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文檔簡介
1、第 PAGE44 頁 共 NUMPAGES44 頁2023年最新的高錳酸鉀制取氧氣10篇知識目標: (1)練習連接儀器的基本操作,初步掌握用高錳酸鉀制取氧氣的實驗操作。 (2)初步認識氣體制取所選的實驗裝置。 (3)掌握氧氣制取的實驗原理和實驗步驟。 能力目標: (1)培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題和分析問題的能力。 (2)培養(yǎng)學生動手操作能力和觀察實驗現(xiàn)象的能力。 (3)通過實驗教學,培養(yǎng)學生嚴謹?shù)?、科學的學習方法。 情感目標: (1)通過實驗探究激發(fā)學生學習化學的積極性和主動性。 (2)逐步使學生知道用實驗驗證化學理論,從而進一步體會化學是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學。 (3)在實驗探究過程中培養(yǎng)學生合作與交
2、流能力。 教學重點:用高錳酸鉀制取氧氣的實驗操作。 教學難點:用高錳酸鉀制取氧氣的操作注意事項。 教學方法:指導探究式課堂教學模式。 實驗儀器與藥品:大試管、鐵架臺(帶鐵夾)、橡膠塞、導管、酒精燈、集氣瓶、玻璃片、棉花、火柴、藥匙、高錳酸鉀等。 【教材分析】 本節(jié)內(nèi)容是初中化學教材中第一個氣體制備實驗,也是中考化學實驗的重要組成部分。由于是初中化學中的第一個氣體制備實驗,是一個基礎(chǔ)實驗,也是學生將要在實驗室獨立操作的第一個實驗,所以要求學生不僅要掌握氧氣制備的原理、藥品的選取和氣體的收集方法,還要將實驗室制取與收集氧氣的裝置拓展遷移到其它氣體制取與收集裝置的選擇。教材中制取氧氣有兩種方案,一種
3、是用液體過氧化氫和固體二氧化錳不用加熱制取氧氣,另一種是用固體高錳酸鉀或氯酸鉀和二氧化錳混合固體加熱制取氧氣。本節(jié)教材內(nèi)容應(yīng)該是初中化學實驗中的重點之重,因此教師要通過本節(jié)課培養(yǎng)學生觀察實驗的能力,動手操作能力,互相配合能力和分工協(xié)作能力。 【教學過程】 教師向同學們展示一瓶高錳酸鉀,讓學生觀察其顏色和狀態(tài)。 【教師】:同學們對于高錳酸鉀其實并不陌生,醫(yī)院里常用的紫藥水就是高錳酸鉀和水形成的溶液,具有殺菌、消毒的作用。高錳酸鉀在加熱的過程中,能分解出氧氣,同時生成錳酸鉀和二氧化錳。咱們通過實驗來看看。 【教師演示實驗,學生注意觀察實驗并思考相關(guān)問題】 1、組裝儀器并檢查裝置的氣密性:組裝儀器(
4、將帶有導管的橡膠塞塞緊試管口)后, 先將導管一端浸沒在水中,再用雙手緊握試管外壁,觀察浸沒在水中的導管口是否有氣泡冒出(或松開手后看導管中是否有一小段水柱)。 2、裝入藥品,塞緊橡膠塞:用藥匙或小紙槽將高錳酸鉀加入試管中,并且在試管口塞上一小團棉花。(為什么要在試管口塞一團棉花?注意:裝藥品時先將試管平放、再送入藥品、最后慢慢將試管直立)。 3、將裝置固定在鐵架臺上(鐵夾夾在試管的中上部,試管口要稍向下傾斜,為什么?) 4、加熱試管里的高錳酸鉀 (先來回移動酒精燈進行預(yù)熱,然后給有藥品的地方集中加熱。) 5、收集氧氣(排水法收集時注意當觀察到導管口有連續(xù)均勻的氣泡產(chǎn)生時再開始收集,為什么不是剛
5、有氣泡就收集?什么時候認為氧氣已收集滿?怎樣從水槽里將集氣瓶拿出來?)可以多收集幾瓶氧氣讓學生多觀察幾次。 6、排水法收集完氧氣后,將導管移出水面。 7、熄滅酒精燈。(為什么先移出導管,再熄滅酒精燈) 【教師講解】高錳酸鉀加熱后會產(chǎn)生氧氣,同時還生成錳酸鉀和二氧化錳。同學們可以嘗試寫出此反應(yīng)的文字表達式。 【討論與交流】同學們總結(jié)一下用高錳酸鉀制取氧氣這個實驗中我們應(yīng)注意的事項有哪些?基本步驟又有哪些呢? 【注意事項】 組裝裝置中的注意事項: 1.藥品要平鋪在試管底部,均勻受熱。 2.試管口要略向下傾斜,且在試管口塞一團棉花。 3.鐵夾應(yīng)夾在距離試管口的中上部。 4.試管內(nèi)的導管稍伸出橡膠塞即
