2023学年完整公开课版制取氧气2

引言：

氧气是我们日常生活中不可缺少的物质，它具有广泛的用途，如急救病人、气焊、炼钢、登山、潜水等都需要较为纯净的氧气，如何制取氧气？第一课时第二单元我们周围的空气实验室制取气体要从以下几个方面考虑:一、反应原理二、仪器装置(发生装置、收集装置)三、收集方法四、实验操作步骤和注意事项五、检验方法六、验满方法实验室制取氧气的反应原理

1、加热氯酸钾和二氧化锰固体

2、加热高锰酸钾固体。

3、分解过氧化氢溶液；

观察、填空过氧化氢溶液是一种____色液体；二氧化锰是一种____色固体；氯酸钾是一种____色固体；高锰酸钾是一种_______色固体。无黑白暗紫色(一).加热高锰酸钾制氧气：⑴加热高锰酸钾(KMnO4)。⑵用带火星的木条试验氧气的性质。实验编号现象原因带火星木条复燃氧气支持燃烧高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气反应式：KMnO4

K2MnO4

+MnO2

+

O2加热加热（1）在试管中加入5ml5％的过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，木条能否复燃？（2）在另一支试管中加入5ml5％的过氧化氢溶液，并加入少量二氧化锰，把带火星的木条伸入试管,现象是

。（3）在上支试管不再产生气泡时，再加入过氧化氢溶液，现象是

。(二).分解过氧化氢(H2O2)溶液制氧气：实验编号现象原因123

实验分析木条不复燃无氧气产生迅速产生气泡木条复燃产生了氧气又产生气泡木条复燃二氧化锰加快了反应速率二氧化锰仍然加快了反应速率又产生了氧气二氧化锰好象“永远用不完”，始终能改变过氧化氢的反应速率。催化剂（触媒）实验结束后，称一下二氧化锰的质量，会发现其质量不变。在化学反应中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叫催化剂（又叫触媒）。催化剂

“一变”：改变其他物质的化学反应速率（改变≠加快）“二不变”：本身的质量和化学性质都没有改变注意:①一个反应的催化剂并不是唯一的。②没有催化剂并不是意味着不能进行反应,只是反应速率不同。③催化剂不能增多或减少生成物的总质量。催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。【思考】在双氧水的分解反应中还有别的催化剂吗？答：有。如氧化铜、氧化铁、硫酸铜溶液等。⑵催化作用H2O2

H2O

+

O2反应式：过氧化氢水+氧气二氧化锰MnO2判断正误：1、催化剂只能加快化学反应的速率。（）2、在过氧化氢制氧气的反应中，如果不加入二氧化锰，产生氧气的量就少。（）3、一个反应只有一种催化剂。（）4、二氧化锰是催化剂。（）5、不同的反应，催化剂一定不同。（）×××××练习：1.下列有关催化剂的说法正确的是()A.催化剂就是用来加快化学反应速率的B.二氧化锰是催化剂C.没有二氧化锰的催化，过氧化氢也能分解放出氧气D.催化剂在化学反应前后的性质不变C2.关于催化剂的说法正确的是（）A.使用催化剂可以增加生成物的量B.加入催化剂化学反应速度一定加快C.不使用催化剂物质就不能发生化学反应D.使用催化剂能改变物质的化学反应速度D(三).加热氯酸钾(KClO3)和二氧化锰(MnO2)的混合物：⑴加热氯酸钾(KClO3)和二氧化锰(MnO2)的混合物。⑵用带火星的木条试验氧气的性质。实验编号现象原因⑵带火星木条复燃氧气支持燃烧氯酸钾氯化钾+氧气二氧化锰加热反应式：二氧化锰是这个反应的催化剂，加快这个反应的速率。(白色，稳定，要高温才能分解，需加入催化剂)KClO3

KCl

+

O2MnO2加热

比较：以上三种方法中，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法是催化分解过氧化氢(H2O2)溶液。因为此法不需加热，操作简便，安全、环保、节能。小结：实验室制氧气的反应原理⑵氯酸钾氯化钾+氧气二氧化锰加热二氧化锰⑴过氧化氢水+氧气(俗称：双氧水)⑶高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气加热上述三个制取氧气的反应有什么共同的特征？与化合反应有什么不同？都是由一种物质生成两种或两种以上其他物质。(四).分解反应由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应,叫分解反应。由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应,叫化合反应。AB……AB++……AB……AB++……注意:“一变多”。“多变一”。1.化合反应：2.分解反应：3.置换反应：第八单元学4.复分解反应：第十一单元学四种基本反应类型:氧化反应不属于四种基本反应类型1.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【课堂练习】2.下列变化属于分解反应的是()A.蒸发食盐水得到水和食盐B.燃烧乙炔生成二氧化碳和水C.加热高锰酸钾D.蒸发液态空气制得氮气和氧气C3.用氯酸钾分解制氧气的必要条件是（）A.加MnO2B.加KMnO4

