制取氧气课件

课题3制取氧气学习目标：1、实验室用过氧化氢制取氧气的化学反应原理、实验装置（发生装置、收集装置）2、催化剂的概念3、分解反应的概念第一课时过关题铁丝在氧气中燃烧的实验，回答下列问题：（1）铁丝在氧气中燃烧的现象是______________（2）实验开始时先点燃火柴的目的是___________（3）若将氧气换成空气，则该反应__________进行(填“能”或“不能”).（4）该实验可以得出的结论是：①可燃物在氧气中燃烧通常比在空气中__________；②在空气中____（填“易”或“不易”）燃烧的物质，在氧气中却____燃烧。

铁的燃烧反应的文字表达式及符号硫的燃烧反应的文字表达式及符号木炭的燃烧反应的文字表达式及符号镁的燃烧反应的文字表达式及符号红磷的燃烧反应的文字表达式及符号在一定条件下，下列反应都能发生，其中既属于化合反应又属于氧化反应的是()A.葡萄糖+氧气→水+二氧化碳B.高锰酸钾→锰酸钾+二氧化锰+氧气C.镁+氧气→氧化镁D.氢气+氮气→氨气

C某研究小组在学习氧气的化学性质时发现：铁丝燃烧没有火焰，蜡烛燃烧却有明亮的火焰。该小组同学进行了如下探究：

（1）探究一：蜡烛燃烧产生火焰的原因是什么？点燃蜡烛，将金属导管一端伸入内焰，导出其中物质，在另一端管口点燃，也有火焰产生（如右图所示）。由此可知：蜡烛燃烧产生的火焰是由

（填“固态”或“气态”）物质燃烧形成的。

气态

物质熔点/℃沸点/℃燃烧时温度/℃石蜡50～70300～550约600铁15352750约1800钠97.8883约1400由上表可知：物质燃烧能否产生火焰与其

（填“熔点”或“沸点”）和燃烧时温度有关。由此推测：钠在燃烧时，

（填“有”或“没有”）火焰产生。（3）木炭在氧气中燃烧没有火焰，但生活中木炭燃烧时会产生火焰，其原因可能是

。（2）探究二：物质燃烧产生火焰的根本原因是什么？

【查阅资料】

沸点

有

木炭燃烧过程中产生的CO等可燃性气体继续燃烧产生了火焰

海底世界

潜水员在潜水时总是在身后背着一个氧气瓶。你知道氧气瓶中的氧气是怎样制取的吗？太空飞行你知道氧气瓶中的氧气是怎样制取的吗？提出问题实验室制氧气需要解决哪些问题呢？实验探究家用制氧机制氧原理1.通过直流电解水（H2O）的反应制氧；2.以空气（N2、O2等）为原料，通过化学原理，使空气中的氧分子自然汇聚3.过碳酸钠（Na2CO4)与二氧化锰（MnO2)在水中的化学反应制氧原理1.通过直流电解水（H2O）的反应制氧；2.以空气（N2、O2等）为原料，通过化学原理，使空气中的氧分子自然汇聚3.过碳酸钠（Na2CO4)与二氧化锰（MnO2)在水中的化学反应下列哪些物质可能产生氧气？1、食盐（主要成分为NaCl)2、过氧化氢（H2O2）3、氧化汞（HgO）4、高锰酸钾（KMnO4）5、氯酸钾（KClO3）6、甲烷（CH4）7、水(H2O

)资料介绍（1）KMnO4高锰酸钾是一种紫黑色的固体，在加热时能产生氧气，成本较高。（2）KClO3氯酸钾是一种白色固体，加热时能产生氧气，如果混有可燃性杂质可能会发生爆炸。（3）H2O2过氧化氢又称双氧水，是一种无色的液体，常温下就可生成氧气和水，反应速度适中，价格低廉。（4）HgO氧化汞是一种红色粉末，加热时能产生氧气，同时产生有毒的物质汞。（5）H2O水在通电的条件下能产生氧气，成本高，反应速度太慢。

