《第三節(jié) 氧氣的實驗室制取》課件-初中化學(xué)-九年級上冊-魯教版

氧氣的實驗室制取

主講人：目錄01氧氣的性質(zhì)02實驗室制取氧氣的方法03氧氣的收集方法04實驗室制氧實驗的注意事項05氧氣制取實驗的拓展應(yīng)用氧氣的性質(zhì)01物理性質(zhì)氧氣在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的沸點為-183°C，熔點為-218°C，是液態(tài)和固態(tài)氧存在的溫度條件。氧氣的沸點和熔點01氧氣的密度比空氣略大，約為1.429g/L，在相同條件下，氧氣比空氣更重。氧氣的密度02氧氣在水中的溶解度較低，約為31mg/L（在20°C時），這也是水生生物能夠生存的重要條件之一。氧氣的溶解性03化學(xué)性質(zhì)01氧氣能顯著增強(qiáng)燃燒反應(yīng)，例如在火箭推進(jìn)器中作為氧化劑，幫助燃料燃燒產(chǎn)生巨大推力。助燃性02氧氣與多種物質(zhì)反應(yīng)時表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性，如鐵在氧氣中會生銹，形成氧化鐵。氧化反應(yīng)03人體細(xì)胞通過呼吸作用利用氧氣，將營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為能量，維持生命活動。支持呼吸氧氣的應(yīng)用醫(yī)療領(lǐng)域火箭推進(jìn)潛水活動工業(yè)生產(chǎn)氧氣用于呼吸支持，如重癥監(jiān)護(hù)和高壓氧治療，幫助患者恢復(fù)。氧氣在鋼鐵制造中用于提高爐溫，加速冶煉過程，提高生產(chǎn)效率。潛水員使用氧氣瓶進(jìn)行深海潛水，確保水下呼吸安全。液態(tài)氧作為火箭燃料的氧化劑，是實現(xiàn)航天發(fā)射的關(guān)鍵組成部分。實驗室制取氧氣的方法02常見制氧反應(yīng)加熱高錳酸鉀至分解，產(chǎn)生氧氣，常用于實驗室制取氧氣的演示實驗。高錳酸鉀分解反應(yīng)通過電解水的方式，可以得到氫氣和氧氣，此法在實驗室中用于制取高純度氧氣。水的電解反應(yīng)在二氧化錳催化下，過氧化氫迅速分解產(chǎn)生水和氧氣，是實驗室快速制氧的常用方法。過氧化氫分解反應(yīng)010203實驗裝置介紹實驗室中，氧氣發(fā)生器通過電解水的方式產(chǎn)生氧氣，設(shè)備簡單且操作方便。氧氣發(fā)生器氧氣制取后，通過氣體收集系統(tǒng)，如排水法或向上排空氣法，來收集純凈的氧氣。氣體收集系統(tǒng)使用加熱分解裝置，如加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物，可以制取氧氣，反應(yīng)后收集氣體。加熱分解裝置操作步驟與注意事項檢查裝置的氣密性在開始實驗前，確保所有連接處密封良好，避免氣體泄漏，保證實驗安全?？刂品磻?yīng)溫度正確處理反應(yīng)產(chǎn)物收集氧氣時要確保裝置的干燥和清潔，避免水分和雜質(zhì)混入，影響氧氣純度。加熱時要嚴(yán)格控制溫度，避免過熱導(dǎo)致反應(yīng)器破裂或生成有害副產(chǎn)品。使用安全防護(hù)措施實驗過程中應(yīng)佩戴防護(hù)眼鏡和手套，以防強(qiáng)氧化劑濺出造成傷害。氧氣的收集方法03排水法收集氧氣使用集氣瓶和水槽，確保集氣瓶倒置在水中，準(zhǔn)備收集產(chǎn)生的氧氣。裝置準(zhǔn)備01通過氧氣發(fā)生器產(chǎn)生的氧氣會逐漸置換出集氣瓶中的水，直至充滿整個瓶子。氣體置換02在確保反應(yīng)穩(wěn)定進(jìn)行的同時，慢慢打開導(dǎo)氣管，讓氧氣緩緩進(jìn)入集氣瓶中。收集過程03排氣法收集氧氣利用氧氣密度大于空氣的特性，通過向下排空氣的方式收集氧氣，適用于少量氧氣的收集。向下排空氣法01利用氧氣密度大于空氣的特性，通過向上排空氣的方式收集氧氣，適用于大量氧氣的收集。