第二单元 课题3 制取氧气

第二单元我们周围的空气课题3制取氧气氧气的用途：氧气:在医疗、气焊、炼钢、登山、潜水以及航空航天等方面,具有广泛的用途。氧气制取原料的选择可以获得氧气的途径:①植物通过光合作用释放出氧气②从空气中获得氧气③电解水获得氧气④分解氧化汞获得汞以及氧气⑤分解某些富含氧的物质(如高锰酸钾、过氧化氢、氯酸钾等）获得氧气。思考讨论：①工业制氧气和实验室制氧气选择原料时应该考虑哪几个方面的问题？②上述各种原料哪些适合工业制氧气？哪些适合实验室制氧气？制取氧气原料选择应该考虑以下几个问题：1.工业生产需要考虑原料来源是否广泛、价格是否便宜、生产成本是否低廉、能否大量生产以及是否对环境造成影响等。2.实验室制取氧气药品选择的原则:操作简单、产物纯净、安全环保、原料易得等。根据以上药品选择的原则,制取氧气的原料：1.工业制取氧气原料：空气2.实验室制取氧气所用药品：高锰酸钾、过氧化氢、氯酸钾氧气制取原料的选择液态氮变成气态液态氧呈液态空气降温加压液态氮气液态氧气液态空气一.氧气的工业制法1.方法:分离液态空气法2.原理利用沸点不同蒸发

液态氮气先蒸发了,剩下的主要是液态氧气了,再把它贮存起来一.氧气的工业制法【问题】⑴通过短片知道,液态氧气一般贮存在___色钢瓶中。⑵工业上制取氧气属于物理变化还是化学变化?⑶空气原料易得,是否可用分离液态空气法在实验室制取氧气?一.氧气的工业制法那么实验室是如何制取氧气的呢？认识制取氧气的几种药品填空过氧化氢溶液是一种____色液体；二氧化锰是一种____黑色固体粉末；氯酸钾是一种____色固体物质；高锰酸钾是一种____色的固体。无黑白紫黑二.氧气的实验室制法：1.加热高锰酸钾(KMnO4)2.分解过氧化氢(H2O2)3.加热氯酸钾(KClO3)三种物质的共同点:都是含氧的物质实验一：在常温下，把带火星的木条伸入过氧化氢溶液的试管，观察木条是否复燃？

现象：有少量气泡冒出,木条不能复燃原因：说明H2O2溶液在常温下放出氧气少二.氧气的实验室制法探究用过氧化氢（H2O2）溶液制取氧气实验二：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。观察发生的现象。现象:有大量气泡冒出,木条复燃。原因:说明在常温下H2O2溶液遇到二氧化锰(MnO2)时,迅速产生氧气。1、分解过氧化氢溶液制取氧气实验编号现象原因实验1实验2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【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？实验三：反应停止后，重新加入过氧化氢溶液,把带火星的木条伸入试管,观察发生的现象。结论：说明二氧化锰(MnO2)仍然起作用,产生氧气现象：木条复燃了×（1）概念：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,在反应前后都没有变化的物质叫催化剂（又叫触媒）。1、催化剂

①“一变”：改变其他物质的化学反应速率。(注意：改变:可以是加快、也可以是减慢)

②“二不变”：本身的质量和化学性质都没有改变。（2）简称:一变二不变【思考讨论】1.有了催化剂是否可以使生成物质量增加呢？催化剂只改变化学反应速率，但不能增加生成物产量。某种催化剂只能改变特定反应的化学反应速率，并不能改变所有类型的化学反应速率。可以。如硫酸铜溶液等对过氧化氢分解也具有催化作用。2.二氧化锰是催化剂，这种说法是否正确?3.是否可用其他的物质代替二氧化锰作为过氧化氢分解的催化剂？

4、催化剂的物理性质在反应前后是否改变？没有催化剂，能反应吗催化剂的物理性质在反应前后可能改变。可以【说明】此反应中，二氧化锰既不是反应物也不是生成物，是催化剂，是反应条件，所以写在箭头的上方。催化作用催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。过氧化氢

