课题制取氧气

课题制取氧气课题3

制取氧气第2页,共40页，2024年2月25日，星期天供给呼吸O2

?氧气是一种化学性质比较活泼的气体，它可以跟很多物质发生化学反应，有很多重要的用途。那么，在工业上怎样制得氧气呢？在实验室中我们又如何制得氧气呢？第3页,共40页，2024年2月25日，星期天（一）反应原理？（二）实验装置？（四）收集方法及依据？（五）检验和验满？（六）注意事项？（三）实验步骤？实验室制取气体要从以下几个方面考虑:第4页,共40页，2024年2月25日，星期天分解过氧化氢（H2O2）--无色液体加热氯酸钾（KClO3）--白色固体加热高锰酸钾（KMnO4）-暗紫色固体一、实验室制取氧气的方法：分析：三种物质的共同点？(都含有氧元素)第5页,共40页，2024年2月25日，星期天探究：用高锰酸钾制氧气高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气加热

KMnO4K2MnO4+MnO2+O2加热文字表达式符号表达式1、反应原理2、实验装置（1）在右图所示装置中，使用了哪些仪器？（2）哪部分是气体发生装置，哪部分是气体收集装置？发生装置收集装置第6页,共40页，2024年2月25日，星期天

气体的收集方法向上排空气法向下排空气法用来收集不易溶于水且不与水反应的气体用来收集密度比空气大的气体用来收集密度比空气小的气体排水法3、收集方法

讨论：1、氧气可用那些方法收集？为什么？答：氧气可用排水法和向上排气法收集，原因是氧气的密度比空气大，且不易溶于水

讨论：2、气体收集方法的选择依据什么？较纯净较干燥较干燥第7页,共40页，2024年2月25日，星期天（1）、如何检验收集到的是氧气？答：将一支带火星的木条伸进集气瓶内，若木条复燃，证明是氧气。答：将一支带火星的木条伸到集气瓶口，若木条复燃，证明已集满。（2）、用向上排空气法收集氧气，如何验满？（3）、用排水法收集氧气时，如何判断已经收集满？答：当集气瓶口有气泡出现时，表示已收满4、检验和验满第8页,共40页，2024年2月25日，星期天①查②装③定④点⑤收⑦熄⑥离检查装置的气密性把药品装入试管内将试管固定在铁架台上点燃酒精灯收集气体把导管移离水面熄灭酒精灯口诀：(茶庄定点收利息)5、实验步骤及注意事项第9页,共40页，2024年2月25日，星期天发生装置收集装置外焰加热药品平铺夹持在距管口约1/3处若用高锰酸钾制氧气应在管口塞一团棉花试管口略低于试管底部导管伸出橡皮塞约0.5cm导管只能伸于集气瓶口实验中应该注意哪些事项？第10页,共40页，2024年2月25日，星期天1.加热时为什么试管口要略向下倾斜？答：防止冷凝水倒流，炸裂试管2.加热KMnO4时试管口为何要放棉花？答：防止KMnO4粉末进入导管，阻塞导管3.停止加热时，为什么要先移导管出水面，后熄灭酒精灯？答：防止水倒流，致使试管炸裂实验中应该注意哪些事项？第11页,共40页，2024年2月25日，星期天4.导管口开始有气泡放出时，为什么不宜立即收集？答：此时的气体中含有空气，会使收集到的气体不纯净。5.用排水法时，什么时候开始收集？答：有连续均匀的气泡产生时开始收集6.收集满氧气的集气瓶如何放置？答：盖上玻璃片，正放在桌上第12页,共40页，2024年2月25日，星期天练习：下图是实验室用高锰酸钾制取和收集氧气的装置图，指出其中的五处错误②③④①⑤第13页,共40页，2024年2月25日，星期天步骤一：在常温下，把带火星的木条伸入过氧化氢溶液的试管，观察木条是否复燃？现象：木条不能复燃，分析：过氧化氢溶液在常温下分解缓慢，放出的氧气少。探究：过氧化氢（H2O2）溶液制取氧气第14页,共40页，2024年2月25日，星期天现象：木条复燃了分析：常温下过氧化氢溶液遇到二氧化锰（MnO2）时分解加速，放出大量的氧气。步骤二：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。观察发生的现象。过氧化氢水+氧气二氧化锰文字表达式：H2O2H2O+O2MnO2符号表达式：第15页,共40页，2024年2月25日，星期天步骤三：反应停止后，重新加入过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管。观察发生的现象。现象：木条复燃了分析：二氧化锰（MnO2）仍然起作用，使过氧化氢快速分解，好像永远用不完。第16页,共40页，2024年2月25日，星期天实验编号(1)(2)(3)结论有气泡冒出，木条复燃有气泡冒出，木条又复燃木条不能复燃现象分析过氧化氢溶液在常温下分解缓慢，放出的氧气少。常温下过氧化氢溶液遇到二氧化锰（MnO2）时快速产生氧气。二氧化锰（MnO2）反应前后化学性质未发生改变，仍然能使氧化氢溶液常温下快速产生氧气。常温下二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率，且反应前后化学性质不变。第17页,共40页，2024年2月25日，星期天催化剂的特点:一变二不变1、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）。“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在反应前后都没有改变2、催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。讨论：(1)催化剂的作用_____________________(2)不加催化剂的影响_______________________(3)催化剂应具备的条件_____________________改变(加快或减慢)反应速率反应速率不同，但生成物质量不变。“一变”、“两不变”催化剂第18页,共40页，2024年2月25日，星期天第19页,共40页，2024年2月25日，星期天练习：下列有关催化剂的说法正确的是（）A、在化学反应中加快其他物质的反应速率，而本身的质量和性质在化学反应前后均不改变的物质称为催化剂B、二氧化锰是催化剂C、在化学反应中改变其他物质的反应速率，而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有改变的物质称为催化剂D、要使过氧化氢溶液分解出氧气，必须加入二氧化锰，否则就不能发生分解反应第20页,共40页，2024年2月25日，星期天反应物都是固体，反应需要加热反应物是固体和液体，反应不需要加热固液常温型固体加热型发生装置的选择过氧化氢水+氧气二氧化锰高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气加热分液漏斗长颈漏斗第21页,共40页，2024年2月25日，星期天小丽同学欲通过实验证明“二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂”这一命题，她设计并完成了下表所示的探究实验：实验一实验二实验三实验操作实验现象取5ml5%的过氧化氢溶液于试管中，伸入带火星的木条向盛水的试管加入二氧化锰，伸入带火星的木条木条不复燃没有明显现象实验结论或总结结论总结过氧化氢溶液在常温下分解缓慢，放出的氧气少。水遇二氧化锰不产生氧气二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂向盛过氧化氢溶液于试管中加入二氧化锰，伸入带火星的木条有气泡产生，木条复燃二氧化锰能加快过过氧化氢的分解速率我会做第22页,共40页，2024年2月25日，星期天

