制取氧氣(兩個課時)

課題3制取氧氣氧氣的用途1.供給呼吸：2.支持燃燒：醫(yī)療、登山、潛水、航空等煉鋼、氣割、氣焊、宇航、液氧炸藥等一、氧氣的工業(yè)制法P771.方法：工業(yè)上生產(chǎn)大量氧氣是用分離液態(tài)空氣的方法。2.原理：在低溫條件下加壓，使空氣轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)空氣，然后蒸發(fā)。由于液態(tài)氮的沸點比液態(tài)氧的沸點低，因此氮氣首先從液態(tài)空氣中蒸發(fā)出來，剩下的主要就是液態(tài)氧。

液氮沸點：-196℃液氧沸點：-183℃（物理變化）空氣降溫到-200℃以下液化液態(tài)空氣升溫到-196℃~-183℃氮氣液氧升溫氧氣工業(yè)制氧流程圖：液氮沸點：-196℃液氧沸點：-183℃1．分解過氧化氫2．加熱高錳酸鉀3．加熱氯酸鉀

二、實驗室制取氧氣的方法（重點）

實驗一：分解過氧化氫溶液制取氧氣1．分解過氧化氫制取氧氣P72步驟1：在常溫下，把帶火星的木條伸入盛有過氧化氫溶液的試管，觀察木條是否復燃？帶火星的木條木條熄滅現(xiàn)象結(jié)論木條不能復燃常溫下放出氧氣少步驟2：向上述試管中，加入少量二氧化錳，把帶火星的木條伸入試管。觀察發(fā)生的現(xiàn)象。過氧化氫溶液二氧化錳帶有火星的木條木條復燃現(xiàn)象結(jié)論在常溫下過氧化氫溶液遇到二氧化錳迅速產(chǎn)生氧氣。

木條復燃步驟3：反應停止后，重新加入過氧化氫溶液，把帶火星的木條伸入試管。觀察發(fā)生的現(xiàn)象。帶有火星的木條木條復燃過氧化氫溶液現(xiàn)象結(jié)論木條復燃二氧化錳仍然起作用。思考與交流重復多次實驗三，且實驗前準確稱出二氧化錳的質(zhì)量，實驗結(jié)束后將二氧化錳回收，干燥后再次稱量，發(fā)現(xiàn)實驗前后二氧化錳的質(zhì)量沒有改變。根據(jù)此事實，分析二氧化錳在該反應中作用。催化劑催化劑：在化學反應里能改變其他物質(zhì)的化學反應速率，而本身質(zhì)量和化學性質(zhì)在化學反應前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)。催化劑的特點：一變：改變化學反應速率二不變：質(zhì)量不變、化學性質(zhì)不變1、催化劑在反應中一定是加快反應速率？

能改變其它物質(zhì)的反應速率，這里的“改變”包括加快和減慢兩種含義。2、如果沒有催化劑，化學反應就一定不能發(fā)生嗎？

反應還在發(fā)生，只是速率非常慢，看不到明顯現(xiàn)象3、過氧化氫只能用二氧化錳作催化劑？在某個化學反應中，可以選擇不同的物質(zhì)做為催化劑。如雙氧水分解制取氧氣時，既可以選擇二氧化錳做催化劑，也可以選擇氧化鐵做催化劑。4、二氧化錳在任何反應中都是催化劑？催化劑是針對具體反應而言的，如二氧化錳在過氧化氫分解制取氧氣時，能夠起催化作用，是催化劑；但二氧化錳不是所有化學反應的催化劑。5、催化劑的化學性質(zhì)在化學反應前后沒有改變，但是物理性質(zhì)可能改變。1．下列關于二氧化錳在過氧化氫分解過程中的作用和變化，描述正確的是（）A．二氧化錳本身的質(zhì)量和性質(zhì)在反應前后不變B．對過氧化氫的分解具有催化作用的物質(zhì)只有二氧化錳一種C．二氧化錳可以作為各種化學反應的催化劑D．二氧化錳在過氧化氫分解過程中加快了它的分解速率。D2．關于催化劑的說法正確的是（）A．加入催化劑后化學反應速率一定加快B．不使用催化劑反應就不能發(fā)生C．使用催化劑可增加生成物的質(zhì)量D．使用催化劑能改變物質(zhì)的化學反應速率

