如何實(shí)驗(yàn)室氣體

如何在實(shí)驗(yàn)室獲得氣體主講教師：洪云波1化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，在初中化學(xué)學(xué)習(xí)和中考中，化學(xué)實(shí)驗(yàn)是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。

氣體的實(shí)驗(yàn)室制法則是中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的一個(gè)重要組成部分之一，而且在中考中也屬于必考的知識(shí)點(diǎn)之一。232006年北京市中考題（大綱卷）42006年北京市中考題（課標(biāo)卷）52007年北京市中考題6由此可以看出實(shí)驗(yàn)室制備氣體在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)和中考中的重要地位。而在初中化學(xué)的課程標(biāo)準(zhǔn)中，只要求同學(xué)們熟練掌握O2和CO2的實(shí)驗(yàn)室制備方法。7那么我們今天將和同學(xué)們一起重點(diǎn)來討論O2的實(shí)驗(yàn)室制法，希望通過此次課的學(xué)習(xí)，同學(xué)們能掌握實(shí)驗(yàn)室制備氣體的一般方法和步驟。為今后繼續(xù)學(xué)習(xí)其它氣體的制備方法打下一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。8思考：到目前為止，我們有哪些途徑可以獲得氧氣？9氧氣的工業(yè)制法：10分離液態(tài)空氣法獲得氧氣的流程：11思考：在實(shí)驗(yàn)室中能否采用分離液態(tài)空氣法獲得氧氣？12思考：你認(rèn)為在實(shí)驗(yàn)室獲得氧氣的方案設(shè)計(jì)上應(yīng)該要注意哪些問題呢？13實(shí)驗(yàn)室獲得氣體的方法的基本原則：反應(yīng)速率適中，操作簡便、安全，產(chǎn)物無污染，便于收集等。14氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法1.實(shí)驗(yàn)藥品：思考：

從組成元素的角度來分析，你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)藥品的選擇應(yīng)該有什么要求？15氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法1.實(shí)驗(yàn)藥品：（1）氯酸鉀和二氧化錳KClO3

白色固體MnO2

黑色粉末16氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法1.實(shí)驗(yàn)藥品：（1）氯酸鉀和二氧化錳（2）高錳酸鉀KMnO4

暗紫色固體17氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法1.實(shí)驗(yàn)藥品：（1）氯酸鉀和二氧化錳（2）高錳酸鉀（3）過氧化氫溶液和二氧化錳H2O2

無色液體（過氧化氫溶液俗稱：雙氧水）18氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法2.實(shí)驗(yàn)原理：（1）氯酸鉀和二氧化錳19氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法2.實(shí)驗(yàn)原理：（1）氯酸鉀和二氧化錳①加熱二氧化錳沒有氧氣放出。結(jié)論：②加熱氯酸鉀至沸騰，緩慢放出氧氣。③氯酸鉀和二氧化錳的混合物，稍加熱，迅速放出氧氣。20氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法催化劑：能改變化學(xué)反應(yīng)的速率，但本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后沒有發(fā)生改變的物質(zhì)。21氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法催化劑：能改變化學(xué)反應(yīng)的速率，但本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后沒有發(fā)生改變的物質(zhì)。說明：①“改變”包含兩層含義：加快或減慢②催化劑的物理性質(zhì)在反應(yīng)前后可能會(huì)發(fā)生改變

③催化劑必須具體到某個(gè)化學(xué)反應(yīng)，不能說MnO2是催化劑或者M(jìn)nO2能加快化學(xué)反應(yīng)速率。④催化劑又稱觸媒

22思考：“在KClO3中加入MnO2可以加快化學(xué)反應(yīng)速率，并且可以獲得更多的氧氣?！鄙鲜稣f法是否正確？氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法23氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法催化劑：能改變化學(xué)反應(yīng)的速率，但本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后沒有發(fā)生改變的物質(zhì)。說明：⑤催化劑不會(huì)改變生成物的量，而只是改變了化學(xué)反應(yīng)的速率而已。⑥催化作用：催化劑所起的作用。

24氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法2.實(shí)驗(yàn)原理：（1）氯酸鉀和二氧化錳反應(yīng)的文字表達(dá)式：氯酸鉀氯化鉀+氧氣二氧化錳加熱符號(hào)：

