过氧化氢制取氧气

学习目标:3.能分辨分解反应。4.掌握实验室制取氧气的操作方法及注意事项。1.掌握实验室制氧气的三种反应原理。2.理解催化剂及催化作用。重点:1.实验室制氧气的三种反应原理。2.实验室制取氧气的操作方法及注意事项。3.能分辨分解反应。第一页，共53页。供给呼吸O2

?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化学反应，有很多重要的用途。那么，在工业上怎样制得氧气呢？在实验室中我们又如何制得氧气呢？第二页，共53页。实验室制取气体要从以下几个方面考虑:一、反应原理二、仪器装置(发生装置、收集装置)三、收集方法四、实验操作步骤和注意事项五、检验方法第三页，共53页。[实验2-5]⑴试管中加入5%过氧化氢溶液，伸入带火星的木条是否复燃？⑵向上述试管中加入二氧化锰，伸入带火星的木条是否复燃？

(一).分解过氧化氢(H2O2)溶液：一、实验室制氧气的反应原理：1.实验：第四页，共53页。木条不能复燃有大量气泡冒出，木条复燃常温下，过氧化氢分解放出的氧气很少常温下，二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率，放出大量的氧气2H2O2

2H2O+

O2

↑====MnO2反应式：二氧化锰过氧化氢水+氧气(俗称：双氧水)第五页，共53页。木条复燃有气泡产生有氧气产生[实验2-6]待实验2-5的试管中没有气泡时,重新加入过氧化氢溶液,观察现象。【思考】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？第六页，共53页。2.催化剂

和催化作用在化学反应中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）。⑴催化剂一变：二不变：改变其它物质的化学反应速率在化学反应的前后本身的质量化学性质（特点：一变二不变）注意:①一个反应的催化剂并不是唯一的。②没有催化剂并不是意味着不能进行反应,只是反应速率不同。③催化剂不能增多或减少生成物的总质量。催化剂第七页，共53页。催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。【思考】在双氧水的分解反应中还有别的催化剂吗？答：有。如氧化铜、氧化铁、硫酸铜溶液等。⑵催化作用第八页，共53页。练习：1.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C2.关于催化剂的说法正确的是（）A.使用催化剂可以增加生成物的量B.加入催化剂化学反应速度一定加快C.不使用催化剂物质就不能发生化学反应D.使用催化剂能改变物质的化学反应速度D第九页，共53页。(二).加热氯酸钾(KClO3)和二氧化锰(MnO2)的混合物：[实验2-7]⑴加热氯酸钾(KClO3)和二氧化锰(MnO2)的混合物，用排水法收集一瓶氧气。⑵用带火星的木条试验氧气的性质。加热试管,导管口产生大量的气泡木条复燃氯酸钾在二氧化锰的催化作用下,受热分解放出氧气氧气支持燃烧氯酸钾氯化钾+氧气二氧化锰加热反应式：2KClO3

2KCl

+

3O2↑====MnO2△二氧化锰是这个反应的催化剂，加快这个反应的速率。(白色，稳定，要高温才能分解，需加入催化剂)第十页，共53页。氯酸钾制取氧气KClO3

第十一页，共53页。高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气加热(暗紫色或紫黑色，较不稳定，稍加热就分解，不需加入催化剂)(三).加热高锰酸钾(KMnO4)：2KMnO4

K2MnO4

+

MnO2

+

O2

↑===△

比较：以上三种方法中，从安全、环保、节能、简便等方面考虑，实验室制取氧气的最佳方法是催化分解过氧化氢(H2O2)溶液。因为此法不需加热，操作简便，安全、环保、节能。棉花第十二页，共53页。小结：实验室制氧气的反应原理⑵氯酸钾氯化钾+氧气二氧化锰加热二氧化锰⑴过氧化氢水+氧气(俗称：双氧水)⑶高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气加热2KMnO4