6、可,便于導出氣體。 5.排水法收集氣體時,導管口只需放在集氣瓶口部。 6.組裝儀器時,先下后上,從左向右。 實驗操作的注意事項: 1.先預(yù)熱,后集中加熱。 2.排水法收集氣體時,當氣泡連續(xù)且均勻的冒出時才能收集。 3.停止加熱時,應(yīng)先將導管從水中移出,再熄滅酒精燈。 4.排水法收集氣體時,當集氣瓶瓶口有大量氣泡冒出時,證明氣體已收集滿。 5.盛氧氣的集氣瓶應(yīng)蓋上毛玻璃片正放。 【總結(jié)】 實驗中的步驟,用七個字可以概括,查、裝、定、點、收、移、熄。 (檢查裝置氣密性,裝高錳酸鉀,固定儀器,點燃酒精燈,收集氣體,移走導氣管,熄滅酒精燈。) 【課堂小練習】 1、實驗室用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣,有
7、如下操作步驟:加熱;檢查裝置的氣密性;裝入高錳酸鉀,并在試管口放一團棉花;用排水法收集氧氣;從水槽中取出導管;熄滅酒精燈,其操作順序正確的是( ) A B C D 2、實驗室制取氧氣的操作正確的是( ) A、先加入藥品,再檢查裝置的氣密性 B、用排水法收集氧氣時,看到導管口有氣泡冒出,就立即收集 C、用向上排空法收集氧氣,把帶火星的木條放到集氣瓶口,木條復(fù)燃,證明氧氣已收集滿 D、氧氣的密度比空氣大,因此可用向下排空氣法收集氧氣 【反思與啟示】 本節(jié)課設(shè)計中最大的特點是能夠抓住了學科的靈魂,抓住了學生的心理特點,抓住了學生的注意力。教學設(shè)計也符合新課程標準,符合學生認知過程。體現(xiàn)新課程理念,課
8、堂教學中師生互動與學生活動比較多,學生活動主要是分析討論,師生互動主要是教師演示與學生觀察、交流匯報、教師糾正與教師指導等。不足之處,導課不太好,由于學生第一次接觸氣體制取實驗,沒有基礎(chǔ),在這一點上還需要不斷研究和改進。 高錳酸鉀制取氧氣(3) 高錳酸鉀(KMnO4,Mr=158.04),無機化合物,紫黑色針狀結(jié)晶。溶解度:6.38 g/100 mL(20)。正交晶系。1659年被西方人發(fā)現(xiàn)。中文俗稱:灰錳氧 在化學品生產(chǎn)中,廣泛用作為氧化劑,如用作制糖精,維生素C、異煙肼及安息香酸的氧化劑;在醫(yī)藥上用作防腐劑、消毒劑、除臭劑及解毒劑;在水質(zhì)凈化及廢水處理中,作水處理劑,以氧化硫化氫、酚、鐵、
9、錳和有機、無機等多種污染物,控制臭味和脫色;在氣體凈化中,可除去痕量硫、砷、磷、硅烷、硼烷及硫化物;在采礦冶金方面,用于從銅中分離鉬,從鋅和鎘中除雜,以及化合物浮選的氧化劑;還用于作特殊織物、蠟、油脂及樹脂的漂白劑,防毒面具的吸附劑,木材及銅的著色劑等。 酸性KMnO4是高錳酸鉀溶液中含有部分氫離子, 酸性、中性和堿性KMnO4氧化性強弱順序是酸性溶液中氧化性最強,自身被還原為Mn2+;中性溶液中氧化性次之,自身被還原為MnO2;在堿性溶液中氧化性最差,自身被還原為MnO42-(錳酸鉀根離子) 中文名稱 高錳酸鉀 中文別名 過錳酸鉀、灰錳氧、PP粉 英文名稱 Potassium Permang
10、anate 英文別名 algae-k;argucide CAS號 7722-64-7 目錄 1物理性質(zhì) 2化學性質(zhì) 3制備方法 4應(yīng)用領(lǐng)域 主要用途 實驗室 藥理作用 5計算化學數(shù)據(jù) 6危險與防控 1物理性質(zhì)編輯 Mol文件 7722-64-7.mol1 熔點 2401 密度 1.01 g/mL(25 C)1 儲存條件 室溫1 水溶解性 6.4 g/100 mL (20 )1 Merck 14,76551 1.性狀:深紫色細長斜方柱狀結(jié)晶,有金屬光澤。 2.溶解性:溶于水、堿液,微溶于甲醇、丙酮、硫酸。 分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù): 1、摩爾折射率:無可用的。 2、摩爾體積(m3/mol):無可用的。 3、