水+氧气二氧化锰(文字表达式)在上述反应中,MnO2起了加速H2O2分解的作用，所以说这个反应中的MnO2是催化剂，是反应条件。用过氧化氢（H2O2）和二氧化锰制取氧气（1）原理：过氧化氢水+氧气二氧化锰（2）、确定装置依据：H2O2H2O+O2MnO21、分解过氧化氢溶液制取氧气反应物都是固体反应需要加热反应物是固体和液体反应不需要加热固液不加热型固固加热型实验室制取气体装置的选择发生装置

实验室气体的收集装置向上排空气法向下排空气法气体不易溶于水、不溶于水、难溶于水气体密度比空气密度大气体密度比空气密度小排水法气体的性质标准状况下,氧气不易溶于水，且不与水反应;其密度为1.429g/L,空气的密度为1.293g/L。固液不加热型的制取装置注意:长颈漏斗的末端必须插入液体中(液封)，防止生成的气体从长颈漏斗口逸出。分液漏斗长颈漏斗烧瓶锥形瓶（1）、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。（3）、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。注意事项二.氧气的实验室制法2.加热高锰酸钾制取氧气反应文字表达式（反应原理）:高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气加热(暗紫色)如何确定实验室制取氧气的装置呢？反应物都是固体反应需要加热反应物是固体和液体反应不需要加热固液不加热型固固加热型实验室制取气体装置的选择发生装置

实验室气体的收集装置向上排空气法向下排空气法气体不易溶于水、不溶于水、难溶于水气体密度比空气密度大气体密度比空气密度小排水法气体的性质标准状况下,氧气不易溶于水，且不与水反应;其密度为1.429g/L,空气的密度为1.293g/L。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导管只能伸入集气瓶口先下后上，先左后右【仪器组装原则】实验步骤：讨论：

1、如何检查装置的气密性？2、为什么说有气泡冒出，证明装置不漏气？空气受热膨胀，有空气从导管口逸出

3、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？松开手后，少量水会进入导管。（导管口上升一段水柱）

4、检查装置气密性的原理是什么？展示反馈3、固定装置防止加热时高锰酸钾粉末进入导管。试管口要略

,为了防止凝结的水回流到热的试管底部使试管炸裂。（1）药品

在试管底部（2）铁夹夹在离试管口

处平铺

（使药品受热均匀,反应完全）2、装药品讨论：（2）试管口要放

，一团棉花（1）导管伸入试管

，应

，

便于气体的排出。不能太长1/3向下倾斜只露橡胶塞少许讨论：加热试管要注意什么？（1）先使酒精灯外焰在试管下方来回移动，使试管受热均匀（预热），然后再加热试剂所在部位。（2）试管外壁不能有水。4、点燃酒精灯加热；

5、收集气体“收”讨论：1、导管口开始有气泡冒出时，不宜立即收集？因为开始冒出的气泡是空气2、什么时候开始收集？当气泡连续而均匀地放出时，开始收集氧气3、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中跑掉4、如何检验收集到的是氧气？将一支带火星的木条伸进集气瓶内，若木条复燃，证明是氧气。5、如果用向上排空气法收集氧气，如何验满？将一支带火星的木条伸到集气瓶口，若木条复燃，证明已集满。5、收集气体：用排水法收集时，什么现象证明已收满?当有气泡从集气瓶口冒出时，证明已满。用向上排空气法集气时，导管口要

，

接近集气瓶底部（有利于排净空气，使气体更纯）6、移出导管、熄灭酒精灯讨论：如果先熄灭酒精灯，可能会造成什么后果？可能由于降温，管内压强减小，水会倒吸入试管，造成试管炸裂。小结用高锰酸钾制氧实验步骤？（1）检：检查装置气密性（2）装：装入药品(试管口要放一团棉花）（3）定：固定装置（试管口要稍向下倾斜）（4）点：点燃酒精灯加热（5）收：收集气体（6）离：把导管移离出水面（7）熄：熄灭酒精灯简称：查、装、定、点、收、离、熄谐音：茶、庄、定、点、收、利、息

