制取氧氣 2015.10上課

課題3制取氧氣一、氧氣的實驗室制法原理①加熱高錳酸鉀(KMnO4)③加熱氯酸鉀(KClO3)和二氧化錳（MnO2）②分解過氧化氫(H2O2)

A__________B________C__________D_______E_________F________試管鐵架臺酒精燈導(dǎo)管集氣瓶水槽儀器名稱:發(fā)生裝置收集裝置ABCDEF棉花1、加熱高錳酸鉀制氧氣實驗編號現(xiàn)象（1）（2）導(dǎo)管口有氣泡冒出，瓶內(nèi)水面下降帶火星的木條復(fù)燃高錳酸鉀錳酸鉀＋二氧化錳＋氧氣加熱（暗紫色固體）

（黑色粉末）KMnO4

K2MnO4MnO2O22、實驗探究：分解過氧化氫制氧氣的反應(yīng)中二氧化錳的作用（1）在試管中加入5mL5％的過氧化氫溶液，把帶火星的木條伸入試管，木條

復(fù)燃。不（2）向上述試管中加入少量二氧化錳，把帶火星的木條伸入試管,現(xiàn)象是

。迅速產(chǎn)生氣泡，木條復(fù)燃（3）在上支試管不再產(chǎn)生氣泡時，再加入過氧化氫溶液，現(xiàn)象是

。又產(chǎn)生氣泡，木條復(fù)燃【思考1】在第2個實驗中，是不是過氧化氫與二氧化錳反應(yīng)生成了氧氣呢？過氧化氫+二氧化錳→氧氣+？【思考2】二氧化錳好象永遠也用不完，二氧化錳在這個反應(yīng)中到底扮演了一個什么角色呢？實驗編號現(xiàn)象分析123結(jié)論實驗分析木條不復(fù)燃常溫下過氧化氫溶液分解緩慢，產(chǎn)生的氧氣很少。又產(chǎn)生氣泡、木條復(fù)燃迅速產(chǎn)生大量氣泡、木條復(fù)燃過氧化氫分解加快，產(chǎn)生較多氧氣二氧化錳對過氧化氫溶液的分解有催化作用二氧化錳對過氧化氫的分解有催化作用，是催化劑在化學(xué)反應(yīng)里能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)叫催化劑（又叫觸媒）。催化劑

“一變”：改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率（改變≠加快）“二不變”：本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都沒有改變催化劑的特點催化作用：催化劑在化學(xué)反應(yīng)中所起的作用①能改變其它物質(zhì)的反應(yīng)速率，這里的“改變”包括加快和減慢兩種含義（一般指加快）。②催化劑的化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后沒有改變，但是物理性質(zhì)可能改變。對于某些指定的化學(xué)反應(yīng)，沒有催化劑并不意味著該反應(yīng)不能進行，只是速率不一樣而已。③催化劑并不具有通用性，如二氧化錳在過氧化氫分解制取氧氣時，能夠起催化作用，是催化劑，但對于其他反應(yīng)就不一定了。④同一化學(xué)反應(yīng)可有多種催化劑。如過氧化氫分解制取氧氣時，既可用二氧化錳做催化劑，也可用硫酸銅溶液做催化劑。練習(xí)：下列有關(guān)催化劑的敘述正確的是（）A、在化學(xué)反應(yīng)里能加快其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和性質(zhì)在反應(yīng)前后沒有改變的物質(zhì)。B、二氧化錳是催化劑。C、在化學(xué)反應(yīng)里能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后都沒有改變的物質(zhì)。D、要使過氧化氫溶液分解出氧氣，必須要加入二氧化錳，否則就不能發(fā)生反應(yīng)。C催化劑在化學(xué)反應(yīng)中所起的作用是（A）加快化學(xué)反應(yīng)速率（B）使生成物質(zhì)量增加（C）改變化學(xué)反應(yīng)速率（D）減慢化學(xué)反應(yīng)速率Ｃ

H2O2

H2O

O2反應(yīng)原理過氧化氫水＋氧氣二氧化錳此反應(yīng)中，二氧化錳既不是反應(yīng)物也不是生成物，是一種催化劑，是反應(yīng)條件，所以二氧化錳寫在箭頭的上方。3、分解過氧化氫溶液制取氧氣制氣裝置4、加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物反應(yīng)原理文字表達式氯酸鉀