K2MnO4

+

MnO2

+

O2

↑===△2KClO3

2KCl

+

3O2↑====MnO2△2H2O2

2H2O+

O2

↑====MnO2上述三个制取氧气的反应有什么共同的特征？与化合反应有什么不同？都是由一种物质生成两种或两种以上其他物质。第十三页，共53页。(四).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,叫分解反应。由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应,叫化合反应。AB……AB++……AB……AB++……注意:“一变多”。“多变一”。1.化合反应：2.分解反应：3.置换反应：第八单元学4.复分解反应：第十一单元学四种基本反应类型:氧化反应不属于四种基本反应类型第十四页，共53页。1.下列化学反应中，属于氧化反应的是（），属于化合反应的是（），属于分解反应的是（）A.甲烷+氧气水+二氧化碳

B.水氢气+氧气C.氧气+二氧化碳+铜+水碱式碳酸铜D.氯酸钾氯化钾+氧气点燃通电加热二氧化锰ACCBD【课堂练习】第十五页，共53页。2.下列变化属于分解反应的是()A.蒸发食盐水得到水和食盐B.燃烧乙炔生成二氧化碳和水C.加热高锰酸钾D.蒸发液态空气制得氮气和氧气C3.用氯酸钾分解制氧气的必要条件是（）A.加MnO2B.加KMnO4

C.隔绝空气D.加热D第十六页，共53页。4.【03江西】加热氯酸钾与二氧化锰的混合物可制得氧气。下列各图中，与该反应事实最吻合的是()A0000第十七页，共53页。5.从安全、环保、节能、简便等方面考虑，实验室制取氧气的最佳方法是()。A.通电使水分解：

B.双氧水催化分解：

C.加热高锰酸钾分解：

D.加热氯酸钾和二氧化锰的混合物：B2H2O

2H2↑+

O2

↑====通电2KClO3

2KCl

+

3O2↑====MnO2△2H2O2

2H2O+

O2

↑====MnO22KMnO4

K2MnO4

+

MnO2

+

O2

↑===△第十八页，共53页。6.【05眉山】下列各物质反应后，都能生成氧气，其中最适合潜水艇里供给氧气的反应物是()因为Ｃ：①将人呼出的二氧化碳气体转化为氧气；②不需加热，不需用电，节约能源、操作简便等。A.KClO3B.H2O2C.Na2O2D.H2OC③2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2

2KClO3

2KCl

+

3O2↑====MnO2△①2H2O2

2H2O+

O2

↑====MnO2②2H2O

2H2↑+

O2

↑====通电④第十九页，共53页。加热固体+固体气体试管口略向下倾斜(10~150角)加热法制取氧气的发生装置：1.气体发生装置（由反应物的状态及反应条件决定）二、仪器装置(发生装置、收集装置)第二十页，共53页。固体+液体气体常温下制取氧气的发生装置：讨论：用固体和液体不需加热反应制取氧气，所用的发生装置如何？2H2O2

2H2O+

O2

↑====MnO2MnO2长颈漏斗第二十一页，共53页。2.收集装置和收集方法向上排空气法排水法(较纯)氧气的密度比空气略大氧气不易溶于水，不与水发生反应(由氧气的密度和溶解性决定)集气瓶玻璃片向上排空气法(较干燥)导管导管水槽集气瓶排水法(较纯)第二十二页，共53页。实验装置的连接原则：从左到右，由下而上。注意：加热高锰酸钾时，试管口要塞一团棉花，防止高锰酸钾进入导管；加热氯酸钾时，试管口不能塞棉花。试管导管酒精灯铁架台水槽集气瓶棉花用加热法制取氧气的整套装置：第二十三页，共53页。固体+液体气体常温下制取氧气的整套装置：2H2O2

