初三化學(xué)氧氣的制取

1、四、氧氣的制取 一、工業(yè)制法：一、工業(yè)制法： 原料：空氣原料：空氣 方法：分離液態(tài)空氣方法：分離液態(tài)空氣 原理：利用空氣中氧氣和氮氣的沸原理：利用空氣中氧氣和氮氣的沸 加加 壓壓 空氣空氣 降降 溫溫 (-183) (-196) 沸點不同分離出氧氣沸點不同分離出氧氣 蒸蒸 發(fā)發(fā) 液態(tài)空氣液態(tài)空氣 氮氣氮氣 液氧液氧 氧氣氧氣 工業(yè)制法是工業(yè)制法是 物理變化物理變化 制取氧氣主要從以下幾個方面著手制取氧氣主要從以下幾個方面著手: 1 1、反應(yīng)原理、反應(yīng)原理 2、反應(yīng)裝置、反應(yīng)裝置 3、收集氣體的及檢驗氣體的、收集氣體的及檢驗氣體的方法方法 4、實驗操作步驟、實驗操作步驟 方法一、加熱高錳酸鉀制氧

2、氣方法一、加熱高錳酸鉀制氧氣 1. 藥品藥品 高錳酸鉀 KMnO4 紫黑色固體 2. 反應(yīng)原理反應(yīng)原理 高錳酸鉀高錳酸鉀 錳酸鉀錳酸鉀 + 二氧化錳二氧化錳 + 氧氣氧氣 KMnO4 K2MnO4 MnO2 O2 加熱加熱 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2 .分解反應(yīng)分解反應(yīng) 加熱加熱 1. 定義：由一種物質(zhì)生成兩種或兩種定義：由一種物質(zhì)生成兩種或兩種 以上其他物質(zhì)的反應(yīng)以上其他物質(zhì)的反應(yīng). 高錳酸鉀高錳酸鉀 錳酸鉀錳酸鉀 + 二氧化錳二氧化錳 + 氧氣氧氣 2.特征：反應(yīng)物特征：反應(yīng)物只有一種只有一種，生成物為，生成物為兩種或兩種以上兩種或兩種以上 注：分解反應(yīng)是四大基本反

3、應(yīng)類型之一 例題：下列反應(yīng)中屬于分解反應(yīng)的是（例題：下列反應(yīng)中屬于分解反應(yīng)的是（ ） 、氧化汞、氧化汞 汞汞 氧氣氧氣 、堿式碳酸銅、堿式碳酸銅 氧化銅氧化銅 水水 二氧化碳二氧化碳 、鐵硫酸銅、鐵硫酸銅 硫酸亞鐵硫酸亞鐵 銅銅 點燃點燃 加熱加熱 加熱加熱 、蠟燭氧氣、蠟燭氧氣 水水 二氧化碳二氧化碳 3、反應(yīng)裝置 固體又需加熱，可用下裝置： 棉花棉花 發(fā)生裝置 收集裝置 實驗儀器 酒精燈 鐵架臺 試管 導(dǎo)管 水槽 集氣瓶 4、收集方法 氧氣不易溶于水，用排水集氣法收集 氧氣密度比空氣大，可用向上排空氣法 收集方法比較：收集方法比較： 排排 水水 法：法： 一一. 適用范圍適用范圍 不易溶于

4、水的氣體不易溶于水的氣體 二二. 優(yōu)點優(yōu)點 1. 易于收集到較純的氣體易于收集到較純的氣體 2. 便于觀察氣體是否已經(jīng)收集滿便于觀察氣體是否已經(jīng)收集滿 向上排空氣法向上排空氣法 一一. 適用范圍適用范圍 密度比空氣大的氣體密度比空氣大的氣體 二二. 優(yōu)點優(yōu)點 操作較為方便操作較為方便 氣體較干燥，但不純。氣體較干燥，但不純。 5、實驗步驟 檢查氣密性 裝藥品 固定試管 點燃酒精燈 收集氣體 移出導(dǎo)管于水面 熄滅酒精燈 （1）、）、連接連接裝置裝置儀器儀器 （2）、）、檢查檢查裝置的裝置的氣密性氣密性 （3）、把）、把藥品藥品平鋪或斜鋪在試管的底部，塞平鋪或斜鋪在試管的底部，塞緊帶導(dǎo)管的塞子，根