向上排空氣法02在水下收集氧氣，通過排水法排除空氣，適用于實驗室制取少量氧氣時的收集。水下收集法03收集方法的選擇依據(jù)氣體的溶解度選擇收集氧氣的方法時，需考慮氧氣在水中的溶解度較低，適合用排水法收集。氣體的密度氧氣密度大于空氣，可采用向上排空氣法收集，但需注意避免空氣中的雜質(zhì)混入。反應(yīng)容器的材質(zhì)根據(jù)反應(yīng)容器的耐壓性和耐腐蝕性選擇合適的收集方法，如使用玻璃瓶或塑料袋。實驗室安全標(biāo)準(zhǔn)確保收集方法符合實驗室安全操作規(guī)程，避免使用易燃易爆的材料或設(shè)備。實驗室制氧實驗的注意事項04安全操作規(guī)程進(jìn)行實驗時應(yīng)穿戴防護(hù)服、護(hù)目鏡和手套，以防化學(xué)物質(zhì)濺射或泄漏造成傷害。穿戴適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)裝備實驗中產(chǎn)生的副產(chǎn)物如氯氣等有毒，需妥善處理，防止環(huán)境污染和人身傷害。妥善處理反應(yīng)副產(chǎn)物在制取氧氣時，必須正確使用化學(xué)試劑，避免接觸皮膚或吸入有害氣體。正確使用化學(xué)試劑實驗后的處理實驗后，應(yīng)將使用過的化學(xué)試劑按照規(guī)定分類收集，避免污染環(huán)境。妥善處理化學(xué)廢料詳細(xì)記錄實驗過程中的數(shù)據(jù)和結(jié)果，為后續(xù)分析和實驗改進(jìn)提供依據(jù)。記錄實驗數(shù)據(jù)清洗并妥善存放實驗器材，確保下次使用時的準(zhǔn)確性和安全性。清理實驗器材廢棄物的處理在制氧實驗中產(chǎn)生的含錳廢渣需按照危險廢物處理規(guī)定進(jìn)行回收和處置。妥善處理含錳廢渣過氧化氫分解后產(chǎn)生的殘液應(yīng)收集并交由專業(yè)機(jī)構(gòu)處理，避免對環(huán)境造成污染。正確處理過氧化氫殘液實驗中使用的催化劑如二氧化錳等，在確保安全的前提下應(yīng)進(jìn)行回收再利用。回收利用催化劑氧氣制取實驗的拓展應(yīng)用05實驗室制氧與工業(yè)制氧比較規(guī)模差異實驗室制氧規(guī)模較小，適合教學(xué)和小規(guī)模研究；工業(yè)制氧規(guī)模龐大，滿足工業(yè)生產(chǎn)需求。成本效益實驗室制氧成本較高，但操作簡便；工業(yè)制氧成本較低，但設(shè)備投資和運行復(fù)雜。純度要求實驗室制氧純度要求相對較低，適合一般實驗；工業(yè)制氧純度高，滿足特殊工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。技術(shù)難度實驗室制氧技術(shù)簡單，易于掌握；工業(yè)制氧涉及復(fù)雜技術(shù)，需要專業(yè)人員操作。氧氣制取技術(shù)的創(chuàng)新電解水制氧01通過電解水的方式制取氧氣，該技術(shù)在可再生能源領(lǐng)域具有重要應(yīng)用，如太陽能和風(fēng)能。液態(tài)空氣分餾02利用液態(tài)空氣分餾技術(shù)，通過低溫蒸餾分離出氧氣，該方法在大規(guī)模工業(yè)制氧中得到應(yīng)用。光催化制氧03利用光催化劑在光照條件下分解水分子產(chǎn)生氧氣，該技術(shù)在環(huán)保和能源轉(zhuǎn)換領(lǐng)域具有潛力。氧氣制取在教育中的意義通過氧氣制取實驗，學(xué)生可以學(xué)習(xí)科學(xué)方法，培養(yǎng)觀察、實驗和問題解決能力。培養(yǎng)科學(xué)探究能力實驗中涉及的化學(xué)反應(yīng)，如電解水，幫助學(xué)生深入理解化學(xué)反應(yīng)的原理和過程。理解化學(xué)反應(yīng)原理氧氣制取實驗結(jié)合物理、化學(xué)知識，鼓勵學(xué)生進(jìn)行跨學(xué)科思考，拓寬知識視野。促進(jìn)跨學(xué)科學(xué)習(xí)氧氣的實驗室制取(1)