D過氧化氫水+氧氣二氧化錳分解過氧化氫制取氧氣的文字表達式：H2O2H2OO2那怎樣的裝置可以收集一瓶氧氣呢？

氣體發(fā)生裝置氣體收集裝置實驗裝置（1）發(fā)生裝置固液不加熱裝置固固體加熱裝置發(fā)生裝置的選擇依據(jù)：

反應物的狀態(tài)和反應條件。（2）收集裝置收集裝置的選擇依據(jù)：

氣體的密度和溶解性可分為：1.排空氣法——向上排空氣法

向下排空氣法2.排水法

排空氣法一.適用范圍密度比空氣大的氣體二.優(yōu)點操作較為方便，氣體干燥三.缺點1.較難判斷氣體是否已經(jīng)收集滿2.收集到的氣體可能不純1.向上排空氣法密度比空氣小的氣體2.向下排空氣法排水法一.適用范圍不易溶解于水的氣體二.優(yōu)點1.易于收集到較純而濕潤的氣體

2.便于觀察氣體是否已經(jīng)收集滿三.缺點收集不如排空氣法方便且氣體不干燥討論歸納：排水和向上排氣法的比較不易溶解于水的氣體密度比空氣大的氣體不如排空氣法方便收集到較純而濕潤的氣體，易判斷集滿操作較為方便，氣體干燥。較難判斷氣體是否已經(jīng)集滿排水法向上排氣法使用范圍優(yōu)點缺點1、簡便反應快，不易收集。2、不便于添加過氧化氫溶液。3、不能隨時控制反應。導氣管

H2O2MnO2議一議:該裝置是否理想？過氧化氫制氧氣常見的三套裝置裝置特點裝置簡單不便于添加反應物便于隨時添加反應物便于添加液體反應物節(jié)約藥品便于控制反應簡單裝置分液漏斗理想裝置長頸漏斗簡易裝置注意事項：1、固體藥品應事先直接加入錐形瓶中；2、長頸漏斗的作用是加入液體藥品；3、長頸漏斗的下端管口應伸入液面以下，防止生成的氣體從長頸漏斗口逸出，所以必須液封。4、錐形瓶中的導氣管不應伸入反應液面以下，以便生成的氣體好溢出，應剛露出膠塞為宜；——長頸漏斗

H2O2MnO2洗氣裝置（1）收集密度大于空氣的氣體（2）收集密度小于空氣的氣體（3）收集難溶于水的氣體

氣體長進短出

氣體短進長出

瓶內(nèi)裝滿水后，氣體短進長出除此外，該裝置還能用于洗氣、貯氣等二、加熱高錳酸鉀制取氧氣【儀器組裝原則】先下后上，先左后右連接裝置儀器實驗步驟：1、檢查裝置的氣密性a為什么有氣泡冒出，證明裝置不漏氣？空氣受熱膨脹，有空氣從導管口逸出

b如果裝置的氣密性很好，冷去后，在導管移出水面之前松開手，會有什么現(xiàn)象發(fā)生？如果裝置的氣密性很好，用手緊握時，水下的導管口會出現(xiàn)氣泡，松開手后，少量水會進入導管或試管，導管內(nèi)能否形成一段水柱。。2、裝藥品、固定試管a為什么要在試管口放一團棉花？阻止高錳酸鉀固體隨氧氣氣流進入導管，導致導管阻塞。b為什么試管口要略向下傾斜？為了防止凝結(jié)的水回流到熱的試管底部使試管炸裂。3、集氣瓶：盛滿水4、試管加熱討論：加熱試管要注意什么？先使酒精燈外焰在試管下方來回移動，使試管受熱均勻（預熱），然后再加熱試劑所在部位。另試管外壁不能有水。,夾持位置在管口1/3處，導氣管略微伸橡皮塞。5、收集氣體：a導管口開始有氣泡冒出時，能不能立即收集？為什么？不能，因為剛加熱時產(chǎn)生的氣泡中混有空氣,這時的收集的氣體不純。b什么時候開始收集？當氣泡連續(xù)而均勻地放出時，開始收集氧氣c收集滿氧氣的集氣瓶為什么要正立放在桌面上？因為氧氣的密度比空氣的密度大，倒放會使氧氣從瓶口與玻璃片的縫隙中跑掉d如何檢驗收集到的是氧氣？

