氢遇二氧化常温下,过氧化氢遇二氧化常温下,过氧化氢遇二氧化常温下,
3、过氧化氢遇二氧化锰分解加速,放出大量氧气锰分解加速,放出大量氧气锰分解加速,放出大量氧气锰分解加速,放出大量氧气有大量气泡冒有大量气泡冒有大量气泡冒有大量气泡冒出,木条复燃出,木条复燃出,木条复燃出,木条复燃活动与探究活动与探究提出问题提出问题【思考思考1】为什么分解过氧化氢溶液要加入为什么分解过氧化氢溶液要加入二氧化锰?二氧化锰在这里起什么作用?二氧化锰?二氧化锰在这里起什么作用?猜想与假设猜想与假设二氧化锰能放出氧气,加入它可以产生更二氧化锰能放出氧气,加入它可以产生更多的氧气;多的氧气;二氧化锰是反应物,加入的二氧化锰与过二氧化锰是反应物,加入的二氧化锰与过氧化氢反应放出氧气;氧化氢反应
4、放出氧气;二氧化锰在此有特别的作用,使过氧化氢二氧化锰在此有特别的作用,使过氧化氢的分解加快;的分解加快;设计实验验证设计实验验证实验内容实验内容实验现象实验现象实验结论实验结论1、加热二氧化锰用带火、加热二氧化锰用带火星的木条检验星的木条检验2、向盛有过氧化氢溶液、向盛有过氧化氢溶液的试管中伸入带火星的的试管中伸入带火星的木条检验木条检验没有复燃没有复燃常常温下过氧化氢温下过氧化氢溶液不易产生大溶液不易产生大量氧气量氧气3、常温时在过氧化氢溶、常温时在过氧化氢溶液中加入二氧化锰,用液中加入二氧化锰,用带火星的木条检验带火星的木条检验产生大量气产生大量气体体木条复燃木条复燃二氧化锰常温下二氧化
5、锰常温下使过氧化氢迅速使过氧化氢迅速产生氧气产生氧气4、在、在3的余液中再加入的余液中再加入过氧化氢溶液,用带火过氧化氢溶液,用带火星的木条检验(可重复星的木条检验(可重复多次)多次)实验内容实验内容实验现象实验现象实验结论实验结论1、加热二氧化锰用带火、加热二氧化锰用带火星的木条检验星的木条检验2、向盛有过氧化氢溶液、向盛有过氧化氢溶液的试管中伸入带火星的的试管中伸入带火星的木条检验木条检验没有复燃没有复燃常常温下过氧化氢温下过氧化氢溶液不易产生大溶液不易产生大量氧气量氧气3、常温时在过氧化氢溶、常温时在过氧化氢溶液中加入二氧化锰,用液中加入二氧化锰,用带火星的木条检验带火星的木条检验产生大
6、量气产生大量气体体木条复燃木条复燃二氧化锰常温下二氧化锰常温下使过氧化氢迅速使过氧化氢迅速产生氧气产生氧气4、在、在3的余液中再加入的余液中再加入过氧化氢溶液,用带火过氧化氢溶液,用带火星的木条检验(可重复星的木条检验(可重复多次)多次)二氧化锰的质量在反应前后有没有改变呢?二氧化锰的质量在反应前后有没有改变呢?没有复燃没有复燃加热二氧化锰加热二氧化锰不能放出氧气不能放出氧气木条复燃木条复燃二氧化锰可以二氧化锰可以重复使用,其重复使用,其化学性质不变化学性质不变【思考思考2】二氧化锰好象永远也用不完,二氧化锰好象永远也用不完,二氧化二氧化锰在这个反应中到底扮演了一个什么角色呢?锰在这个反应中到
7、底扮演了一个什么角色呢?解释与结论解释与结论 催化剂与催化作用催化剂与催化作用1、催化剂、催化剂在化学反应里,能在化学反应里,能改变改变其他物其他物质的质的化学反应速率化学反应速率,而本身的,而本身的质量质量和和化学化学性质性质在化学反应前后都在化学反应前后都没有变化没有变化的物质,的物质,叫做催化剂(也叫触媒)。叫做催化剂(也叫触媒)。2、催化作用、催化作用催化剂在化学反应中所起的催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。作用叫催化作用。催化剂要点:催化剂要点:催化剂只能催化剂只能改变改变化学反应速率(包括化学反应速率(包括加快加快和和减慢减慢),不能改变生成物的质量。),不能改变生成物的质量