5、據(jù)酒精燈的高度，將試緊帶導(dǎo)管的塞子，根據(jù)酒精燈的高度，將試管固定在鐵架臺上。管固定在鐵架臺上。 （4）、將）、將集氣瓶集氣瓶裝滿水倒立在水槽里。裝滿水倒立在水槽里。 （5）、給試管）、給試管加熱加熱。 （6）、當(dāng)導(dǎo)管的氣泡連續(xù)并均勻地放出時，）、當(dāng)導(dǎo)管的氣泡連續(xù)并均勻地放出時， 開始開始收集收集。 （7）、當(dāng)集氣瓶的一側(cè)有氣泡放出時，將蓋有）、當(dāng)集氣瓶的一側(cè)有氣泡放出時，將蓋有毛玻璃片的集氣瓶移出水槽，并毛玻璃片的集氣瓶移出水槽，并正放正放在桌子上。在桌子上。 （8）、現(xiàn)將導(dǎo)管）、現(xiàn)將導(dǎo)管移出水槽移出水槽，再，再熄滅酒精燈熄滅酒精燈。 6、氧氣的檢驗方法 檢驗： 將帶火星的木條伸入瓶內(nèi)，若木條

6、復(fù)燃，證明氣體是氧氣 7、驗滿方法、驗滿方法 排水法：排水法：當(dāng)氣泡從集氣瓶口向外冒出時，當(dāng)氣泡從集氣瓶口向外冒出時， 證明已收集滿證明已收集滿 向上排空氣法：向上排空氣法：將帶火星的木條放在集氣將帶火星的木條放在集氣 瓶口，若木條復(fù)燃，證明瓶口，若木條復(fù)燃，證明 已已 收集滿。收集滿。 8、放置方法：、放置方法：正放在桌子上，并蓋正放在桌子上，并蓋 上毛玻璃片上毛玻璃片 （1）、鐵夾夾在離試管口）、鐵夾夾在離試管口1/3處處 （2）、導(dǎo)管伸入試管不能太長）、導(dǎo)管伸入試管不能太長 原因原因：不利于氣體的排出：不利于氣體的排出 （3）、試管口略向）、試管口略向下下傾斜傾斜 原因：原因：防止冷凝水

7、倒流至試管防止冷凝水倒流至試管底部底部,炸裂試管炸裂試管 （4）、用酒精燈的）、用酒精燈的外焰外焰先均勻預(yù)熱先均勻預(yù)熱,再集中在有藥品的部位集中加熱再集中在有藥品的部位集中加熱, （5）、等有）、等有連續(xù)連續(xù)的氣泡產(chǎn)生時再的氣泡產(chǎn)生時再收集收集 原因：原因：剛加熱時產(chǎn)生的氣泡中混剛加熱時產(chǎn)生的氣泡中混有空氣有空氣,這時的氣體不純這時的氣體不純 （6）、實驗完畢）、實驗完畢,先撤導(dǎo)管先撤導(dǎo)管,后移酒精燈后移酒精燈 原因：原因：防止試管冷卻后防止試管冷卻后 , ,水槽內(nèi)水槽內(nèi)的水沿導(dǎo)管上升的水沿導(dǎo)管上升 , ,進入試管進入試管, ,使使試管炸裂試管炸裂 （7）、收集滿氧氣的集氣瓶）、收集滿氧氣的集

8、氣瓶,應(yīng)應(yīng)正正放放在桌面上，并用毛玻璃片蓋上在桌面上，并用毛玻璃片蓋上 原因：原因：氧氣密度比空氣大氧氣密度比空氣大 （8）、用高錳酸鉀制氧氣時，試管口應(yīng)放一）、用高錳酸鉀制氧氣時，試管口應(yīng)放一團棉花。團棉花。 防止高錳酸鉀粉末進入導(dǎo)管，堵塞導(dǎo)管或進防止高錳酸鉀粉末進入導(dǎo)管，堵塞導(dǎo)管或進入水槽。入水槽。 （9 ）、用向上排空氣法收集時，直角導(dǎo)管）、用向上排空氣法收集時，直角導(dǎo)管一定要伸到集氣瓶底部一定要伸到集氣瓶底部. （10） 、裝藥之前一定要先檢查裝置氣密性、裝藥之前一定要先檢查裝置氣密性. 方法二、雙氧水分解制取氧氣方法二、雙氧水分解制取氧氣 1、 藥品藥品 過氧化氫溶液和二氧化錳 (H

