第1节空气与氧气(第三课时)氧气的制取

1、第三课时第三课时 氧气的制取氧气的制取二、氧气的性质二、氧气的性质1、氧气的物理性质、氧气的物理性质2、氧气的化学性质、氧气的化学性质氧气是一种化学性质比较活泼的气体。氧气是一种化学性质比较活泼的气体。氧气能与许多物质（非金属、金属单质等）发生反应。氧气能与许多物质（非金属、金属单质等）发生反应。.氧气是一种无色无味的气体氧气是一种无色无味的气体.不易溶于水不易溶于水.密度比空气略大密度比空气略大.低温下可液化成淡蓝色液体，也可变成雪花状低温下可液化成淡蓝色液体，也可变成雪花状 蓝色固体蓝色固体把这种由两种或两种以上的物质生成一种物质的反应把这种由两种或两种以上的物质生成一种物质的反应叫做叫做

2、化合反应化合反应 3、化合反应、化合反应获得氧气的途径：获得氧气的途径：植物通过光合作用释放出氧气植物通过光合作用释放出氧气从空气中获得氧气从空气中获得氧气电解水产生氧气电解水产生氧气分解氧化汞产生氧气和汞分解氧化汞产生氧气和汞分解某些富含氧的物质（如：高锰酸钾、过氧分解某些富含氧的物质（如：高锰酸钾、过氧化氢、氯酸钾）产生氧气化氢、氯酸钾）产生氧气思考讨论：思考讨论：工业制取氧气和实验室制取氧气选择原料时应工业制取氧气和实验室制取氧气选择原料时应考虑哪几个方面的问题？考虑哪几个方面的问题？上述各种原料哪些适合工业制取氧气？哪些适上述各种原料哪些适合工业制取氧气？哪些适合实验室制取氧气合实验室

3、制取氧气制取氧气原料选择应该考虑以下几个问题：制取氧气原料选择应该考虑以下几个问题：1 1、工业生产需要考虑原料来源是否广泛、价格、工业生产需要考虑原料来源是否广泛、价格是否便宜、生产成本是否低廉、能否大量生产以是否便宜、生产成本是否低廉、能否大量生产以及是否对环境造成影响等。及是否对环境造成影响等。2 2、实验室制取氧气药品选择原则：、实验室制取氧气药品选择原则：操作简单、产物纯净、安全环保、原料易得等。操作简单、产物纯净、安全环保、原料易得等。根据以上药品选择的原则，制取氧气的原料：根据以上药品选择的原则，制取氧气的原料：1 1、工业制取氧气原料：空气、工业制取氧气原料：空气2 2、实验室

4、制取氧气所用药品：高锰酸钾、过氧、实验室制取氧气所用药品：高锰酸钾、过氧化氢、氯酸钾化氢、氯酸钾一、氧气的工业制法一、氧气的工业制法1、空气冷冻分离法、空气冷冻分离法空气空气多次压缩多次压缩降温降温液态液态空气空气低低温汽化温汽化-196氮气氮气液氧液氧（沸点（沸点-196）（沸点（沸点-183）N2O2你知道空气冷冻分离法制取氧气的原理吗？你知道空气冷冻分离法制取氧气的原理吗？利用液氧与液氮的沸点不同利用液氧与液氮的沸点不同液氮的沸点低，先汽化液氮的沸点低，先汽化2、膜分离技术分离法、膜分离技术分离法空气空气一定压力下一定压力下有富集氧功能的薄膜有富集氧功能的薄膜富集氧气富集氧气上述两种工业

5、制氧过程，是属于什么变化过程？上述两种工业制氧过程，是属于什么变化过程？都是属于物理变化过程都是属于物理变化过程原理原理加热加热分解分解高锰酸钾高锰酸钾 （KMnO4）加热加热分解分解氯酸钾氯酸钾 （KClOKClO3 3）和二氧化锰的混合物）和二氧化锰的混合物 分解分解过氧化氢过氧化氢 （H2O2）紫黑色颗粒紫黑色颗粒白色粉末白色粉末无色液体无色液体空气易得，能否用空气冷冻分离法在实验空气易得，能否用空气冷冻分离法在实验室制取氧气？室制取氧气？选择选择发生装置发生装置的依据的依据（1）反应物的状态）反应物的状态（2）反应的条件）反应的条件反应装置的选择：反应装置的选择： 固固加热型固固加热型