C.隔绝空气D.加热D4.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法是()。A.通电使水分解：

B.双氧水催化分解：

C.加热高锰酸钾分解：

D.加热氯酸钾和二氧化锰的混合物：B2H2O

2H2↑+

O2

↑====通电2KClO3

2KCl

+

3O2↑====MnO2△2H2O2

2H2O+

O2

↑====MnO22KMnO4

K2MnO4

+

MnO2

+

O2

↑===△5.【05眉山】下列各物质反应后，都能生成氧气，其中最适合潜水艇里供给氧气的反应物是()因为Ｃ：①将人呼出的二氧化碳气体转化为氧气；②不需加热，不需用电，节约能源、操作简便等。A.KClO3B.H2O2C.Na2O2D.H2OC③2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2

2KClO3

2KCl

+

3O2↑====MnO2△①2H2O2

2H2O+

O2

↑====MnO2②2H2O

2H2↑+

O2

↑====通电④1.发生装置的选择依据：适用于：反应物为固态和液态，反应不需加热.适用于：反应物为固态，反应需加热.反应物的状态和反应条件二、仪器装置(发生装置、收集装置)固体+固体加热气体固体+液体气体实验装置的连接原则：从左到右，由下而上。注意：加热高锰酸钾时，试管口要塞一团棉花，防止高锰酸钾进入导管；加热氯酸钾时，试管口不能塞棉花。试管导管酒精灯铁架台水槽集气瓶棉花用加热法制取氧气的整套装置：

广口瓶

平底烧瓶

锥形瓶简单装置：过氧化氢分解制氧气的装置反应过程中能随时加液体的装置：固体+液体气体常温下制取氧气的整套装置：2H2O2

2H2O+

O2

↑====MnO22.收集装置的选择依据：排水法向下排空气法向上排空气法适用于：气体的密度比空气小，且不与空气中任何成分反应适用于：气体难溶于水或不易溶于水，且不与水反应适用于：气体的密度比空气大，且不与空气中任何成分反应排水发优点:1、收集的气体较纯2、便于观察气体是否已收集满气体的溶解性，气体的密度。3.氧气的收集装置和收集方法向上排空气法排水法(较纯)氧气的密度比空气略大氧气不易溶于水，不与水发生反应(由氧气的密度和溶解性决定)集气瓶玻璃片向上排空气法(较干燥)导管导管水槽集气瓶排水法(较纯)4、步骤①查②装

：检查装置的气密性（如何检查）：在试管中装少量高锰酸钾并在管口塞一团棉花（何用）：连接好导管和试管，并固定在铁架台上：将集气瓶盛满水，盖上玻璃片倒立在水槽中，点燃酒精灯先预热，后集中加热：气泡连续均匀的冒出时，开始收集氧气：收集完氧气后，把导管移出水面：熄灭酒精灯（原因？）⑦熄⑥离⑤收④点③定1.药品平铺于试管的底部，均匀受热。3.铁夹要夹在离试管口约1/3处。4.导管伸入试管不宜过长。排水法收集，导管只需伸进瓶口即可，向上排空气法收集，导管要伸到接近瓶底。四、实验室制取氧气的注意事项：便于氧气导出。防止冷凝水倒流，使试管炸裂。平衡，便于加热，防止加热时把铁夹的棉垫烧坏。用排水法收集时，导管要伸进瓶口的目的是让水洗去杂质，使氧气较纯。2.试管口要略向下倾斜。用向上排空气法收集时，导管要伸到接近瓶底的目的是便于将瓶里的空气排除干净，使氧气较纯。5.用高锰酸钾制取氧气时，要在试管口塞上一团棉花。6.加热时要先来回移动酒精灯，使试管受热均匀，然后再用酒精灯的外焰对着药品所在的部位加热。