含氧元素

1、必须含有相关成分——2、无毒无害没有污染3、节约能源价格便宜4、装置简便易于操作5、易于反应常温更好

药品的选择原则思考：能用于制取氧气的药品很多，如KClO3KMnO4H2O2H2O等。今天，我们要用双氧水制取氧气，能制得氧气吗？怎样制取呢？比水多个零消毒格外灵2、向盛有过氧化氢(H2O2)溶液的试管中加入二氧化锰，再将带火星的木条伸入试管中。3、待2不再冒气泡后，再加入过氧化氢(H2O2)溶液。观察。1、将带火星的木条伸入盛有过氧化氢溶液的试管中。观察现象。【请观察实验】方法一、过氧化氢制取氧气：H2O2——H2O+O2↑MnO2原理:过氧化氢________水+氧气二氧化锰12分析现象操作木条没有复燃木条复燃生成了氧气几乎没有氧气生成3木条复燃生成了氧气小资料1、将反应后的二氧化锰过滤、干燥、称量，发现二氧化锰的质量不发生改变2、将称量后的二氧化锰再次放入过氧化氢溶液中，发现有大量气泡冒出，该气泡能带火星的木条复燃。此物质本身的质量和化学性质在反应前后没有发生变化。

科学家研究发现催化剂？催化剂：能改变其它物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有改变的物质。“无万能，不唯一”

催化作用：催化剂在化学反应中起的作用催化剂在生活中的用途【问题1】在过氧化氢分解制氧气的过程中，MnO2是反应物还是催化剂？为什么？

反应前后质量和化学性质都不变，所以它是该反应的催化剂。思考：怎样证明一种物质是否是催化剂？思路：A.前后称量物质质量是否改变B.看还能否起催化作用（化学性质）。练习：下列有关催化剂的说法正确的是（）A、在化学反应中加快其他物质的反应速率，而本身的质量和性质在化学反应前后均不改变的物质称为催化剂B、二氧化锰是催化剂C、在化学反应中改变其他物质的反应速率，而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有改变的物质称为催化剂D、要使过氧化氢溶液分解出氧气，必须加入二氧化锰，否则就不能发生分解反应C【跟进练习】1、“神舟七号”飞船的太空舱里NiFe2O4可促进航天员呼出的CO2转化为O2，而NiFe2O4的质量和化学性质保持不变，则NiFe2O4在这个转化过程中起

作用。催化【问题2】给过氧化氢加热时，放出氧气的速率加快；向过氧化氢中加入催化剂时，放出氧气的速率加快；30%的过氧化氢溶液比5%的过氧化氢溶液放氧气的速率快。说明化学反应的速率与

有关。温度、催化剂、反应物的浓度

【问题3】查阅资料：过氧化氢加热也会产生氧气。给试管中的过氧化氢加热，将带火星的木条伸入盛有过氧化氢(H2O2)溶液的试管中。木条不复燃。可能的原因是什么？

有不燃烧也不支持燃烧的水蒸气存在KMnO4====K2MnO4+MnO2+O2

H2O2====H2O+O2问题4：上述两个反应有何共同特征？提示：从反应物、生成物数量方面考虑加热MnO2分解反应

⑴定义：有一种物质生成两种或两种以上其它物质的反应。

⑵判断方法：反应物为一种，生成物至少为两种。例题：下列反应中属于分解反应的是()A、氧化汞→汞＋氧气B、碱式碳酸铜→氧化铜＋水＋二氧化碳C、铁＋硫酸铜→硫酸亚铁＋铜D、蜡烛＋氧气→水＋二氧化碳AB氧气在航空中的应用氧气在医疗中的应用氧气在登山中的应用三、工业制法：原料：空气方法：分离液态空气空气