(白色固體)二氧化錳加熱氯化鉀+

氧氣白色固體符號表達式KClO3

MnO2KClO2+加熱氯酸鉀制取氧氣的裝置三個反應(yīng)有何特點？

由一種物質(zhì)生成兩種或兩種以上其它物質(zhì)的反應(yīng)，叫做分解反應(yīng)。過氧化氫二氧化錳

水＋氧氣氯酸鉀氯化鉀＋氧氣高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣加熱特點：ABA+B

一變多反應(yīng)物1種生成物2種或2種以上二氧化錳加熱歸納氧氣的實驗室制法表示：分解反應(yīng)概念

由一種反應(yīng)物生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應(yīng)，叫做分解反應(yīng)化合反應(yīng)

由兩種或兩種以上物質(zhì)生成另一種物質(zhì)的反應(yīng)，叫做化合反應(yīng)特點“一變多”的化學(xué)反應(yīng)

X→A+B+…

“多變一”的化學(xué)反應(yīng)C+D+…→Y聯(lián)系兩者都是化學(xué)反應(yīng)的基本類型之一二、氧氣的工業(yè)制法工業(yè)上生產(chǎn)大量氧氣是用分離空氣的方法在低溫條件下加壓，使空氣轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)空氣，然后蒸發(fā)。由于液態(tài)氮的沸點比液態(tài)氧的沸點低，因此氮氣首先從液態(tài)空氣中蒸發(fā)出來，剩下的主要就是液態(tài)氧。（物理變化）分離空氣法空氣降溫加壓液態(tài)空氣液態(tài)氮氣液態(tài)氧氣（-196℃）（-183℃）利用沸點不同蒸發(fā)液態(tài)氮氣先蒸發(fā)，剩下的主要是液態(tài)氧氣，再把它貯存起來氮氣液氧加熱高錳酸鉀制取氧氣的操作步驟第一步、檢查裝置的氣密性【原理】升高溫度，使試管內(nèi)空氣受熱膨脹。方法：把導(dǎo)管一端浸入水里，用手緊握試管，導(dǎo)管口有氣泡冒出。松開手，導(dǎo)管中形成一段水柱（液柱），則裝置氣密性良好（不漏氣）。實驗活動1氧氣的實驗室制取與性質(zhì)第二步把高錳酸鉀裝入試管將藥品裝入試管，在試管口放一團棉花，用帶導(dǎo)管的橡膠塞塞緊試管。藥品要平鋪在試管底部。（1）為什么用高錳酸鉀制氧氣要在試管口放一團棉花？防止加熱時高錳酸鉀粉末隨氧氣流進入導(dǎo)氣管。（2）為什么藥品要平鋪在試管底部？受熱均勻，還可增大受熱面積?！緝x器組裝原則】從下到上，從左到右第三步將試管固定在鐵架臺上

試管口為什么要略向下傾斜？防止冷凝水回流到熱的試管底部，使試管炸裂。第四步點燃酒精燈（先預(yù)熱）加熱時先要將酒精燈在試管下方來回移動，讓試管均勻受熱，然后用酒精燈的外焰對準藥品部位加熱。第五步用排水法收集氧氣

