空氣及氧氣的制備方法課件

我們?nèi)祟惷繒r每刻都離不開空氣，沒有空氣就沒有生命，也沒有生機勃勃的地球我們周圍的空氣課題1空氣拉瓦錫研究空氣成分所用的裝置1、法國化學(xué)家拉瓦錫的貢獻拉瓦錫通過實驗得出空氣由氧氣和氮氣組成一、空氣是由什么組成的2、測定空氣里氧氣的含量實驗現(xiàn)象：1、紅磷燃燒，產(chǎn)生大量白煙；2、冷卻后，瓶內(nèi)水面上升了約1/5體積

PO2P2O5五氧化二磷點燃實驗結(jié)論：氧氣約占空氣總體積的1/5。實驗原理：紅磷+氧氣實驗成功的關(guān)鍵：（1）裝置不能漏氣；（2）集氣瓶中加少量水（防止高溫熔融物使瓶底炸裂）（3）紅磷應(yīng)過量（4）點燃紅磷后要立即伸入集氣瓶中，并塞緊塞子（5）待紅磷冷卻后，打開彈簧夾想一想2.根據(jù)實驗現(xiàn)象，分析瓶內(nèi)剩余氣體具有怎樣的性質(zhì)？

3、紅磷燃燒后生成的“大量白煙”可以說“大量白霧”嗎？1、集氣瓶中的水為什么會上升？想一想2.根據(jù)實驗現(xiàn)象，分析瓶內(nèi)剩余氣體具有怎樣的性質(zhì)？

答：不能燃燒，也不能支持燃燒；不能溶于水3、紅磷燃燒后生成的“大量白煙”可以說“大量白霧”嗎？答：不能，煙是固體微粒；霧是小液滴。1、集氣瓶中的水為什么會上升？答：紅磷燃燒消耗氧氣，使集氣瓶內(nèi)壓強小于外界大氣壓，水被壓入集氣瓶。4.在實驗中如果進入水的體積小于集氣瓶總體積的1/5，會有什么原因呢？（5）燃燒一定程度時，瓶內(nèi)氧氣含量小，紅磷不能繼續(xù)燃燒。答：4.在實驗中如果進入水的體積小于集氣瓶總體積的1/5，會有什么原因呢？（2）裝置漏氣；（5）燃燒一定程度時，瓶內(nèi)氧氣含量小，紅磷不能繼續(xù)燃燒。答：（1）紅磷熄滅后未冷卻到室溫；（2）裝置漏氣；（3）紅磷的量不足；（4）有部分水留在導(dǎo)管中未進入集氣瓶（5）燃燒一定程度時，瓶內(nèi)氧氣含量小，紅磷不能繼續(xù)燃燒。練一練根據(jù)要求回答問題：①在集氣瓶中加少量水②檢查裝置的氣密性③在燃燒匙中裝足量紅磷，夾緊止水夾④點燃紅磷，伸入集氣瓶中塞緊橡皮塞⑤待集氣瓶冷卻后打開止水夾（1）步驟④中發(fā)生反應(yīng)的文字表達式為

；（2）步驟⑤中打開止水夾后觀察到的現(xiàn)象為

；（3）該實驗得出空氣組成的結(jié)論是

；（4）該實驗剩余氣體的性質(zhì)有

；（5）實驗后集氣瓶中水少于1/5，，誤差產(chǎn)生的原因可能是、練一練根據(jù)要求回答問題：①在集氣瓶中加少量水②檢查裝置的氣密性③在燃燒匙中裝足量紅磷，夾緊止水夾④點燃紅磷，伸入集氣瓶中塞緊橡皮塞⑤待集氣瓶冷卻后打開止水夾（1）步驟④中發(fā)生反應(yīng)的文字表達式為

