課題三 氧氣實(shí)驗(yàn)室制法(13秋上課)

課題3氧氣的制法【思考】我們知道氧氣是一種化學(xué)性質(zhì)比較活潑的氣體，它可以跟很多物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。那么，在實(shí)驗(yàn)中我們用到的這些氧氣是如何得到的呢？O2看一看，你將要學(xué)會(huì)什么？1、掌握實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的方法和反應(yīng)原理；了解工業(yè)上從空氣中提取氧氣的基本原理。2、了解分解反應(yīng)的定義及其與化合反應(yīng)的區(qū)別。3、了解催化劑的概念和特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的原理、方法。

氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法1、分解過(guò)氧化氫(H2O2)溶液（加入二氧化錳）2、加熱氯酸鉀（KClO3)（加入二氧化錳）3、加熱高錳酸鉀(KMnO4)反應(yīng)原理高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣

加熱

如果實(shí)驗(yàn)中用高錳酸鉀來(lái)制氧氣，則不需要用催化劑，只需稍稍加熱，就有氧氣放出。但是，其裝置中大試管口要放一團(tuán)膨松的棉花。注意！一、加熱高錳酸鉀制氧氣KMnO4K2MnO4+MnO2+O2二、分解過(guò)氧化氫制取氧氣實(shí)驗(yàn)編號(hào)現(xiàn)象原因12有少量氣泡冒出，木條沒有復(fù)燃常溫下，放出氧氣很少常溫下，過(guò)氧化氫遇二氧化錳分解加速，放出大量氧氣有大量氣泡冒出，木條復(fù)燃活動(dòng)與探究提出問(wèn)題【思考1】為什么分解過(guò)氧化氫溶液要加入二氧化錳？二氧化錳在這里起什么作用？猜想與假設(shè)二氧化錳能放出氧氣，加入它可以產(chǎn)生更多的氧氣；二氧化錳是反應(yīng)物，加入的二氧化錳與過(guò)氧化氫反應(yīng)放出氧氣；二氧化錳在此有特別的作用，使過(guò)氧化氫的分解加快；‥‥‥設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論1、加熱二氧化錳用帶火星的木條檢驗(yàn)2、向盛有過(guò)氧化氫溶液的試管中伸入帶火星的木條檢驗(yàn)沒有復(fù)燃常溫下過(guò)氧化氫溶液不易產(chǎn)生大量氧氣3、常溫時(shí)在過(guò)氧化氫溶液中加入二氧化錳，用帶火星的木條檢驗(yàn)產(chǎn)生大量氣體木條復(fù)燃二氧化錳常溫下使過(guò)氧化氫迅速產(chǎn)生氧氣4、在3的余液中再加入過(guò)氧化氫溶液，用帶火星的木條檢驗(yàn)（可重復(fù)多次）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論1、加熱二氧化錳用帶火星的木條檢驗(yàn)2、向盛有過(guò)氧化氫溶液的試管中伸入帶火星的木條檢驗(yàn)沒有復(fù)燃常溫下過(guò)氧化氫溶液不易產(chǎn)生大量氧氣3、常溫時(shí)在過(guò)氧化氫溶液中加入二氧化錳，用帶火星的木條檢驗(yàn)產(chǎn)生大量氣體木條復(fù)燃二氧化錳常溫下使過(guò)氧化氫迅速產(chǎn)生氧氣4、在3的余液中再加入過(guò)氧化氫溶液，用帶火星的木條檢驗(yàn)（可重復(fù)多次）

二氧化錳的質(zhì)量在反應(yīng)前后要不要變呢？沒有復(fù)燃加熱二氧化錳不能放出氧氣木條復(fù)燃二氧化錳可以重復(fù)使用，其化學(xué)性質(zhì)不變【思考2】二氧化錳好象永遠(yuǎn)也用不完，二氧化錳在這個(gè)反應(yīng)中到底扮演了一個(gè)什么角色呢？2、催化劑：能改變其它物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后都沒有改變的物質(zhì)。3、催化作用：催化劑在化學(xué)反應(yīng)中起的作用催化劑要點(diǎn)：①催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率（包括加快和減慢），不能改變生成物的質(zhì)量。②催化劑的化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后沒有改變，但物理性質(zhì)有可能改變。③二氧化錳不是所有反應(yīng)的催化劑。④可以選擇不同的物質(zhì)作催化劑。如：硫酸銅溶液或紅磚粉都可以做過(guò)氧化氫溶液的催化劑?！桓淖?/p>

，不改變

。

▲一個(gè)改變兩個(gè)不變▲本實(shí)驗(yàn)還可以用

或

作為過(guò)氧化氫分解的催化劑化學(xué)反應(yīng)速率生成物的多少硫酸銅溶液紅磚粉過(guò)氧化氫氧氣+水

二氧化錳H2O2H2O+O2

MnO23、反應(yīng)原理三加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物制取氧氣氯酸鉀氯化鉀+氧氣二氧化錳加熱O2KClO3KCl+MnO2甲乙四、實(shí)驗(yàn)裝置（1）氣體發(fā)生裝置丙丁可選甲、丙、丁，是固液常溫型裝置用長(zhǎng)頸漏斗的優(yōu)點(diǎn)：可隨時(shí)添加液體藥品。用分液漏斗的優(yōu)點(diǎn)：可控制反應(yīng)速率。注意：丙中長(zhǎng)頸漏斗末端要伸到液面以下，為了防止氣體從長(zhǎng)頸漏斗逸出。（2）氣體收集裝置排水集氣法：因?yàn)檠鯕獠灰兹苡谒?/p>

