课题课题2 2 制取氧气制取氧气学习目标：学习目标： 学会实验室制取氧气的方法和原理学会实验室制取氧气的方法和原理第三单元第三单元过氧化氢制取氧气：过氧化氢制取氧气：操作操作现象现象结论结论（1 1）（2 2）木条没有复燃木条没有复燃木条复燃木条复燃生成了氧气生成了氧气几乎没有氧气生成几乎没有氧气生成H H2 2O O2 2 H H2 2O+OO+O2 2MnO2 2原理原理: 过氧化氢过氧化氢_水水+氧气氧气二氧化锰二氧化锰催化剂：催化剂： 在化学反应里能在化学反应里能改变改变其他物质的反应速率，而本身其他物质的反应速率，而本身的的质量质量和和化学性质化学性质在化学反应前后都在化学反应前后都不发生改变不发生改变的物质的物质叫催化剂（又叫触媒）叫催化剂（又叫触媒）在在化学化学反应反应里里: :改变其他物质改变其他物质反应速率反应速率: :自身的自身的质量质量和和化学性质化学性质不变不变催化作用：催化剂在化学变化中所起的作用叫催化作用催化作用：催化剂在化学变化中所起的作用叫催化作用“一变一变”“二不变二不变”2.2.不能增加或减少生成物的质量不能增加或减少生成物的质量1.1.催化剂不能决定反应的发生和停止催化剂不能决定反应的发生和停止3.3.二氧化锰并不是在任何情况下都做催化剂二氧化锰并不是在任何情况下都做催化剂备注备注练习：练习：下列有关催化剂的说法正确的是（下列有关催化剂的说法正确的是（ ） A A、在化学反应中加快其他物质的反应速率，而本身的、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 B、二氧化锰是催化剂、二氧化锰是催化剂 C C、在化学反应中改变其他物质的反应速率，而本身的、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催化剂 D D、要使过氧化氢溶液分解出氧气，必须加入二氧化锰，、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否则就不能发生分解反应实验室制氧气的一般环节实验室制氧气的一般环节: :一、药品：一、药品： 过氧化氢溶液过氧化氢溶液( (俗称双氧水俗称双氧水) ) 氯酸钾氯酸钾 ( (用二氧化锰做催化剂用二氧化锰做催化剂) ) 高锰酸钾高锰酸钾( (无色液体无色液体) )( (白色固体白色固体) )( (黑色固体黑色固体) )( (暗紫色固体暗紫色固体) )二、原理：二、原理：过氧化氢过氧化氢水水+ +氧气氧气二氧化锰二氧化锰H H2 2O O2 2HH2 2O+OO+O2 2MnOMnO2 2KMnOKMnO4 4KK2 2MnOMnO4 4+MnO+MnO2 2+O+O2 2高锰酸钾高锰酸钾锰酸钾锰酸钾+ +二氧化锰二氧化锰+ +氧气氧气氯酸钾氯酸钾氯化钾氯化钾+ +氧气氧气二氧化锰二氧化锰KClOKClO3 3KCl+OKCl+O2 2MnOMnO2 2气体发生装置气体发生装置v反应物的状态反应物的状态v反应条件反应条件固液常温型固液常温型固体加热型固体加热型讨论：讨论：v标准装置跟简易装置相比的优点：标准装置跟简易装置相比的优点：1、可以随时添加双氧水；、可以随时添加双氧水； 2、可以制取的氧气量较多。、可以制取的氧气量较多。讨论：讨论：v如果用的是分液漏斗，那装置的优点：如果用的是分液漏斗，那装置的优点：1、可以达到随开随用，随关随停的效果；、可以达到随开随用，随关随停的效果；2、可以通过控制液体滴下来的速度来控制、可以通过控制液体滴下来的速度来控制产生气体的快慢；产生气体的快慢； 3、可以得到较稳定的气流。、可以得到较稳定的气流。 气体收集装置气体收集装置:排空气法和排水法排空气法和排水法v取决于气体的密度取决于气体的密度密度比空气大，向上排空气法收集密度比空气大，向上排空气法收集密度比空气小，向下排空气法收集密度比空气小，向下排空气法收集注意：以下情况绝对不能用排空气法收集注意：以下情况绝对不能用排空气法收集气体有毒；气体有毒；能与空气中某些成分反应；能与空气中某些成分反应；密度与空气接近。密度与空气接近。v取决于气体在水中的溶解性取决于气体在水中的溶解性当气体难溶于水、不易溶于水或者不溶于水当气体难溶于水、不易溶于水或者不溶于水时，可以用排水法收集。时，可以用排水法收集。注意：以下情况不能用排水法收集注意：以下情况不能用排水法收集能溶于水、易溶于水等；能溶于水、易溶于水等；可以和水里的可以和水里的成分反应。