；（2）步驟⑤中打開止水夾后觀察到的現(xiàn)象為

；（3）該實驗得出空氣組成的結(jié)論是

；（4）該實驗剩余氣體的性質(zhì)有不能燃燒，也不能支持燃燒；不能溶于水；（5）實驗后集氣瓶中水少于1/5，，誤差產(chǎn)生的原因可能是

1）紅磷熄滅后未冷卻到室溫；1）紅磷熄滅后未冷卻到室溫（2）裝置漏氣；紅磷的量不足有部分水留在導(dǎo)管中未進入集氣瓶燃燒一定程度時，瓶內(nèi)氧氣含量小，紅磷不能繼續(xù)燃燒，3、空氣的組成空氣氧氣二氧化碳水蒸氣稀有氣體氮氣及其他氣體雜質(zhì)78%21%0.03%0.03%0.94%(N2)(O2)(CO2)(H2O)（體積分數(shù)）課堂練習(xí)1、空氣中按體積計算，含量最多的氣體是（）

A氧氣B氮氣

C二氧化碳D稀有氣體2、在100升空氣里氧氣的體積大約是（）A78升B78%C21升D21%3、空氣中氧氣與氮氣的體積比約為（）A4：1B1：4C1：5D5：14.純凈物和混合物純凈物：由一種物質(zhì)組成如：N2、O2、CO2、P、P2O5、H2O混合物：由多種物質(zhì)組成如：空氣海水河水礦泉水等

純凈物可以用專門的化學(xué)符號來表示如氮氣、氧氣、二氧化碳可分別表示為N2、O2、CO2等。（4）純凈物和混合物的比較（3）混合物中各物質(zhì)各自保持著各自的性質(zhì)。例如：空氣中的氮氣、氧氣、二氧化碳等都保持著各自的性質(zhì)。純凈物混合物組成只有一種成分由幾種純凈物組成組成性質(zhì)固定不固定表示方法有化學(xué)符號無固定符號舉例氧氣(O2)五氧化二磷(P205)空氣,海水課堂練習(xí)1、下列物質(zhì)中屬于純凈物的是（）

A空氣中分離出來的稀有氣體

B部分結(jié)冰的蒸餾水

C食鹽水

D75%的醫(yī)藥酒精2、下列各組物質(zhì)中，前者屬于單質(zhì)、后者屬于混合物的是()A．氮氣蒸餾水B．鐵礦石食鹽水 C．氫氣CaCO3 D．二氧化碳空氣3、下列的水屬于純凈物的是()A礦泉水B自來水C河水D浮有冰的水1、氧氣的用途：（1）供給呼吸（2）支持燃燒曾經(jīng)叫“養(yǎng)氣”二、空氣是一種寶貴的資源：2、氮氣的性質(zhì)和用途無色、無味的氣體。難溶于水熔沸點低。密度：1.251g/L不能燃燒不能支持燃燒用途：物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)（不活潑）化工原料食品充氣包裝冷凍劑超導(dǎo)試驗車保護氣制氮肥3、稀有氣體的性質(zhì)和用途（2）稀有氣體無色、無味，化學(xué)性質(zhì)很不活潑。（3）用途：保護氣、電光源激光技術(shù)、低溫麻醉（1）稀有氣體是氦氖氬氪氙等氣體的總稱三、空氣的污染及其防止1.空氣中有害物質(zhì)有害氣體：二氧化硫(SO2)、一氧化碳（CO）、二氧化氮(N02)煙塵(可吸入顆粒物）2.污染的三大類型酸雨臭氧層破壞溫室效應(yīng)SO2、NO2等氟利昂等CO2含量增加3.空氣污染的主要來源煤燃燒排放的煙氣CO2SO2機動車尾氣的排放NO2煙塵(可吸入顆粒物）空氣污染的危害：損害人體健康，影響作物生長，破壞生態(tài)平衡。采取的措施：加強大氣質(zhì)量監(jiān)測，改善環(huán)境狀況，使用清潔能源，積極植樹、造林、種草等。課堂練習(xí)1、夏天從冰箱里拿出一瓶飲料，放在空氣中，飲料外壁會潮濕，說明空氣中含有（）A．氮氣B．氧氣C．水蒸氣D．二氧化碳2、理要在一充滿空氣的瓶子中，將其中的氧氣除去，又不增加其他氣體的成分。下列物質(zhì)在瓶中燃燒可達到目的的是（）A．木灰 B．硫磺C．鐵絲D．紅磷3、2008年北京奧運會若用大型遙控飛艇作廣告。為了安全，艇內(nèi)充入的氣體最好是（）A．氫氣B．氧氣C．氦氣D．二氧化碳課題3