向上排空氣法：因?yàn)檠鯕饷芏缺瓤諝獯螅?）制取裝置四、分解反應(yīng)定義：由一種反應(yīng)物生成兩種或兩種以上其它物質(zhì)的反應(yīng)表達(dá)式：AB+C+‥‥‥氯酸鉀二氧化錳氯化鉀+氧氣加熱高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣加熱過(guò)氧化氫

水＋氧氣二氧化錳

五、氧氣的工業(yè)制法方法：分離液態(tài)空氣制氧氣變化：物理變化（-196℃）（-183℃）液態(tài)空氣液態(tài)氮?dú)庖簯B(tài)氧氣利用沸點(diǎn)不同蒸發(fā)液氧說(shuō)一說(shuō)，你學(xué)會(huì)了什么？1、實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的方法和反應(yīng)原理；工業(yè)上從空氣中提取氧氣的基本原理。2、分解反應(yīng)的定義及其與化合反應(yīng)的區(qū)別。3、催化劑的概念和特點(diǎn)。4、分類學(xué)習(xí)的方法。下列反應(yīng)中屬于分解反應(yīng)是()，屬于化合反應(yīng)的是（）MnO2BB．2H2O22H2O+O2↑高溫C．Fe2O3+3CO2Fe+3CO2點(diǎn)燃D．4P+5O22P2O5A．Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑D試一試，看看誰(shuí)行！

將燃著的木條放在盛有液態(tài)空氣的鋼瓶口，將閥門打開，燃著的木條會(huì)（）Ａ、燃得更旺Ｂ、熄滅Ｃ、先燃得更旺，后熄滅Ｄ、無(wú)法確定B1、下列有關(guān)催化劑的說(shuō)法正確的是()A.催化劑就是用來(lái)加快化學(xué)反應(yīng)速率的B.二氧化錳是催化劑C.沒有二氧化錳的催化，過(guò)氧化氫也能分解放出氧氣D.催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后的性質(zhì)不變【課堂練習(xí)】C2、分別取兩份相同質(zhì)量，相同濃度的過(guò)氧化氫溶液，其中一份（用A表示）直接加熱制取氧氣，在另一份（用B表示）中加入少量的二氧化錳。關(guān)于A、B的圖像正確的是（）

C五、活動(dòng)與探究高錳酸鉀制氧氣加熱高錳酸鉀錳酸鉀＋二氧化錳＋氧氣KMnO4K2MnO4+MnO2+

O2問(wèn)題：使用了哪些儀器？哪一部分是氣體發(fā)生裝置？哪一部分是氣體收集裝置？為什么用排水法收集氧氣？

進(jìn)入進(jìn)入進(jìn)入發(fā)生裝置收集裝置ABCDEF試管鐵架臺(tái)酒精燈導(dǎo)管集氣瓶水槽排水法收集：因?yàn)檠鯕獠灰兹苡谒?）操作步驟1、查(裝置氣密性)2、裝(裝藥品在試管中，塞緊單孔塞)3、定(固定試管在鐵架臺(tái)上)4、點(diǎn)(酒精燈加熱藥品)5、收(收集氣體)6、移(導(dǎo)管出水槽)7、熄(滅酒精燈)諧音:茶莊定點(diǎn)收利息思考題1、裝置氣密性如何檢查?2、裝藥品在試管中應(yīng)如何操作?3、試管在鐵架臺(tái)上如何固定?4、加熱藥品時(shí)要注意什么問(wèn)題?5、排水法收集氣體，什么時(shí)候開始收集?6、什么現(xiàn)象證明已收滿?7、實(shí)驗(yàn)室制氧氣的操作步驟中1與2步，6與7步能顛倒嗎?第一步把導(dǎo)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(dǎo)管口有氣泡冒出。檢查裝置的氣密性第二步將藥品裝入試管，用帶導(dǎo)管的橡膠塞塞緊試管。

（1）藥品要平鋪在試管底部，均勻受熱。注意事項(xiàng)（2）用高錳酸鉀制氧氣時(shí)，試管口處應(yīng)放一團(tuán)棉花。（為什么？）第三步將試管固定在鐵架臺(tái)上。