6、 固液不加热型固液不加热型固液不加热型固液不加热型使用长颈漏斗时，使用长颈漏斗时，长颈漏斗的末端必须插入液体长颈漏斗的末端必须插入液体长颈漏斗长颈漏斗防止生成的气体从长颈漏斗口逸出防止生成的气体从长颈漏斗口逸出，故必须液封，故必须液封选择选择收集装置收集装置的依据的依据（1 1）生成气体的溶解性）生成气体的溶解性（2 2）生成气体的密度）生成气体的密度排水法排水法向上排空气法向上排空气法向下排空气法向下排空气法(不易溶于水不易溶于水或难溶于水或难溶于水)(密度比空气大密度比空气大)(密度比空气小密度比空气小)制取方法一制取方法一2.反应装置：反应装置：发生发生装置装置收集装置收集装置1.原理：

7、原理：发生装置的选择依据：发生装置的选择依据：反应反应物的物的状状态及态及反应反应条件条件收集装置的选择依据：收集装置的选择依据：气体的溶解性、气体的溶解性、密度密度从左到右，从下到上从左到右，从下到上连接顺序：连接顺序：3.操作步骤操作步骤1、检查装置气密性、检查装置气密性2、装入药品、装入药品3、固定试管、固定试管7、熄灭酒精灯、熄灭酒精灯4、点燃酒精灯加热、点燃酒精灯加热5、收集氧气、收集氧气6、把导管撤离水面、把导管撤离水面查查装装定定点点收收离离熄熄茶庄定点收利息茶庄定点收利息检查装置的气密性检查装置的气密性1、手捂（加热）法、手捂（加热）法将导管的出口浸入水中，手握试管等容器，如将

8、导管的出口浸入水中，手握试管等容器，如果有气泡从导管口逸出，放手后导管末端回流果有气泡从导管口逸出，放手后导管末端回流一段水柱，表明装置不漏气。一段水柱，表明装置不漏气。2、液差（注水）法、液差（注水）法从漏斗注入一定量的水，使漏斗下端浸没，塞从漏斗注入一定量的水，使漏斗下端浸没，塞紧橡皮塞，夹紧弹簧夹后，继续加水，使漏斗紧橡皮塞，夹紧弹簧夹后，继续加水，使漏斗管内的液面高于瓶内液面，停止加水观察。液管内的液面高于瓶内液面，停止加水观察。液面差不变，表明装置不漏气。面差不变，表明装置不漏气。3.实验步骤：实验步骤：1. 检查装置的气密性。检查装置的气密性。2. 在试管中装入约在试管中装入约 7

9、克高锰酸钾，并把一团克高锰酸钾，并把一团棉花棉花放在试放在试 管口，用带导管的橡皮塞塞紧管口，管口，用带导管的橡皮塞塞紧管口，使试管口略向下使试管口略向下 倾斜倾斜，固定在铁架台上。，固定在铁架台上。3. 来回移动酒精灯，使试管受热均匀后将火焰集中在药来回移动酒精灯，使试管受热均匀后将火焰集中在药 品处加热。品处加热。4. 当有连续当有连续、均匀地均匀地气泡冒出后气泡冒出后，再把导管口伸入盛满，再把导管口伸入盛满水水的集气瓶里，的集气瓶里，收集气体收集气体。5. 停止加热时，停止加热时，先先把导管移出水面，然把导管移出水面，然后后再熄灭酒精灯再熄灭酒精灯。6. 观察收集到气体的颜色。观察收集到