制取氧氣分解過氧化氫（H2O2）[加入二氧化錳(MnO2)]加熱氯酸鉀（KClO3）和二氧化錳(MnO2)的混合物加熱高錳酸鉀（KMnO4）一、實驗室制取氧氣的方法：1、藥品：（1）KMnO4高錳酸鉀是一種暗紫紅色的固體，在加熱時能產(chǎn)生氧氣，成本較高。（2）KClO3氯酸鉀是一種白色固體，加熱時能產(chǎn)生氧氣，如果混有可燃性雜質(zhì)可能會發(fā)生爆炸。（3）H2O2過氧化氫又稱雙氧水，是一種無色的液體，常溫下就可生成氧氣和水，反應(yīng)速度適中，價格低廉。

資料介紹過氧化氫水＋氧氣

發(fā)現(xiàn)問題：有什么辦法可以讓過氧化氫反應(yīng)的速率加快嗎？

你的猜想：向過氧化氫溶液中加入某些物質(zhì)過氧化氫溶液

觀察：向三支試管中分別倒入過氧化氫溶液,仔細觀察是否有氣泡產(chǎn)生以及產(chǎn)生的速率，將帶火星的木條伸入三支試管的試管口，觀察哪個能夠復(fù)燃。實驗探究：二氧化錳碎瓷片選用藥品產(chǎn)生氣體速率能否使帶火星的木條復(fù)燃1過氧化氫2過氧化氫和二氧化錳3過氧化氫和碎瓷片實驗現(xiàn)象慢快較快否能否

獲得結(jié)論：最適合在實驗室制取氧氣的方法是過氧化氫和二氧化錳小資料1、將反應(yīng)后的二氧化錳過濾、干燥、稱量，發(fā)現(xiàn)二氧化錳的質(zhì)量不發(fā)生改變2、將稱量后的二氧化錳再次放入過氧化氫溶液中，發(fā)現(xiàn)有大量氣泡冒出，該氣泡能使帶火星的木條復(fù)燃。

能夠改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后不變的物質(zhì)叫做催化劑。加快或減慢步驟一：在常溫下，把帶火星的木條伸入過氧化氫溶液的試管，觀察木條是否復(fù)燃？現(xiàn)象：帶火星的木條不能復(fù)燃，結(jié)論：常溫下過氧化氫溶液分解很慢,放出氧氣少。探究：過氧化氫（H2O2）溶液制取氧氣步驟二：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?，F(xiàn)象：帶火星的木條復(fù)燃了結(jié)論：常溫下二氧化錳（MnO2）加速了過氧化氫溶液的分解,放出的氧氣使帶火星的木條復(fù)燃。步驟三：反應(yīng)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。現(xiàn)象：帶火星的木條復(fù)燃了結(jié)論：二氧化錳（MnO2）仍然在起作用使過氧化氫溶液分解產(chǎn)生氧氣。催化劑：在化學(xué)反應(yīng)里能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)。催化劑的特點一變：化學(xué)反應(yīng)速率變二不變：質(zhì)量不變、化學(xué)性質(zhì)不變催化劑催化劑：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)。催化劑的特點一變：化學(xué)反應(yīng)速率變二不變：質(zhì)量不變、化學(xué)性質(zhì)不變催化劑應(yīng)掌握①能改變其它物質(zhì)的反應(yīng)速率，這里的“改變”包括加快和減慢兩種含義。②催化劑的化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后沒有改變，但是物理性質(zhì)可能改變。③催化劑是針對具體反應(yīng)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(xué)反應(yīng)的催化劑。④在某個化學(xué)反應(yīng)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。1．下列關(guān)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(yīng)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(xué)反應(yīng)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(guān)于催化劑的說法正確的是（）A．加入催化劑后化學(xué)反應(yīng)速率一定加快B．不使用催化劑反應(yīng)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(xué)反應(yīng)速率