2H2O+

O2

↑====MnO2第二十四页，共53页。1.连接仪器，检查装置的气密性；三、操作步骤:A.先把导管浸入水面，用手紧握试管外壁，水中的导管口有气泡冒出，在导管移出水面之前松开手，导管口形成一段水柱，说明装置不漏气。B.用弹簧夹夹紧橡皮管，向长颈漏斗中加水，使得长颈漏斗的下端浸入液面以下，继续向长颈漏斗中加水，如发现长颈漏斗中液面不下降，说明装置不漏气。第二十五页，共53页。2.装药；3.固定仪器；7.熄灭酒精灯(停止加热)。6.把导管移出水面；4.加热(先预热，后加热)；5.收集气体(待气泡连续不断地、均匀地冒出时收集)；第二十六页，共53页。将带火星的木条放在集气瓶口，木条立即复燃，则证明集气瓶已充满氧气。四、验满和检验方法：2.检验方法：1.验满方法：将带火星的木条伸进集气瓶里，木条立即复燃，则证明集气瓶里的气体是氧气。第二十七页，共53页。五、工业制氧气的方法:分离液态空气(无新物质生成，属物理变化)空气液态空气降温加压在-196OC的条件下蒸发液态氮(沸点为-196OC)变蒸气被蒸发出来。液态氧(沸点为-183OC)仍为液体留下来。(注：而实验室制取氧气，有新物质生成，属化学变化)第二十八页，共53页。2KClO3

2KCl

+

3O2↑====MnO2△2H2O2

2H2O+

O2

↑====MnO22KMnO4

K2MnO4

+

MnO2

+

O2

↑===△1.掌握实验室制取氧气的三种方法，记住以下反应的文字表达式和符号表达式：过氧化氢水+氧气二氧化锰

高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气加热氯酸钾

氯化钾+氧气二氧化锰加热学完本课题你应该知道：第二十九页，共53页。2.在化学反应中能改变其他物质的化学反应的速率，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），催化剂在生产中有重要的作用。3.由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应,叫分解反应。4.实验室制取氧气的操作步骤及注意事项：①连接仪器，检查装置的气密性；②装药，并塞紧带导管的橡皮塞；③将大试管固定在铁架台上，并调整斜度和高度；④给试管加热(先预热)；⑤用排水收集气体；⑥把导管移出水面；⑦停止加热。

⑴步骤：第三十页，共53页。1.下图是实验室制取氧气的装置图：请回答下列问题：⑴指出装置中有标号的仪器名称：①

；②

；③

；④

；⑤

；

⑥

。

酒精灯试管铁架台导管集气瓶水槽复习练习题:第三十一页，共53页。⑵实验时应注意：①实验前要检查装置的

性。②试管口要

。③给试管加热时，首先要

，

，然后

。④导管口开始有气泡时，不宜立即收集，原因是

。⑤收集O2完毕时，要首先

，然后

。目的是

。⑥充满氧气的集气瓶应瓶口向

放在桌面上。气密略向下倾斜来回移动酒精灯使试管均匀受热用酒精灯的外焰加热药品的部位开始时冒出的气体是空气，若立即收集，则氧气不纯将导管从水槽中撤出停止加热防止水槽里的水进入试管，使试管炸裂正第三十二页，共53页。⑸为保证收得一瓶较纯的氧气，必须要注意：①集气瓶盛水时不能留有

；②当导管口

冒出气泡时才开始收集。⑹用高锰酸钾制取一瓶氧气，并做细铁丝在氧气中燃烧的实验，①实验过程发现B瓶中的水变成紫红色，原因是：

。②用收集到的氧气做细铁丝燃烧的实验时，发现瓶底炸裂了，发生失误的操作原因可能是：

。空气泡均匀地、连续不断地试管口没有塞上一团棉花，有少量高锰酸钾进入了水中瓶里预先没有装少量水，或在瓶底铺上一薄层细砂第三十三页，共53页。⑺证明瓶里盛的是氧气的方法是