10、气体的颜色。防止试管受热不均而破裂。防止试管受热不均而破裂。刚加热时产生的气泡中混有空气刚加热时产生的气泡中混有空气, ,这时这时收收集集的氧气不纯。的氧气不纯。气泡连续、均匀地放出。气泡连续、均匀地放出。1、为什么在试管口要放一团棉花？、为什么在试管口要放一团棉花？2、为什么试管口要略向下倾斜？、为什么试管口要略向下倾斜？4、为什么刚出现气泡时不能立即收集？、为什么刚出现气泡时不能立即收集？ 什么时候才可以开始收集气体？什么时候才可以开始收集气体？3、为什么要来回移动酒精灯使试管受热均匀？、为什么要来回移动酒精灯使试管受热均匀？防止高锰酸钾粉末进入导防止高锰酸钾粉末进入导管并堵塞导管。管并堵

11、塞导管。防止试管口的冷凝水倒流入试管底而使试防止试管口的冷凝水倒流入试管底而使试管破裂。管破裂。5、集满氧气后，为什么要先从水槽中移出导管、集满氧气后，为什么要先从水槽中移出导管再熄灭酒精灯？再熄灭酒精灯？6、为什么导管不能伸入试管太长？、为什么导管不能伸入试管太长？有利于试管有利于试管内气体的排内气体的排出。出。7、为什么加热前，试管外壁要保持干燥。、为什么加热前，试管外壁要保持干燥。 加热时，用酒精灯的外焰加热，灯芯不能加热时，用酒精灯的外焰加热，灯芯不能 碰到试管。碰到试管。 结束时，热的试管不能立即用冷水冲洗。结束时，热的试管不能立即用冷水冲洗。防止试管破裂。防止试管破裂。如果先熄灭酒

12、精灯，试管内压强减小，水槽中如果先熄灭酒精灯，试管内压强减小，水槽中的水会倒吸入试管，使试管破裂。的水会倒吸入试管，使试管破裂。指出下图中的错误指出下图中的错误:制取方法二制取方法二2.反应装置：反应装置：1.原理：原理：加热加热加热分解氯酸钾制取氧气时，加入少量的高锰加热分解氯酸钾制取氧气时，加入少量的高锰酸钾也能使产生氧气的速度加快。你知道原因酸钾也能使产生氧气的速度加快。你知道原因吗？吗？高锰酸钾反应后能产生二氧化锰，二氧化锰高锰酸钾反应后能产生二氧化锰，二氧化锰能做氯酸钾分解的催化剂。能做氯酸钾分解的催化剂。烧瓶烧瓶发生装置发生装置收集装置收集装置先左后右，先下后上先左后右，先下后上导

13、管必须伸到导管必须伸到集气瓶集气瓶底部底部制取方法三制取方法三1.原理：原理：2.反应装置：反应装置：（1）在试管中加入）在试管中加入 5 mL 15的过氧化氢溶液，的过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，木条把带火星的木条伸入试管，木条_复燃。复燃。不不（2）在另一支试管中加入）在另一支试管中加入5 mL 15的过氧化的过氧化氢溶液，并加入少量二氧化锰，把带火星的氢溶液，并加入少量二氧化锰，把带火星的木条伸入试管木条伸入试管,现象现象: _ （3）在上支试管不再产生气泡时，再加入过氧）在上支试管不再产生气泡时，再加入过氧化氢溶液，现象化氢溶液，现象:_迅速产生气泡，木条复燃迅速产生气泡，木条

14、复燃又又产生气泡，木条复燃产生气泡，木条复燃催化剂：催化剂：在化学反应里在化学反应里能改变能改变其他物质的其他物质的化学化学反应速率反应速率，而本身，而本身质量质量和和化学性质化学性质在化学反应在化学反应前后都前后都没有发生变化没有发生变化的物质。的物质。催化剂的特点：催化剂的特点：一变：一变：化学反应化学反应速率速率变变二不变：二不变：质量质量不变、不变、化学性质化学性质不变不变二氧化锰二氧化锰 （MnO2）只起改变反应速度的作用，）只起改变反应速度的作用，本身的质量和化学性质在反应前后都没有改变。本身的质量和化学性质在反应前后都没有改变。这种物质叫做这种物质叫做催化剂催化剂。工业上又叫做工

