制取氧气课件-2024-2025学年九年级化学人教版（2024）上册

课题3制取氧气在实验室里，常采用加热高锰酸钾、分解过氧化氢的方法制取氧气。实验2-5把少量高锰酸钾装入试管中，并在试管口放一团棉花，用带有导管的塞子塞紧试管。（1）加热试管，用排水法收集一瓶氧气。（2）把带有火星的木条深入集气瓶中，观察有什么现象发生。实验编号现象（1）（2）有大量气泡进入集气瓶中木条复燃放一团棉花的作用：防止加热时高锰酸钾粉末进入导管，堵塞导管。一、加热高锰酸钾制取氧气1、药品：高锰酸钾（KMnO4），是一种暗紫色固体。2、仪器：升降台、酒精灯、试管、铁架台、导管、水槽、集气瓶3、操作步骤：查→装→定→点→收→离→熄注意事项：1、试管口放一团棉花；2、试管口略向下倾斜；3、连续、均匀冒出气泡时开始收集气体；4、先撤离导管后熄灭酒精灯。4、验满方法：将带火星木条伸到集气瓶口，若木条复燃，则说明已集满，否则不满。5、现象：点燃酒精灯后，导管慢慢冒出气泡；用带火星木条检验气体时，木条复燃。6、原理：KMnO4K2MnO4MnO2O2总结在实验过程中，需要注意以下几点：（1）检查装置的气密性；（连接装置按从下到上，从左到右的顺序）（2）试管口要略向下倾斜，防止因加热时药品里所吸收的水分变成水蒸气，在管口处冷凝成水滴而倒流，导致试管炸裂；（3）加一团棉花，防止加热时高锰酸钾粉末进入导管，堵塞导管；（4）加热时，先将试管均匀预热，然后集中在试管底部加热；（5）开始加热时排出的是空气，当气泡连续、均匀地放出时，氧气才比较纯净，此时才能收集；（6）停止加热时，先要把导管移出水面，然后再熄灭酒精灯，以防止倒吸，炸裂试管。二、分解过氧化氢制氧气除用加热高锰酸钾的方法制取氧气外，在实验室里还常常用分解过氧化氢的方法制取氧气。过氧化氢溶液在常温下可以分解放出氧气，但是，在利用过氧化氢溶液分解制取氧气时，通常还要放入少量二氧化锰，这是为什么呢？探究分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用1、实验（1）在试管中加入5mL5%过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，观察现象。（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，观察现象。（3）待上述试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管，观察现象。待试管中又没有现象发生时，在重复上述操作，观察现象。实验编号现象分析（1）（2）（3）结论带火星的木条不复燃加入二氧化锰后，带火星的木条复燃重新加入过氧化氢溶液，带火星木条又复燃2、分析与讨论（1）在实验（1）和（2）中木条是否复燃？发生这种现象的原因可能是什么?（2）在实验（3）的重复实验中，反应后二氧化锰有无变化？（3）综合分析实验（1）-（3）中所观察到的现象，你认为二氧化锰在过氧化氢分解的反应中起了什么作用？实验编号现象分析（1）带火星的木条不复燃（2）加入二氧化锰后，带火星的木条复燃（3）重新加入过氧化氢溶液，带火星木条又复燃结论二氧化锰能加快过氧化氢制氧气的速率，二氧化锰本身未见变化常温下过氧化氢溶液分解很慢，放出的氧气少，不足以使带火星的木条复燃二氧化锰加速了过氧化氢溶液的分解，放出的氧气使带火星的木条复燃氧气是过氧化氢产生的，二氧化锰只起加快产生氧气的作用二、分解过氧化氢制氧气1、药品：过氧化氢（H2O2）（二氧化锰MnO2）2、原理：3、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。催化剂在化学反应中所起的作用叫做催化作用。（改变化学反应的速率）特点：一变、两不变4、装置：固液不加热型H2O2H2OO21、概念：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。2、特点：一变多讨论分析上述两个制取氧气的反应，它们有什么共同特征？与化合反应有什么不同？四、分解反应(基本反应类型)在化学学习过程中，常常要用到分类的方法。例如，物质可以分为纯净物和混合物；化学反应可以分为化合反应和分解反应等。附：氧气的工业制法（蒸发液态空气法制氧气）实验室中常用过氧化氢或高锰酸钾分解制取氧气的方法，具有反应快、操作简便、便于收集等特点，但成本高，无法大量生产，只能用于实验室中。工业生产则需考虑原料是否易得、价格是否便宜、成本是否低廉、能否大量生产以及对环境的影响等。空气中约含21%的氧气，这是制取氧气的廉价、易得的原料。

因为任何液态物质都有一定的沸点，人们正是利用了物质的这一性质，在低温条件下加压，使空气转变为液态，然后蒸发。由于氮的沸点是-196℃，比液态氧（-183℃）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了。为了便于贮存、运输和使用，通常把氧气加压到15000KPa，并贮存在漆成蓝色的钢瓶中。近年来，膜分离技术得到迅速发展。利用这种技术，在一定压力下，让空气通过具有富集氧气功能的薄膜，可得到含氧量较高的富氧空气。利用这种膜进行多级分离，可以得到含90%以上氧气的富氧空气。富氧膜的研究在医疗、发酵工业、化学工业、富氧燃烧等方面得到重要应用。工业制氧与实验室制氧区别实验室制取的氧气是少量的，属于化学变化；而工业上是利用空气分离的方法大量制取氧气，原料来源广泛，使得成本降低，是利用了物质的基本性质（物理性质）。

工业制氧是将空气降温至液化，然后慢慢升温，利用各种气体的沸点不同，除去其他气体，从而制得较纯的氧气。

实验室制取气体的装置：发生装置+收集装置发生装置：收集装置：固液不加热型固固加热型向下排空气法向上排空气法排水法实验发生装置固液不加热型固固加热型如何确定实验的发生装置：固液不加热型：适用于反应物为固体和液体(或液体和液体)，反应条件为不加热(即常温下能发生化学反应)的反应。例如分解过氧化氢制氧气的反应固固加热型：适用于反应物为固体和固体，反应条件为加热的反应。例如加热分解高锰酸钾制氧气的反应由反应物的状态及反应条件决定气体收集装置向下排空气法向上排空气法排水法如何确定气体的收集装置：由气体的密度及溶解性决定固液