加压降温氮气液氧氧气蒸发液态空气工业制法是

物理变化请看视频降温加压，空气液化，加热蒸发，氮氧分家【学以致用】1、下列反应属于分解反应的是（）

A.TiCl4+2Mg==Ti+2MgCl2B.4HF＋SiO2

＝SiF4↑＋2H2OC.2NaI＋Cl2==2NaCl＋I2

D.实验室用双氧水制氧气

2H2O2====2H2O+O2↑MnO2D2.下列反应不属于分解反应的是（）A.电解水制氧气2H2O===2H2↑+O2↑B.氢气燃烧：2H2+O2===2H2OC.碳酸分解：H2CO3==H2O+CO2↑

D.实验室用加热高锰酸钾制氧气

2KMnO4===K2MnO4+MnO2+O2↑△点燃通电B3、下列图示表示分解反应的是（）AB

B4、用红砖粉末(主要成分：Fe2O3)代替MnO2加入过氧化氢溶液，也能够立即产生气泡。请回答：（1）Fe2O3起什么作用？（2）如何检验产生的气泡是不是O2？还有什么也能做过氧化氢溶液分解的催化剂？学习小组的同学了解到：除二氧化锰外，土豆块也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂．此说法激发了小张的探究兴趣．于是小张做了以下的探究．

（1）请你帮助她完成实验报告：

实验过程实验现象实验结论在一支试管中加入5ml

6%的过氧化氢溶液，然后加入几小块土豆块，把带火星的木条伸入试管口．土豆块可加快过氧化氢溶液分解，是该反应的催化剂．试管中产生大量的气泡，带火星的木条复燃（2）学习小组同学在讨论时对小张同学所得的实验结论产生质疑，如果你参与讨论，你的看法是从土豆块加快过氧化氢溶液分解的现象，还不能说明土豆块是该反应的催化剂，因为没有事实说明土豆块在该反应的前后其质量和化学性质都不变（3）在该实验中，反应的文字表达式为：H2O2====H2O+O2（4）如果使用二氧化锰做过氧化氢溶液分解的催化剂，则通过实验事实可知，二氧化锰具有的物理性质有可用方法从本实验的废弃物中回收利用黑色、固体、不溶于水

过滤学习目标：1、实验室用高锰酸钾制取氧气的化学反应原理、实验装置、具体实验操作步骤（发生装置、收集装置）第二课时潜水作业太空行走飞行员特技飞行毒气事故现场处理实验室氧气是怎么制得的？家用制氧机制氧原理1.通过直流电解水（H2O）的反应制氧；2.以空气（N2、O2等）为原料，通过化学原理，使空气中的氧分子自然汇聚3.过碳酸钠（Na2CO4)与二氧化锰（MnO2)在水中的化学反应制氧原理1.通过直流电解水（H2O）的反应制氧；2.以空气（N2、O2等）为原料，通过化学原理，使空气中的氧分子自然汇聚3.过碳酸钠（Na2CO4)与二氧化锰（MnO2)在水中的化学反应KMnO4====K2MnO4+MnO2+O2↑△KClO3

=====KCl+O2↑MnO2△H2O2====H2O+O2↑MnO2二、加热氯酸钾或高锰酸钾制氧气

原料：氯酸钾（白色固体)或高锰酸钾（紫黑色固体）请看过氧化氢制氧气视频氯化钾+氧气氯酸钾二氧化锰

加热KCl+O2KClO3二氧化锰加热请看视频2、加热高锰酸钾制取氧气锰酸钾+二氧化锰+氧气高锰酸钾加热K2MnO4+MnO2+O2KMnO4加热A__________B_________C__________D_________E___________F_________试管铁架台酒精灯导管集气瓶水槽实验活动：加热高锰酸钾制氧气的过程1.仪器名称:

发生装置收集装置排水法：一.适用范围

不溶于水且不与水反应的气体二.优点1.易于收集到较纯的气体

2.便于观察气体是否已经收集满2、收集方法：向上排空气法一.适用范围密度比空气大的气体二.优点操作较为方便３、验满方法排水法：当集气瓶的一侧有气泡放出时，证明已收集满向上排空气法：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已收集满。４、放置方法