15、业上又叫做触媒触媒。催化剂在反应中起催化剂在反应中起催化作用催化作用。1、催化剂不一定加快反应速率，也有减慢反应速率。、催化剂不一定加快反应速率，也有减慢反应速率。2、催化剂的物理性质在反应前后可以改变。、催化剂的物理性质在反应前后可以改变。3、催化剂只影响反应速率，不影响最终产量。催化剂只影响反应速率，不影响最终产量。4、 同一反应可采用多种催化剂。同一反应可采用多种催化剂。检验与验满检验与验满检验：带火星的木条伸入检验：带火星的木条伸入瓶内瓶内验验满：带火星的木条放在满：带火星的木条放在瓶口瓶口用向上排空气法收集氧气，如何用向上排空气法收集氧气，如何验满验满？注意事项：注意事项： 在用氯酸

16、钾或高锰酸钾制取氧气时，试管口应略向在用氯酸钾或高锰酸钾制取氧气时，试管口应略向下倾斜，原因是下倾斜，原因是防止加热时药品中的湿存水倒流炸裂防止加热时药品中的湿存水倒流炸裂试管。试管。 导管伸入试管内要刚露出橡皮塞，原因是导管伸入试管内要刚露出橡皮塞，原因是利于排出利于排出产生的气体产生的气体。 用排水法收集氧气时，不宜立即收集，待有连续均用排水法收集氧气时，不宜立即收集，待有连续均匀的气泡产生时再收集，原因是匀的气泡产生时再收集，原因是开始的气泡是试管内开始的气泡是试管内的空气，若立即收集则氧气不纯的空气，若立即收集则氧气不纯。 排空气法收集气体时，导管要伸入接近集气瓶底部，排空气法收集气体

17、时，导管要伸入接近集气瓶底部，原因是原因是利于充分排出瓶内空气利于充分排出瓶内空气。 实验结束时，先将导管移出水实验结束时，先将导管移出水 面，再熄灭酒精灯，原因是面，再熄灭酒精灯，原因是防止防止 水槽中的水倒吸炸裂试管。水槽中的水倒吸炸裂试管。 氯化钾氯化钾 + 氧气氧气氯酸钾氯酸钾二氧化锰二氧化锰 加加 热热(2)锰酸钾锰酸钾+二氧化锰二氧化锰+氧气氧气高锰酸钾高锰酸钾加加 热热(3)水水 + 氧气氧气过氧化氢过氧化氢二氧化锰二氧化锰 (1)三、分解反应三、分解反应由一种物质生成两种或两种以上的物质的反应由一种物质生成两种或两种以上的物质的反应叫做叫做分解反应分解反应化合反应与分解反应化合

18、反应与分解反应化合反应：两种或两种以上的物化合反应：两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应质生成另一种物质的反应特点：多变一特点：多变一分解反应：由一种反应物生成两分解反应：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。种或两种以上其他物质的反应。特点：一变多特点：一变多A + B AB A + BAB 1、如图是实验室制取氧气的装置图，、如图是实验室制取氧气的装置图， 请回答：请回答：指出编码仪器的名称：指出编码仪器的名称： A ，B ； C ，E 。如果反应物是高锰酸钾，则在试管口放一小团棉花，如果反应物是高锰酸钾，则在试管口放一小团棉花， 其作用是其作用是 。加热反应物，用排水法收集氧

