课题3 制取氧气

1、第第1 1课时课时氧气的用途氧气的用途: : （1）供给呼吸）供给呼吸（2）支持燃烧）支持燃烧 你想自己动手制备氧气吗？你想自己动手制备氧气吗？空空气气加压加压降温降温液态液态空气空气蒸发蒸发氮气氮气液氧液氧N2O2方法一：分离液态空气法方法一：分离液态空气法方法二：膜分离技术法方法二：膜分离技术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（含氧（含氧90）-196工业制法是工业制法是 物理变化物理变化总结总结 一、氧气的工业制法一、氧气的工业制法（P40）方法一：分离液态空气法方法一：分离液态空气法 二、实验室制取氧气的反应原理二、实验室制取氧气的反应

2、原理高锰酸钾高锰酸钾加热加热 KMnO4 K2MnO4 MnO2 O2锰酸钾锰酸钾二氧化锰二氧化锰氧气氧气暗紫色固体暗紫色固体黑色固体黑色固体 高锰酸钾高锰酸钾:暗紫色暗紫色固体固体，它的水溶液，它的水溶液呈紫红色，是常用呈紫红色，是常用的消毒剂。的消毒剂。ABCDEFA_B_C_D_E_F_试试 管管铁架台铁架台洒精灯洒精灯导导 管管集气瓶集气瓶水槽水槽（1 1）仪器名称）仪器名称: :发生装置发生装置收集装置收集装置1. 加热高锰酸钾制取氧气加热高锰酸钾制取氧气（2 2）实验仪器和实验装置：）实验仪器和实验装置：外外焰焰加加热热药品平铺药品平铺夹持在距管夹持在距管口约口约1/31/3处处用

3、高锰酸钾制用高锰酸钾制氧气应在管口氧气应在管口塞一团棉花塞一团棉花试管口试管口略低略低于于试管底部试管底部导管伸出橡导管伸出橡 皮塞约皮塞约0.5cm0.5cm导管导管只能只能伸于伸于集气集气瓶口瓶口用高锰酸钾制用高锰酸钾制氧气应在管口氧气应在管口塞一团棉花塞一团棉花加热时常会出现氧气流把加热时常会出现氧气流把粉末吹到导管中，所以要粉末吹到导管中，所以要在试管口放一团棉花，在试管口放一团棉花，防防止高锰酸钾粉末进入导管，止高锰酸钾粉末进入导管，堵塞导管。堵塞导管。导管伸出橡导管伸出橡 皮塞约皮塞约0.5cm0.5cm导管伸入试管太长导管伸入试管太长不利于将试不利于将试管内原有的空气排出，也不利

4、管内原有的空气排出，也不利于将生成的氧气排出，于将生成的氧气排出，使试管使试管内气压较大，而且收集到的氧内气压较大，而且收集到的氧气不纯净，试管口部的橡皮塞气不纯净，试管口部的橡皮塞还可能迸出。还可能迸出。不利于不利于气体气体排出排出导管只能伸于集导管只能伸于集气瓶口气瓶口排水法收集气体时导管只伸到瓶口主要有这么几个原因：排水法收集气体时导管只伸到瓶口主要有这么几个原因：1.1.放在瓶口能始终看到气泡上浮，随时知道气流大小、反放在瓶口能始终看到气泡上浮，随时知道气流大小、反应速度；应速度；2.2.导管有一定的体积，若伸到瓶底，将影响贮气量。到气导管有一定的体积，若伸到瓶底，将影响贮气量。到气体

5、已集满时，取出导管后，瓶口液面又将小幅上升；体已集满时，取出导管后，瓶口液面又将小幅上升；3.3.洗气作用：导管放在瓶口收集气体时，气泡较长的上浮洗气作用：导管放在瓶口收集气体时，气泡较长的上浮行程，增加了气体与水的接触机会，这样可以更多的清洗行程，增加了气体与水的接触机会，这样可以更多的清洗掉反应产生的可溶于水的杂质气体以及烟、雾态杂质。也掉反应产生的可溶于水的杂质气体以及烟、雾态杂质。也可以使加热反应可能出现的水蒸气在上浮过程中尽可能冷可以使加热反应可能出现的水蒸气在上浮过程中尽可能冷凝留在水中。凝留在水中。 第一步：查第一步：查（3）实验步骤：第二步：装第二步：装 将药品装入试管，并把药