11、等張比容(90.2K):無可用的。 4、表面張力(dyne/cm):無可用的。 5、介電常數(shù):無可用的。 6、極化率:無可用的。 7、單一同位素質(zhì)量:157.881414 Da 8、標稱質(zhì)量:158 Da 9、平均質(zhì)量:158.0339 Da 2化學性質(zhì)編輯 在乙醇、過氧化氫中使之氧化分解。 高錳酸鉀是最強的氧化劑之一,作為氧化劑受pH影響很大,在酸性溶液中氧化能力最強。其相應(yīng)的酸高錳酸HMnO4和酸酐Mn2O7,均為強氧化劑,能自動分解發(fā)熱,和有機物接觸引起燃燒。2 高錳酸鉀選擇性氧化烷基化合物 高錳酸鉀具有強氧化性,在實驗室中和工業(yè)上常用作氧化劑,遇乙醇即分解。在酸性介質(zhì)中會緩慢分解成二氧
12、化錳和氧。光對這種分解有催化作用,故在實驗室里常存放在棕色瓶中。從元素電勢圖和自由能的氧化態(tài)圖可看出,它具有極強的氧化性。在堿性溶液中,其氧化性不如在酸性中的強。作氧化劑時其還原產(chǎn)物因介質(zhì)的酸堿性而不同。1 該品遇有機物時即釋放出初生態(tài)氧和二氧化錳,而無游離狀氧原子放出,故不出現(xiàn)氣泡。初生態(tài)氧有殺菌、除臭、解毒作用,高錳酸鉀抗菌除臭作用比過氧化氫溶液強而持久。二氧化錳能與蛋白質(zhì)結(jié)合成鹽,在低濃度時呈收斂作用,高濃度時有刺激和腐蝕作用。其殺菌力隨濃度升高而增強,0.1%時可殺死多數(shù)細菌的繁殖體,2%5%溶液能在24小時內(nèi)可殺死細菌芽孢。在酸性條件下可明顯提高殺菌作用,如在1%溶液中加入1.1%鹽
13、酸,能在30秒鐘內(nèi)殺死炭疽芽孢。1 高錳酸鉀受熱分解: 中學: 真正方程式: 及 3 與乙醇反應(yīng): 與過氧化氫反應(yīng): (堿性或中性環(huán)境) (酸性環(huán)境) 與甘油反應(yīng): 與乙炔反應(yīng): 與硫化氫反應(yīng): 與乙烯反應(yīng): 與一氧化碳反應(yīng): 3制備方法編輯 由于實驗室的大量需求,高錳酸鉀被大規(guī)模地制造。一般常見的制備方法有以下兩種:礦石中取得的二氧化錳和氫氧化鉀在空氣中或混合硝酸鉀(提供氧氣)加熱,產(chǎn)生錳酸鉀,再于堿性溶液中與氧化劑進行電解化得到高錳酸鉀。離子反應(yīng)方程式: , ?;蛘咭部梢酝ㄟ^Mn離子和二氧化鉛(PbO2)或鉍酸鈉(NaBiO3)等強氧化劑的反應(yīng)產(chǎn)生。此反應(yīng)也用于檢驗Mn離子的存在,因為高錳
14、酸鉀的顏色明顯。4 工業(yè)上制備KMnO4較為簡便的方法是用鉑作陰極電解氧化K2MnO4:首先用KOH將含60%MnO2的礦石轉(zhuǎn)化為K2MnO4,再電解氧化生成KMnO4。2 氫氧化鉀水溶液加二氧化錳和氯酸鉀共同煮沸、蒸發(fā),余渣熔為漿狀后用水浸漬,再通以氯氣、二氧化碳及臭氧,或用電解錳酸鹽的堿性溶液也可制得。2 KMnO4也可用PbO2或NaBiO3在堿性條件下氧化錳()鹽來制取,低濃度堿有利于錳()的形成。2 1.焙燒法-電解法:將軟錳礦與氫氧化鉀混合成漿料,用壓縮空氣將物料噴入焙燒轉(zhuǎn)爐,在250300下氧化成錳酸鉀。焙燒物用稀堿液或洗滌水浸取,經(jīng)過濾、除雜質(zhì)得錳酸鉀。1 由于固相法傳質(zhì)、傳熱
15、困難,操作環(huán)境差,設(shè)備龐大,能耗高,將逐漸被淘汰。錳酸鉀電解氧化制取高錳酸鉀的過程與液相法相同。作為食品添加劑的高錳酸鉀,還需經(jīng)重結(jié)晶以除去重金屬和砷等。1 1.液相氧化法-電解法:將軟錳礦粉(0.074mm)與200以上80%的氫氧化鉀溶液混合,并在300下,在第一反應(yīng)器中通空氣,使二氧化錳氧化成亞錳酸鉀,然后溢流至第二反應(yīng)器進一步氧化成錳酸鉀。反應(yīng)液經(jīng)熱過濾,用100、60%的KOH溶液洗滌,濾餅溶于稀堿液或洗滌水,經(jīng)沉淀、分離和除雜后得錳酸鉀。1 錳酸鉀用系統(tǒng)內(nèi)的電解終液調(diào)制成電解始液,組成如下:錳酸鉀180g/L;碳酸鉀 高錳酸鉀制取氧氣(4) 一、高錳酸鉀制取氧氣的操作步驟: 1、連