正放在桌子上，并盖上毛玻璃片5、实验步骤：1、查：检查装置的气密性；2、装：装入药品、装水倒立、塞入棉花4、点：点酒精灯加热5、收：收集气体排水集气法6、离：将导管移离水面向上排空气法(氧气不易溶于水)(氧气的密度比空气大)3、定：固定试管（试管口应略低于试管底部）7、熄：熄灭酒精灯请看视频实验仪器和实验装置：发生装置收集装置外焰加热药品平铺夹持在距管口约1/3处若用高锰酸钾制氧气应在管口塞一团棉花试管口略低于试管底部导管伸出橡皮塞约0.5cm导管只能伸于集气瓶口6、注意事项：（1）试管口应略向下倾斜。（2）铁夹应夹持在距管口1/3处。（3）药品应平铺或斜铺在试管底部。（4）先把导管移出水槽，再熄灭酒精灯。（5）开始加热时不能立即收集。（6）用高锰酸钾制氧气时，试管口应放一团棉花。1、固定试管时，为什么试管口要略低于试管底部？防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管2、用排水集气法应什么时候开始收集？当气泡连续均匀放出时开始收集；（哪种方法得到的氧气更纯？3、实验结束时应先将导管移离水面，还是先停止加热，为什么？

先将导管移离水面，后停止加热，否则水将沿导管倒流回热的试管底部，炸裂试管注意事项：用排水法收集的气体更纯）4.用高锰酸钾制氧气时,为什么要在试管口塞一团棉花?可以防止加热时高锰酸钾粉末进入导管随堂检测1．工业上制取大量氧气的方法是（）（A）加热氯酸钾（B）加热高锰酸钾（C）分离液态空气（D）加热二氧化锰2．催化剂在化学反应中所起的作用是（）（A）加快化学反应速率（B）使生成物质量增加（C）改变化学反应速率（D）减慢化学反应速率ＣＣ３．实验室制取氧气时，装药品的大试管口应（）（A）朝下（B）朝上（C）略向下倾斜（D）略向上倾斜４．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（）（A）加热固体药品前（B）与加热固体药品同时（C）开始有气泡放出时（D）气泡连续并均匀放出时ＣＤ例题：指出高锰酸钾制氧气的四处错误（1）铁夹应夹在距离试管口三分之一处。（2）试管口不应向上倾斜。（3）伸入试管中的导气管过长。（4）没在试管口塞一小团棉花。实验室常用加热氯酸钾与二氧化锰混合物的方法制取氧气，写出反应的化学方程式：

_________________________

小芳发现，氯酸钾与氧化铜混合加热，也能较快产生氧气，于是进行如下探究：

【提出猜想】除Mn02、CuO外，Fe203也可以作KCl03分解的催化剂．

【完成实验】按下表进行实验：测定分解温度（分解温度越低，催化效果越好）．KCl+O2KClO3二氧化锰加热实验编号实验药品分解温度（℃）①KCl03580②KCl03、Mn02（质量比1：1）350③KCl03、CuO（质量比l：1）370④KCl03、Fe203（质量比1：1）390（1）由实验____与实验④对比，证明猜想合理；

（2）实验所用的三种金属氧化物，催化效果最好的是______①

Mn02【反思】

（1）若要证明Fe203是该反应的催化剂，还要验证它在化学反应前后质量和_____不变；

（2）同种催化剂，颗粒大小可能影响催化效果，请设计实验方案进行验证________________-______________；

（3）同种催化剂，还有哪些因素可能影响催化效果_____（探究一种因素即可）．化学性质取两份完全相同的氯酸钾，向其中分别加入等质量的二氧化锰，设为甲乙两组，甲组中二氧化锰颗粒大些，乙组中二氧化锰颗粒小些，分别加热两组试剂，测量产生氧气时的温度质量

