1-3 用分解反应制取氧气（课件 30PPT）VIP

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第3节用分解反应制取氧气

华师大版九年级上册

空气中含有氧气和氮气等物质，由于液态氧（沸点约－183℃）和氮（沸点约－196℃）的沸点是不同的，在工业中，人们用空气冷冻分离法分离空气中的氧气和氮气。

先压缩空气除去水蒸气（变成冰）、二氧化碳（变成干冰）等，再冷却液化；然后利用液态氧和氮的沸点不同，逐渐升温，使氮先汽化出来，余下的是液态氧。

分离空气获得氧气的方法属于物理变化。

但液化空气需要很大的压强和很低的温度，这在一般实验室中是难以实现的。

在实验室中，人们用分解某些含氧量高、易分解的物质，如氯酸钾（KClO3）、高锰酸钾（KMnO4）、过氧化氢（H2O2）等来制取氧气。

纯过氧化氢是淡蓝色的黏稠液体，可以任意比例与水混溶，是一种强氧化剂。其水溶液俗称双氧水，为无色透明液体，适用于消毒。能缓慢分解成水和氧气，因分解速度极其慢，故可以加入催化剂——二氧化锰来加快分解速度。

一、实验室制取氧气

过氧化氢溶液

（1）取第一支洁净的试管，加入少量过氧化氢溶液，你观察到的现象是；

无明显现象

（2）取第二支洁净的试管，先加入少量二氧化锰（MnO2）粉末，再加入少量过氧化氢溶液，你观察到的现象是；

迅速产生大量气泡

（3）取第三支洁净的试管，先加入一小块猪肝，再加入少量过氧化氢溶液，你观察到的现象是。

迅速产生大量气泡

再伸入带火星的木条，可以观察到。

实验现象

选用药品产生气体速率能否使带火星的木条复燃

1过氧化氢慢否

2过氧化氢和二氧化锰快能

3过氧化氢和猪肝快能

推测从第二和第三支试管中放出的气体可能是，二氧化锰和猪肝的作用是；

比较上述三种方法，其中最适合于实验室制取氧气的方法是。

氧气

催化作用

二氧化锰催化过氧化氢分解

最适合实验室制取氧气的方法是用过氧化氢和二氧化锰

获得结论

实验室常用二氧化锰而不用猪肝作催化剂的原因：。；

猪肝不易保存，且活性受到温度等因素的影响

实验室制取氧气装置

发生装置

收集装置

分液漏斗

实验步骤

1.装配实验装置，在锥形瓶中加入少量黑色的二氧化锰粉末，塞紧瓶塞并进行气密性检查。

常用实验装置的气密性检查方法：

用手捂住试管；若导管口产生气泡，且冷却后，水进入导管形成一端水柱，则气密性良好。

向内推活塞；若长颈漏斗内液面上升，则气密性良好。

夹紧弹簧夹，向漏斗内倒水；若长颈漏斗内液面不下降，则气密性良好。

夹紧弹簧夹，上下移动左侧玻璃管，若两边液面出现一定的高度差，且液面高度差保持不变，则气密性良好。

实验步骤

2.把集气瓶装满水，盖上玻片，倒置在水槽中，取走玻片，将导气管口放在瓶口下。

3.将分液漏斗中的过氧化氢水溶液缓缓地滴入锥形瓶中，用排水法收集所产生的气体。

收集氧气的方法除了排水法，还可采用什么方法？

还可用向上排空气法收集氧气，因为氧气密度比空气大，且无污染，也不与空气中其他成分反应。

收集气体的方法

排空气集气法

排水集气法适用于收集难溶于水或微溶于水的气体。

排水集气法

向上排空气法：适用于收集密度比空气大的无毒气体。

向下排空气法：适用于收集密度比空气小的无毒气体。

若改用下列两种装置来收集氧气，其中装置1是排空气法收集氧气，装置2是排水法收集氧气。请问氧气应该从哪个导管进入瓶中？若收集氢气呢？

若用装置1排空气法收集氧气，则氧气该从a管进入瓶中。原因：氧气的密度大于空气，氧气进入瓶中，则氧气在下空气在上，要顺利排出空气，空气须从短管（管口靠上）处排出。

若用装置2排水法收集氧气，则氧气该从d管进入瓶中。

原因：氧气难溶于水，氧气进入瓶中，则氧气在上水在下，要顺利排出水，水须从长管（管口靠下）处排出。

排水法：

优点：收集到的气体较更为纯净，且容易观察气体是否收集满。

缺点：气体比较潮湿。

试分析收集氧气时，采用排水法或向上排空气法的优、缺点。

向上排空气法：

优点：操作简单，收集到的气体较干燥。

缺点：气体的纯度不高，且需要检验才能判断气体是否收集满。

4.当集气瓶中水全部被气体排出后，用玻片盖住瓶口后倒置放在桌上。将带火星的木条伸入瓶中，观察。

观察到带火星的木条复燃——产生了氧气