內(nèi)容摘要01內(nèi)容摘要

氧氣是地球大氣中的主要成分之一，約占空氣總體積的21。它是地球生物呼吸、燃燒等生命活動的基礎(chǔ)。在實驗室中，我們通常通過化學(xué)反應(yīng)來制取氧氣。本文將詳細(xì)介紹實驗室制取氧氣的方法、原理以及注意事項。實驗室制取氧氣的方法02實驗室制取氧氣的方法在實驗室中，過氧化氫溶液是一種常用的制氧原料。在二氧化錳的催化作用下，過氧化氫分解生成水和氧氣。反應(yīng)方程式如下：+O2操作步驟如下：（1）取一定量的過氧化氫溶液，倒入試管中；（2）加入適量的二氧化錳粉末作為催化劑；（3）用帶火星的木條伸入試管口，觀察是否有氧氣產(chǎn)生。1.分解過氧化氫溶液

氯酸鉀在加熱條件下分解生成氯化鉀和氧氣，反應(yīng)方程式如下：+3O2操作步驟如下：（1）取一定量的氯酸鉀固體，放入試管中；（2）用酒精燈加熱試管，觀察氧氣產(chǎn)生；（3）用帶火星的木條伸入試管口，觀察氧氣產(chǎn)生。2.加熱氯酸鉀

實驗室制取氧氣的原理03實驗室制取氧氣的原理過氧化氫在二氧化錳的催化作用下，分解生成水和氧氣。這是一種氧化還原反應(yīng)，過氧化氫作為還原劑，二氧化錳作為催化劑。1.分解過氧化氫溶液氯酸鉀在加熱條件下分解生成氯化鉀和氧氣。這是一種分解反應(yīng)，氯酸鉀作為反應(yīng)物，分解生成氯化鉀和氧氣。2.加熱氯酸鉀

注意事項04注意事項

1.實驗過程中，要注意安全操作，避免氧氣中毒。2.在加熱氯酸鉀時，要控制好加熱溫度，避免發(fā)生爆炸。3.實驗結(jié)束后，要及時關(guān)閉實驗裝置，確保安全?？偨Y(jié)05總結(jié)

實驗室制取氧氣是化學(xué)實驗中的重要內(nèi)容，通過了解實驗室制取氧氣的方法、原理以及注意事項，我們可以更好地掌握氧氣的制備過程，為化學(xué)學(xué)習(xí)和研究提供有力支持。氧氣的實驗室制取(2)

概要介紹01概要介紹

氧氣（O2）是一種無色、無味、無臭的氣體，是空氣中含量最高的氣體之一。氧氣在實驗室中具有廣泛的用途，如化學(xué)實驗、生物學(xué)實驗、醫(yī)學(xué)研究等。實驗室制取氧氣的方法有多種，本文將介紹其中一種常見的制取方法。實驗室制取氧氣的方法02實驗室制取氧氣的方法過氧化氫分解法（1）原理：過氧化氫（H2O2）在二氧化錳（MnO2）的催化作用下分解生成水和氧氣?；瘜W(xué)方程式+O2（2）操作步驟：將一定量的過氧化氫溶液倒入試管中；向試管中加入適量的二氧化錳粉末；將試管口用橡皮塞塞緊，將試管固定在鐵架臺上；用導(dǎo)管將試管連接到集氣瓶上，收集氧氣。1.方法一

氯酸鉀分解法（1）原理：氯酸鉀在二氧化錳（MnO2）的催化作用下分解生成氯化鉀和氧氣?；瘜W(xué)方程式+3O2（2）操作步驟：將一定量的氯酸鉀固體放入試管中；向試管中加入適量的二氧化錳粉末；將試管口用橡皮塞塞緊，將試管固定在鐵架臺上；加熱試管，用導(dǎo)管將試管連接到集氣瓶上，收集氧氣。2.方法二