8、。催化剂的催化剂的化学性质化学性质在化学反应在化学反应前后前后没有改变,没有改变,但物理性质有可能改变。但物理性质有可能改变。二氧化锰二氧化锰不是不是所有反应的催化剂。所有反应的催化剂。可以选择不同的物质作催化剂。可以选择不同的物质作催化剂。如:如:硫酸铜溶液硫酸铜溶液或或红砖粉红砖粉都可以做过氧化氢溶都可以做过氧化氢溶液的催化剂。液的催化剂。只改变只改变,不改变,不改变。一个一个改变改变 两个不变两个不变本实验还可以用本实验还可以用 或或 作为作为过氧化氢分解的催化剂过氧化氢分解的催化剂化学反应速率化学反应速率生成物的多少生成物的多少硫酸铜溶液硫酸铜溶液红砖粉红砖粉思考:思考:1、催化剂在反
9、应中一定是加快反应速率。、催化剂在反应中一定是加快反应速率。2、过氧化氢只能用二氧化锰作催化剂。、过氧化氢只能用二氧化锰作催化剂。3、二氧化锰在任何反应中都是催化剂。、二氧化锰在任何反应中都是催化剂。反应物都是反应物都是固体固体,反应需要反应需要加热加热反应物是反应物是固体和固体和液体的混合物,液体的混合物,反应反应不需要加热不需要加热固液不加热型固液不加热型固固加热型固固加热型三、装置固液不加热型固液不加热型使用长颈漏斗时,使用长颈漏斗时,长颈漏斗的末端必须插长颈漏斗的末端必须插入液体中入液体中,防止生成的气体从长颈漏斗口防止生成的气体从长颈漏斗口逸出逸出,所以必须液封。,所以必须液封。四、
10、气体收集装置四、气体收集装置排水法排水法不易溶于水或难不易溶于水或难溶于水的气体溶于水的气体向上排空气法向上排空气法密度比空气大密度比空气大的气体的气体向下排空气法向下排空气法密度比空气小密度比空气小的气体的气体氧气的收集方法:排水法收集(因为氧气不易溶于水)向上排空气法收集(因为氧气密度比空气大)用向上排空气法收集时,将带火星的木条放在瓶口,如果木条复燃,说明该瓶内的氧气已满。五、验满方法五、验满方法六、检验收集到的是氧气六、检验收集到的是氧气将一支将一支带火星带火星的木条伸进集气瓶的木条伸进集气瓶中中,若,若木条复燃,证明木条复燃,证明是氧气是氧气。过氧化氢过氧化氢 水水 +氧气氧气二氧化
11、锰二氧化锰氯酸钾氯酸钾 氯化钾氯化钾+氧气氧气二氧化锰二氧化锰加热加热高锰酸钾高锰酸钾 锰酸钾锰酸钾+二氧化锰二氧化锰+氧气氧气加热加热 思考思考1 实验室用何种方法制取氧气好?实验室用何种方法制取氧气好?物质制取方案的选择原则:物质制取方案的选择原则:原料经济;操作简单、安全;产品无污染原料经济;操作简单、安全;产品无污染 所以用过氧化氢:不加热,操作简单、节能所以用过氧化氢:不加热,操作简单、节能 思考思考2 三个反应有何特点?三个反应有何特点?由一种反应物生成两种或两种以上由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。其他物质的反应。A =B +C分解反应:分解反应:(一变多)(一变多)
12、三、分解反应:三、分解反应:制备装制备装置置收集装置收集装置ABCDEF试试 管管铁架台酒精灯导 管集气瓶集气瓶水槽高锰酸钾制氧气的装置高锰酸钾制氧气的装置1、指出各仪、指出各仪器的名称器的名称2、装置注意事项装置注意事项1、试管口应向下倾斜、试管口应向下倾斜.防止加热时冷凝水回流,使试管炸裂防止加热时冷凝水回流,使试管炸裂2、导气管应以稍凸出橡皮塞为宜。、导气管应以稍凸出橡皮塞为宜。有利于排出试管内的空气有利于排出试管内的空气3、导气管口应塞一团棉花。、导气管口应塞一团棉花。防止高锰酸钾粉末进入导气管防止高锰酸钾粉末进入导气管4、铁夹应夹在试管的中上部。、铁夹应夹在试管的中上部。5、药品应平
13、铺于管底,用外焰加热。、药品应平铺于管底,用外焰加热。6、酒精灯内的酒精不能超过、酒精灯内的酒精不能超过2/3。防止引发火灾防止引发火灾例题:改正下图中的错误,例题:改正下图中的错误,3、铁夹应夹在试管的中上部、铁夹应夹在试管的中上部4、试管口应略低于试管底、试管口应略低于试管底1、应用外焰对准药品加热、应用外焰对准药品加热2、导气管应与橡皮塞齐平、导气管应与橡皮塞齐平4、实验室制氧气的操作步骤、实验室制氧气的操作步骤(1 1)查查(装置气密性装置气密性)(2 2)装装(装药品,塞紧单孔塞装药品,塞紧单孔塞)(3 3)定定(固定试管,固定试管,先下后上、先左后右先下后上、先左后右)(4 4)点