（4）儀器裝配原則：先下后上先左后右

（3）鐵夾要夾在離試管口1/3處。第四步

點(diǎn)燃酒精燈，先將試管均勻受熱后對(duì)準(zhǔn)試管中的藥品部位加熱（5）加熱原則：先預(yù)熱，后集中加熱。要用酒精燈的外焰對(duì)準(zhǔn)藥品部位加熱；加熱時(shí)先要將酒精燈在試管下方來(lái)回移動(dòng)，讓試管均勻受熱，然后對(duì)準(zhǔn)藥品部位加熱。第五步用排水法集氣時(shí)，集氣瓶裝滿水后倒放入水槽中（瓶口要在水面下），導(dǎo)管伸到瓶口處即可；

用排水法收集氧氣（6）用排水法集氣時(shí)，應(yīng)注意當(dāng)氣泡從導(dǎo)管口連續(xù)、均勻地放出時(shí)再收集。（為什么？）否則氧氣中混有空氣而不純。（7）判斷集滿方法

當(dāng)有氣泡從集氣瓶口冒出時(shí)，證明已滿。

蓋上玻璃片正放（氧氣密度比空氣大）

（8）放置方法

（9）用向上排空氣法集氣時(shí)，集氣瓶正放，導(dǎo)管口要接近集氣瓶底部

（排凈空氣，使氣體更純）用向上排空氣法收集時(shí)，將帶火星的木條放在瓶口，若木條復(fù)燃，則氧氣已滿（10）驗(yàn)滿方法第六步收集完畢，將導(dǎo)管撤離水槽（11）停止反應(yīng)時(shí)，應(yīng)先把導(dǎo)管從水槽里拿出，再熄滅酒精燈。水倒吸到試管，導(dǎo)致試管炸裂

第七步熄滅酒精燈

檢驗(yàn)方法

將帶火星的木條伸入瓶?jī)?nèi)，如果木條復(fù)燃，說(shuō)明瓶?jī)?nèi)的氣體是氧氣。注意事項(xiàng)：發(fā)生裝置收集裝置外焰加熱藥品平鋪夾持在距管口約1/3處若用高錳酸鉀制氧氣應(yīng)在管口塞一團(tuán)棉花試管口略低于試管底部導(dǎo)管剛露出橡皮塞即可導(dǎo)管只能伸于集氣瓶口隨堂檢測(cè)1．實(shí)驗(yàn)室制取氧氣時(shí)，裝藥品的大試管口應(yīng)（）2．實(shí)驗(yàn)室采用排水法收集氧氣時(shí)，需將導(dǎo)氣管伸入盛滿水的集氣瓶，這個(gè)操作應(yīng)在（）（A）加熱固體藥品前（B）與加熱固體藥品同時(shí)（C）開始有氣泡放出時(shí)（D）氣泡連續(xù)并均勻放出時(shí)略向下傾斜Ｄ5、右圖是實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取和收集氧氣的裝置圖：abcdefabcdef(1)指出圖中有標(biāo)號(hào)的儀器名稱試管水槽導(dǎo)管鐵架臺(tái)酒精燈集氣瓶(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意：①試管口要____________；其目的是______________________________；②給試管加熱時(shí)要先____，停止加熱時(shí)要先_____________再

，以免________________________(3)上述收集氣體的方法叫________，怎樣使收集到的氣體基本不含氮?dú)猓?/p>

.(4)用上述裝置來(lái)制取氣體應(yīng)滿足下列條件中的_____(填序號(hào))A.反應(yīng)物都是固體B.反應(yīng)需加熱C.制得的氣體不易溶于水D.制得氣體密度比空氣大略低于試管底部防止冷凝水回流到熱的試管底部，炸裂試管預(yù)熱先將導(dǎo)管移離水面停止加熱水倒流，試管炸裂排水法①將集氣瓶裝滿水，不留氣泡;ABC②氣泡連續(xù)而均勻放出時(shí)開始收集例題：指出下圖中的四處錯(cuò)誤ABCD6、過(guò)氧化氫(化學(xué)式H2O2)溶液在催化劑作用下能迅速分解生成O2和H2O。分液漏斗可以通過(guò)調(diào)節(jié)活塞控制液體的滴加速度。據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)分液漏斗中應(yīng)放入的物質(zhì)是__________，錐形瓶中應(yīng)放入的物質(zhì)是_______；(2)寫出制取O2的原理：____________；要收集一瓶純凈的O2，應(yīng)選擇裝置_____(填字母)；(3)某同學(xué)在觀察到錐形瓶?jī)?nèi)有大量氣泡時(shí)，開始用B裝置收集O2，過(guò)一段時(shí)間后用帶火星的木條伸入瓶口、瓶中、瓶底均未見木條復(fù)燃。其原因可能是_________________；(4)若實(shí)驗(yàn)時(shí)用此法代替KMnO4加熱制取O2，優(yōu)點(diǎn)是_____(填序號(hào))①生成物只有氧氣②不需要加熱③需加熱；(5)裝置A中反應(yīng)很強(qiáng)烈，據(jù)此提出實(shí)驗(yàn)安全注意事項(xiàng)是_____(填序號(hào))①控制液體的滴加速度②加熱反應(yīng)物③用體積較小的錐形瓶④將過(guò)氧化氫溶液加水稀釋過(guò)氧化氫溶液二氧化錳H2O2——H2O+O2↑MnO2D