D2.（安徽中考）研究性學(xué)習(xí)小組選擇“H2O2生成O2的快慢與什么因素有關(guān)”的課題進行研究，以下是他們探究的主要過程：【假設(shè)】H2O2生成O2的快慢與催化劑種類有關(guān)【實驗方案】常溫下，在兩瓶相同體積的H2O2溶液中分別加入相同質(zhì)量MnO2和紅磚粉，測量各生成一瓶（相同體積）O2所需要的時間?！具M行實驗】右下圖是他們進行實驗的裝置圖，氣體發(fā)生裝置中A儀器名稱是：

。實驗編號12反應(yīng)物6%H2O26%H2O2催化劑1g紅磚粉1gMnO2時間152s35s【實驗記錄】【結(jié)論】該探究過程得出的結(jié)論是：錐形瓶相同條件下，H2O2生成O2的快慢與催化劑種類有關(guān)

【反思】H2O2在常溫下分解緩慢，加入MnO2或紅磚粉后反應(yīng)明顯加快，若要證明MnO2或紅磚粉是該反應(yīng)的催化劑，還需要增加實驗來驗證它們在化學(xué)反應(yīng)前后的

和

是否改變。H2O2生成O2的快慢還與哪些因素有關(guān)？請你幫助他們繼續(xù)探究。（只要求提出假設(shè)和實驗方案）【假設(shè)】

?！緦嶒灧桨浮?/p>

。質(zhì)量化學(xué)性質(zhì)

H2O2生成O2的快慢與H2O2溶液的濃度有關(guān)

常溫下，在兩份體積相等的5%和10%的H2O2溶液，分別加入相同質(zhì)量的同種催化劑，測量各收集一瓶氣體所需的時間本題的假設(shè)因素還可以是溫度、催化劑質(zhì)量、催化劑狀態(tài)等。

過氧化氫

水+氧氣二氧化錳氯酸鉀氯化鉀+氧氣二氧化錳加熱高錳酸鉀

錳酸鉀+二氧化錳+氧氣加熱由一種反應(yīng)物生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應(yīng)?！耙蛔兌唷盇=B+C+···分解反應(yīng)：課題3、制取氧氣（第二課時）制取氧氣裝置及收集探究：加熱氯酸鉀（KClO3）和二氧化錳（MnO2）制取氧氣（1）在上圖所示裝置中，使用了哪些儀器？（2）哪部分是氣體發(fā)生裝置，哪部分是氣體收集裝置？探究：加熱氯酸鉀（KClO3）和二氧化錳（MnO2）制取氧氣編號現(xiàn)象原因（1）導(dǎo)管口有氣泡冒出，并較快收集到一瓶氣體氯酸鉀分解產(chǎn)生氧氣；氧氣不易溶于水（2）帶火星的木條復(fù)燃氧氣支持燃燒討論：過氧化氫制氧氣和氯酸鉀制氧氣的發(fā)生裝置能否相同？反應(yīng)物都是固體，反應(yīng)需要加熱反應(yīng)物是固體和液體的混合物，反應(yīng)不需要加熱固液不加熱型固固加熱型固液不加熱型使用長頸漏斗時，長頸漏斗的末端必須插入液體中，防止生成的氣體從長頸漏斗口逸出，所以必須液封。氣體收集裝置排水法不易溶于水或難溶于水的氣體向上排空氣法密度比空氣大的氣體向下排空氣法密度比空氣小的氣體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(fù)燃，證明是氧氣。將一支帶火星的木條伸到集氣瓶口，若木條復(fù)燃，證明已集滿。用向上排空氣法收集氧氣，如何驗滿？探究：用高錳酸鉀制氧氣高錳酸鉀