16、:按要求連接好儀器 2、查:檢驗裝置氣密性 3、裝:將高錳酸鉀裝入干燥的試管,并在試管口處放一團棉花,然后用帶導管的單孔橡皮 塞塞緊試管 4、定:將試管固定在鐵架臺上 5、點:點燃酒精燈加熱藥品 6、收:收集氣體 7、離:收集氧氣結(jié)束后,將導管撤離水槽 8、熄:熄滅酒精燈 二、注意事項 試管口略向下傾斜:防止冷凝水倒流引起試管破裂 藥品平鋪在試管的底部:均勻受熱 鐵夾夾在離管口約1/3處 導管應(yīng)稍露出橡皮塞:便于氣體排出 試管口應(yīng)放一團棉花:防止高錳酸鉀粉末進入導管 排水法收集時,待氣泡均勻連續(xù)冒出時再收集(剛開始排出的是試管中的空氣) 實驗結(jié)束時,先移導管再熄滅酒精燈:防止水倒吸引起試管破裂
17、 用排空氣法收集氣體時,導管伸到集氣瓶底部 高錳酸鉀制取氧氣(5) 高錳酸鉀 高錳酸鉀,也叫灰錳氧、PP粉,是一種常見的強氧化劑,常溫下為紫黑色片狀晶體,易見光分解:2KMnO4(s)hvK2MnO4(s)+MnO2(s)+O2(g),故需避光存于陰涼處,嚴禁與易燃物及金屬粉末同放。高錳酸鉀以二氧化錳為原料制取,有廣泛的應(yīng)用,在工業(yè)上用作消毒劑、漂白劑等,在實驗室,高錳酸鉀因其強氧化性和溶液顏色鮮艷而被用于物質(zhì)的鑒定,酸性高錳酸鉀溶液是氧化還原滴定的重要試劑。在醫(yī)學上,高錳酸鉀可用于消毒、洗胃。 化學性質(zhì) 化學式:KMnO4,高錳酸鉀常溫下即可與甘油等有機物反應(yīng)甚至燃燒(但有時與甘油混合后反應(yīng)
18、極為緩慢,甚至感受不到溫度的升高,其原因尚不明確);在酸性環(huán)境下氧化性更強,能氧化負價態(tài)的氯、溴、碘、硫等離子及二氧化硫等。與皮膚接觸可腐蝕皮膚產(chǎn)生棕色染色,數(shù)日不褪;粉末散布于空氣中有強烈刺激性,可使人連打噴嚏。尿液、二氧化硫等可使其褪色。與較活潑金屬粉末混合后有強烈燃燒性,危險。該物質(zhì)在加熱時分解: 2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2 高錳酸鉀在酸性溶液中還原產(chǎn)物為二價錳離子 高錳酸鉀在堿性溶液中還原產(chǎn)物一般為墨綠色的錳酸鉀(K2MnO4)。 高錳酸鉀在中性環(huán)境下還原產(chǎn)物為二氧化錳。 維生素C的水溶液能使高錳酸鉀溶液褪色,并且維生素C溶液越濃,水溶液用量就越少。根據(jù)這一特性,就能夠
19、用高錳酸鉀測定蔬菜或水果中的維生素含量。高錳酸鉀造成的污漬可用還原性的草酸、維生素C等去除。強氧化劑,在酸性條件下氧化性更強,可以用做消毒劑和漂白劑,和強還原性物質(zhì)反應(yīng)會褪色,如SO2、不飽和烴。5 編輯本段作用與用途 實驗室 1.用來自行加熱分解或與過氧化氫反應(yīng)制取氧氣。 (1)高錳酸鉀加熱分解制取氧氣的化學方程式: 2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2 KMnO4=KMnO2+O2 K2MnO4 的高溫分解可能是: 2K2MnO4=2K2O+2MnO2+O2 注意:若高錳酸鉀用量較大,要在試管里的導管口堵一團棉花,否則氧氣將高錳酸鉀粉末帶起堵住導管,引發(fā)危險并造成試劑浪費。 (2)高
20、錳酸鉀與雙氧水反應(yīng)制氧: 2KMnO4+3H2O2= 2MnO2+2KOH + 3O2+ 2H2O 2.與濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣。 高錳酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)的化學方程式: 2KMnO4+ 16HCl = 2KCl + 2MnCl2+ 5Cl2+ 8H2O 3.還能與草酸反應(yīng),生成二氧化碳。 高錳酸鉀與草酸反應(yīng)的化學方程式: 2KMnO4+ 5C2H2O4+ 3H2SO4=K2SO4+ 2MnSO4+ 10CO2+ 8H2O 4.特殊反應(yīng) (1)二價錳離子在酸性或者中性溶液中,為高錳酸鉀所氧化而生成二氧化錳的褐色沉淀。 2KMnO4+3MnSO4+2H2 O=K2SO4+5MnO2+2H2SO4 (2)