注意事項03注意事項

1.實驗過程中要嚴(yán)格遵守實驗室安全規(guī)定，防止發(fā)生意外事故；2.操作過程中要避免直接接觸試劑，以免對身體造成傷害；3.加熱過程中要注意溫度控制，避免試管炸裂；4.收集氧氣時，要注意集氣瓶內(nèi)氣體濃度，防止氧氣泄露；5.實驗結(jié)束后，要及時清理實驗器材，確保實驗室環(huán)境整潔。結(jié)論04結(jié)論

本文介紹了兩種實驗室制取氧氣的方法，即過氧化氫分解法和氯酸鉀分解法。通過這些方法，可以方便地在實驗室中制取氧氣，為各類實驗和研究提供便利。氧氣的實驗室制取(3)

簡述要點01簡述要點

氧氣是我們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡臍怏w，其在生命過程中的重要性不言而喻。在實驗室環(huán)境中，對氧氣的需求也尤為顯著，尤其是在科學(xué)研究、化學(xué)實驗和生物研究中。本文將詳細(xì)介紹氧氣的實驗室制取方法，幫助讀者了解并掌握這一基本技能。氧氣的實驗室制取原理02氧氣的實驗室制取原理（1）設(shè)備準(zhǔn)備：反應(yīng)釜、加熱設(shè)備、導(dǎo)管、收集瓶等。（2）試劑準(zhǔn)備：氯酸鉀、二氧化錳（作為催化劑）。（3）操作過程：將氯酸鉀和二氧化錳放入反應(yīng)釜中，連接導(dǎo)管和收集瓶，加熱至氯酸鉀開始分解，產(chǎn)生的氧氣將通過導(dǎo)管進(jìn)入收集瓶中。1.氯酸鉀分解法

（1）設(shè)備準(zhǔn)備：反應(yīng)瓶、攪拌器、導(dǎo)管、收集瓶等。（2）試劑準(zhǔn)備：過氧化氫溶液、二氧化錳（作為催化劑）。（3）操作過程：將過氧化氫溶液和二氧化錳加入反應(yīng)瓶中，通過攪拌引發(fā)過氧化氫分解，產(chǎn)生的氧氣將通過導(dǎo)管進(jìn)入收集瓶中。2.過氧化氫分解法

實驗注意事項03實驗注意事項

1.安全第一2.試劑的用量3.溫度控制在操作過程中，必須注意實驗室安全，避免化學(xué)品的直接接觸和吸入。試劑的用量需要精確控制，尤其是氯酸鉀和過氧化氫的濃度，以免影響實驗效果。對于氯酸鉀分解法，需要控制加熱溫度，避免過高溫度導(dǎo)致反應(yīng)過于劇烈。實驗注意事項二氧化錳在此實驗中作為催化劑，可以加快反應(yīng)速度，但需要注意其用量也要精確控制。4.催化劑的作用氧氣的收集需要使用專門的收集瓶，確保氣體的純凈。5.氧氣的收集

結(jié)論04結(jié)論

氧氣的實驗室制取是實驗室中的基礎(chǔ)實驗之一，掌握這一技能對于科學(xué)研究和實驗工作具有重要的價值。通過本文的介紹，讀者可以了解到氧氣的制取原理、實驗步驟以及實驗注意事項，以便在實際操作中能夠安全、有效地制取氧氣。氧氣的實驗室制取(4)

原理01原理

氧氣的實驗室制取主要采用化學(xué)方法，最常用的是過氧化氫（H2O2）和二氧化錳（MnO2）的反應(yīng)。在這個反應(yīng)中，過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣。試劑02試劑

1.過氧化氫（H2O2）2.二氧化錳（MnO2）3.倒錐形瓶

用于盛放反應(yīng)物和生成物。濃度為30的過氧化氫溶液。干燥的二氧化錳粉末。試劑

4.集氣瓶用于收集產(chǎn)生的氧氣。5.燒杯用于配制過氧化氫溶液。6.滴定管用于配制過氧化氫溶液。

操作步驟03操作步驟

1.使用前檢查燒杯和集氣瓶是否干凈，如有污漬需用濃硫酸洗凈。2.在燒杯中加入適量的30過氧化氫溶液，然后用滴定管小心地加入適量的二氧化錳粉末。3.觀察反應(yīng)過程，如有氣泡產(chǎn)生，說明過氧化氫正在分解。4.收集產(chǎn)生的氧氣，將集氣瓶口向上放置，使氧氣自然流入瓶中。5.實驗結(jié)束后，將實驗廢液按照化學(xué)品廢物處理規(guī)