(1)请你帮助小丽同学填写上表中未填完的表格；

(2)实验一和实验二起的作用是_____________________________________________________；

(3)小英同学认为仅凭上述实验还不能得出?“总结”中的结论，原因____________________________；于是他补充了两个实验：第一在实验前和实验(洗涤、干燥、称量)两次称量二氧化锰的质量，其目的是_____________________；第二是利用实验三反应后的剩余物继续实验，接下来的实验操作、现象和结论是___________________________________________________________________________________。对比实验。说明检验反应后质量是否改变在常温下和水遇二氧化锰不产生氧气。未检验反应后质量和化学性质是否改变。向试管中再加适量过氧化氢溶液，将带火星的木条伸入试管口，木条复燃。说明二氧化锰化学性质未变第23页,共40页，2024年2月25日，星期天探究：加热氯酸钾（KClO3）和二氧化锰（MnO2）制取氧气（1）在右图所示装置中，使用了哪些仪器？（2）哪部分是气体发生装置，哪部分是气体收集装置？编号现象原因（1）导管口有气泡冒出，并较快收集到一瓶气体氯酸钾分解产生氧气；氧气不易溶于水（2）带火星的木条复燃氧气支持燃烧氯酸钾氯化钾+氧气二氧化锰加热文字表达式KClO3KCl+O2MnO2加热符号表达式第24页,共40页，2024年2月25日，星期天2、氯酸钾氯化钾+氧气二氧化锰加热3、高锰酸钾高锰酸钾+二氧化锰+氧气加热1、过氧化氢水+氧气二氧化锰讨论与辨析

从反应物和生成物的种数上分析,下面三个反应你发现这三个反应有什么共同特点？是否还有其它共同点？反应物：都只有一种

生成物：有两种或两种以上分解反应：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。特点是“一变多”A=B+C+···第25页,共40页，2024年2月25日，星期天分解反应概念

由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应，叫做分解反应化合反应

由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应，叫做化合反应特点“一变多”的化学反应

X→A+B+…

“多变一”的化学反应C+D+…→Y联系两者都是化学反应的基本类型之一第26页,共40页，2024年2月25日，星期天练习：有下列变化1）2）Fe+CuSO4——FeSO4+Cu3）液态空气——液氧+氮气4）Cu2(OH)2CO3——CuO+H2O+CO2↑5）Zn+H2SO4——ZnSO4+H2↑6）CO+O2——CO2以上属于分解反应的是_____，属于化合反应的是____；KMnO4—K2MnO4+MnO2+O2↑△△△点燃第27页,共40页，2024年2月25日，星期天1、分离液态空气法:2、膜分离技术法以上两种方法均为物理变化空气降温加压液态空气蒸馏(沸点低)出去的是:留下的是:(沸点高)氮气氧气氧气的工业制法第28页,共40页，2024年2月25日，星期天概括与总结：通过本节课的学习，你学到了哪些知识与方法？1.实验室制取氧气的方法、原理和实验装置2.分解反应、催化剂和催化作用的概念4.工业上制取大量氧气的方法3.实验室制取气体，根据原理确定实验装置的方法。第29页,共40页，2024年2月25日，星期天一．选择题1、实验室收集氧气，可以用向上排空气法或排水法的原因有：①氧气不易溶于水②氧气易溶于水③氧气是无色无味的气体④氧气的密度比空气大⑤氧气的密度比空气小，其中正确的是（）A．①⑤B．②④C．①④D．①③④2、用高锰酸钾制取氧气时,必须用到的一组仪器是（）A．铁架台、试管、集气瓶、酒精灯B．试管、导气管、酒精灯、胶头滴管C．铁架台、烧杯、酒精灯、导气管D．试管、漏斗、集气瓶、水槽第30页,共40页，2024年2月25日，星期天3、下列变化中，属于分解反应的是（）。