6、品要平铺在试管底部，（便于均匀受热）在导管口塞一团棉花，用带导管的橡胶塞塞紧试管。用高锰酸钾制氧气时，为什么在试管口处应用高锰酸钾制氧气时，为什么在试管口处应放一团棉花？放一团棉花？防止高锰酸钾防止高锰酸钾粉末进入导管粉末进入导管第三步：定第三步：定 将试管固定在铁架台上。 铁夹要夹在离试管口铁夹要夹在离试管口1/31/3处；处；试管试管口向下倾斜口向下倾斜; ;防止冷凝水倒流到试管底部使试管炸裂防止冷凝水倒流到试管底部使试管炸裂第四步：第四步：点点 点点燃酒精灯，加热时先要将酒精灯在试管下方来回移动，让试管均匀受热（预热），然后对准药品部位加热 。第五步：收第五步：收用排水法集气时，应注意当

7、气泡从导管口连续、均匀地放出时再收集。（为什么？）否则收集气体中混有空气，使收集的气体不纯否则收集气体中混有空气，使收集的气体不纯当有气泡从集气瓶口当有气泡从集气瓶口冒出时，证明已满。冒出时，证明已满。 （排净（排净空气，使气体更纯）空气，使气体更纯）检验方法检验方法 ：将带火星的木条伸入瓶内，如果木条复燃，说明瓶内的气体是氧气。验满方法验满方法：第六步：离第六步：离停止反应时，应停止反应时，应先把导管先把导管从水槽里从水槽里拿出，拿出，再熄灭酒精灯再熄灭酒精灯 ? ?防止水倒吸到试管，导致试管炸裂防止水倒吸到试管，导致试管炸裂收集完毕，将导管撤收集完毕，将导管撤离离水槽水槽第七步：第七步：熄

8、熄灭酒精灯灭酒精灯 实验步骤：实验步骤：（1）查：）查：检查装置气密检查装置气密性性（2）装：）装：装入药品装入药品（3）定：）定：固定装置固定装置（4）点：）点：点燃酒精灯加热点燃酒精灯加热（5）收：）收：收集气体（6）离：）离：把导管撤离水槽把导管撤离水槽（7）熄：）熄：熄灭酒精灯熄灭酒精灯简简 称称：查、装、定、点、收、离、熄：查、装、定、点、收、离、熄谐谐 音音：茶、庄、定、点、收、利、茶、庄、定、点、收、利、息息1.1.实验室制取氧气大致可分为下列步骤：实验室制取氧气大致可分为下列步骤： 点点燃酒精灯，加热试管燃酒精灯，加热试管. .检检查查装置的气密性装置的气密性. .将高锰酸钾将

9、高锰酸钾装装入试管，塞入一小团棉花，入试管，塞入一小团棉花，用带导管的橡皮塞塞紧试管，并把试管固用带导管的橡皮塞塞紧试管，并把试管固定定在铁架台上在铁架台上. .用排水法用排水法收收集氧气集氧气. .熄熄灭酒精灯灭酒精灯. .将导管从水槽中将导管从水槽中取取出出. .正确的操作顺序为正确的操作顺序为_.做一做2.2.下下图是实验室用高锰酸钾制取和收集氧气图是实验室用高锰酸钾制取和收集氧气的装置图，指出其中的五处错误的装置图，指出其中的五处错误试管试管 内导管内导管 过长过长铁夹铁夹没没夹在离管夹在离管口口1/3处处试管口没有稍向下倾斜试管口没有稍向下倾斜外焰没外焰没在药物在药物下加热下加热试管