21、三價鉻離子在弱酸性或堿性熱溶液中,被高錳酸鉀所氧化,其顏色由藍綠色變?yōu)辄S色,并產(chǎn)生二氧化錳之水合物的黑褐色沉淀。 Cr2(SO4)3+2KMnO4+5H2O = 2MnO(OH)2+K2Cr2O7+3H2SO4 該反應(yīng)在冷溶液中不能進行,亦即高錳酸鉀不能將三價鉻氧化為六價。在酸性溶液中進行下列反應(yīng): 5Cr2(SO4)3+6KMnO4+6H2O=10CrO3+3K2SO4+6MnSO4+6H2SO4與醇或酸可氧化。5 醫(yī)藥 1.消毒 用法與用量:外用。創(chuàng)面,腔道沖洗應(yīng)用0.1%水溶液;洗胃用0.1%0.2%水溶液;嗽口應(yīng)用0.5%溶液;沖洗陰道或坐浴用0.125%溶,0.1%溶液用于清洗潰瘍及
22、膿腫,0.1%溶液用于水果等消毒 ,浸泡5分鐘。消炎:高錳酸鉀為強氧化劑,遇不飽和烴即放出新生態(tài)氧,有殺滅細菌作用。其殺菌力極強。臨床上常用濃度為1:20231:5000的溶液沖洗皮膚創(chuàng)傷、潰瘍、鵝口瘡、膿腫等。溶液漱口用于去除口臭及口腔消毒。注意的是,溶液的濃度要掌握準確,過高的濃度會造成局部腐蝕潰爛。在配置溶液時要考慮時間,高錳酸鉀放出氧的速度慢,浸泡時間一定要達到5分鐘才能殺死細菌。配制溶液要用涼開水,用熱水會失效。62.洗胃 在野外誤服植物中毒時,要盡快洗胃,減少毒性物質(zhì)吸收,簡單的方法就是用1:10001:4000濃度的高錳酸鉀溶液洗胃。檢驗此濃度的簡易方法是直視溶液呈淡紫色或淺紅色
23、即可。如果溶液呈紫色、深紫色時,其濃度已達1:1001:200,這種極高濃度的高錳酸鉀液可引起胃粘膜的潰爛,絕對不能用它洗胃。誤服極高濃度的高錳酸鉀液會造成中毒,所以要注意安全使用。6 凈水 高錳酸鉀是自來水廠凈化水用的常規(guī)添加劑。在野外取水時,1升水中加三四粒高錳酸鉀,30分鐘即可飲用。6 路標 做標記:雪地迷路時,可將高錳酸鉀顆粒撒在雪地上,溶解后產(chǎn)生的紫色可以給救援者引路。不過,顏色通常只能保存兩小時左右。6 編輯本段使用注意事項 危險性概述 健康危害:吸入后可引起呼吸道損害。濺落眼睛內(nèi),刺激結(jié)膜,重者致灼傷。刺激皮膚。濃溶液或結(jié)晶對皮膚有腐蝕性??诜g口腔和消化道,出現(xiàn)口內(nèi)燒灼感、上
24、腹痛、惡心、嘔吐、口咽腫脹等??诜┝看笳?,口腔粘膜呈棕黑色、腫脹糜爛,劇烈腹痛,嘔吐,血便,休克,最后死于循環(huán)衰竭。 燃爆危險:該品助燃,具腐蝕性、刺激性,可致人體灼傷。4 急救措施 皮膚接觸:立即脫去污染的衣著,用大量流動清水沖洗至少15分鐘,就醫(yī)。 眼睛接觸:立即提起眼瞼,用大量流動清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鐘,就醫(yī)。 吸入:迅速脫離 現(xiàn)場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。如呼吸停止,立即進行人工呼吸。就醫(yī)。 食入:用水漱口,給飲牛奶或蛋清。就醫(yī)。4 消防措施 危險特性:強氧化劑。遇硫酸、銨鹽或過氧化氫能發(fā)生爆炸。遇甘油、乙醇能引起自燃。與有機物、還原劑、易燃物如硫
25、、磷等接觸或混合時有引起燃燒爆炸的危險。 有害燃燒產(chǎn)物:氧化鉀、氧化錳。 滅火方法:采用水、霧狀水、砂土滅火。4 泄漏應(yīng)急處理 應(yīng)急處理:隔離泄漏污染區(qū),限制出入。建議應(yīng)急處理人員戴防塵面具(全面罩),穿防毒服。不要直接接觸泄漏物。 小量泄漏:用砂土、干燥石灰或蘇打灰混合。用潔凈的鏟子收集于干燥、潔凈、有蓋的容器中。 大量泄漏:收集回收或運至廢物處理場所處置。4 操作處置與儲存 操作注意事項:密閉操作,加強通風。操作人員必須經(jīng)過專門培訓,嚴格遵守操作規(guī)程。建議操作人員佩戴頭罩型電動送風過濾式防塵呼吸器,穿膠布防毒衣,戴氯丁橡膠手套。遠離火種、熱源,工作場所嚴禁吸煙。避免產(chǎn)生粉塵。避免與還原劑、