讨论：1、如果先熄灭酒精灯，可能会造成什么后果？可能由于降温，管内压强减小，水被吸入试管，造成试管急速冷却而炸裂。2、如果某同学制得的氧气不纯，你认为可能的原因有哪些？3、用排水法收集，没等到气泡连续均匀放出时就开始收集，原试管内空气进入集气瓶；等等。1、用排空气法收集，时间不够；2、用排水法收集，开始时集气瓶中没有装满水；思考与讨论：3、下图是实验室用高锰酸钾制取和收集氧气的装置图，指出其中的六处错误②③④⑤①⑥⑥试管口未塞棉花①没有对准药品加热②试管夹未夹在试管的中上部③导管伸入试管内太长④试管口高于试管底④⑤导管伸入试管内太长1．用高锰酸钾加热制氧气，实验过程中发现试管破裂，有以下原因与之相关的是（）①试管外壁有水没擦干；②加热时试管底部触及灯芯；

③试管口没放棉花；④高锰酸钾的量太多；⑤加热过程中不时地移动酒精灯；⑥直接对准药品部分加热

A、②④⑥

B、③④⑤

C、③⑤⑥

D、①②⑥D知识与能力检测氯酸钾氯化钾+氧气二氧化锰加热

KClO3KCl+O2MnO2△1、原理：反应条件有哪些？二.氧气的实验室制法3.加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气反应物:反应物：反应条件：②、固液不加热型①、固固加热型固体反应条件：加热固体和液体不需要加热2、实验装置的选择：根据反应物的状态和反应条件确定（1）发生装置密度比空气大的气体（2）收集装置①排水法:②向上排空法:不易溶或难溶于水的气体③向下排空气法根据气体的溶解性和密度确定密度比空气小的气体氯酸钾氯化钾+氧气二氧化锰加热思考：从反应文字表达式能够看出，在该反应中,二氧化锰作

剂，起

作用。催化催化反应文字表达式:发生装置收集装置装置同加热高锰酸钾制取氧气类似氧气的实验室制法-------加热氯酸钾制取氧气思考：加热氯酸钾制取氧气的实验步骤及其注意事项是什么呢？思考:从上面的文字表达式看,实验室制取氧气的三个反应有怎样的共同点？氧气的实验室制法:

高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气过氧化氢水+氧气氯酸钾氯化钾+氧气二氧化锰一种反应物两种或多种生成物分解反应:⑴定义：由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应，叫分解反应。⑵特点：一变多⑶判断方法：反应物只有一种，生成物至少为两种。本节课主要学习了氧气的制取方法以及催化剂、分解反应的有关概念.其主要的知识点可概括为:1.氧气的制取方法⑴工业制法:利用空气中氧气与氮气的沸点不同,分离液态空气获得氧气.⑵实验室制法：高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气过氧化氢水+氧气氯酸钾氯化钾+氧气2.分解反应:由一种物质生成两种或两种以上其它物质的反应，叫分解反应。3.催化剂: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

【作业】《课本》41页(练习与应用)1、2题本课小结典例赏析中考链接---1.工业上制取大量氧气的方法是()(A)加热过氧化氢(B)加热高锰酸钾

(C)分离液态空气(D)加热二氧化锰2.工业上制取大量氧气的过程是()(A)化学变化(B)物理变化(C)无法确定3．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（C）开始有气泡放出时（D）气泡连续并均匀放出时课堂练习CBD知识与能力检测--选择题4.下列有关实验室用过氧化氢制氧气的叙述中,正确的是()(A)过氧化氢受热后，也不放出氧气

(B)要使过氧化氢受热分解放出氧气，必须加入二氧化锰

(C)二氧化锰在化学反应前后质量和化学性质都保持不变

(D)二氧化锰是一切化学反应的催化剂5.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)使生成物的质量增加

(C)改变化学反应速率

(D)减慢化学反应速率课堂练习CC6.下列反应属于分解反应的是()

