实验三氧气的获得方法即氧气的性质.doc

实验三：演示实验的准备与实验教学研究氧气的获得方法及氧气的性质一、 实验计划（方案）：、获得氧气的方法：思路：1、反应原理：条件（常温、加热、催化剂等）、药品、反应的化学表达式；2、实验装置（发生装置和收集装置）；3、如何验证所制得的气体是目标气体。a 加热高锰酸钾：（1）原理：KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2 仪器试剂：高锰酸钾（分析纯）、导气管、试管、集气瓶、酒精灯、水槽、铁架台等；（2）步骤：查：检查装置气密性：把导管的一端浸入水里，两手紧贴试管的外壁，如果装置不漏气，里面的空气受热膨胀，导管口有气泡冒出。松开手后，导气管中液面上升；装：将药品装入试管，放棉花，并塞好单孔塞（药品要平铺在试管底部，均匀受热）；定：将试管固定在铁架台上（仪器装配原则：先下后上，先左后右）；点：点燃酒精灯，均匀受热后，固定底部加热；收：用排水法收集氧气时，集气瓶满水后倒放入水槽中（瓶口要在水面下），导管伸到瓶口处即可，当集气瓶口有气泡则证明已经收集满氧气（用排水法集气时，应注意当气泡从导管口连续均匀放出时再收集，否则收集的气体中混有空气，）；离：收集完毕后，先将导管撤离水槽；熄：最后熄灭酒精灯。检验：将带火星的木条放在集气瓶口，观察是否复燃。（3）现象：导管口有气泡冒出，带火星的木条复燃；（4）实验装置：如下图（5）实验装置注意事项：检验气体的气密性； 酒精灯内的酒精不超过酒精灯容积的2/3。酒精灯的外焰要对准药品所在部位加热。药品要平铺在底部，均匀受热。试管口要略向下倾斜。防止药品中湿存的水分受热后变成水蒸气，遇冷成水倒流回试管底部，使试管炸裂。试管口要塞一团棉花，否则反应过程中有高锰酸钾粉末冲出，导致导管显紫红色，收集的氧气也略显紫红色；铁夹要夹在试管的中上部。试管内导管稍露胶塞即可，便于气体排出。（6）操作注意事项：正确的加热方法：先在试管下方来回移动，再用外焰集中加热盛药品的部位；用向上排空气法集气时，导管要伸入集气瓶底部。加热刚开始，排出的气体含有空气，不宜收集；用排水法集气时，导管在瓶口即可。当气泡连续均匀放出时方可收集(否则收集的气体中混有空气)。当瓶口有大气泡冒出时，证明巳满。实验完毕时要先将导气管从水槽中取出，再停止加热。若先移去酒精灯，管内温度降低，气体体积缩小，管内成半真空状态，水槽中的水将倒流入红热的试管内，致使试管破裂。盛满氧气的集气瓶应正放。(氧气的密度比空气的略大)；b加热氯酸钾（二氧化锰做催化剂的条件下）：（1）原理：仪器试剂：氯酸钾（分析纯）、二氧化锰（分析纯）、导气管、试管、集气瓶、酒精灯、水槽等；（2）步骤：（同高锰酸钾制取氧气的步骤一样）连接装置：从左到右，自下而上；检查装置气密性；装药品，药品平铺在试管底部；连接好试管和导管，固定在铁架台上。将集气瓶盛满水，盖上玻璃片倒立于水槽中。点燃酒精灯，先预热，再给药品加热。待气泡连续且均匀冒出时收集气体。收集完后，将氧气瓶正放在桌上，把导管撤离水面；再熄灭酒精灯；检验：将带火星的木条放在集气瓶口，观察是否复燃。（3）现象：导管口有气泡冒出，带火星的木条复燃；（4）实验装置：如下图c 双氧水制取氧气（二氧化锰做催化剂的条件下）：（1）原理：仪器试剂：30%过氧化氢溶液、二氧化锰（分析纯）、导气管、锥形瓶、集气瓶、分液漏斗、水槽等；（2）步骤：在锥形瓶里盛二氧化锰1克，塞上配有分液漏斗和导管的橡皮塞。在小烧杯中加水40毫升，加入30的浓过氧化氢10毫升，用玻璃棒缓缓搅和后注入分液漏斗内，（图7-7）。从分液漏斗慢慢注入稀释的过氧化氢溶液，受二氧化锰的催化作用，即有氧气放出。（3）注意事项：收集氧气的时候，集气瓶一定要装满水，且不能有气泡，无需加热。集气完后要用玻璃片盖好，不要让氧气漏出，造成浪费。、氧气的性质实验：a 炭在氧气中燃烧：目的：注意炭要燃烧到什么程度再伸入氧气中现象会明显。步骤：用排水法收集一集气瓶的氧气，点燃酒精灯，用镊子夹取一小块炭，让炭在火焰上烧至红热状态，然后伸入盛有氧气的集气瓶中，观察现象。