科学兴趣小组学习了二氧化锰(MnO2)催化分解过氧化氢的实验后，进行如下实验。（一）选择装置并检查气密性。（二）称取0.1克的二氧化锰粉末加入容器中。（三）量取50毫升溶质质量分数约1%的过氧化氢溶液加入容器中，记录一定时间内收集到的气体体积。（四）改变二氧化锰的质量，重复上述实验，记录数据如下。时间/秒生成氧气的体积/毫升0.1克MnO20.2克MnO20.3克MnO20.4克MnO2404961758680778790921208992929216092929292二氧化锰的质量对过氧化氢分解快慢的影响

本实验探究的问题是

在40秒时，通过四组数据分析，你得出的结论是______MnO2的质量愈多，H2O2分解速率愈大

某校研究性学习小组在学习了双氧水分解制氧气的实验后，知道催化剂（MnO2）能改变化学反应速率．到底MnO2是不是该反应的催化剂以及还有哪些因素与化学反应速率有关呢？

【小组讨论】：小明同学观点：化学反应速率与反应物的质量分数有关；

小红同学观点：化学反应速率与反应温度有关；

小峰同学观点：化学反应速率与--------------------------有关．

【设计实验】：为了验证他们的观点，设计并进行了以下实验：

试验次数H2O2溶液质量分数H2O2溶液用量/毫升催化剂（MnO2）用量/克反应温度？℃收集气体体积/毫升所需时间/秒①2050.185203.8②1520.220202.8③520.220207.4④2050.1552010.5⑤1520.1202021.6试验次数H2O2溶液质量分数H2O2溶液用量/毫升催化剂（MnO2）用量/克反应温度？℃收集气体体积/毫升所需时间/秒①2050.185203.8②1520.220202.8③520.220207.4④2050.1552010.5⑤1520.1202021.6（1）

实验证明小明的观点是正确的，

实验证明小红的观点是正确的．

A．①和②B．②和③C．③和④D．①和④E．②和⑤

（2）由以上实验能得出：其他条件相同时，反应温度越高或反应物的质量分数越大，则反应速率

；

小明同学观点：化学反应速率与反应物的质量分数有关；

小红同学观点：化学反应速率与反应温度有关；BD快验满氧气的方法是：鉴别二氧化碳的方法是：1、鉴别氧气的方法是：验满二氧化碳的方法是：

将带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃，证明该气体为氧气

将带火星的木条放于集气瓶口，木条复燃，证明已收集满氧气.

向集气瓶内注入澄清石灰水，石灰水变浑浊，证明该气体是二氧化碳

将燃着的木条放于集气瓶口，木条熄灭，证明已收集满二氧化碳.5、右图是实验室用高锰酸钾制取和收集氧气的装置图：abcdefabcdef(1)指出图中有标号的仪器名称试管水槽导管铁架台酒精灯集气瓶(2)实验时要注意：①试管口要____________；其目的是______________________________；②给试管加热时要先____，停止加热时要先_____________再

，以免_____________________________.(3)上述收集气体的方法叫________，怎样使收集到的气体基本不含氮气？

.(4)用上述装置来制取气体应满足下列条件中的_____(填序号)A.反应物都是固体B.反应需加热C.制得的气体不易溶于水D.制得气体密度比空气大略低于试管底部防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管预热先将导管移离水面停止加热水沿导管倒流回热的试管底部，炸裂试管排水集气法①将集气瓶装满水，不留气泡;ABC②气泡连续而均匀放出时开始收集ABCD6、过氧化氢(化学式H2O2)溶液在催化剂作用下能迅速分解生成O2和H2O。分液漏斗可以通过调节活塞控制液体的滴加速度。据图回答下列问题：(1)分液漏斗中应放入的物质是__________，锥形瓶中应放入的物质是_______；(2)写出制取O2的原理：____________；要收集一瓶纯净的O2

，应选择装置_____(填字母)；(3)某同学在观察到锥形瓶内有大量气泡时，开始用B装置收集O2，过一段时间后用带