9、2O2) MnO俗稱俗稱:雙氧水雙氧水 2 2H2O2 2H2OO2 MnO2 實驗、分解過氧化氫溶液制取氧氣實驗、分解過氧化氫溶液制取氧氣 1 不加熱雙氧水時，帶火星的木條是否復(fù)燃不加熱雙氧水時，帶火星的木條是否復(fù)燃 2 加熱雙氧水時，帶火星的木條是否復(fù)燃加熱雙氧水時，帶火星的木條是否復(fù)燃 3 不加熱，但在雙氧水中加入二氧化錳時，不加熱，但在雙氧水中加入二氧化錳時， 是否復(fù)燃是否復(fù)燃 分解過氧化氫溶液制取氧氣分解過氧化氫溶液制取氧氣 實驗實驗編號編號 現(xiàn)象現(xiàn)象 有少量氣泡有少量氣泡冒出，木條冒出，木條沒有復(fù)燃沒有復(fù)燃 有大量氣泡有大量氣泡冒出，木條冒出，木條復(fù)燃復(fù)燃 有大量氣泡有大量氣泡冒出

10、，木條冒出，木條復(fù)燃復(fù)燃 原因原因 1 1 2 2 常溫下，放出氧氣常溫下，放出氧氣很少很少 加熱時，過氧化氫分解加加熱時，過氧化氫分解加速，放出大量氧氣速，放出大量氧氣 常溫下，過氧化氫遇二氧常溫下，過氧化氫遇二氧化錳分解加速，放出大量化錳分解加速，放出大量氧氣氧氣 3 3 【思考【思考1】在第在第3 3個實驗中，是不是過氧化氫個實驗中，是不是過氧化氫與二氧化錳反應(yīng)生成了氧氣呢？與二氧化錳反應(yīng)生成了氧氣呢？ 過氧化氫過氧化氫+ +二氧化錳二氧化錳氧氣氧氣+ +？ 【思考【思考2 2】二氧化錳好象永遠也用不完，二氧二氧化錳好象永遠也用不完，二氧化錳在這個反應(yīng)中到底扮演了一個什么角色化錳在這個反

11、應(yīng)中到底扮演了一個什么角色呢？呢？ 催化劑催化劑 在化學(xué)反應(yīng)中能改變其他物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)的速率，而本身的的化學(xué)反應(yīng)的速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)叫沒有發(fā)生變化的物質(zhì)叫催化劑催化劑（又叫（又叫觸媒觸媒）。）。 特特點點 一一 變變： 改變其它物質(zhì)的反應(yīng)速率改變其它物質(zhì)的反應(yīng)速率 二不變二不變： 本身的質(zhì)量本身的質(zhì)量 化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì) 化學(xué)反應(yīng)的前后化學(xué)反應(yīng)的前后 . .催化作用催化作用: :催化劑在化學(xué)反應(yīng)中催化劑在化學(xué)反應(yīng)中所起的作用叫催化作用所起的作用叫催化作用。 煉制石油煉制石油 合成氨合成氨 化工制藥化工制藥

12、 催化劑在化工生產(chǎn)中的作用催化劑在化工生產(chǎn)中的作用 2、 反應(yīng)原理反應(yīng)原理 二氧化錳二氧化錳 過氧化氫過氧化氫 水水+ 氧氣氧氣 (H2O2) (H2O) (O2) 3、實驗裝置、實驗裝置 4 實驗步驟：實驗步驟： 、連、檢、裝連、檢、裝（先固后熱）（先固后熱）、固、收、整固、收、整 比較高錳酸鉀制氧和比較高錳酸鉀制氧和過氧化氫制氧的制取過氧化氫制氧的制取裝置有什么不同？裝置有什么不同？ 通過本節(jié)課的探討，通過本節(jié)課的探討，你覺得實驗室制取你覺得實驗室制取氣體的一般思路是氣體的一般思路是什么？什么？ 教你一招教你一招 （一）、實驗室制取氣體（一）、實驗室制取氣體發(fā)生裝置發(fā)生裝置的選擇的選擇考慮