等燃烧完后，立即向瓶内倒入一些澄清石灰水，盖上玻璃片，振荡后，观察现象。现象：燃烧得更旺，发出耀眼的白光，集气瓶壁会热说明有大量的热量放出，生成的无色气体能使澄清石灰水变浑浊。原理：反应方程式为：C+O2CO2 CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O注意事项：炭要燃烧到红热状态，烧完后，要记得倒入澄清石灰水。b 硫在氧气中燃烧：目的：注意怎样加热能使硫的火焰明显，以及如何更好进行比较。步骤：用排水法收集一集气瓶的氧气，可先将玻璃棒加热少许时间，再用玻璃棒蘸取一些硫粉，这样蘸的硫粉比较多，火焰也比较明显，将硫粉伸入酒精灯的火焰中加热到发生燃烧，观察硫在空气里燃烧的现象，再迅速将其伸入氧气瓶中，观察现象。反应结束后迅速取出玻璃棒盖上毛玻璃片，待冷却后将集气瓶倒扣在水槽中，使SO2溶解在水中方针产生污染。现象：在空气中燃烧的火焰为淡蓝色并且火焰很小，在氧气中燃烧更旺，发出明亮的蓝紫色火焰，并且生成一种带有刺激性气味的气体，瓶壁会热,说明有大量热放出。原理：反应方程式为：S+O2SO2注意事项：硫为易燃易爆物使用时要多加小心，反应完后，产生的为二氧化硫，直接排入空气中会污染空气，因此，可以往集气瓶中加入水或碱液。c 铁丝在氧气中燃烧：目的：如何使这个实验成功，铁丝要如何加热，如何做才能使实验一次成功。步骤：用排水法收集一集气瓶的氧气，不要全部收集满，留一些水在里面，把细铁丝用砂纸打亮，再把光亮银白色的铁丝缠在火柴上，要缠好，一圈一圈的缠成螺旋状，点燃火柴，在火柴就要燃烧完的时候，也就是基本上火柴是红的，还剩一小部分还在燃烧时，慢慢伸入集气瓶，要由上而下的慢慢伸入，且不要让铁丝落入集气瓶中。现象：铁丝剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，在集气瓶壁看见黑色固体附着。原理：反应方程式为：3Fe+2O2Fe3O4注意事项：集气的时候，一定要留些水在里面，要在火柴就要燃尽的时候伸入，否则很容易不成功，要慢慢地伸入，不要让铁丝落入瓶底，否则会使瓶底破裂。d 蜡烛在氧气中燃烧：目的：如何使此实验现象更明显，如何使前后现象更好进行比较。步骤：用向上排空气法收集一集气瓶氧气，并且用带火星的木条检验是否集满，蜡烛用铁丝缠上，并用镊子夹住铁丝，这时先点燃蜡烛，让学生观察好此时的现象，并且注意火焰大小，然后迅速把蜡烛伸入集气瓶中，确认学生观察好现象后，取出蜡烛，倒进一些澄清的石灰水，振荡，观察现象。现象：蜡烛比在空气中燃烧更旺，有水雾，加澄清石灰水后，石灰水变浑浊。解释：发生的是有机物燃烧的反应，产物是二氧化碳和水注意事项：用镊子夹住铁丝是为了防止手被烫伤，用排空气法是为了不引入水，要得到干燥的氧气。二、 实验记录：1、 试验方法及步骤：（详见实验计划）；2、 实验操作条件：a 仪器：酒精灯、玻璃棒、铁架台、砂纸、镊子、集气瓶、导气管、锥形瓶、水槽、分液漏斗等；b 试剂：氯酸钾（分析纯）、高锰酸钾（分析纯）、30%的过氧化氢溶液、二氧化锰（分析纯）、澄清石灰水、硫粉、木炭、铁丝、小蜡烛、蒸馏水等；3、 实验最大的收获：a 四个燃烧实验的现象要注意与在空气中的燃烧现象的比较；b 实验方案的设计和演示时要注意实验条件、实验操作、产物检验、产物安全、现象观察的设计等；c 实验方案要围绕实验是否直观（清晰可见）、简单、安全、可靠及创意性如何进行；4、 教学片断：【导入】我们都知道，氧气是空气的主要成分之一，它和世间万物如影随形。地球上的一切生物都离不开氧气，这和氧气的性质有关，今天我们来共同通过实验认识性质活泼的氧气。【板书】性质活泼的氧气1、 物理性质：2、 化学性质：【过渡】展示铁丝并提出问题：你见过铁丝在空气中燃烧的现象吗？那么铁丝在氧气中也能燃烧吗？【教师演示】演示实验，讲清注意事项。1.用排水法收集一集气瓶的氧气，不要全部收集满，留一些水在里面；2.把细铁丝用砂纸打亮，再把光亮银白色的铁丝缠在火柴上，要缠好，一圈一圈的缠成螺旋状；3.点燃火