10、口试管口没放一没放一团棉花团棉花收集方法收集方法装置图装置图注意事项注意事项适用范围适用范围 排水法排水法气泡连续、均匀放气泡连续、均匀放出时开始收集、气出时开始收集、气泡从瓶口逸出时，泡从瓶口逸出时，开明已收集满开明已收集满气体不易气体不易溶于水，溶于水，且不与水且不与水反应反应 向上向上排空气法排空气法导管伸到集气瓶底导管伸到集气瓶底以便于气体的排出以便于气体的排出气体密度比空气体密度比空气大，且不与气大，且不与空气中的成分空气中的成分反应反应 向下向下排空气法排空气法导管伸到集气瓶底导管伸到集气瓶底以便于气体的排出以便于气体的排出气体密度比空气体密度比空气小，气小， 加热高锰酸钾制取加热

11、高锰酸钾制取氧气。氧气。(1).用排水法收用排水法收集一瓶氧气集一瓶氧气, (2).把带把带火星的木条伸入集气火星的木条伸入集气瓶中，观察现象。瓶中，观察现象。收集到一瓶无色的气体收集到一瓶无色的气体带火星的木条复燃带火星的木条复燃现象现象实验实验2-5: 加热高锰酸钾制取氧气加热高锰酸钾制取氧气编号编号(1)(2)医药工业用作医药工业用作杀菌剂杀菌剂、消毒剂消毒剂,印染工业用作印染工业用作漂漂白剂白剂,高浓度的过氧化氢高浓度的过氧化氢可用作火箭可用作火箭动力燃料动力燃料。 过氧化氢过氧化氢(H2O2):无色液体，无色液体，它的水溶液俗称双氧水它的水溶液俗称双氧水。2.2.过氧化氢过氧化氢 H

12、2O2 H2O O2二氧化锰二氧化锰水水氧气氧气二、二、 过氧化氢分解制取氧气过氧化氢分解制取氧气编号编号实验步骤实验步骤现象现象分析分析把带火星的木条伸入装把带火星的木条伸入装有有5ml 5%5ml 5%的过氧化氢溶的过氧化氢溶液的试管中，观察现象液的试管中，观察现象向上述溶液中加入二氧向上述溶液中加入二氧化锰，把带火星的木条化锰，把带火星的木条伸入试管，观察现象伸入试管，观察现象待上述试管中没有气泡待上述试管中没有气泡时，重新加入过氧化氢时，重新加入过氧化氢溶液，把带火星的木条溶液，把带火星的木条伸入试管，观察现象。伸入试管，观察现象。带火星的木带火星的木条不复燃条不复燃带火星的带火星的木

13、条复燃木条复燃带火星的带火星的木条复燃木条复燃常温下过氧化氢溶液常温下过氧化氢溶液不易产生大量氧气不易产生大量氧气二氧化锰使过氧化二氧化锰使过氧化氢在常温下迅速分氢在常温下迅速分解产生大量氧气解产生大量氧气二氧化锰不参与反二氧化锰不参与反应，能重复使用应，能重复使用(1) (2)(3)二氧化锰的作用？二氧化锰的作用？结论结论 二氧化锰不参与反应，质量和化学性二氧化锰不参与反应，质量和化学性质没有发生改变。质没有发生改变。1.催化剂催化剂 在双氧水制取氧在双氧水制取氧气的反应中，加入二气的反应中，加入二氧化锰能加快过氧化氧化锰能加快过氧化氢的分解。这种氢的分解。这种在化在化学反应中能学反应中能改

14、变改变其他其他物质物质化学反应速率化学反应速率，但本身的但本身的质量质量和和化学化学性质性质在反应前后都没在反应前后都没有改变的物质称为催有改变的物质称为催化剂化剂(又称触媒又称触媒)。三、催化剂三、催化剂2.催化作用催化作用 催化剂催化剂在化学在化学反应中反应中所起的所起的作用叫作用叫催化作催化作用。用。改变其它物质的化学反应速率改变其它物质的化学反应速率本身的本身的质量质量化学化学性质性质改变化学反应速率，包括改变化学反应速率，包括加快加快和和减慢减慢。3、特点、特点两不变两不变:一变一变:化学反应前后不变化学反应前后不变三、催化剂三、催化剂催化剂不能增多或减少生成物的量。催化剂不能增多或

