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氧气的实验室制法上课课件、 (2)

发布时间:2013-12-01 10:32:08  

第四单元 第三节 氧气
第1课时 氧气的实验室制法

工业制氧气: 回忆 分离液态空气法
空气 加 压
降 温
氮气 液态空气 蒸 发
据沸点不同

-196℃

液氧

氧气
-183℃

通电分解水: 水
H2O

通电

氢气 + 氧气
H2 O2

实验室制取气体物质的思路分析 1、选择反应物 2、如何控制反应条件 3、确定发生装置 4、确定收集装置 5、是否环保、安全

一、选择反应物
你认为下列哪些物质可作为实验室制取 氧气的物质?
1、水( H2O ) √ 2、二氧化碳(CO2) √ 3、食盐(主要成分为NaCl) 4、高锰酸钾(KMnO4)√ 5、过氧化氢( H2O2)√ 6、甲烷(CH4) 7、氯酸钾(KClO3)√ 这些物质中含有氧元素

资料介绍
(1)KMnO4高锰酸钾是一种紫黑色的固体,在加热时能 产生氧气,成本较高。

(2)KClO3 氯酸钾是一种白色固体,加热时能产生氧气, 如果混有可燃性杂质可能会发生爆炸。 (3)H2O2过氧化氢又称双氧水,是一种无色的液体,常 温下就可生成氧气和水,反应速度适中,价格低廉。

过氧化氢

水+氧气

(4)CO2是一种气体,不易放出氧气。 (5)H2O水在通电的条件下能产生氧气,成本高,反应 速度太慢。

二、确定化学反应、控制反应条件
某同学认为:确定实验室制取气体的化学反应时,应考 虑以下几方面因素。你是否同意他的观点?你还考虑到了 哪些因素?

A.原料是否容易获得 B.实验条件是否容易控制 C.实验装置是否容易装配 D.实验操作是否安全可靠 生成物是否有污染、是否节省能源等

发现问题:
过氧化氢 反应速率慢
有什么办法可以让过氧化氢反应的速率加快吗?

水+氧气

在实验室中常用的方法:向过氧化
氢溶液中加入二氧化锰来制取氧气。

实验探究:
过氧化氢溶液

二氧化锰

观察: 向A、B两支试管中分别倒入过氧化氢溶液,
再向B试管中加入少量二氧化锰粉末,将带火星的木条 伸入试管口,观察现象。

? 二氧化锰在实验前后化学性 质变了没有?

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。

催化剂

加快或减慢

能够改变其他物质的化学 反应速率,本身的质量和化 学性质在反应前后不变的物 质。
催化作用

催化剂的特点
? 一变

改变其他物质的化学反应速率。 ? 两不变 本身的质量和化学性质在化学反应前 后不改变。

催化剂的应用
催化剂在化工生产过程中有重要作用, 有的反应如果没有催化剂就不能进行, 大多数化工生产都有催化剂的参与。例 如,在石油炼制过程中,用高效催化剂

生产汽油、煤油等;在汽车尾气处理中 用催化剂促进有害气体的转化;酿造工 业和制药工业都要用酶作催化剂,某些 酶制剂还是宝贵的药物。

催化剂的应用

汽车尾气排放管 中的催化剂

某些抗衰老化妆品 中含有催化剂

反应原理
过氧化氢
H2O2 二氧化锰

水 +氧气 (分解反应)
H2O O2

利用其他含有氧元素的物质,例如高锰酸钾 (KMnO4)、氯酸钾(KClO3)等也可以制得 氧气。 高锰酸钾 加热 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 KMnO4 K2MnO4 MnO2 O2 二氧化锰 氯酸钾 氯化钾 +氧气 加热 KClO3 KCl O2

三、选择发生装置

①试管

②烧杯

③锥形瓶

④ 酒精灯

⑤分液漏斗

⑥单孔 橡皮塞

⑦双孔 橡皮塞

⑧导管

实验室制取氧气的发生装置

√ 固液不加热 固体加热

四、选择收集装置
气体

空气

空气
气体

向上排空气法 密度比空气大

向下排空气法 密度比空气小

排水法 不溶于水

小资料
通常状况下,氧气不易溶于水,且不与水反应;在 0℃,1个标准大气压下,其密度为1.429g/L,空气的密 度为1.293g/L。

实验室制取氧气的收集装置

排水法

向上排空气法

排水法收集氧气具体操作过程:
先将集气瓶中盛满水,用玻璃 片盖住瓶口,然后倒立在水槽 中。当导管口有连续而均匀的 气泡冒出时,再把导管口伸入 到装满水的集气瓶中,等瓶里 的水排完以后,在水里用玻璃 片盖住瓶口,把集气瓶移出水 槽,正放在桌面上。