防止高锰酸钾粉末进入导管，使集气瓶里的水变紫红色。(注意：用氯酸钾制氧气时试管口不能塞一团棉花。否则，会发生爆炸。)防止试管受热不均匀而炸裂。7.用排水法收集氧气，开始时冒出的气泡不宜立即收集，待到连续不断地冒出气泡时才收集。因为刚开始冒出的气泡主要是试管里的空气，此时若立即收集，使收集到的氧气不纯。防止水槽里的水倒流，引起试管炸裂。因为氧气的密度比空气大，所以集气瓶要正放。9.收集满氧气的集气瓶盖上玻璃片后要正放在桌面上。8.结束时，要先撤导管，后停止加热。注意1.长颈漏斗必须浸入液面以下2.导气管深入锥形瓶不易过长3.如果是分液漏斗则不需浸入液面以下不加热型固液混合知识升华控制反应的发生和停止控制反应的速率便于添加药品（一）、探究制取O2的发生装置上图E装置可以收集气体，装满水是利用排水法收集（气体是短管进长管出），不装水是排空气法收集（密度大的气体从长管进短管出，密度小的气体是短管进长管出）将带火星的木条放在集气瓶口，木条立即复燃，则证明集气瓶已充满氧气。五、检验：检验方法：验满方法：将带火星的木条伸进集气瓶里，木条立即复燃，则证明集气瓶里的气体是氧气。六、验满：工业制氧气的方法:分离液态空气法（利用液态氧与液态氮沸点不同进行分离）(无新物质生成，属物理变化)空气液态空气降温加压在-196OC的条件下蒸发液态氮(沸点为-196OC)变蒸气被蒸发出来。液态氧(沸点为-183OC)仍为液体留下来。(注：而实验室制取氧气，有新物质生成，属化学变化)KClO3

KCl

+

O2H2O2

H2O+

O2

KMnO4

K2MnO4

+

MnO2

+

O2

1.掌握实验室制取氧气的三种方法，记住以下反应的文字表达式和符号表达式：过氧化氢水+氧气二氧化锰

高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气加热氯酸钾氯化钾+氧气二氧化锰加热学完本课题你应该知道：MnO2MnO22.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（又叫触媒），催化剂在生产中有重要的作用。3.由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应,叫分解反应。4.实验室制取氧气的操作步骤及注意事项：①连接仪器，检查装置的气密性；②装药，并塞紧带导管的橡皮塞；③将大试管固定在铁架台上，并调整斜度和高度；④给试管加热(先预热)；⑤用排水收集气体；⑥把导管移出水面；⑦停止加热。

⑴步骤：⑵注意事项：①试管口要略向下倾斜。②铁夹要夹在离试管口约1/3处。③发生装置里的导管要稍露出橡皮塞。用排水法收集时，导管要伸进瓶口，用向上排空气法(见P112图)收集时，导管要伸到接近瓶底。

④用高锰酸钾制取氧气时，要在试管口塞上一团棉花。

⑤加热时要先来回移动酒精灯，使试管受热均匀，然后再用酒精灯的外焰对着药品所在的部位加热。

⑥用排水法收集氧气，开始时冒出的气泡不宜立即收集，待到连续不断地冒出气泡时才收集。结束时，要先撤导管，后停止加热。5.收集氧气的方法：6.用向上排空气法收集氧气时，检验集气瓶是否已充满氧气的方法：7.检验氧气的方法：将带火星的木条伸进集气瓶里，木条立即复燃，则证明瓶里的气体是氧气。将带火星的木条放在集气瓶口，木条立即复燃，则证明集气瓶已充满氧气。排水法和向上排空气法。1.下图是实验室制取氧气的装置图：请回答下列问题：⑴指出装置中有标号的仪器名称：①

；②

；③

；④

；⑤

；

⑥

。

酒精灯试管铁架台导管集气瓶水槽复习练习题:⑵实验时应注意：①实验前要检查装置的

性。②试管口要

。③给试管加热时，首先要

，然后

。

④导管口开始有气泡时，不宜立即收集，原因是

。⑤收集O2完毕时，要首先

，然后

。目的是

。⑥充满氧气的集气瓶应瓶口向

放在桌面上。气密略向下倾斜预热用外焰集中加热开始时冒出的气体是空气，若立即收集，则氧气不纯将导管从水槽中撤出停止加热防止水槽里的水进入试管，使试管炸裂上正⑶用氯酸钾制取氧气，不用二氧化锰作催化剂，改用其他物质仍能顺利制得氧气，这种物质是

。⑷在实验室里制取氧气时，有如下各实验操作步骤：a.向大试管中装入氯酸钾和二氧化锰的混合物，并塞紧带导管的橡皮塞；b.检查装置的气密性；c.给试管加热；d.将大试管固定在铁架台上，并调整斜度和高度；e.用排水收集气体，至收集完毕；f.撤掉酒精灯，并将它熄灭；g.将导管从水槽中撤出。正确的操作顺序是（填序号）