15、减少生成物的量。催化剂作为一个反应条件，一般写在反催化剂作为一个反应条件，一般写在反 应表达式的箭头应表达式的箭头上方上方。4、催化剂的作用（了解）、催化剂的作用（了解）三、催化剂三、催化剂用用（H2O2）和）和制取氧气的制取氧气的装置的选择装置的选择（1 1）原理：）原理：过氧化氢过氧化氢 水水 + + 氧气氧气 二氧化锰二氧化锰（2）装置：）装置： H2O2 H2O + O2MnO2A装置为最简单的装置，但是不便于随时添加液体药品。装置为最简单的装置，但是不便于随时添加液体药品。B装置使用了长颈漏斗，便于随时添加液体药品。使用时，要注装置使用了长颈漏斗，便于随时添加液体药品。使用时，要注意

16、长颈漏斗的下端管口应伸入液面以下，防止产生的气体从长颈意长颈漏斗的下端管口应伸入液面以下，防止产生的气体从长颈漏斗口逸出。漏斗口逸出。C装置使用了分液漏斗可以利用活塞控制液滴的速率，从而控制装置使用了分液漏斗可以利用活塞控制液滴的速率，从而控制反应的速率，节约药品。反应的速率，节约药品。（1）、长颈漏斗末端要插入液面以下。）、长颈漏斗末端要插入液面以下。（2）、可用分液漏斗代替长颈漏斗。）、可用分液漏斗代替长颈漏斗。（3）、可用集气瓶或大试管代替锥形瓶。）、可用集气瓶或大试管代替锥形瓶。（4）、装一药品时，先装固体后装液体）、装一药品时，先装固体后装液体。注意事项注意事项 三、实验室制取氧气的

17、反应原理三、实验室制取氧气的反应原理 氯酸钾氯酸钾二氧化锰二氧化锰加热加热 KClO3 KCl O2氯化钾氯化钾 氧气氧气氯酸钾氯酸钾 (KClO3)白色固体白色固体白色固体白色固体2、装置：、装置：（1 1）在上图所示装置中，使用了哪些仪器？）在上图所示装置中，使用了哪些仪器？（2 2）哪部分是气体）哪部分是气体发生装置发生装置，哪部分是气体，哪部分是气体收集装置收集装置？加热氯酸钾（加热氯酸钾（KClOKClO3 3）和二氧化锰（）和二氧化锰（MnOMnO2 2）制取）制取氧气氧气不能不能因为反应物的状态和反应条件不同因为反应物的状态和反应条件不同反应物反应物:反应物：反应物：反应反应条件

18、：条件：、固固液不加热型液不加热型、固固固加热型固加热型反应条件：反应条件：实验装置的选择：实验装置的选择：根据反应物的状态和反应条件确定根据反应物的状态和反应条件确定（1）发生装置）发生装置固固加热型的固固加热型的制取制取装置装置加热高锰酸钾加热高锰酸钾制取制取O2装置装置加热氯酸钾加热氯酸钾制取制取O2装置装置固液不加热型的固液不加热型的制取制取装置装置 注意注意: :长颈漏斗的长颈漏斗的末端必须插入液体中末端必须插入液体中( (液封液封) )， 。分液漏斗分液漏斗长颈漏斗长颈漏斗烧瓶烧瓶锥形瓶锥形瓶和和的的发生装置发生装置是否相同？哪个好是否相同？哪个好?不相同用用过氧化氢制氧气的装置的

