制取氧气 2015.10上课

课题3制取氧气一、氧气的实验室制法原理①加热高锰酸钾(KMnO4)③加热氯酸钾(KClO3)和二氧化锰（MnO2）②分解过氧化氢(H2O2)

A__________B________C__________D_______E_________F________试管铁架台酒精灯导管集气瓶水槽仪器名称:发生装置收集装置ABCDEF棉花1、加热高锰酸钾制氧气实验编号现象（1）（2）导管口有气泡冒出，瓶内水面下降带火星的木条复燃高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气加热（暗紫色固体）

（黑色粉末）KMnO4

K2MnO4MnO2O22、实验探究：分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用（1）在试管中加入5mL5％的过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，木条

复燃。不（2）向上述试管中加入少量二氧化锰，把带火星的木条伸入试管,现象是

。迅速产生气泡，木条复燃（3）在上支试管不再产生气泡时，再加入过氧化氢溶液，现象是

。又产生气泡，木条复燃【思考1】在第2个实验中，是不是过氧化氢与二氧化锰反应生成了氧气呢？过氧化氢+二氧化锰→氧气+？【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？实验编号现象分析123结论实验分析木条不复燃常温下过氧化氢溶液分解缓慢，产生的氧气很少。又产生气泡、木条复燃迅速产生大量气泡、木条复燃过氧化氢分解加快，产生较多氧气二氧化锰对过氧化氢溶液的分解有催化作用二氧化锰对过氧化氢的分解有催化作用，是催化剂在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫催化剂（又叫触媒）。催化剂

“一变”：改变其他物质的化学反应速率（改变≠加快）“二不变”：本身的质量和化学性质都没有改变催化剂的特点催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用①能改变其它物质的反应速率，这里的“改变”包括加快和减慢两种含义（一般指加快）。②催化剂的化学性质在化学反应前后没有改变，但是物理性质可能改变。对于某些指定的化学反应，没有催化剂并不意味着该反应不能进行，只是速率不一样而已。③催化剂并不具有通用性，如二氧化锰在过氧化氢分解制取氧气时，能够起催化作用，是催化剂，但对于其他反应就不一定了。④同一化学反应可有多种催化剂。如过氧化氢分解制取氧气时，既可用二氧化锰做催化剂，也可用硫酸铜溶液做催化剂。练习：下列有关催化剂的叙述正确的是（）A、在化学反应里能加快其他物质的化学反应速率，而本身的质量和性质在反应前后没有改变的物质。B、二氧化锰是催化剂。C、在化学反应里能改变其他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。D、要使过氧化氢溶液分解出氧气，必须要加入二氧化锰，否则就不能发生反应。C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Ｃ

H2O2

H2O

O2反应原理过氧化氢水＋氧气二氧化锰此反应中，二氧化锰既不是反应物也不是生成物，是一种催化剂，是反应条件，所以二氧化锰写在箭头的上方。3、分解过氧化氢溶液制取氧气制气装置4、加热氯酸钾和二氧化锰的混合物反应原理文字表达式氯酸钾

(白色固体)二氧化锰加热氯化钾+

氧气白色固体符号表达式KClO3

MnO2KClO2+加热氯酸钾制取氧气的装置三个反应有何特点？

由一种物质生成两种或两种以上其它物质的反应，叫做分解反应。过氧化氢二氧化锰

水＋氧气氯酸钾氯化钾＋氧气高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气加热特点：ABA+B

一变多反应物1种生成物2种或2种以上二氧化锰加热归纳氧气的实验室制法表示：分解反应概念

由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应，叫做分解反应化合反应

由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应，叫做化合反应特点“一变多”的化学反应

X→A+B+…

“多变一”的化学反应C+D+…→Y联系两者都是化学反应的基本类型之一二、氧气的工业制法工业上生产大量氧气是用分离空气的方法在低温条件下加压，使空气转变为液态空气，然后蒸发。由于液态氮的沸点比液态氧的沸点低，因此氮气首先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要就是液态氧。（物理变化）分离空气法空气降温加压液态空气液态氮气液态氧气（-196℃）（-183℃）利用沸点不同蒸发液态氮气先蒸发，剩下的主要是液态氧气，再把它贮存起来氮气液氧加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤第一步、检查装置的气密性【原理】升高温度，使试管内空气受热膨胀。方法：把导管一端浸入水里，用手紧握试管，导管口有气泡冒出。松开手，导管中形成一段水柱（液柱），则装置气密性良好（不漏气）。实验活动1氧气的实验室制取与性质第二步把高锰酸钾装入试管将药品装入试管，在试管口放一团棉花，用带导管的橡胶塞塞紧试管。药品要平铺在试管底部。（1）为什么用高锰酸钾制氧气要在试管口放一团棉花？防止加热时高锰酸钾粉末随氧气流进入导气管。（2）为什么药品要平铺在试管底部？受热均匀，还可增大受热面积。【仪器组装原则】从下到上，从左到右第三步将试管固定在铁架台上