，用向上排气法收集氧气，证明已收满一瓶氧气的方法是

。用带火星的木条伸入瓶内，若木条复燃，说明瓶内盛的是氧气将带火星的木条放在瓶口，若木条复燃，表明集满氧气

C

+

O2

CO2

====点燃2H2O2

2H2O+

O2

↑====MnO22KMnO4

K2MnO4

+

MnO2

+

O2

↑===△⑴⑵⑶⑶是由二种物质生成一种物质，是化合反应。⑴和⑵都是由一种物质生成两种或两种以上其他物质，是分解反应。第三十四页，共53页。⑶用氯酸钾制取氧气，不用二氧化锰作催化剂，改用其他物质仍能顺利制得氧气，这种物质是

。⑷在实验室里制取氧气的时，有如下各实验操作步骤：a.向大试管中装入氯酸钾和二氧化锰的混合物，并塞紧带导管的橡皮塞；b.检查装置的气密性；c.给试管加热；d.将大试管固定在铁架台上，并调整斜度和高度；e.用排水收集气体，至收集完毕；f.撤掉酒精灯，并将它熄灭；g.将导管从水槽中撤出。正确的操作顺序是（填序号）

。其中最后两步不能颠倒的原因是

。高锰酸钾badcegf防止水槽里的水进入试管，使试管炸裂第三十五页，共53页。3.P433.结合“加热高锰酸钾制取氧气”的实验，回答下列问题：⑴检查装置的气密性时，如果装置的气密性很好，在导管移出水面之前松开手，会有什么现象发生？答：导管口形成一段水柱。答:防止水蒸气在管口冷凝成的水滴倒流到热的试管底部，使试管底部炸裂。⑵固定装有高锰酸钾的试管时，为什么试管口要略向下倾斜？答:先来回移动酒精灯，使试管均匀受热，然后用酒精灯的外焰对着药品所在的部位加热

，防止试管受热不均匀而炸裂

。⑶加热时应注意什么？第三十六页，共53页。答：①集气瓶没有充满水而留有空气泡；②开始时，导管口冒出的气泡就立即收集。答:防止水槽里的水倒流到试管内，引起试管炸裂。⑷停止加热时为什么要先把导管移出水面？⑸如果某同学制得的氧气不纯，你认为可能的原因有哪些？第三十七页，共53页。

4.【05南通】实验室中常用氯酸钾受热分解制取氧气。⑴写出该反应的文字表达式_____________________________________。⑵为组装制取氧气的发生装置和用排水法收集氧气的装置，请你从下图中选择所需的仪器(填序号，下同)

，装药品前应首先要

。adghci检查装置气密性氯酸钾氯化钾+氧气二氧化锰加热第三十八页，共53页。(3)实验室里还可采用右下图装置，通过分解过氧化氢(H2O2)的方法制取氧气。

cdf向上排空气法

过氧化氢水+氧气二氧化锰写出该反应的文字表达式：_________________

此装置中的锥形瓶可用上图中的哪些仪器替代_________，收集氧气的方法还可以用_______________。第三十九页，共53页。

5.过氧化氢（化学式H2O2）溶液在MnO2作催化剂的条件下能迅速分解生成O2和H2O。分液漏斗可以通过调节活塞控制液体的滴加速度。回答下列问题：⑴分液漏斗中应放入的物质是

，锥形瓶中应放入的物质是

。⑵要收集一瓶较纯净的O2，应选择的装置是

（填字母）。过氧化氢溶液(或双氧水或H2O2溶液)；二氧化锰(或MnO2)Ｄ分液漏斗第四十页，共53页。⑶某同学在观察到锥形内有大量气泡时，开始用B装置收集O2，经一段时间后，用带火星的木条伸入瓶口、瓶中、瓶底，都未见木条复燃。其原因是

。⑷若实验时用此法代替加热KMnO4制取O2。优点是

（填编号）。①生成物只有氧气②不需加热③需加热实验装置气密性不好(或实验装置漏气)②⑸装置A中反应很剧烈，据此提出实验安全注意事项

（填编号）。①控制液体的滴加速度②用体积较小的锥形瓶③加热反应物①第四十一页，共53页。6.根据下列实验图示回答问题:+银白色金属丝H△②+淡黄色固体G△白色固体A和黑色粉末B混合①I(无色有刺激性气味的气体)D(无色无气味的气体)C(白色固体)E(紫黑色固体)B(黑色固体)F(绿色固体)点燃③点燃④J(黑色固体)A