錳酸鉀+二氧化錳+氧氣加熱KMnO4K2MnO4+MnO2+O2加熱文字表達式符號表達式為什么呢？防止加熱時高錳酸鉀粉末進入導(dǎo)管（1）連接裝置，檢查裝置氣密性。實驗步驟是：連接裝置（從左到右，自下而上）檢查氣密性的方法：先將導(dǎo)管一端伸入水中，然后用手緊握試管，觀察導(dǎo)管口有沒有氣泡冒出或冷卻后導(dǎo)管內(nèi)能否形成一段水柱。（1）連接裝置，檢查裝置氣密性。實驗步驟：（2）裝藥品，固定裝置（3）加熱（4）收集氣體（5）先把導(dǎo)管移出水面，后熄滅酒精燈。1、藥品平鋪在試管底部

3、導(dǎo)管伸入試管不能太長實驗中應(yīng)該注意哪些事項？2、鐵夾夾在離試管口1/3處原因：不利于氣體的排出（使藥品受熱均勻）4、試管口略向下傾斜5、用酒精燈的外焰先均勻預(yù)熱,再集中在有藥品的部位集中加熱,6、等有連續(xù)的氣泡產(chǎn)生時再收集原因：防止冷凝水倒流至試管底部,炸裂試管原因：剛加熱時產(chǎn)生的氣泡中混有空氣,這時的氣體不純7、實驗完畢,先撤導(dǎo)管,后移酒精燈8、收集滿的氧氣,應(yīng)正放在桌面上，并用玻璃片蓋上原因：防止試管冷卻后,水槽內(nèi)的水沿導(dǎo)管上升,進入試管,使試管炸裂原因：氧氣密度比空氣略大工業(yè)方法制氧氣——分離液態(tài)空氣方法原理：利用液態(tài)空氣的沸點不同，屬于物理變化。隨堂檢測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(xué)反應(yīng)中所起的作用是（）（A）加快化學(xué)反應(yīng)速率（B）使生成物質(zhì)量增加（C）改變化學(xué)反應(yīng)速率（D）減慢化學(xué)反應(yīng)速率３．實驗室制取氧氣時，裝藥品的大試管口應(yīng)（）（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(dǎo)氣管伸入盛滿水的集氣瓶，這個操作應(yīng)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（D）氣泡連續(xù)并均勻放出時Ｄ5.某同學(xué)設(shè)計了4種制氧氣的方案：①用氯酸鉀和二氧化錳共熱；②使高錳酸鉀受熱；③用高錳酸鉀和氯酸鉀共熱；④使二氧化錳受熱.判斷這四種方法：A.全正確

B.全不正確

C.①②③正確

D.只有①②正確6.實驗室用氯酸鉀和二氧化錳混合加熱制氧氣，反應(yīng)前后二氧化錳在固體混合物中質(zhì)量分數(shù)是：

A、由大到小B、由小到大

C、不變D、無法判斷

B7.在高錳酸鉀分解制氧氣的反應(yīng)中，二氧化錳是________物。在氯酸鉀與二氧化錳混合加熱制氧氣時，氯酸鉀是________物,二氧化錳是_____，若不加二氧化錳，則氯酸鉀分解反應(yīng)將_____，若將高錳酸鉀加入氯酸鉀，則反應(yīng)______，這是因為________________________。8、三份質(zhì)量相等的氯酸鉀固體。第一份中加入少量二氧化錳，第二份中加入少量高錳酸鉀，第三份不加任何物質(zhì)。給它們分別加熱完全分解，放出氧氣的量：

A、第一份最多B、第二份最多

C、第三份最多D、一樣多

7.在高錳酸鉀分解制氧氣的反應(yīng)中，二氧化錳是________物。在氯酸鉀與二氧化錳混合加熱制氧氣時，氯酸鉀是________物,二氧化錳是_____，若不加二氧化錳，則氯酸鉀分解反應(yīng)將_____，若將高錳酸鉀加入氯酸鉀，則反應(yīng)______，這是因為___________