19、过氧化氢制氧气的装置的。（1 1）简单，易操作）简单，易操作；（2 2）不用加热，较安全；）不用加热，较安全；（3 3）节约药品（可根据需要随时补充）节约药品（可根据需要随时补充）（4 4）分液漏斗可控制反应速率；）分液漏斗可控制反应速率；比较下列三个实验装置图：比较下列三个实验装置图：装置装置A与与B、C相比较，其优点有相比较，其优点有:可以随时添加药品，不断产生氧气。可以随时添加药品，不断产生氧气。不需要加热，节约能源不需要加热，节约能源可以控制氧气的产生速率。可以控制氧气的产生速率。 比一比比一比检查装置气密性的方法（一）检查装置气密性的方法（一） 将导管一端伸入将导管一端伸入水中，用手

20、紧握试管，水中，用手紧握试管，导管口有气泡冒出，导管口有气泡冒出，松开手，导管内有一松开手，导管内有一段水柱。说明段水柱。说明装置气装置气密性良好。密性良好。用用止水夹夹紧橡皮胶止水夹夹紧橡皮胶管，往长颈漏斗加水，管，往长颈漏斗加水，水不再往下流，说明水不再往下流，说明装置气密性良好。装置气密性良好。 关关闭分液漏斗的活塞，闭分液漏斗的活塞，把导管放入水里，双手把导管放入水里，双手紧握烧瓶外壁，见导管紧握烧瓶外壁，见导管口有气泡冒出，松开手，口有气泡冒出，松开手，导管有一段水柱，说明导管有一段水柱，说明装置气密性良好。装置气密性良好。检查装置气密性的方法（二）（三）检查装置气密性的方法（二）（

21、三） 下列下列有关催化剂的说法正确的是有关催化剂的说法正确的是( ) ( ) A练习练习1 1： A.二氧化锰可以使过氧化氢在较低温度下二氧化锰可以使过氧化氢在较低温度下迅速分解产生氧气迅速分解产生氧气 B.催化剂只能加快化学反应的速率催化剂只能加快化学反应的速率 C.二氧化锰在催化过程中所有性质不变二氧化锰在催化过程中所有性质不变 D.加入二氧化锰可以使过氧化氢放出更多加入二氧化锰可以使过氧化氢放出更多的氧气的氧气 “神州六号神州六号”太空船利用高铁酸镍太空船利用高铁酸镍将将(NiFe2O4)宇航员呼出的转化为宇航员呼出的转化为O2，而，而NiFe2O4的质量和化学性质都不变化，在的质量和化

22、学性质都不变化，在该过程中该过程中NiFe2O4是是( ) ( ) C练习练习3 3： A.反应物反应物 B.生成物生成物 C. 催化剂催化剂 D.消毒剂消毒剂 用过氧化氢制氧气，加二氧化锰的用过氧化氢制氧气，加二氧化锰的目的是目的是( ) ( ) A.A.产生更多氧气产生更多氧气 B.B.常温下迅速产生氧气常温下迅速产生氧气 C.C.提高氧气的纯度提高氧气的纯度D.D.使生成的氧气更干燥使生成的氧气更干燥练习练习2 2：B 除了二氧化锰以外，还有那些可做除了二氧化锰以外，还有那些可做过氧化氢分解的催化剂？过氧化氢分解的催化剂？如氧化铁、三如氧化铁、三氯化铁、硫酸氯化铁、硫酸铜溶液等铜溶液等1

23、 1、高锰酸钾高锰酸钾加热加热 KMnO4 K2MnO4 MnO2 O2锰酸钾锰酸钾二氧化锰二氧化锰氧气氧气2 2、过氧化氢过氧化氢 H2O2 H2O O2二氧化锰二氧化锰水水氧气氧气3 3、氯酸钾氯酸钾二氧化锰二氧化锰 KClO3 KCl O2氯化钾氯化钾 氧气氧气 实验室制取氧气的方法有哪些？实验室制取氧气的方法有哪些？加热加热以上三个反应有什么共同特点？以上三个反应有什么共同特点？ 四、分解反应四、分解反应1.1.定义定义: : 由一种反应物生成两种或两种由一种反应物生成两种或两种以上其它物质的反应，叫分解反应。以上其它物质的反应，叫分解反应。3.3.判断依据判断依据: :反应物、生成物