KClO3KClO2色態(tài)：白色固體白色固體無色氣體25氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法2.實(shí)驗(yàn)原理：（2）過氧化氫溶液和二氧化錳26氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法2.實(shí)驗(yàn)原理：（2）過氧化氫溶液和二氧化錳符號(hào)：

H2O2H2O

O2過氧化氫水+氧氣二氧化錳反應(yīng)的文字表達(dá)式：色態(tài)：無色液體無色液體無色氣體27高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣加熱符號(hào)：KMnO4K2MnO4MnO2O2色態(tài):暗紫色固體黑色固體氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法2.實(shí)驗(yàn)原理：（3）高錳酸鉀反應(yīng)的文字表達(dá)式：28過氧化氫水+氧氣二氧化錳高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣加熱氯酸鉀氯化鉀+氧氣二氧化錳加熱氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法2.實(shí)驗(yàn)原理：29氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法3.實(shí)驗(yàn)裝置和儀器：（1）發(fā)生裝置（2）收集裝置30氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法3.實(shí)驗(yàn)裝置和儀器：（1）發(fā)生裝置思考：以加熱氯酸鉀和二氧化錳來制備氧氣，選擇發(fā)生裝置應(yīng)該從哪些方面來考慮？31氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法3.實(shí)驗(yàn)裝置和儀器：（1）發(fā)生裝置思考：以加熱氯酸鉀和二氧化錳來制備氧氣，選擇發(fā)生裝置應(yīng)該從哪些方面來考慮？①反應(yīng)物的狀態(tài)②反應(yīng)所需的條件32氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法3.實(shí)驗(yàn)裝置和儀器：（1）發(fā)生裝置33氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法3.實(shí)驗(yàn)裝置和儀器：（1）發(fā)生裝置請你說說該裝置的有哪些要點(diǎn)？加熱（固體氣體）34氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法3.實(shí)驗(yàn)裝置和儀器：（2）收集裝置思考：可以采用哪些方法收集氣體？它和氣體的性質(zhì)有什么聯(lián)系呢？（可以結(jié)合第一單元“收集呼出氣體的方法”考慮）35氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法3.實(shí)驗(yàn)裝置和儀器：（2）收集裝置思考：可以采用哪些方法收集氣體？它和氣體的性質(zhì)有什么聯(lián)系呢？（可以結(jié)合第一單元“收集呼出氣體的方法”考慮）①氣體在水中的溶解性②氣體的密度36氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法3.實(shí)驗(yàn)裝置和儀器：（2）收集裝置①排水法思考：是否可以用排水法來收集氧氣？37氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法3.實(shí)驗(yàn)裝置和儀器：（2）收集裝置向上排空氣法向下排空氣法38氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法3.實(shí)驗(yàn)裝置和儀器：（2）收集裝置思考：為什么可以用向上排空氣法收集氧氣？此裝置有什么要點(diǎn)？②向上排空氣法39氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法3.實(shí)驗(yàn)裝置和儀器：（2）收集裝置②向上排空氣法40氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法3.實(shí)驗(yàn)裝置和儀器：（2）收集裝置②向上排空氣法41氣體收集方法小結(jié)：1.排水法：適用于收集難溶于水且不與水發(fā)生反應(yīng)的氣體。2.向上排空氣法：適用于收集密度比空氣大且不與空氣中物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的氣體。向下排空氣法：適用于收集密度比空氣小且不與空氣中物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的氣體。42思考問題：43氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法想一想需要哪些實(shí)驗(yàn)儀器？44氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法思考：排水法收集氣體，如何知道氣體已經(jīng)集滿？如果用排空氣法收集呢？45氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法4.驗(yàn)滿方法：46氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法思考：如何檢驗(yàn)一瓶無色氣體是氧氣？47氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法5.檢驗(yàn)方法：48氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法思考：收集滿氧氣的集氣瓶應(yīng)該如何放置在桌面上（倒放還是正放）？為什么？49氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法6.放置方法：O250氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法7.實(shí)驗(yàn)步驟：51氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法7.實(shí)驗(yàn)步驟：（1）組裝儀器，檢驗(yàn)裝置氣密性

52氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法7.實(shí)驗(yàn)步驟：（1）組裝儀器，檢驗(yàn)裝置氣密性

如何檢驗(yàn)裝置的氣密性？53氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法7.實(shí)驗(yàn)步驟：（1）組裝儀器，檢驗(yàn)裝置氣密性

如何檢驗(yàn)裝置的氣密性？54氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法7.實(shí)驗(yàn)步驟：（1）組裝儀器，檢驗(yàn)裝置氣密性