26、活性金屬粉末接觸。搬運時要輕裝輕卸,防止包裝及容器損壞。配備相應(yīng)品種和數(shù)量的消防器材及泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。倒空的容器可能殘留有害物。 儲存注意事項:儲存于陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不超過32,相對濕度不超過80%。包裝密封。應(yīng)與還原劑、活性金屬粉末等分開存放,切忌混儲。儲區(qū)應(yīng)備有合適的材料收容泄漏物。4 高錳酸鉀制取氧氣(6) 高錳酸鉀制取氧氣的注意事項 1.試管內(nèi)的導管稍伸出膠塞即可,便于氣體導出 2.管口放一小團棉花,防止熱的氧氣流把高錳酸鉀粉末吹入導管 3.注意試管口要略向下傾斜,防止藥品中的濕存的水分受熱后變成水蒸氣,到管口遇冷成水流回試管底 部,使試管炸裂; 4.鐵架臺鐵夾
27、要夾在試管的中上部,即大約離管口1/3處 5.加熱時先使試管均勻受熱,然后酒精燈外焰要對準藥品所在部位加熱 6.當導管口有連續(xù)均勻的氣泡放出時開始收集。(在加熱前就應(yīng)把集氣瓶充滿水后倒放入水槽中等待收集;開始有氣泡不要就收集,否則收集的氣體中混有空氣;當集氣瓶口有大量氣泡溢出時,證明已滿。) 試管內(nèi)的導管稍伸出膠塞即可,便于氣體導出 7、實驗前先給試管預(yù)熱,目的是使試管底部均勻受熱,防止破裂。 8、加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物制氧氣,試管口為何不放一團棉花? 答:氯酸鉀是一種強氧化劑,加熱時不能混入易燃物質(zhì),否則會引起爆炸。 9、用排水法收集氧氣剛開始出現(xiàn)氣泡時,為什么不能立即收集? 答:剛開
28、始出現(xiàn)的氣泡中,混有空氣,此時氧氣不純凈。 10、實驗完畢為什么先把導氣管從水槽中移出,然后熄滅酒精燈呢? 答:如果先熄滅酒精燈,試管中的溫度降低,壓強減小,水沿著導氣管進入試管,使試管炸裂。 11、檢驗氧氣為什么用帶火星的木條以及檢驗氧氣時要伸入瓶內(nèi),驗滿時卻放在瓶口呢? 答:氧氣具有支持燃燒的化學性質(zhì),能使帶火星的木條復(fù)燃,所以用帶火星的木條檢驗;檢驗氧氣時伸入瓶內(nèi)是因為集氣瓶內(nèi)不一定盛滿氧氣;驗滿時只有放在瓶口,觀察木條是否復(fù)燃才能確定是否收集滿。 12、用高錳酸鉀和氯酸鉀混合加熱制氧氣,高錳酸鉀是催化劑嗎? 答:不是!催化劑包括三個條件:一變,二不變。即改變化學反應(yīng)的速率;本身的質(zhì)量不
29、變;化學性質(zhì)不變。高錳酸鉀化學性質(zhì)發(fā)生改變,生成了新物質(zhì),因此它不是該反應(yīng)的催化劑,只有高錳酸鉀在較低的溫度下首先分解,生成的二氧化錳起了催化作用。 高錳酸鉀制取氧氣(7) 高錳酸鉀制氧氣實驗報告 “氧氣的制取與性質(zhì)”實驗探究 學生姓名_ 班級_ 指導教師_合作者_ 實驗地點_ 實驗時間_ 一、實驗?zāi)康呐c要求 1、掌握實驗室制取和收集氧氣的方法,并熟練掌握排水法與排空氣法的操作方法。 2、學習如何驗證氧氣的性質(zhì)及實驗操作方法。 二、實驗原理 1、高錳酸鉀法:_ 2、氧氣的性質(zhì): (1)氧氣的物理性質(zhì) (2)氧氣的化學性質(zhì) 氧氣的化學性質(zhì)很活潑,它不僅可以助燃,而且在點燃或者高溫條件下可以和很多
30、金屬、非金屬發(fā)生反應(yīng),放出大量的熱。 三、實驗藥品及器材 試管、帶導管的橡皮塞(與試管配套)、酒精燈、鐵架臺(帶鐵夾)、木質(zhì)墊若干塊、集氣瓶、毛玻璃片、水槽(裝好水)、燒杯,藥匙,棉花,高錳酸鉀。 四、實驗步驟 1、氧氣的制備與收集 (1)實驗裝置圖(請畫在右空白處) (2)實驗步驟 查:_ 裝_ 定:_ 點:_ 收:_ 移:_ 熄:_ (3)實驗現(xiàn)象 (4)實驗注意事項 首先要檢查裝置的氣密性,氣密性良好,實驗方可進行。 用高錳酸鉀制氧氣,試管口要塞一團棉花。作用:_ 固定試管時試管口要略向下傾斜。防止:_ 導氣管插入橡皮塞不能太長。目的:_ 先對試管進行預(yù)熱,然后對準有藥品的部位集中加熱。
31、否則:_ 導管口開始有氣泡放出時,不宜立即收集。為什么?_等有大量、均勻、連續(xù)的氣泡冒出時在進行收集。 實驗結(jié)束時,先把導管移出水面,然后再熄滅酒精燈。否則_ 2、氧氣的性質(zhì) (1)硫在氧氣中的燃燒:_ 實驗步驟:取一潔凈的燃燒匙,放入少量硫磺粉,酒精燈上加熱至燃燒,然后將燃著的硫匙緩慢伸進有氧氣的集氣瓶中。 實驗現(xiàn)象_ 實驗注意事項 a、為避免污染空氣,在集氣瓶底放入少量的水以吸收生成的二氧化硫氣體,將燃燒匙取出后及時淬入盛有冷水的大燒杯中。 b、燃燒匙放于集氣瓶中央,切勿靠近瓶壁,以防集氣瓶炸裂。 (2)炭在氧氣中的燃燒:_ 實驗步驟: a、用坩堝鉗夾取一小段木炭,在酒精燈上燒至紅熱; b