24、的种数反应物、生成物的种数. .“一变多一变多”2.表达式表达式：A B + C + （基本反应类型）（基本反应类型）CBDAC收集装置的选择收集装置的选择abcdCDE（1）此装置正放使用，用）此装置正放使用，用排水法收集氧气时，气体排水法收集氧气时，气体应从应从_口进入，用排口进入，用排空气法收集氧气时，气体空气法收集氧气时，气体应从应从_口进入口进入BA正放使用，要将水排出，排出集气瓶正放使用，要将水排出，排出集气瓶中的水必须具有一定的压力中的水必须具有一定的压力装置正放装置正放排空气法排空气法收集气体时收集气体时排水法收集气体时（与密度无关），短进排水法收集气体时（与密度无关），短进气

25、，长出水气，长出水密度比空气大密度比空气大长进短出长进短出密度比空气小密度比空气小短进长出短进长出（2）若将此装置倒置使用，）若将此装置倒置使用，用排水法收集氧气时，气体用排水法收集氧气时，气体应从应从_口进入，用排空口进入，用排空气法收集氧气时，气体应从气法收集氧气时，气体应从_口进入口进入ABAB倒放时，利用水的重力，水可顺利排出倒放时，利用水的重力，水可顺利排出AB装置倒放装置倒放排空气法排空气法收集气体时收集气体时排水法收集气体时（与密度无关），长进排水法收集气体时（与密度无关），长进气，短出水气，短出水密度比空气大密度比空气大短进长出短进长出密度比空气小密度比空气小长进短出长进短出a

26、b1,若用排空气法收集若用排空气法收集O2,则气体从则气体从 进；进； 收集收集CO2,则气体从则气体从 进；进； 收集收集H2,则气体从则气体从 进。进。若用此装置把瓶内的气体排出，则水从若用此装置把瓶内的气体排出，则水从 进进baaa2,若用排水法收集气体，则先在瓶内若用排水法收集气体，则先在瓶内 ， 收集收集O2,则气体从则气体从 进；进； 收集收集H2,则气体从则气体从 进。进。装满水装满水bbab1、实验室、实验室有如图所示的实验装置：有如图所示的实验装置： A B C D A B C D E E(1) (1) 写出图中有标号仪器的名称：写出图中有标号仪器的名称：a._b._a._b

27、._(2) (2) 实验室制取气体时均应先检查装置的实验室制取气体时均应先检查装置的_。(3) (3) 实验室用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，应选用的发生装实验室用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，应选用的发生装置是置是_（填装置的字母代号，下同），收集装置是（填装置的字母代号，下同），收集装置是_。检验二氧化碳是否集满的方法是。检验二氧化碳是否集满的方法是_。(4) (4) 在实验室里，通常用下列方法制氧气：在实验室里，通常用下列方法制氧气：双氧水和二氧化锰混双氧水和二氧化锰混合；合；氯酸钾和二氧化锰混合加热；氯酸钾和二氧化锰混合加热；加热分解高锰酸钾。其中最加热分解高锰酸钾。其中最能体现能

28、体现“节能环保节能环保”理念的制备方法是理念的制备方法是_（填序号）。（填序号）。（5 5）某同学用）某同学用C C装置集满一瓶氧气后，实验时发现氧气不纯，原因装置集满一瓶氧气后，实验时发现氧气不纯，原因可能是可能是_。酒精灯酒精灯集气瓶集气瓶气密性气密性B将燃着的木条放集气瓶口将燃着的木条放集气瓶口未等气泡连续均匀冒出时就收集（或集气瓶中未装满水，未等气泡连续均匀冒出时就收集（或集气瓶中未装满水，或未在水底下盖玻璃片）或未在水底下盖玻璃片）E2、化学是一门以实验为基础的学科，化学所取得的丰硕成果，、化学是一门以实验为基础的学科，化学所取得的丰硕成果，是与实验的重要作用是与实验的重要作用分不开的。