13、反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件考慮反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件 1 1、反應(yīng)物為、反應(yīng)物為固體固體和和液液體體，常溫，常溫不需加熱不需加熱選擇如圖選擇如圖A A所示的所示的發(fā)生裝置發(fā)生裝置 2 2、反應(yīng)物為、反應(yīng)物為固體固體，且且需加熱需加熱選擇如選擇如圖圖B B所示的發(fā)生裝置所示的發(fā)生裝置 A B 高錳酸鉀高錳酸鉀 制氧氣的制氧氣的 發(fā)生裝置發(fā)生裝置 固固加熱型固固加熱型 反應(yīng)物都是反應(yīng)物都是固體固體，反應(yīng)需要反應(yīng)需要加熱加熱 固液不加熱型固液不加熱型 過氧化氫過氧化氫 反應(yīng)物是反應(yīng)物是固體和固體和制氧氣的制氧氣的 液體的混合物，液體的混合物， 發(fā)生裝置發(fā)生裝置 反應(yīng)反應(yīng)不需要加熱不需要加熱 （二）、（二

14、）、實驗室制取氣體實驗室制取氣體收集裝置收集裝置的選擇的選擇考慮氣體的溶解性、是否與水反應(yīng)、密度與空考慮氣體的溶解性、是否與水反應(yīng)、密度與空氣密度的相對大小等因素氣密度的相對大小等因素 排水法排水法 O2不易溶于水，不易溶于水， 且不與水反應(yīng)且不與水反應(yīng) 排水法排水法 向上排空氣法向上排空氣法 氣體密度氣體密度比空氣大比空氣大 向下排空氣法向下排空氣法 氣體密度氣體密度比空氣小比空氣小 向上排空氣法向上排空氣法 向下排空氣法向下排空氣法 甲烷的實驗室制法：用甲烷的實驗室制法：用無水的醋酸鈉和堿石無水的醋酸鈉和堿石灰兩種固體灰兩種固體藥品，經(jīng)研磨均勻混合后裝入反藥品，經(jīng)研磨均勻混合后裝入反應(yīng)裝置

15、中，加熱后產(chǎn)生甲烷氣體。甲烷的物應(yīng)裝置中，加熱后產(chǎn)生甲烷氣體。甲烷的物理性質(zhì)是理性質(zhì)是沒有顏色、沒有氣味的氣體，密度沒有顏色、沒有氣味的氣體，密度比空氣小，極難溶于水。比空氣小，極難溶于水。 高錳酸鉀制氧高錳酸鉀制氧 1 1、本實驗的氣體發(fā)生裝置可選用、本實驗的氣體發(fā)生裝置可選用 （高錳酸鉀制氧、過氧化氫制氧高錳酸鉀制氧、過氧化氫制氧）裝置。）裝置。 排水法排水法或或向下排空法向下排空法 2 2、甲烷氣體可用、甲烷氣體可用 方方法收集。法收集。 習(xí)題習(xí)題 右圖是實驗室用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣的裝置圖 （1）寫出有標(biāo)號的儀器的名稱： 2）實驗室制取氧氣時，將導(dǎo)管、橡皮塞和大試管連接后，進行氣

16、密性檢查的方法是，將 。如果裝置不漏氣，則導(dǎo)管口就有 。 （3）試管口塞一團棉花的作用是 。 ?（4）反應(yīng)完畢后試管內(nèi)的殘留固體是 。 ?（5）用雙氧水滴加到二氧化錳中也可用于制取氧氣，制取裝置能否用如圖所示的裝置？為什么？ 。 想一想！想一想！ 某同學(xué)用某同學(xué)用KMnO4制取氧氣，制取氧氣，實驗結(jié)束后發(fā)現(xiàn)試管炸裂，請實驗結(jié)束后發(fā)現(xiàn)試管炸裂，請你幫她找找造成試管炸裂的原你幫她找找造成試管炸裂的原因可能有哪些？因可能有哪些？ 可能的原因有：可能的原因有： 沒給試管預(yù)熱沒給試管預(yù)熱 試管外壁潮濕試管外壁潮濕 加熱時試管與燈芯接觸加熱時試管與燈芯接觸 試管口沒有略向下傾斜試管口沒有略向下傾斜 收集完氧氣先撤酒精燈收集完氧氣先撤酒精燈 藥品中混有可燃物藥品中混有可燃物 、指出下圖中的四處錯誤、指出下圖中的四處錯誤 6.