成分反应。收集氧气：向上排空气法或者排水法收集氧气：向上排空气法或者排水法三、实验仪器和实验装置三、实验仪器和实验装置(用排水法收集用排水法收集)：试管试管水槽水槽带导管的带导管的 单孔橡皮塞单孔橡皮塞铁架台铁架台酒精灯酒精灯集气瓶集气瓶三、实验仪器和实验装置：三、实验仪器和实验装置：外外焰焰加加热热药品平铺药品平铺夹持在距管夹持在距管口约口约1/31/3处处若用高锰酸钾若用高锰酸钾制氧气应在管制氧气应在管口塞一团棉花口塞一团棉花试管口试管口略低略低于于试管底部试管底部导管伸出橡导管伸出橡 皮塞约皮塞约0.5cm0.5cm导管导管只能只能伸于伸于集气集气瓶口瓶口四、实验步骤：四、实验步骤：1 1、检：检查装置的气密性；、检：检查装置的气密性；2 2、装：装入药品（堵棉花）、装：装入药品（堵棉花）4 4、加：点酒精灯加热（先预热，再用外焰加热）、加：点酒精灯加热（先预热，再用外焰加热）5 5、收：收集气体、收：收集气体向上排空气法向上排空气法6 6、移：将导管移离水面、移：将导管移离水面排水集气法排水集气法 (氧气不易溶于水氧气不易溶于水)(氧气的密度比空气大氧气的密度比空气大)3、固：固定试管（试管口应略低于试管底部，夹、固：固定试管（试管口应略低于试管底部，夹在距管口三分之一处）在距管口三分之一处）7、熄：熄灭酒精灯、熄：熄灭酒精灯防止水倒防止水倒吸使试管吸使试管炸裂炸裂防止高锰酸钾粉尘堵塞导气管防止试管炸裂防止试管炸裂外焰温外焰温度最高度最高注意：以下情况绝对不能用排空气法收集气体有毒；能与空气中某些成分反应；密度与空气接近。注意：以下情况不能用排水法收集能溶于水、易溶于水等；可以和水里的成分反应。注意：刚有气泡时，不能注意：刚有气泡时，不能立刻收集。因为刚出来的立刻收集。因为刚出来的气泡是装置中的空气。气泡是装置中的空气。等气泡均匀冒出时开始收等气泡均匀冒出时开始收集。集。1 1、固定试管时，为什么试管口要略低于试管底部？、固定试管时，为什么试管口要略低于试管底部？防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管2 2、用排水集气法应什么时候开始收集？、用排水集气法应什么时候开始收集？当气泡连续均匀放出时开始收集；当气泡连续均匀放出时开始收集；（哪种方法得到的氧气更纯？（哪种方法得到的氧气更纯？3 3、实验结束时应先将导管移离水面，还是先停止加热，、实验结束时应先将导管移离水面，还是先停止加热，为什么？为什么？ 先将导管移离水面，后停止加热，否则水将沿先将导管移离水面，后停止加热，否则水将沿导管倒流回导管倒流回热的试管底部，炸裂试管热的试管底部，炸裂试管五、注意事项：五、注意事项：用排水法收集的气体更纯）用排水法收集的气体更纯）4.用高锰酸钾制氧气时用高锰酸钾制氧气时,为什么要在试管口塞一团棉花为什么要在试管口塞一团棉花?可以防止加热时高锰酸钾粉末进入导管可以防止加热时高锰酸钾粉末进入导管工业上制氧气的方法：工业上制氧气的方法：1、分离液态空气法、分离液态空气法:2、膜分离技术法、膜分离技术法以上两种方法均为物理变化以上两种方法均为物理变化空气空气降温加压降温加压液态空气液态空气蒸馏蒸馏(沸点低沸点低)出去的是出去的是:留下的是留下的是:(沸点高沸点高)氮气氮气氧气氧气化学反应基本类型：化学反应基本类型：化合反应化合反应分解反应分解反应定义定义一般一般形式形式举例举例由两种或两种以上物质由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应生成另一种物质的反应A+B+CDP+OP+O2 2点燃点燃P P2 2O O5 5 S+OS+O2 2点燃点燃SOSO2 2 Fe+OFe+O2 2点燃点燃FeFe3 3O O4 4 Al+OAl+O2 2点燃点燃AlAl2 2O O3 3由一种反应物生成两种或由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应两种以上其他物质的反应AB+C+DH H2 2O O2 2HH2 2O+OO+O2 2MnOMnO2 2KClOKClO3 3KCl+OKCl+O2 2KMnOKMnO4 4KK2 2MnOMnO4 4+MnO+MnO2 2+O+O2 2MnOMnO2 