如何檢驗(yàn)裝置的氣密性？①將導(dǎo)氣管的一端放入水中，用手緊握試管，觀察導(dǎo)氣管口是否有氣泡產(chǎn)生。②松開手，稍等片刻，看導(dǎo)氣管中是否形成水柱。55氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法7.實(shí)驗(yàn)步驟：（1）組裝儀器，檢驗(yàn)裝置氣密性

（2）裝藥品56氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法7.實(shí)驗(yàn)步驟：（1）組裝儀器，檢驗(yàn)裝置氣密性

（2）裝藥品（3）將試管固定在鐵架臺(tái)上，準(zhǔn)備好收集裝置57氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法7.實(shí)驗(yàn)步驟：（1）組裝儀器，檢驗(yàn)裝置氣密性

（2）裝藥品（3）將試管固定在鐵架臺(tái)上，準(zhǔn)備好收集裝置（4）加熱藥品先均勻預(yù)熱，然后對準(zhǔn)有藥品的部位加熱。58氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法7.實(shí)驗(yàn)步驟：（1）組裝儀器，檢驗(yàn)裝置氣密性

（2）裝藥品（3）將試管固定在鐵架臺(tái)上，準(zhǔn)備好收集裝置（4）加熱藥品（5）收集氣體思考：如果用排水法收集，一開始就收集氣體嗎？

59氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法7.實(shí)驗(yàn)步驟：（1）組裝儀器，檢驗(yàn)裝置氣密性

（2）裝藥品（3）將試管固定在鐵架臺(tái)上，準(zhǔn)備好收集裝置（4）加熱藥品（5）收集氣體排水法收集：開始出來的為空氣，等到氣泡大量的、連續(xù)不斷放出時(shí)才開始收集。

60氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法7.實(shí)驗(yàn)步驟：（1）組裝儀器，檢驗(yàn)裝置氣密性

（2）裝藥品（3）將試管固定在鐵架臺(tái)上，準(zhǔn)備好收集裝置（4）加熱藥品（5）收集氣體思考：用排水法收集完氣體后，先熄滅酒精燈，

還是先將導(dǎo)氣管移出水槽？為什么？

61氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法7.實(shí)驗(yàn)步驟：（1）組裝儀器，檢驗(yàn)裝置氣密性

（2）裝藥品（3）將試管固定在鐵架臺(tái)上，準(zhǔn)備好收集裝置（4）加熱藥品（5）收集氣體（7）熄滅酒精燈（8）洗滌整理儀器（6）將導(dǎo)氣管從水槽中移出62實(shí)驗(yàn)室制備氣體研究的內(nèi)容：1.實(shí)驗(yàn)藥品2.實(shí)驗(yàn)原理3.實(shí)驗(yàn)裝置和儀器4.驗(yàn)滿方法5.檢驗(yàn)方法6.放置方法7.實(shí)驗(yàn)步驟63問題討論：（1）利用KMnO4制備氧氣和KClO3與MnO2

混合物制備氧氣在發(fā)生裝置上有什么不同？為什么？64問題討論：（2）實(shí)驗(yàn)室用過氧化氫溶液和二氧化錳反應(yīng)制備氧氣能否采用下面的發(fā)生裝置？為什么？65問題討論：（3）請你設(shè)計(jì)用過氧化氫溶液和二氧化錳反應(yīng)制備氧氣的發(fā)生裝置。66問題討論：（3）請你設(shè)計(jì)用過氧化氫溶液和二氧化錳反應(yīng)制備氧氣的發(fā)生裝置。67問題討論：（3）請你設(shè)計(jì)用過氧化氫溶液和二氧化錳反應(yīng)制備氧氣的發(fā)生裝置。68問題討論：（3）請你設(shè)計(jì)用過氧化氫溶液和二氧化錳反應(yīng)制備氧氣的發(fā)生裝置。69問題討論：長頸漏斗（3）請你設(shè)計(jì)用過氧化氫溶液和二氧化錳反應(yīng)制備氧氣的發(fā)生裝置。70問題討論：長頸漏斗固體+液體氣體71問題討論：長頸漏斗固體+液體氣體分液漏斗錐形瓶72氣體發(fā)生裝置小結(jié)：2.固體+液體氣體1.加熱固體氣體73問題討論：（4）實(shí)驗(yàn)室一般用大理石（固體）和稀鹽酸