课题三 氧气实验室制法(13秋上课)

课题3氧气的制法【思考】我们知道氧气是一种化学性质比较活泼的气体，它可以跟很多物质发生反应。那么，在实验中我们用到的这些氧气是如何得到的呢？O2看一看，你将要学会什么？1、掌握实验室制取氧气的方法和反应原理；了解工业上从空气中提取氧气的基本原理。2、了解分解反应的定义及其与化合反应的区别。3、了解催化剂的概念和特点。实验室制取氧气的原理、方法。

氧气的实验室制法1、分解过氧化氢(H2O2)溶液（加入二氧化锰）2、加热氯酸钾（KClO3)（加入二氧化锰）3、加热高锰酸钾(KMnO4)反应原理高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气

加热

如果实验中用高锰酸钾来制氧气，则不需要用催化剂，只需稍稍加热，就有氧气放出。但是，其装置中大试管口要放一团膨松的棉花。注意！一、加热高锰酸钾制氧气KMnO4K2MnO4+MnO2+O2二、分解过氧化氢制取氧气实验编号现象原因12有少量气泡冒出，木条没有复燃常温下，放出氧气很少常温下，过氧化氢遇二氧化锰分解加速，放出大量氧气有大量气泡冒出，木条复燃活动与探究提出问题【思考1】为什么分解过氧化氢溶液要加入二氧化锰？二氧化锰在这里起什么作用？猜想与假设二氧化锰能放出氧气，加入它可以产生更多的氧气；二氧化锰是反应物，加入的二氧化锰与过氧化氢反应放出氧气；二氧化锰在此有特别的作用，使过氧化氢的分解加快；‥‥‥设计实验验证实验内容实验现象实验结论1、加热二氧化锰用带火星的木条检验2、向盛有过氧化氢溶液的试管中伸入带火星的木条检验没有复燃常温下过氧化氢溶液不易产生大量氧气3、常温时在过氧化氢溶液中加入二氧化锰，用带火星的木条检验产生大量气体木条复燃二氧化锰常温下使过氧化氢迅速产生氧气4、在3的余液中再加入过氧化氢溶液，用带火星的木条检验（可重复多次）实验内容实验现象实验结论1、加热二氧化锰用带火星的木条检验2、向盛有过氧化氢溶液的试管中伸入带火星的木条检验没有复燃常温下过氧化氢溶液不易产生大量氧气3、常温时在过氧化氢溶液中加入二氧化锰，用带火星的木条检验产生大量气体木条复燃二氧化锰常温下使过氧化氢迅速产生氧气4、在3的余液中再加入过氧化氢溶液，用带火星的木条检验（可重复多次）

二氧化锰的质量在反应前后要不要变呢？没有复燃加热二氧化锰不能放出氧气木条复燃二氧化锰可以重复使用，其化学性质不变【思考2】二氧化锰好象永远也用不完，二氧化锰在这个反应中到底扮演了一个什么角色呢？2、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。3、催化作用：催化剂在化学反应中起的作用催化剂要点：①催化剂只能改变化学反应速率（包括加快和减慢），不能改变生成物的质量。②催化剂的化学性质在化学反应前后没有改变，但物理性质有可能改变。③二氧化锰不是所有反应的催化剂。④可以选择不同的物质作催化剂。如：硫酸铜溶液或红砖粉都可以做过氧化氢溶液的催化剂。▲只改变

，不改变

。

▲一个改变两个不变▲本实验还可以用

或

作为过氧化氢分解的催化剂化学反应速率生成物的多少硫酸铜溶液红砖粉过氧化氢氧气+水

二氧化锰H2O2H2O+O2

MnO23、反应原理三加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气氯酸钾氯化钾+氧气二氧化锰加热O2KClO3KCl+MnO2甲乙四、实验装置（1）气体发生装置丙丁可选甲、丙、丁，是固液常温型装置用长颈漏斗的优点：可随时添加液体药品。用分液漏斗的优点：可控制反应速率。注意：丙中长颈漏斗末端要伸到液面以下，为了防止气体从长颈漏斗逸出。（2）气体收集装置排水集气法：因为氧气不易溶于水

向上排空气法：因为氧气密度比空气大（3）制取装置四、分解反应定义：由一种反应物生成两种或两种以上其它物质的反应表达式：AB+C+‥‥‥氯酸钾二氧化锰氯化钾+氧气加热高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气加热过氧化氢