(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7.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案是()(A)分离液态空气

(B)过氧化氢溶液分解

(C)氯酸钾受热分解

(D)高锰酸钾受热分解课堂练习ABB9.在“高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气”这个反应中，二氧化锰是()；在“过氧化氢水+氧气”这个反应中，二氧化锰是()；在“氯酸钾氯化钾+氧气”这个反应中，二氧化锰是()。

(A)催化剂(B)反应物(C)生成物课堂练习加热加热二氧化锰二氧化锰CAA10.在实验室里制取氧气,既可采用分解过氧化氢的方法,也可采用分解氯酸钾的方法。上述两种方法的主要共同点有()①用二氧化锰均可改变其反应速率②反应都不需加热③都利用含氧物质分解来制得氧气④两种方法所需仪器相同

(A)①③(B)③④

(C)①②

(D)②④11.实验室用过氧化氢或高锰酸钾制取氧气，其共同点是()(A)都是给固态物质加热(B)都使用二氧化锰催化剂(C)都发生了分解反应

(D)都生成了两种物质课堂练习AC12.三份质量相等的氯酸钾固体.第一份中加入少量的二氧化锰，第二份中加入少量的高锰酸钾，第三份不加任何物质。给它们分别加热完全分解,放出氧气的量()

(A)第一份最多(B)第二份最多(C)第三份最多(D)一样多

13.工业上用液化空气法制氧气和实验室制取氧气的方法在原理上有什么本质区别？课堂练习工业上制氧气是根据各组分的沸点不同的原理，属于物理变化。实验室制取氧气的方法是分解含氧化合物如氯酸钾、双氧水等，属于化学变化。

B12.医院给病人输氧时用到类似下图所示的装置.关于该装置,下列说法不正确的是()

(A)

b导管连接供给氧气的钢瓶(B)

b导管连接病人吸氧气的塑料管(C)使用该装置来观测是否有氧气输出(D)使用该装置用来观测氧气输出的速率ab课堂练习B13、下列反应属于分解反应的是（）A.B.C.D.硫＋氧气二氧化硫点燃铁＋氧气四氧化三铁点燃石蜡+氧气二氧化碳+水点燃氧化汞汞+氧气加热D14.医院给病人输氧时用到类似下图所示的装置。关于该装置，下列说法不正确的是A．b导管连接供给氧气的钢瓶B．b导管连接病人吸氧气的塑料管C．使用该装置来观测是否有氧气输出D．使用该装置用来观测氧气输出的速率abB15、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加热16.比较下列三个实验装置图：试回答：装置A与B、C相比较，其优点有:①可以随时添加药品，不断产生氧气。

②不需要加热，节约能源。③可以控制氧气的产生速率。

①③④②⑤⑥17、装置注意事项1、试管口应略低于试管底.