用排水法收集氣體時，導(dǎo)管口開始有氣泡放出時，不宜立即收集，要等氣泡連續(xù)均勻放出時再收集；當瓶口邊緣有大量氣泡冒出時，氣體已集滿。注意①用排水法集氣時，集氣瓶充滿水后倒放入水槽中（瓶口要在水面下），導(dǎo)管伸到瓶口處即可；②用向上排空氣法集氣時，集氣瓶正放，導(dǎo)管口要接近集氣瓶底部（便于排出空氣）為什么導(dǎo)管口開始有氣泡冒出時，不能立即收集氧氣？開始冒出的氣泡是空氣第六步收集完畢，先將導(dǎo)管撤離水槽，再熄滅酒精燈。實驗結(jié)束時為什么要先從水槽中取出導(dǎo)管，后熄滅酒精燈？防止水倒吸回熱的試管，使試管炸裂。收集滿氧氣的集氣瓶為什么要正立放在桌面上？因為氧氣的密度比空氣的密度大，倒放會使氧氣從瓶口與玻璃片的縫隙處散逸到空氣中。O2O2操作步驟查檢查裝置的氣密性裝將藥品裝入試管，用帶導(dǎo)管的橡膠塞塞緊試管定將試管固定在鐵架臺上點點燃酒精燈，先將試管均勻受熱后對準試管中的藥品部位加熱收用排水法收集氧氣移收集完畢，將導(dǎo)管移出水槽熄熄滅酒精燈操作步驟：查裝定點收移熄諧音記憶：茶莊定點收利息安裝注意點：用外焰對準藥品加熱檢查有無燈芯和酒精試管口要略向下傾斜導(dǎo)管口只能插在集氣瓶口附近導(dǎo)管只需稍微露出膠塞必需使用膠皮管鐵夾夾在試管中上部檢驗與驗滿檢驗：將帶火星的木條伸入瓶內(nèi)，如木條復(fù)燃，說明瓶內(nèi)裝的是氧氣驗滿：帶火星的木條放在瓶口，如木條復(fù)燃，說明瓶內(nèi)氧氣已滿。用向上排空氣法收集時，將帶火星的木條放在瓶口，如果木條復(fù)燃，說明該瓶內(nèi)的氧氣已滿。用排水法收集時，當氣泡從瓶口邊緣冒出時，說明該瓶內(nèi)的氧氣已滿實驗室制取氧氣時，裝藥品的大試管口應(yīng)（A）朝下（B）朝上（C）略向下傾斜（D）略向上傾斜實驗室采用排水法收集氧氣時，需將導(dǎo)氣管伸入盛滿水的集氣瓶，這個操作應(yīng)在（A）加熱固體藥品前（B）與加熱固體藥品同時（C）開始有氣泡放出時（D）氣泡連續(xù)并均勻放出時ＣＤ下圖是實驗室用高錳酸鉀制取和收集氧氣的裝置圖，指出其中的五處錯誤②③④①（1）沒在試管口塞一小團棉花。（2）鐵夾要夾在離試管口1/3處。（3）試管口不應(yīng)向上傾斜。（4）伸入試管中的導(dǎo)氣管過長。易出錯的地方鐵夾應(yīng)夾在離試管口約1/3處試管口要放一團棉花試管口要略向下傾斜（防止冷凝水倒流回熱的試管底部，使試管炸裂）試管內(nèi)的導(dǎo)管稍微露出橡皮塞即可，（便于氣體的排出）要用酒精燈火焰的外焰對準藥品部位加熱導(dǎo)管只要稍微露出集氣瓶口即可（排水法）實驗室制取氣體裝置的確定P113氣體發(fā)生裝置反應(yīng)物的狀態(tài)反應(yīng)條件（是否需加熱、催化劑等）氣體收集裝置排空氣法密度比空氣大：向上排氣法密度比空氣?。合蛳屡艢夥ㄅ潘ǎú灰兹苡谒?、不與水反應(yīng)）固體與固體反應(yīng)固體與液體反應(yīng)液體與液體反應(yīng)過氧化氫制氧氣和氯酸鉀制氧氣的實驗裝置是否相同？有哪些不一樣？想一想分解過氧化氫溶液制氧氣加熱氯酸鉀和二氧化錳制氧氣固液不加熱型長頸漏斗末端必須伸入液面以下，進行液封，防止生成的氣體從長頸漏斗下端逸出。分液漏斗可控制液體流速，控制反應(yīng)進行的速率，得到平穩(wěn)氣流。可用注射器代替。實驗裝置選擇（發(fā)生裝置和收集裝置）：發(fā)生裝置的選擇依據(jù)：反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件固液不加熱適用于：反應(yīng)物為固體和液體的混合物，反應(yīng)不需加熱固固加熱適用于：反應(yīng)物是固體（一種或多種），反應(yīng)需要加熱排水法向下排空氣法向上排空氣法適用范圍：難溶于水且不與水發(fā)生反應(yīng)的氣體

適用范圍：密度比空氣大，不與空氣反應(yīng)，氣體無毒

適用于：密度比空氣小，不與空氣中任何成分反應(yīng)，氣體無毒

排水法優(yōu)點:1、收集的氣體較純（但不干燥）2、便于觀察氣體是否已收集滿排空氣法優(yōu)點：操作簡便（氣體干燥但不純凈）收集裝置的選擇依據(jù)：氣體的溶解性，氣體的密度已知在通常情況下，過氧化氫

水＋氧氣，且反應(yīng)迅速，據(jù)此設(shè)計一套用下圖所示儀器組裝成的制取和收集氧氣的裝置，⑴第1套：選用儀器（填選項）

，（排水法）⑵第2套：選用儀器（填選項）

，（向上排空氣法）B、C、D、E、AB、C、F、A二氧化錳已知氨氣是一種無色有刺激性氣味的氣體，密度小于空氣，極易溶于水。實驗室常用堿石灰和硫酸銨兩種固體混合加熱的方法制取氨氣。根據(jù)所學(xué)的知識判斷，實驗室制取氨氣時發(fā)生裝置應(yīng)選擇（）裝置，收集裝置應(yīng)選擇（）裝置。ABDEC

AC實驗室常用下列裝置研究氣體的制取和性質(zhì)，根據(jù)所學(xué)知識回答下列問題。一氧化氮氣體難溶于水，密度略小于空氣，在空氣中容易發(fā)生下列反應(yīng)：一氧化氮+氧氣