水＋氧气二氧化锰

五、氧气的工业制法方法：分离液态空气制氧气变化：物理变化（-196℃）（-183℃）液态空气液态氮气液态氧气利用沸点不同蒸发液氧说一说，你学会了什么？1、实验室制取氧气的方法和反应原理；工业上从空气中提取氧气的基本原理。2、分解反应的定义及其与化合反应的区别。3、催化剂的概念和特点。4、分类学习的方法。下列反应中属于分解反应是()，属于化合反应的是（）MnO2BB．2H2O22H2O+O2↑高温C．Fe2O3+3CO2Fe+3CO2点燃D．4P+5O22P2O5A．Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑D试一试，看看谁行！

将燃着的木条放在盛有液态空气的钢瓶口，将阀门打开，燃着的木条会（）Ａ、燃得更旺Ｂ、熄灭Ｃ、先燃得更旺，后熄灭Ｄ、无法确定B1、下列有关催化剂的说法正确的是()A.催化剂就是用来加快化学反应速率的B.二氧化锰是催化剂C.没有二氧化锰的催化，过氧化氢也能分解放出氧气D.催化剂在化学反应前后的性质不变【课堂练习】C2、分别取两份相同质量，相同浓度的过氧化氢溶液，其中一份（用A表示）直接加热制取氧气，在另一份（用B表示）中加入少量的二氧化锰。关于A、B的图像正确的是（）

C五、活动与探究高锰酸钾制氧气加热高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气KMnO4K2MnO4+MnO2+

O2问题：使用了哪些仪器？哪一部分是气体发生装置？哪一部分是气体收集装置？为什么用排水法收集氧气？

进入进入进入发生装置收集装置ABCDEF试管铁架台酒精灯导管集气瓶水槽排水法收集：因为氧气不易溶于水（1）操作步骤1、查(装置气密性)2、装(装药品在试管中，塞紧单孔塞)3、定(固定试管在铁架台上)4、点(酒精灯加热药品)5、收(收集气体)6、移(导管出水槽)7、熄(灭酒精灯)谐音:茶庄定点收利息思考题1、装置气密性如何检查?2、装药品在试管中应如何操作?3、试管在铁架台上如何固定?4、加热药品时要注意什么问题?5、排水法收集气体，什么时候开始收集?6、什么现象证明已收满?7、实验室制氧气的操作步骤中1与2步，6与7步能颠倒吗?第一步把导管的一端浸入水里，两手紧贴试管的外壁，如果装置不漏气，里面的空气受热膨胀，导管口有气泡冒出。检查装置的气密性第二步将药品装入试管，用带导管的橡胶塞塞紧试管。

（1）药品要平铺在试管底部，均匀受热。注意事项（2）用高锰酸钾制氧气时，试管口处应放一团棉花。（为什么？）第三步将试管固定在铁架台上。

（4）仪器装配原则：先下后上先左后右

（3）铁夹要夹在离试管口1/3处。第四步

点燃酒精灯，先将试管均匀受热后对准试管中的药品部位加热（5）加热原则：先预热，后集中加热。要用酒精灯的外焰对准药品部位加热；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，然后对准药品部位加热。第五步用排水法集气时，集气瓶装满水后倒放入水槽中（瓶口要在水面下），导管伸到瓶口处即可；

用排水法收集氧气（6）用排水法集气时，应注意当气泡从导管口连续、均匀地放出时再收集。（为什么？）否则氧气中混有空气而不纯。（7）判断集满方法

当有气泡从集气瓶口冒出时，证明已满。

盖上玻璃片正放（氧气密度比空气大）

（8）放置方法

（9）用向上排空气法集气时，集气瓶正放，导管口要接近集气瓶底部

（排净空气，使气体更纯）用向上排空气法收集时，将带火星的木条放在瓶口，若木条复燃，则氧气已满（10）验满方法第六步收集完毕，将导管撤离水槽（11）停止反应时，应先把导管从水槽里拿出，再熄灭酒精灯。水倒吸到试管，导致试管炸裂

第七步熄灭酒精灯

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。注意事项：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刚露出橡皮塞即可导管只能伸于集气瓶口随堂检测1．实验室制取氧气时，装药品的大试管口应（）2．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略向下倾斜Ｄ5、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倒流，试管炸裂排水法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例题：指出下图中的四处错误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，过一段时间后用带火星的木条伸入瓶口、瓶中、瓶底均未见木条复燃。其原因可能是_________________；(4)若实验时用此法代替KMnO4加热制取O2，优点是_____(填序号)①生成物只有氧气②不需要加热③需加热；(5)装置A中反应很强烈，据此提出实验安全注意事项是_____(填序号)①控制液体的滴加速度②加热反应物③用体积较小的锥形瓶④将过氧化氢溶液加水稀释过氧化氢溶液二氧化锰H2O2——H2O+O2↑MnO2D