实验活动1：氧气的实验室制取与性质学生实验报告单

实验活动1：氧气的实验室制取与性质学生实验报告单实验名称：氧气的实验室制取与性质探究实验日期：________年____月____日实验者：____________班级：________学号：________同组实验者：____________(若有)指导教师：____________实验地点：____________一、实验目的1.学习并掌握实验室中利用高锰酸钾受热分解制取氧气的原理和操作方法。2.练习固体加热制取气体的装置连接、气密性检查、气体收集及验满等基本实验操作。3.通过观察和记录氧气与木炭、铁丝、蜡烛等物质反应的现象，加深对氧气助燃性等化学性质的理解。4.初步学会观察、记录实验现象，并能对现象进行分析，得出初步结论。5.培养严谨的实验态度、规范的操作技能和安全实验的意识。二、实验原理1.氧气的制取：实验室常用加热高锰酸钾（KMnO₄）的方法制取氧气。高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气。化学方程式：____________________________________2.氧气的性质：*物理性质：通常状况下，氧气是一种无色、无味的气体，密度比空气略大，不易溶于水。*化学性质：氧气是一种化学性质比较活泼的气体，具有助燃性，能与许多物质发生氧化反应。*与碳反应：碳在氧气中燃烧，发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。*与铁反应：铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体。*与石蜡反应：石蜡在氧气中燃烧比在空气中更剧烈，发出白光，放出热量，集气瓶内壁有水雾出现，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。三、实验用品1.仪器：试管、单孔橡皮塞、导气管、集气瓶（若干）、水槽、铁架台（带铁夹）、酒精灯、药匙、坩埚钳、燃烧匙、玻璃片、火柴、棉花、镊子。2.药品：高锰酸钾（KMnO₄）、木炭（C）、铁丝（Fe）、蜡烛、澄清石灰水[Ca(OH)₂]。四、实验步骤与现象记录（一）氧气的制取与收集实验步骤实验现象记录:-----------------------------------------------------------------------:---------------------------------------------------------------------------1.**检查装置气密性：**连接好制取氧气的装置（如图所示）。将导管的一端浸入水中，用手紧握试管外壁。导管口有_______冒出，松开手后，导管内形成一段_______。2.**装入药品并固定：**取少量高锰酸钾晶体，放入试管中，并在试管口放一团棉花，用带导管的橡皮塞塞紧试管口，将试管固定在铁架台上（试管口略向下倾斜）。棉花的作用是：____________________________________。3.**加热：**点燃酒精灯，先对试管进行预热，然后将火焰集中在药品部位加热。4.**收集气体：**

a.**排水法收集：**待导管口有连续均匀的气泡冒出时，将导管伸入盛满水的集气瓶中（集气瓶倒置在水槽中）。当集气瓶口有大气泡冒出时，说明已收集满。在水下用玻璃片盖住集气瓶口，将集气瓶移出水面，正放在桌面上。

b.**向上排空气法收集（备用，可选）：**将导管伸入集气瓶底部，用带火星的木条放在集气瓶口验满。a.集气瓶内水面_______，瓶内充满_______色气体。

b.验满时，带火星木条_______。5.**撤离与熄灭：**实验结束时，先将导管从水槽中移出，然后再熄灭酒精灯。防止____________________________________。（二）氧气性质的探究实验内容实验步骤实验现象:-------------------:-----------------------------------------------------------------------:-----------------------------------------------------------------------1.**木炭在氧气中燃烧**用坩埚钳夹取一小块木炭，在酒精灯上加热至红热，然后将其由瓶口缓慢伸入盛有氧气的集气瓶中。燃烧停止后，向集气瓶中倒入少量澄清石灰水，振荡。木炭在氧气中燃烧，发出_______光，放出_______，生成一种能使澄清石灰水_______的气体。2.**铁丝在氧气中燃烧**取一段细铁丝，用砂纸打磨光亮，绕成螺旋状，在其末端系一根火柴梗。点燃火柴梗，待火柴梗快燃尽时，将铁丝由瓶口缓慢伸入盛有氧气的集气瓶中（集气瓶底部预先放少量水或铺一层细沙）。铁丝在氧气中_______燃烧，_______四射，放出大量_______，生成一种_______色固体。3.**蜡烛在氧气中燃烧**用燃烧匙取一小块蜡烛，点燃后，将燃烧匙缓慢伸入盛有氧气的集气瓶中。观察现象。燃烧停止后，向集气瓶中倒入少量澄清石灰水，振荡。蜡烛在氧气中燃烧比在空气中_______，发出_______光，放出热量。集气瓶内壁有_______出现，倒入澄清石灰水后，石灰水_______。五、实验结论与解释1.氧气的制取：本次实验成功制取并收集到了氧气。根据实验现象和_______（填检验方法），证明收集到的气体是氧气。高锰酸钾受热分解的化学方程式为：____________________________________2.氧气的物理性质：氧气是一种_______色、_______味的气体，密度比空气_______，_______溶于水。3.氧气的化学性质：*氧气是一种化学性质_______的气体，具有_______性，能支持燃烧。*木炭在氧气中燃烧生成了_______（填化学式），反应的化学方程式为：________________________。*铁丝在氧气中燃烧生成了_______（填化学式），反应的化学方程式为：________________________。集气瓶底部放水或细沙的目的是________________________。*蜡烛在氧气中燃烧生成了_______和_______（填化学式）。六、问题与讨论1.加热高锰酸钾制取氧气时，试管口为什么要略向下倾斜？如果试管口向上倾斜，可能会导致什么后果？_________________________________________________________________________________________2.用排水法收集氧气时，为什么要等导管口有连续均匀的气泡冒出时才开始收集？刚开始冒出的气泡主要是什么气体？_________________________________________________________________________________________3.铁丝在氧气中燃烧的实验中，铁丝为什么要绕成螺旋状？火柴梗的作用是什么？如果实验时铁丝没有燃烧，可能的原因有哪些？（至少列举两点）_________________________________________________________________________________________4.比较木炭、铁丝、蜡烛在空气和氧气中燃烧的现象，说明了什么？_________________________________________________________________________________________七、实验反思1.本次实验中，你认为自己操作最成功的地方是什么？有哪些不足之处？_________________________________________________________________________________________2.在实验过程中，你遇到了哪些问题？是如何解决的？_________________________________________________________________________________________3.通过本次实验，你对实验室制取气体的一般思路和方法有何体会？对氧气的性质有了哪些更深入的认识？_____________________________________________________________________________