14、点(酒精灯加热药品酒精灯加热药品)(5 5)收收(气泡连续均匀冒出时气泡连续均匀冒出时开始收集开始收集)(6 6)移移(导管出水槽导管出水槽)(7 7)熄熄(灭酒精灯灭酒精灯)谐音谐音:茶茶庄庄定定点点收收利利息息1 1、药品、药品平铺平铺在试管底部在试管底部 3 3、导管伸入试管不能太长、导管伸入试管不能太长2 2、铁夹夹在离试管口、铁夹夹在离试管口1/31/3处处原因原因:不利于气体的排出:不利于气体的排出(使药品受热均匀)使药品受热均匀)五、4 4、用酒精灯的、用酒精灯的外焰外焰先均匀预热先均匀预热,再再集中在有药品的部位集中加热集中在有药品的部位集中加热,5 5、实验完毕、实验完毕,先
15、撤导管先撤导管,后移酒精灯后移酒精灯原因:原因:防止试管冷却后防止试管冷却后,水槽内的水沿水槽内的水沿导管上升导管上升,进入试管进入试管,使试管炸裂使试管炸裂6、用向上排空气法收集气体导管伸到、用向上排空气法收集气体导管伸到集气瓶底部集气瓶底部有利于空气的排出7.为什么要塞一团棉花?为什么试管口要向下倾斜?为什么要塞一团棉花?为什么试管口要向下倾斜?答:答:刚开始有气泡冒出的气泡是空气,收集的气刚开始有气泡冒出的气泡是空气,收集的气体不纯;当气泡连续并均匀冒出时方可收集。体不纯;当气泡连续并均匀冒出时方可收集。答:答:因为氧气的密度比空气略大。因为氧气的密度比空气略大。答:答:防止加热过程中高
16、锰酸钾粉末进入导管,污防止加热过程中高锰酸钾粉末进入导管,污染水槽中的水;防止试管口生成的水倒流进试管染水槽中的水;防止试管口生成的水倒流进试管底部,导致试管炸裂。底部,导致试管炸裂。8.为什么导管口开始有气泡放出时,不宜立即收为什么导管口开始有气泡放出时,不宜立即收集?什么时候开始收集?集?什么时候开始收集?9.为什么要正放在桌子上?为什么要正放在桌子上?六、氧气的工业六、氧气的工业制法制法方法:方法:分离液态空分离液态空气制氧气气制氧气变化:变化:物理变化物理变化(-196)(-183)液态空气液态空气液态氮气液态氮气液态氧气液态氧气利用沸点不同利用沸点不同蒸发蒸发液液氧氧随堂检测随堂检测
17、1 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2 2催化剂在化学反应中所起的作用是(催化剂在化学反应中所起的作用是()(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)减慢化学反应速率实验室制取氧气时,装药品的大试管实验室制取氧气时,装药品的大试管口应口应 ()(A A)朝下)朝下 (B B)朝上)朝上 (C C)略向下倾
18、斜)略向下倾斜 (D D)略向上倾斜)略向上倾斜实验室采用排水法收集氧气时,需将实验室采用排水法收集氧气时,需将导气管伸入盛满水的集气瓶,这个操作应导气管伸入盛满水的集气瓶,这个操作应在(在()(A A)加热固体药品前)加热固体药品前 (B B)与加热固体药品同时)与加热固体药品同时(C C)开始有气泡放出时)开始有气泡放出时 (D D)气泡连续并均匀放出时)气泡连续并均匀放出时5.某同学设计了某同学设计了4种制氧气的方案:种制氧气的方案:用氯酸钾和用氯酸钾和二氧化锰共热;二氧化锰共热;使高锰酸钾受热;使高锰酸钾受热;用高用高锰酸钾和氯酸钾共热;锰酸钾和氯酸钾共热;使二氧化锰受热使二氧化锰受热