实验室制取氧气的装置



氧气的实验室制法
1、连接装置仪器

实验过程 (用排水法收集)

2、检查装置的气密性
3、装药品(先向锥形瓶中加二氧化锰粉末, 再向分液漏斗中加过氧化氢溶液); 4、将集气瓶装满水倒立在水槽里,当试管 的气泡连续并均匀地放出时,开始收集 5、当瓶口有气泡连续冒出时说明收集满了,将 盖有毛玻璃片的集气瓶移出水槽,并正放在桌子 上。

交流反思:实验中的注意事项
1、实验前应首先检查装置的气密性;
2、导管刚露出橡皮塞即可 3、当导管口有连续均匀的气泡产生时,再 收集气体; 4、取出后的集气瓶应正放。

实验注意事项:

过氧化氢制氧气

①如何检查装置气密性? 先将活塞关闭,导管一端 伸入水槽中,双手(或用热 毛巾)捂住锥形瓶,看是否 有气泡冒出。

②装药品的顺序 先固后液 ③分液漏斗的作用
能控制反应的发生速率

五、检验方法:
如何检验一瓶气体就是氧气呢?

检验方法: 将带火星的木条伸入集气瓶内, 如果木条复燃,则说明该气体就是氧气。

六、验满方法

直接观察: 集气 瓶里的水完全排净, 集气瓶口冒出大气 泡,说明氧气已经 满了。

验满方法: 将带 火星的木条

放在集 气瓶口,如果木条 复燃,则说明氧气 已经满了。

七、储存方法
正放在桌子上, 并盖上毛玻璃片

长话短说
一、氧气的实验室制法 1.药品 过氧化氢溶液和二氧化锰 2.反应原理 过氧化氢二氧化锰 水 + 氧气 3.实验装置 (1)发生装置 固液不加热

(2)收集装置 排水法或向上排空气法
4、操作步骤 连、查、装、收、放

5.检验方法 将带火星的木条伸入集气瓶内,如果

木条复燃,则说明该气体就是氧气。 6.验满方法 将带火星的木条放在集气瓶口,如果木 条复燃,则说明氧气已经满了。

实验室也可以用高锰酸钾制取氧气:
反应原理:
高锰酸钾
加热

锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气

试管 铁架台 A__________B_________

2、装置
制取装置

导管 C__________D_________ 酒精灯
水槽 集气瓶 E___________F_________

收集装置

1、 下列关于催化剂的说法正确的是( D )

A.二氧化锰是催化剂。
B.催化剂能加快化学反应速率,增加生成物的 质量。 C.没有催化剂,过氧化氢就不能产生氧气。

D.在过氧化氢制氧气的反应中,二氧化锰起催 化作用

2、一氧化氮在常温下是一种难溶于水的气体, 密度比空气略大;它在空气中能跟氧气迅速 反应采生成二氧化氮。现要收集一氧化氮气 体可用的方法是( B) A.向上排空气法。 B.排水法。 C.排水法或向上排空气法。 D.排水法或向下排空气法。

想一想
实验室制取氧气的实验步骤:
装置的气密性 (1)连接装置,检查____________;
二氧化锰 (2)向锥形瓶中加入__________;

(3)塞好带有分液漏斗和导气管的橡皮塞;
过氧化氢 (4)向分液漏斗中加入___________; 连续均匀气泡 (5)等导管口有___________产生时,再收 集一瓶氧气。

中考连接
(2012· 德阳)下面是实验室用双氧水和二氧化锰 制取氧气及探究其化学性质的装置图:请回答:

(1)写出标号①仪器的名称是 。(1分) (2)实验室制取氧气应选用的发生装置是 ; 收集装置可选用D装置,理由是 ;如果 用E装置收集氧气,气体应从 (填“a” 或“b”)进入。(3分)

中考连接
(2012· 德阳)下面是实验室用双氧水和二氧化锰 制取氧气及探究其化学性质的装置图:请回答:

(3)写出实验室制取氧气的文字表达式 式 。(2分) (4)观察F装置中的实验现象:红磷在氧气中剧烈 燃烧,产生大量白烟,这是因为生成了_______ (填化学式)的固体小颗粒的缘故。(2分)


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