。其中最后两步不能颠倒的原因是

。高锰酸钾badcegf防止水槽里的水进入试管，使试管炸裂

⑸为保证收得一瓶较纯的氧气，必须要注意：

①集气瓶盛水时不能留有

；

②当导管口

冒出气泡时才开始收集。⑹用高锰酸钾制取一瓶氧气，并做细铁丝在氧气中燃烧的实验，①实验过程发现B瓶中的水变成紫红色，原因是：

。②用收集到的氧气做细铁丝燃烧的实验时，发现瓶底炸裂了，发生失误的操作原因可能是：

。空气泡均匀地、连续不断地试管口没有塞上一团棉花，有少量高锰酸钾进入了水中瓶里预先没有装少量水，或在瓶底铺上一薄层细砂⑺证明瓶里盛的是氧气的方法是

，用向上排气法收集氧气，证明已收满一瓶氧气的方法是

。用带火星的木条伸入瓶内，若木条复燃，说明瓶内盛的是氧气将带火星的木条放在瓶口，若木条复燃，表明集满氧气

下图是实验室用高锰酸钾制取和收集氧气的装置图，指出其中的四处错误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导管伸入集气瓶内太长2.【05南通】实验室中常用氯酸钾受热分解制取氧气。⑴写出该反应的文字表达式_____________________________________。⑵为组装制取氧气的发生装置和用排水法收集氧气的装置，请你从下图中选择所需的仪器(填序号，下同)

，装药品前应首先要

。adghci检查装置气密性氯酸钾氯化钾+氧气二氧化锰加热(3)实验室里还可采用右下图装置，通过分解过氧化氢(H2O2)的方法制取氧气。

cdf向上排空气法过氧化氢水+氧气二氧化锰写出该反应的文字表达式：

此装置中的锥形瓶可用上图中的哪些仪器替代_________，收集氧气的方法还可以用_______________。3.过氧化氢（化学式H2O2）溶液在MnO2作催化剂的条件下能迅速分解生成O2和H2O。分液漏斗可以通过调节活塞控制液体的滴加速度。回答下列问题：⑴分液漏斗中应放入的物质是

，锥形瓶中应放入的物质是

。⑵要收集一瓶较纯净的O2，应选择的装置是

（填字母）。过氧化氢溶液(或双氧水或H2O2溶液)；二氧化锰(或MnO2)Ｄ分液漏斗⑶某同学在观察到锥形内有大量气泡时，开始用B装置收集O2，经一段时间后，用带火星的木条伸入瓶口、瓶中、瓶底，都未见木条复燃。其原因是

。⑷若实验时用此法代替加热KMnO4制取O2。优点是

（填编号）。①生成物只有氧气②不需加热③需加热实验装置气密性不好(或实验装置漏气)②⑸装置A中反应很剧烈，据此提出实验安全注意事项

（填编号）。①控制液体的滴加速度②用体积较小的锥形瓶③加热反应物①4.阅读下文：甲烷（沼气的主要成份）的实验室制法：用无水醋酸钠和碱石灰两种固态药品，经研磨均匀混和后装入反应装置中，加热后产生甲烷气体。甲烷的物理性是没有颜色、没有气味的气体，比空气轻，极难溶于水。回答：(1)甲烷的物理性是:

。(2)本气体的发生装置可选用制_____的气体发生装置。(3)这种反应混合物（粉末）装入试管时，应用_____（或纸槽）加入试管。(4)甲烷气体可用_____________________法收集。没有颜色、没有气味的气体，比空气轻，极难溶于水氧气药匙向下排气法或排水集气5.如图所示是从空气中分离氧气的示意图：氧气:空气液态空气氮气、氧气分离加压降温升温氮气:

⑴请你写出从图中所获得的有关空气的主要组成、氧气和氮气的性质、从空气中分离氧气的过程属于什么变化等信息各一条。组成：

；性质：

；变化：

。空气主要由氮气和氧气组成液态氮的沸点比液态氧的沸点低从空气中分离氧气的过程属于物理变化⑵工业上使用的大量氧气，主要是用

的方法制取的，液态空气蒸发时

先变为气体蒸发出来，剩下的主要就是

。分离液态空气氮气液态氧空气的组成空气氧气二氧化碳水蒸气稀有气体:氮气及其他气体杂质78%21%0.03%0.03%0.94%(N2)(O2)(CO2)(H2O)（体积分数）一、氦He、氖Ne、氩Ar、氪Kr、氙Xe等P44本单元小结二、氧气物理性质化学性质1234在通常情况下，氧气是无色无气味的气体，密度比空气略大，不易溶解于水。C

+

O2

CO2

====点燃S

+

O2

SO2

====点燃4P

+

5O2

2P2O5

====点燃3Fe

+

2O2Fe3O4====点燃实验室制法反应原理====MnO2△2KClO3

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