19、气时刻是加热反应物，用排水法收集氧气时刻是 ， 盛满氧气的集气瓶应盛满氧气的集气瓶应 放，原因是放，原因是 。反应结束时，应先反应结束时，应先 ，后，后 ，其目的，其目的 是防止是防止 。完全反应后，试管中的残留固体是完全反应后，试管中的残留固体是 。酒精灯酒精灯试管试管铁架台铁架台水槽水槽防止高锰酸钾晶体进入导管，引起堵塞防止高锰酸钾晶体进入导管，引起堵塞气气泡均匀冒出时泡均匀冒出时正正氧气的密度比空气大氧气的密度比空气大撤去导管撤去导管熄灭酒精灯熄灭酒精灯水槽里的水倒吸进入试管，引起试管炸裂水槽里的水倒吸进入试管，引起试管炸裂锰酸钾和二氧化锰锰酸钾和二氧化锰2、图、图 3-24是实验室制取

20、、收集有关气体的装置是实验室制取、收集有关气体的装置图。请按要求回答下列问题：图。请按要求回答下列问题：（1）用）用 H2O2制取制取 O2的文字表示式为的文字表示式为 _（2）要收集）要收集 O2，收集装置可选择上述装置中的，收集装置可选择上述装置中的 _ 或或 _（填写序号）；（填写序号）；（3）用发生装置）用发生装置 A 或或 B 制取制取 O2时，时，A 与与 B 相相 比，比，A 的优点是的优点是 _ _ 。过氧化氢过氧化氢 水水 + 氧气氧气二氧化锰二氧化锰CD可以随时补充反应所需双氧水，可以随时补充反应所需双氧水，控制反应速率。控制反应速率。随堂检测随堂检测1 1工业上制取大量氧

21、气的方法是工业上制取大量氧气的方法是 （ ）（A A）加热氯酸钾加热氯酸钾 （B B）加热高锰酸钾加热高锰酸钾（C C）分离液态空气分离液态空气 （D D）加热二氧化锰加热二氧化锰 2 2催化剂在化学反应中所起的作用是（催化剂在化学反应中所起的作用是（ ）（A A）加快化学反应速率加快化学反应速率 （B B）使生成物质量增加使生成物质量增加（C C）改变化学反应速率改变化学反应速率 （D D）减慢化学反应速率减慢化学反应速率、实验室制取氧气时，装药品的大试管口应、实验室制取氧气时，装药品的大试管口应 （ ）（A A）朝下朝下 （B B）朝上朝上 （C C）略向下倾斜略向下倾斜 （D D）略向上

22、倾斜略向上倾斜、实验室采用排水法收集氧气时，需将导气、实验室采用排水法收集氧气时，需将导气管伸入盛满水的集气瓶，这个操作应在（管伸入盛满水的集气瓶，这个操作应在（ ）（A A）加热固体药品前加热固体药品前 （B B）与加热固体药品同时与加热固体药品同时（C C）开始有气泡放出时开始有气泡放出时 （D D）气泡连续并均匀放出时气泡连续并均匀放出时5.5.某同学设计了某同学设计了4 4种制氧气的方案：种制氧气的方案：用氯酸用氯酸钾和二氧化锰共热；钾和二氧化锰共热；使高锰酸钾受热；使高锰酸钾受热； 用高锰酸钾和氯酸钾共热；用高锰酸钾和氯酸钾共热；使二氧化锰使二氧化锰受热受热. .判断这四种方法：判断

23、这四种方法： A.A.全正确全正确 B. B. 全不正确全不正确 C. C. 正确正确 D.D.只有只有正确正确6.6.实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制氧气，实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制氧气，反应前后二氧化锰在固体混合物中质量分数是：反应前后二氧化锰在固体混合物中质量分数是：A A、由大到小、由大到小B B、由小到大、由小到大 C C、不变、不变 D D、无法判断、无法判断B7.7.三份质量相等的氯酸钾固体。第一份三份质量相等的氯酸钾固体。第一份中加入少量二氧化锰，第二份中加入少中加入少量二氧化锰，第二份中加入少量高锰酸钾，第三份不加任何物质。给量高锰酸钾，第三份不加任何物质。给它们分别加热完全分解，放出氧气的量：它们分别加热完全分解，放出氧气的量：A A、第一份最多、第一份最多B B、第二份最多、第二份最多 C C、第三份最多、第三份最多D D、一样多、一样多B8 8、医院给病人输氧时用到类似下图所示