如何证明瓶中氧气是满的？

将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明氧气已满。

实验步骤

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，该气泡能使带火星的木条复燃。

3.分别收集加二氧化锰与不加二氧化锰产生的氧气，发现质量相等。

二氧化锰加快了过氧化氢的反应速率，本身的质量和化学性质在反应前后保持不变。

催化剂在改变化学反应速率过程中所起的作用，称为催化作用。

有些反应不需要催化剂，有些反应需要用到催化剂；

催化剂的种类很多，不同的反应可能需要不同的催化剂。

催化剂：改变（加快或减慢）化学反应的反应速率，而其自身的组成、化学性质和质量不会发生改变的物质。

练习.

下列对催化剂描述正确的是（）

A.任何化学反应都需要催化剂

B.催化剂在反应前后本身的质量发生了变化

C.只有分解反应才需要催化剂

D.某些化学反应可以有多种催化剂

D

1.如果在装置中，不用分液漏斗，改用单孔塞和玻璃导管导出气体，是否仍可用于制取和收集氧气？但存在什么不足？

问题讨论

答：仍可以用于制取和收集氧气，不足的是不能控制参与反应的过氧化氢的用量,也不能控制反应的停止和继续进行。

2.当气泡连续均匀地放出时，再把导管口伸入盛满水的集气瓶里，收集气体。为什么刚产生气泡时，不能马上收集？

答：因为刚有气泡冒出时，有一部分是空气，这样收集起来的氧气是不纯的。

3.如果利用固体氯酸钾分解制取氧气，使用的实验装置是否与右图相同？请你和同学、老师一起讨论，并设计分解氯酸钾的实验装置。

问题讨论

加热分解氯酸钾制取氧气的化学方程式：

2KClO2KCl+3O

催化剂

在利用固体氯酸钾分解制取氧气之装置中

4.固定试管时，为什么试管口要略低于试管底部？

5.实验结束时应先将导管移出水面，还是先停止加热，为什么？

问题讨论

答：先将导管移出水面，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。

答：防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管。

加热高锰酸钾制取氧气

说明：

（1）高锰酸钾制氧气时，试管口加一小团棉花，以防止其剧烈反应时，粉末冲出导管口堵塞导管而发生意外；

（2）试管口应略向下倾斜，以防止冷凝水倒流，引起试管破裂；

（3）制取气体结束时，先将导管移出水面，再停止加热。

加热高锰酸钾制取氧气

反应的化学方程式：

2KMnO4K2MnO4+MnO2+O

1、双氧水、氯酸钾、高锰酸钾制氧气，这3种方法中，哪种方法最适合实验室采用？

双氧水在二氧化锰催化下分解的方法最适合实验室制取氧气。

理由：

操作方便、节能（不用加热）、环保无污染、安全等

课堂练习

2、过氧化氢溶液俗称,通常是色的液体,用它制氧气的化学方程式为。

在这个反应中,二氧化锰是催化剂,能改变反应速率,但在反应前后催化剂本身的和不变。

质量化学性质

无

2H2O22H2O+O2↑

MnO2

双氧水

3、实验室用二氧化锰作催化剂分解过氧化氢制取氧气的实验中,下列操作或说法错误的是()

A.实验前必须检查装置的气密性

B.集气瓶在收集氧气前要装满水,然后倒置在水槽中

C.本实验不需要加热

D.收集满氧气后集气瓶应倒置于桌面上

D

4、实验室可通过加热氯酸钾固体制取氧气，下列实验操作正确的是（）

A．组装好装置后，检查装置气密性

B．实验结束时，先移走酒精灯再从水槽移出导管

C．水槽中有气泡冒出时，立即收集气体

D．加入药品后，直接将酒精灯火焰对准药品加热

A

5.下列制取气体的方案：①过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气②大理石和稀盐酸制取二氧化碳③分解高锰酸钾制取氧气。可采用下图所示装置进行的是（）

A.①B.①②

C.②③D.①②③

A

6.实验室制取氧气，既可采用分解过氧化氢的方法，也可以采用分解氯酸钾的方法，这两种方法的共同点是（）

A.反应都不需要加热

B.所需仪器相同

C.均可用二氧化锰作催化剂

D.