试管口为什么要略向下倾斜？防止冷凝水回流到热的试管底部，使试管炸裂。第四步点燃酒精灯（先预热）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，然后用酒精灯的外焰对准药品部位加热。第五步用排水法收集氧气

用排水法收集气体时，导管口开始有气泡放出时，不宜立即收集，要等气泡连续均匀放出时再收集；当瓶口边缘有大量气泡冒出时，气体已集满。注意①用排水法集气时，集气瓶充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；②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（便于排出空气）为什么导管口开始有气泡冒出时，不能立即收集氧气？开始冒出的气泡是空气第六步收集完毕，先将导管撤离水槽，再熄灭酒精灯。实验结束时为什么要先从水槽中取出导管，后熄灭酒精灯？防止水倒吸回热的试管，使试管炸裂。收集满氧气的集气瓶为什么要正立放在桌面上？因为氧气的密度比空气的密度大，倒放会使氧气从瓶口与玻璃片的缝隙处散逸到空气中。O2O2操作步骤查检查装置的气密性装将药品装入试管，用带导管的橡胶塞塞紧试管定将试管固定在铁架台上点点燃酒精灯，先将试管均匀受热后对准试管中的药品部位加热收用排水法收集氧气移收集完毕，将导管移出水槽熄熄灭酒精灯操作步骤：查装定点收移熄谐音记忆：茶庄定点收利息安装注意点：用外焰对准药品加热检查有无灯芯和酒精试管口要略向下倾斜导管口只能插在集气瓶口附近导管只需稍微露出胶塞必需使用胶皮管铁夹夹在试管中上部检验与验满检验：将带火星的木条伸入瓶内，如木条复燃，说明瓶内装的是氧气验满：带火星的木条放在瓶口，如木条复燃，说明瓶内氧气已满。用向上排空气法收集时，将带火星的木条放在瓶口，如果木条复燃，说明该瓶内的氧气已满。用排水法收集时，当气泡从瓶口边缘冒出时，说明该瓶内的氧气已满实验室制取氧气时，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下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②③④①（1）没在试管口塞一小团棉花。（2）铁夹要夹在离试管口1/3处。（3）试管口不应向上倾斜。（4）伸入试管中的导气管过长。易出错的地方铁夹应夹在离试管口约1/3处试管口要放一团棉花试管口要略向下倾斜（防止冷凝水倒流回热的试管底部，使试管炸裂）试管内的导管稍微露出橡皮塞即可，（便于气体的排出）要用酒精灯火焰的外焰对准药品部位加热导管只要稍微露出集气瓶口即可（排水法）实验室制取气体装置的确定P113气体发生装置反应物的状态反应条件（是否需加热、催化剂等）气体收集装置排空气法密度比空气大：向上排气法密度比空气小：向下排气法排水法（不易溶于水、不与水反应）固体与固体反应固体与液体反应液体与液体反应过氧化氢制氧气和氯酸钾制氧气的实验装置是否相同？有哪些不一样？想一想分解过氧化氢溶液制氧气加热氯酸钾和二氧化锰制氧气固液不加热型长颈漏斗末端必须伸入液面以下，进行液封，防止生成的气体从长颈漏斗下端逸出。分液漏斗可控制液体流速，控制反应进行的速率，得到平稳气流。可用注射器代替。实验装置选择（发生装置和收集装置）：发生装置的选择依据：反应物的状态和反应条件固液不加热适用于：反应物为固体和液体的混合物，反应不需加热固固加热适用于：反应物是固体（一种或多种），反应需要加热排水法向下排空气法向上排空气法适用范围：难溶于水且不与水发生反应的气体

适用范围：密度比空气大，不与空气反应，气体无毒

适用于：密度比空气小，不与空气中任何成分反应，气体无毒

排水法优点:1、收集的气体较纯（但不干燥）2、便于观察气体是否已收集满排空气法优点：操作简便（气体干燥但不纯净）收集装置的选择依据：气体的溶解性，气体的密度已知在通常情况下，过氧化氢

水＋氧气，且反应迅速，据此设计一套用下图所示仪器组装成的制取和收集氧气的装置，⑴第1套：选用仪器（填选项）

，（排水法）⑵第2套：选用仪器（填选项）

，（向上排空气法）B、C、D、E、AB、C、F、A二氧化锰已知氨气是一种无色有刺激性气味的气体，密度小于空气，极易溶于水。实验室常用碱石灰和硫酸铵两种固体混合加热的方法制取氨气。根据所学的知识判断，实验室制取氨气时发生装置应选择（）装置，收集装置应选择（）装置。ABDEC

AC实验室常用下列装置研究气体的制取和性质，根据所学知识回答下列问题。一氧化氮气体难溶于水，密度略小于空气，在空气中容易发生下列反应：一氧化氮+氧气