將一支帶火星的木條伸進集氣瓶內(nèi)，若木條復燃，證明是氧氣。e如果用向上排空氣法收集氧氣，如何驗滿？

將一支帶火星的木條伸到集氣瓶口附近，若木條復燃，證明已集滿。6、移出導管、停止加熱討論：1、實驗完畢,先撤導管,后滅酒精燈，為什么？可能由于降溫，管內(nèi)壓強減小，水被吸入試管，造成試管炸裂。防止試管冷卻后,水槽內(nèi)的水沿導管上升,進入試管,使試管炸裂。2、如果某同學制得的氧氣不純，你認為可能的原因有哪些？用排空氣法收集，時間不夠；用排水法收集，開始時集氣瓶中沒有裝滿水；用排水法收集，沒等到氣泡連續(xù)均勻放出時就開始收集，原試管內(nèi)空氣進入集氣瓶；等等。請說出實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的注意事項：1、檢查裝置氣密性后才能裝入藥品2、藥品平鋪在試管底部，使藥品受熱均勻。3、試管口要塞一團棉花，防堵塞導氣管4、導管伸入試管不能太長，以利于氣體的排出5、試管要略向下傾斜，防冷凝水倒流6、鐵夾夾在離試管口1/3處7、先預熱再集中在藥品的下方加熱。8、氣泡連續(xù)而均勻放出時才能收集。9、集滿氧氣的集氣瓶要蓋上玻璃片正放在桌面上。10、實驗結(jié)束時，要先從水槽中取出導氣管，再熄滅酒精燈。

小結(jié)用高錳酸鉀制氧實驗步驟？1、檢查裝置氣密性2、裝藥品,塞棉花,塞帶導管的塞子3、固定裝置在鐵架臺上,準備集氣瓶4、點燃酒精燈給試管加熱5、收集氧氣6、把導管移離水槽7、熄滅酒精燈,停止加熱高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣加熱文字表達式：KMnO4K2MnO4MnO2O2

三、氯酸鉀和二氧化錳混合加熱制氧氣編號現(xiàn)象原因（1）（2）導管口有氣泡冒出，集氣瓶內(nèi)水面下降反應產(chǎn)生氧氣；氧氣不易溶于水，把水排出集氣瓶帶火星的木條復燃反應產(chǎn)生的氧氣支持燃燒二氧化錳加熱氯酸鉀氯化鉀+氧氣KClO3KClO2棉花1、制取氧氣討論：（1）如圖裝置中，請說出用了哪些儀器和有什么不同？試管酒精燈鐵架臺導管水槽集氣瓶氯酸鉀制氧氣高錳酸鉀制氧氣

（2）哪部分是氣體發(fā)生裝置，哪部分是氣體收集裝置？收集裝置收集裝置發(fā)生裝置發(fā)生裝置（3）如何檢查氣體發(fā)生裝置的氣密性？【原理】升高溫度，使試管內(nèi)空氣受熱膨脹。（4）為什么可以用排水法收集氧氣？【原理】氧氣不易溶于水（氧氣的物理性質(zhì)）活動與探究過氧化氫水+氧氣二氧化錳二氧化錳加熱氯酸鉀氯化鉀+氧氣以上三個反應有什么共同點？與以前學過的化合反應有什么不同？高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣加熱共同點：由一種物質(zhì)生成兩種或兩種以上其他的物質(zhì)，即“一變多”。

分解反應

由一種反應物生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應叫做分解反應。即：A=B+C+···化合反應是由兩種或兩種以上物質(zhì)生成另一種物質(zhì)的反應，即“多變一”。

1．工業(yè)上制取大量氧氣的方法是（）

A．加熱氯酸鉀B．加熱高錳酸鉀

C．分離液態(tài)空氣D．加熱二氧化錳

2．催化劑在化學反應中所起的作用是（）

A．加快化學反應速率

B．使生成物質(zhì)量增加

C．改變化學反應速率

D．減慢化學反應速率ＣＣ課堂練習

3．實驗室制取氧氣時，裝藥品的大試管口應（）

A．朝下B．朝上

C．略向下傾斜D．略向上傾斜

4．實驗室采用排水法收集氧氣時，需將導氣管伸入盛滿水的集氣瓶，這個操作應在（）

A．加熱固體藥品前

B．與加熱固體藥品同時

C．開始有氣泡放出時