；B________；C

；D

；E

；F_________；G

；H_________；I

；J

。⑴试填写有关物质的名称：

氯酸钾二氧化锰氧气氯化钾

硫

二氧化硫四氧化三铁铁

高锰酸钾

锰酸钾第四十二页，共53页。⑵写出有关反应的文字表达式，并注明所属反应类型：①

（属

反应）；②

，

（属

反应）；+银白色金属丝H△②+淡黄色固体G△白色固体A和黑色粉末B混合①I(无色有刺激性气味的气体)D(无色无气味的气体)C(白色固体)E(紫黑色固体)B(黑色固体)F(绿色固体)点燃③点燃④J(黑色固体)氯酸钾氯化钾+氧气二氧化锰加热高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气加热分解分解第四十三页，共53页。③

（属

反应）；④

（属

反应）。+银白色金属丝H△②+淡黄色固体G△白色固体A和黑色粉末B混合①I(无色有刺激性气味的气体)D(无色无气味的气体)C(白色固体)E(紫黑色固体)B(黑色固体)F(绿色固体)点燃③点燃④J(黑色固体)硫+氧气二氧化硫点燃铁+氧气四氧化三铁点燃化合化合第四十四页，共53页。

7.在实验室做实验时，发生了下列情况，在空白处简要地写出由于实验操作而引起下述后果的原因。⑴加热高锰酸钾制取氧气并用排水法收集时，水槽中的水变成变成紫红色：

。⑵实验室制取氧气并用排水法收集氧气时，水槽中的水沿着导管进入热的试管中，使试管炸裂：

。⑶加热氯酸钾，当氯酸钾刚熔化时仍收集不到氧气(假设装置气密性良好)，原因是：

。试管口没有堵一团棉花没有把导管移出水槽就熄灭酒精灯药品中没放催化剂第四十五页，共53页。

8.阅读下文：甲烷（沼气的主要成份）的实验室制法：用无水醋酸钠和碱石灰两种固态药品，经研磨均匀混和后装入反应装置中，加热后产生甲烷气体。甲烷的物理性是没有颜色、没有气味的气体，比空气轻，极难溶于水。回答：(1)甲烷的物理性是:

。(2)本气体的发生装置可选用制_____的气体发生装置。(3)这种反应混合物（粉末）装入试管时，应用_____（或纸槽）加入试管。(4)甲烷气体可用_____________________法收集。没有颜色、没有气味的气体，比空气轻，极难溶于水

氧气

药匙向下排气法或排水集气第四十六页，共53页。9.如图所示是从空气中分离氧气的示意图：氧气:空气液态空气氮气、氧气分离加压降温升温氮气:⑴请你写出从图中所获得的有关空气的主要组成、氧气和氮气的性质、从空气中分离氧气的过程属于什么变化等信息各一条。组成：

；性质：

；变化：

。空气主要由氮气和氧气组成液态氮的沸点比液态氧的沸点低从空气中分离氧气的过程属于物理变化⑵工业上使用的大量氧气，主要是用

的方法制取的，液态空气蒸发时

先变为气体蒸发出来，剩下的主要就是

。分离液态空气氮气液态氧第四十七页，共53页。空气的组成空气氧气二氧化碳水蒸气稀有气体:氮气及其他气体杂质78%21%0.03%0.03%0.94%(N2)(O2)(CO2)(H2O)（体积分数）一、氦He、氖Ne、氩Ar、氪Kr、氙Xe等P44本单元小结第四十八页，共53页。二、氧气在通常情况下，氧气是无色无气味的气体，密度比空气略大，不易溶解于水。C

+

O2

CO2

====点燃S

+

O2

SO2