32、、緩慢將木炭伸進 O2 瓶中,觀察實驗現(xiàn)象; c、給此集氣瓶中倒入少量澄清石灰水,振蕩,觀察實驗現(xiàn)象。 實驗現(xiàn)象:_ 實驗注意事項:燃燒物放在集氣瓶中央,切勿靠近瓶壁,以防止集氣瓶炸裂。 (3)鐵在氧氣中燃燒:_ 實驗步驟: a、取一條細鐵絲,砂紙擦亮后盤成螺旋狀,在鐵絲末端系一根火柴; b、 點燃火柴, 用坩堝鉗夾住火柴一端,燒至火焰將盡時, 豎直將其伸入到鋪有一層細沙的 O2 集氣瓶中,觀察實驗現(xiàn)象。 實驗現(xiàn)象_ 實驗注意事項: a、燃燒物定要放于集氣瓶中央,切勿靠近瓶壁,以防集氣瓶炸裂; b、集氣瓶底一定要鋪細砂,而不能用水代替。因熔鐵落入水中,導熱不良,高溫的熔融物會使集氣瓶底炸裂。鐵
33、在空氣中不能劇烈反應(yīng),在氧氣中能夠反應(yīng)強烈。 五、實驗小結(jié) 高錳酸鉀制取氧氣(8) 例題:如圖所示是實驗室制取氧氣的裝置圖,請根據(jù)圖及所學知識回答有關(guān)問題 實驗室制氧氣有以下步驟: 往試管中裝入高錳酸鉀,并將一小團棉花放在式管口; 點燃酒精燈; 撤去酒精燈; 收集氣體; 撤出水槽中的導管; 檢查裝置的氣密性; 將裝置固定在鐵架臺上; 選擇好儀器連接。 ( l)操作的正確順序應(yīng)該是 ; (2)該實驗中試管口為什么要略向下傾斜 (3)試管口處為什么要塞一小團棉花? (4)開始收集氧氣的適宜時刻是? (5)在收集完氧氣后,立即撤去酒精燈,可能造成什么后果? (6)用排水法收集氧氣,怎樣知道氧氣已滿?
34、 (7)若將排水法改為向上排空氣法收集氧氣將要做哪些變動? (8)若用向上排空氣法收集氧氣怎樣檢驗集氣瓶中氧氣已收集滿? 高錳酸鉀制取氧氣(9) 高錳酸鉀制取氧氣的步驟: 1、按要求連接好儀器 2 、查(檢驗裝置氣密性) 3 、裝(裝藥品在試管中,塞緊單孔塞) 4、定(固定試管在鐵架臺上) 5 、點(酒精燈加熱藥品) 6 、收(收集氣體) 7 、移(導管出水槽) 8 、熄(滅酒精燈) 1檢查裝置的氣密性 把導管的一端浸入水里,兩手緊貼試管的外壁,如果裝置不漏氣,里面的空氣受熱膨脹,導管口有氣泡冒出。 2將藥品裝入試管,用帶導管的橡膠塞塞緊試管。藥品要平鋪在試管底部,均勻受熱。 3將試管固定在鐵
35、架臺上。儀器裝配原則:先下后上 先左后右 注意事項(1) 試管口要略向下傾斜。(為什么?)反應(yīng)不會產(chǎn)生水,但是空氣中的水蒸氣會在管口液化,再倒流回底部使試管底部冷熱不均發(fā)生爆炸 試管內(nèi)導管稍微露出橡皮塞即可,便于氣體排出。 用高錳酸鉀制氧氣時,試管口處應(yīng)放一團棉花。( 為什么?)放一團棉花是為了防止高錳酸鉀粉末進入導氣管,從而使水槽中的水變成紫色 鐵夾要夾在離試管口1/3處。 4點燃酒精燈,先將試管均勻受熱后對準試管中的藥品部位加熱 物質(zhì)加熱原則:先均勻,后集中。 要用酒精燈的外焰對準藥品部位加熱;加熱時先要將酒精燈在試管下方來回移動,讓試管均勻受熱,然后對準藥品部位加熱 。 5收集方式 (1
36、)用排水法集氣時,集氣瓶滿水后倒放入水槽中(瓶口要在水面下),導管伸到瓶口處即可; 用排水法集氣時,應(yīng)注意當氣泡從導管口連續(xù)、均勻地放出時再收集。(為什么?)否則收集的氣體中混有空氣。 (2)用向上排空氣法集氣時,集氣瓶正放,導管口要接近集氣瓶部; 6驗滿方法 用排水法收集時,當集氣瓶口有氣泡冒出時,證明已滿。 用向上排空氣法收集時,將帶火星的木條放在瓶口,如果木條復(fù)燃,說明該瓶內(nèi)的氧氣已滿。 7收集完畢,將導管撤離水槽 停止反應(yīng)時,應(yīng)先把導管從水槽里拿出,再熄滅酒精燈。如果先熄滅酒精燈,可能會造成什么后果?水倒吸到試管,導致試管炸裂 高錳酸鉀制取氧氣(10) 實驗室用高錳酸鉀制取氧氣 一、背