防止加热时产生的水回流，使试管炸裂2、导气管应与橡皮塞齐平。

有利于排出试管内的空气3、导气管口应塞一团棉花。

防止高锰酸钾粉末进入导气管4、铁夹应夹在试管的中上部。

5、药品应平铺于管底，用外焰加热。

6、酒精灯内的酒精不能超过2/3。

防止引发火灾典例赏析1.实验室常用下列装置来制取氧气：(1)写出图中有标号仪器的名称：a

、b

；(2)用双氧水和二氧化锰来制取氧气时，可选用的发生装置

是

(填序号)，其中二氧化锰起

作用。(3)用高锰酸钾制取氧气时，发生反应的文字表达

式为

(4)用E装置收集氧气的依据是

，检验氧气是

否集满的方法是

。酒精灯铁架台B催化氧气的密度比空气大将带火星的木条放在集气瓶口，如木条复燃，证明已满。

2、结合下列图示装置，回答有关问题。(1)写出编号所指仪器的名称：a

；b

。用A装置制取某种气体的一个文字表达式为

。(2)实验室中，用加热高锰酸钾的方法制取氧气，发生装置可选用

(填标号)；用向上排空气法收集氧气，应如何验满？

(3)氢气是最清洁的燃料，它的密度比空气小，难溶于水，实验室常用锌粒与稀硫酸反应来制得。收集氢气的装置可选用

或

。(填标号)试管酒精灯A将带火星的木条放在集气瓶口，如木条熄灭，证明已满。CE3、现有以下仪器，请回答下列问题：(1)仪器⑤的名称是

；取用粉末状固体必须用到的仪器

是

(填序号)。(2)如果用加热KMnO4的方法制取氧气，制气装置应选仪器

(填序号)。(3)如果用H2O2分解来制取氧气，制气装置最好选用仪器

(填序号)；其文字表达式为：

；(4)比较(2)和(3)两种制取氧气的方法，最好选用方法(3)的原因

是

。(5)把上面分解KMnO4制取氧气的仪器装配好后，检验该装置气密性的操作方法为：

试管

反应不需加热，操作方便简单将导气管放入水中，用手握住试管一会儿，导气管口有气泡冒出，松开水后，导气管口上升一段水柱，表示气密性良好。4、下图是实验制取气体的常用装置。(1)请写出用A装置制取氧气的文字表达式__________________________________________。(2)收集氧气时不宜用D装置，其原因是___________________________________________________(3)将B、C装置连接后可制取多种气体，请写出制取其中一种气体的化学方程式。并用简单的方法验证所得的气体____________________________、__________________________________________。氧气的密度比空气大，应采用向上排空气法收集。5、以下是实验室制取气体常用的化学仪器。

请回答以下问题：(1)写出仪器F的名称：

；(2)写出实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气的文字表达式：

；制取大量氧气并用排水法收集时最好选用上述哪些仪器：

(填字母)；(3)做铁丝在氧气中的燃烧实验时，在集气瓶底部加少量水的目的是

；(4)实验室通常用如右图所示的洗气装置对氧气进行干燥，里面填装的药品可以是：

(填字母)。A.浓硫酸 B.氢氧化钠溶液C.生石灰D.氯化钠固体铁架台E、G防止溅落的高温熔化物炸裂瓶底AA、电解水B、分离空气C、加热高锰酸钾D、分解过氧化氢E、

6、通过一年的化学学习，应该知道有多种途径可以制取氧气。如：①②(1)相信你在E处还可以写出另一种制取氧气的方法；(2)若用右图装置加热高锰酸钾制取氧气：写出标号仪器的名称①

②

；实验结束，停止加热时要先把导管移出水面，其理由是

，此时发现水槽中的水变成了浅紫红色，你认为产生该现象的原因可能是

；加热氯酸钾和二氧化锰的混合物试管集气瓶防止水从导管口倒吸入试管，使试管炸裂试管口没有塞一团棉花7、过氧化氢溶液在二氧化锰作催化剂的条件下迅速分解产生氧气.回答下列问题：(1)分液漏斗中应该放入的物质

;锥形瓶中放入的物质

.(2)要收集一瓶纯净的氧气应选择上图中的装置

(填字母).(3)某同学在观察到锥形瓶中由大量的气泡时，开始用C装置来收集氧气，过一段时间以后用带火星的木条伸入瓶口、瓶中、瓶底，都没有见木条复燃，其原因：

过氧化氢溶液二氧化锰D瓶内没有收集到氧气(4)若实验室中用此方法来代替高锰酸钾加热制取氧气，优点是

。（填序号）

A、生成物中只有氧气

B、不需要加热

C、需要加热(5)装置A中反应剧烈，据此提出反应的实验安全注意事项是

A、控制液体的滴入速度

B、用体积小的锥形瓶

C、加热反应物BA8.根据下列图示装置回答问题：（1）实验室欲用双氧水制取并收集氧气，应选用装置

和装置

或装置

（填编号）连接。（2）如果选用的收集装置需要检验氧气是否收满，则应将带火星的木条放在

。BCE集气瓶口（3）要收集到较干燥的氧气：选

。要收集到较纯净的氧气：选用

。

向上排空气法排水法9.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？