A.铁在氧气中燃烧B.加热过氧化氢

C.蜡烛燃烧D.加热高锰酸钾4、化学研究的对象是（）A．物体B．运动C．物质D．实验5、下列变化不属于化学变化的是（）。A.用液态空气制氧气B.加热氧化汞制氧气C.加热氯酸钾制氧气D.绿色植物光合作用6、用托盘天平称量10g粗盐，天平调零后，在称量过程中，发现指针向左偏移，此时的操作是（）A.减少砝码B．添加粗盐C．减少粗盐D．调节平衡螺母第31页,共40页，2024年2月25日，星期天7、催化剂在化学反应前后：①质量变少；②质量不变；③化学性质改变；④化学性质不变；⑤二氧化锰可以作为各种化学反应的催化剂。在上述说法中正确的是（）。A.①和③B.②和④C.②④和⑤D.②和③8、某气体既能用排水法收集，又能用向上排空气法收集，则该气体具有的物理性质是（）。A.难溶于水，密度比空气密度大B.难溶于水，密度比空气密度小C.易溶于水，密度比空气密度大D.易溶于水，密度比空气密度小第32页,共40页，2024年2月25日，星期天9、(2008年山东潍坊)小亮同学设计右图装置来制取并收集气体，你认为他能制得的气体是（）A．用KMnO4粉末制取O2

B．用KClO3和MnO2制取O2

C．用Zn和稀硫酸制取H2

D．用石灰石和稀盐酸制取CO211、下列反应（反应条件略去）既不属于化合反应，也不属于分解反是（）A．磷+氧气→五氧化二磷B．二氧化碳＋水→碳酸C．高锰酸钾→锰酸钾＋二氧化锰＋氧气D．碳酸钙＋盐酸→氯化钙＋水＋二氧化碳第33页,共40页，2024年2月25日，星期天练习：验满氧气的方法是：鉴别二氧化碳的方法是：1、鉴别氧气的方法是：验满二氧化碳的方法是：

将带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃，证明该气体为氧气

将带火星的木条放于集气瓶口，木条复燃，证明已收集满氧气.

向集气瓶内注入澄清石灰水，石灰水变浑浊，证明该气体是二氧化碳

将燃着的木条放于集气瓶口，木条熄灭，证明已收集满二氧化碳.第34页,共40页，2024年2月25日，星期天2、右图是实验室用高锰酸钾制取和收集氧气的装置图：abcdefabcdef(1)指出图中有标号的仪器名称试管水槽导管铁架台酒精灯集气瓶(2)实验时要注意：①试管口要____________；其目的是______________________________；②给试管加热时要先____，停止加热时要先_____________再

，以免_____________________________.(3)上述收集气体的方法叫________，怎样使收集到的气体基本不含氮气？

.(4)用上述装置来制取气体应满足下列条件中的_____(填序号)A.反应物都是固体B.反应需加热C.制得的气体不易溶于水D.制得气体密度比空气大略低于试管底部防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管预热先将导管移离水面停止加热水沿导管倒流回热的试管底部，炸裂试管排水集气法①将集气瓶装满水，不留气泡;ABC②气泡连续而均匀放出时开始收集第35页,共40页，2024年2月25日，星期天3、列实验指定容器中的水，其解释没有体现水的主要作用的是（）

ABCD实验装置

解释集气瓶中的水：吸收放出的热量量筒中的水：通过水体积的变化得出O2体积硫在氧气中燃烧测定空气中氧气含量铁丝在氧气中燃烧排水法收集氢气集气瓶中的水：冷却溅落融熔物，防止集气瓶炸裂集气瓶中的水：水先将集气瓶内的空气排净，后便于观察H2何时收集满第36页,共40页，2024年2月25日，星期天4.同时加热下列物质，最易放出氧气的一组物质是（）A.纯净的氯酸钾B.混有高锰酸钾的氯酸钾C.纯净的二氧化锰D.混有氧化镁的氯酸钾5、关于催化剂的说法正确的是（）A.加入催化剂化学反应速率一定加快B.不使用催化剂物质就不能发生化学反应C.使用催化剂可增加生成物的质量D.催化剂在化学反应前后质量和化学性质均未改变6、化学实验中，用剩的药品应（）A.放回原试剂瓶中以免浪费B.倒入废液缸中C.交还实验室另行保管D.随便处理第37页,共40页，2024年2月25日，星期天7、下列关于实验室制取氧气的四种说法中，正确的是（）

A．必须选择