19、.判断判断这四种方法:这四种方法:A.全正确全正确B.全不正确全不正确C.正确正确D.只有只有正确正确6.实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制氧气,实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制氧气,反应前后二氧化锰在固体混合物中质量分数是:反应前后二氧化锰在固体混合物中质量分数是:A、由大到小、由大到小B、由小到大、由小到大C、不变、不变D、无法判断、无法判断B7.在高锰酸钾分解制氧气的反应中,二氧化锰是在高锰酸钾分解制氧气的反应中,二氧化锰是_物。在氯酸钾与二氧化锰混合加热制氧物。在氯酸钾与二氧化锰混合加热制氧气时,氯酸钾是气时,氯酸钾是_物物,二氧化锰是二氧化锰是_,若不若不加二氧化锰,则氯酸钾分解反
20、应将加二氧化锰,则氯酸钾分解反应将_,若将高锰酸钾加入氯酸钾,则反应若将高锰酸钾加入氯酸钾,则反应_,这是,这是因为因为_。8、三份质量相等的氯酸钾固体。第一份中加入少、三份质量相等的氯酸钾固体。第一份中加入少量二氧化锰,第二份中加入少量高锰酸钾,第三量二氧化锰,第二份中加入少量高锰酸钾,第三份不加任何物质。给它们分别加热完全分解,放份不加任何物质。给它们分别加热完全分解,放出氧气的出氧气的量:量:A、第一份最多、第一份最多B、第二份最多、第二份最多C、第三份最多、第三份最多D、一样多、一样多B生成生成反应反应催化剂催化剂很慢很慢很快很快高锰酸钾分解产生二氧化锰高锰酸钾分解产生二氧化锰,加快氯
21、酸钾的分解加快氯酸钾的分解19.医院给病人输氧时用到类似下图所示的装置。医院给病人输氧时用到类似下图所示的装置。关于该装置,下列说法不正确的是关于该装置,下列说法不正确的是Ab导管连接供给氧气的钢瓶导管连接供给氧气的钢瓶Bb导管连接病人吸氧气的塑料管导管连接病人吸氧气的塑料管C使用该装置来观测是否有氧气输出使用该装置来观测是否有氧气输出D使用该装置用来观测氧气输出的速率使用该装置用来观测氧气输出的速率abB10.实验室制取氧气大致可分为下列实验室制取氧气大致可分为下列步骤:步骤:点燃酒精灯,加热试管点燃酒精灯,加热试管.检查装置的气密性检查装置的气密性.将高锰酸钾装将高锰酸钾装入试管,塞入一小
22、团棉花,用带导入试管,塞入一小团棉花,用带导管的橡皮塞塞紧试管,并把试管固管的橡皮塞塞紧试管,并把试管固定在铁架台上定在铁架台上.用排水法收集氧气用排水法收集氧气.熄灭酒精灯熄灭酒精灯.将导管从水槽中将导管从水槽中取出取出.正确的操作顺序为正确的操作顺序为_.A_B_C_D_E_F_试管试管铁架台铁架台酒精灯酒精灯导管导管集气瓶集气瓶水槽水槽练练 习习2 2、下列反应属于分解反应的是(、下列反应属于分解反应的是()A.A.B.B.C.C.D.D.硫硫 氧气氧气二氧化硫二氧化硫点燃点燃铁铁 氧气氧气 四氧化三铁四氧化三铁 点燃点燃石蜡石蜡 +氧气氧气 二氧化碳二氧化碳 +水水点燃点燃氧化汞氧化汞 汞汞 +氧气氧气加热加热D D3 3、在化学反应中,催化剂(、在化学反应中,催化剂()A.A.质量减少质量减少 B.B.在化学反应后化学性质发生了变化在化学反应后化学性质发生了变化 C.C.质量增加质量增加 D.D.能改变化学反应的速率能改变化学反应的速率D D人有了知识,就会具备各种分析能力,明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书,广泛阅读,古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍,我们能丰富知识,培养逻辑思维能力;通过阅读文学作品,我们能提高文学鉴赏水平,培养文学情趣;通过阅读报刊,我们能增长见识,扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操,给我们巨大的精神力量,鼓舞我们前进。