37、景分析 (一)教學內(nèi)容 義務(wù)教育課程標準實驗教科書化學(人教版)九年級上冊第37-38頁 (二)教材分析 本課題內(nèi)容可以分為兩部分,一部分是【實驗2-5】、【實驗2-6】和【實驗2-7】及學習另一類主要的化學反應(yīng)分解反應(yīng);另一部分是活動與探究,由學生制取氧氣并實驗氧氣的性質(zhì)。 (三)學情分析 學生經(jīng)過課題2的學習和活動,對氧氣的性質(zhì)及用途有了較深刻的認識,對氧氣產(chǎn)生了濃厚的探究欲望,加之知識和實驗技能的儲備,學生早已渴望制取一瓶純凈的氧氣。這是學生第一次學習氣體制備,沒有頭緒,需要教師加以引導。本課題是氣體制備的起始課,是學生對化學實驗基本操作的綜合應(yīng)用,能為今后“物質(zhì)的制備”奠定基礎(chǔ)。 二、
38、教學目標 1知識與技能 了解實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的方法,初步了解通過化學實驗制取新物質(zhì)的方法; 2過程與方法 通過學生動手實驗進行科學探究,在活動過程中對獲取的信息進行加工處理,從中培養(yǎng)學生的觀察能力,分析能力,實驗操作能力; 3情感態(tài)度與價值觀 通過親自動手做實驗,讓學生體驗實驗成功的喜悅,激發(fā)學習興趣;通過實驗增強學生的探究欲; 三、教具 大試管、酒精燈、水槽、鐵架臺、帶導管的橡膠塞、藥匙、棉花、高錳酸鉀等 四、課時安排:1課時 五、教學過程 教師活動 學生活動 教學意圖 復(fù)習提問實驗室制取氧氣的原理 學生回答并寫出用高錳酸鉀制取氧氣的文字表達式,講出高錳酸鉀的顏色、狀態(tài)等物理性質(zhì),以
39、及反應(yīng)條件。 再現(xiàn)實驗室制取氧氣的反應(yīng)原理 查 示范連接裝置、 檢查裝置氣密性 巡視學生實驗情況 提問如何檢查裝置氣密性 提問在檢查裝置氣密性時,如果先用手緊握試管,再將導管放入水中,能否正確查出裝置的氣密性,為什么? 提問為什么導管稍伸出膠塞即可? 講出有關(guān)實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的儀器名稱,并在練習本上寫。 動手連接儀器(導管的連接,膠塞的連接) 動手檢查裝置氣密性 小結(jié)寫出檢查裝置氣密性的方法,并讀一次。 分組討論得出不能這么做的原因 弄清楚為什么有的同學檢查裝置氣密性時,裝置氣密性好,卻看不到氣泡的原因 討論小結(jié):便于排出管內(nèi)的空氣,和導出氧氣。 掌握如何連接儀器,檢查氣密性 教師活動
40、 學生活動 教學意圖 裝 示范裝高錳酸鉀藥品 檢查學生是否把試管橫放先裝藥品,并加以指正 提醒學生在試管口放團棉花 提問為什么要在管口放團棉花? 在實驗桌上找出高錳酸鉀藥品 觀察藥品的顏色、狀態(tài),氣味 用藥匙和紙槽裝5克高錳酸鉀藥品入試管 在試管口放團棉花 先思考(加熱高錳酸鉀時記得注意團棉花) 鞏固如何取用固體藥品的方法 定 示范固定儀器 提示學生注意裝儀器順序,鐵夾夾試管的位置,試管的方向 提問試管口為什么要稍為向下傾斜? 巡視學生實驗情況 一學生回答裝儀器的順序, 小結(jié)固定儀器的方法:由左至右,由下至上,試管口稍為向下傾斜 固定好裝置 小組互評固定好的裝置的優(yōu)缺點 并指正錯誤 分小組討論
41、試管口為什么要稍為向下傾斜。 小結(jié),并寫好結(jié)論。 將一集氣瓶裝滿水倒放在水槽中,導管先不放在集氣瓶內(nèi)(為什么) 掌握固定儀器的方法 鍛煉學生發(fā)現(xiàn)錯誤的能力和評價能力 點 提問試管的加熱方法? 點燃酒精燈 巡視學生實驗情況 再次提問為什么要在管口放團棉花? 回答先上下移動,均勻受熱,再集中在藥品部位加熱 點燃酒精燈,上下移動,均勻受熱,再集中在藥品部位加熱 輕輕按住裝滿水的集氣瓶 觀察棉花情況。 觀察到現(xiàn)象有高錳酸鉀粉末噴向棉花。 小結(jié)棉花的作用是防止加熱時高錳酸鉀粉末進入導管 掌握加熱試管方法 收 提問用排水法收集氧氣,是不是一有氣泡產(chǎn)生即可收集,為什么?提示試管中除了高錳酸鉀外,還有其他物質(zhì)(空氣)。 要求學生用排水法、向上排空氣各收集一瓶氧氣 巡視學生實驗情況
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