2练习：有下列变化练习：有下列变化1）2）Fe+CuSO4FeSO4+Cu3）液态空气）液态空气液氧液氧+氮气氮气4）Cu2(OH)2CO3CuO+H2O+CO2 5）Zn+H2SO4ZnSO4+H2 6）CO+O2CO2以上属于分解反应的是以上属于分解反应的是_，属于化合反应的是属于化合反应的是_；KMnOKMnO4 4KK2 2MnOMnO4 4+MnO+MnO2 2+O+O2 2点燃点燃练习：练习：验满氧气的方法是：验满氧气的方法是：鉴别二氧化碳的方法是：鉴别二氧化碳的方法是：1、鉴别氧气的方法是：、鉴别氧气的方法是：验满二氧化碳的方法是：验满二氧化碳的方法是： 将带火星的木条将带火星的木条伸入伸入集气瓶集气瓶内内，木条复燃，证明该气体为氧气，木条复燃，证明该气体为氧气 将带火星的木条将带火星的木条放于放于集气瓶集气瓶口口，木条复燃，证明已收集满氧气木条复燃，证明已收集满氧气. . 向集气瓶内注入向集气瓶内注入澄清石灰澄清石灰水水，石灰水变浑浊，证明该气体是二氧化碳，石灰水变浑浊，证明该气体是二氧化碳 将燃着的木条将燃着的木条放于放于集气瓶集气瓶口口，木条熄灭，证明已收集满二氧化碳木条熄灭，证明已收集满二氧化碳. .2、右图是实验室用高锰酸钾、右图是实验室用高锰酸钾制取和收集氧气的装置图：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指出图中有标号的仪器名称试管试管水槽水槽导管导管铁架台铁架台酒精灯酒精灯集气瓶集气瓶(2)实验时要注意：实验时要注意：试管口要试管口要_；其目的是；其目的是_；给试管加热时给试管加热时要先要先_，停止加热时要先，停止加热时要先_再再 ，以免以免_. (3)上述收集气上述收集气体的方法叫体的方法叫_，怎样使收集到的气体基本不含氮气？，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用上述装置来制取气体应满足下列条件中的_(填序填序号号) A.反应物都是固体反应物都是固体 B.反应需加热反应需加热 C.制得的气体不易溶于水制得的气体不易溶于水 D.制得气体密度比空气大制得气体密度比空气大略低于试管底部略低于试管底部防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管预热预热先将导管移离水面先将导管移离水面停止加热停止加热水沿导管倒流回热的试管底部，炸裂试管水沿导管倒流回热的试管底部，炸裂试管排水集气法排水集气法将集气瓶装满水，不留气泡将集气瓶装满水，不留气泡;ABC 气泡连续而均匀放出时开始收集气泡连续而均匀放出时开始收集 A B C D3、过氧化氢、过氧化氢(化学式化学式H2O2)溶液溶液在催化剂作用下能迅速分解生成在催化剂作用下能迅速分解生成O2和和H2O。分液漏斗可以通过调。分液漏斗可以通过调节活塞控制液体的滴加速度。节活塞控制液体的滴加速度。 据图回答下列问题：据图回答下列问题：(1)分液漏斗中应放入的物质是分液漏斗中应放入的物质是_，锥形瓶中应放入的，锥形瓶中应放入的物质是物质是_； (2)写出制取写出制取O2的原理：的原理：_ _ _；要收集一瓶纯净的要收集一瓶纯净的O2 ，应选择装置，应选择装置_(填字母填字母)；(3)某同学在某同学在观察到锥形瓶内有大量气泡时，开始用观察到锥形瓶内有大量气泡时，开始用B装置收集装置收集O2，过一段时间，过一段时间后用带火星的木条伸入瓶口、瓶中、瓶底均未见木条复燃。其原因后用带火星的木条伸入瓶口、瓶中、瓶底均未见木条复燃。其原因可能是可能是_；(4)若实验时用此法代替若实验时用此法代替KMnO4加热制取加热制取O2，优点是，优点是_(填序号填序号) 生成物只有氧气生成物只有氧气 不需不需要加热要加热 需加热；需加热；(5)装置装置A中反应很强烈，据此提出实验安全注中反应很强烈，据此提出实验安全注意事项是意事项是_(填序号填序号) 控制液体的滴加速度控制液体的滴加速度 加热反应物加热反应物 用体积较小的锥形瓶用体积较小的锥形瓶 将过氧化氢溶液加水稀释将过氧化氢溶液加水稀释过氧化氢溶液过氧化氢溶液二氧化锰二氧化锰H H2 2O O2 2HH2 2O+OO+O2 2MnOMnO2 2D实验装置的气密性不好实验装置的气密性不好 知识回顾知识回顾:制取制取氧气氧气实验室实验室工业工业H H2 2O O2 2HH2 2O+OO+O2 2MnOMnO2 2KMnOKMnO4 4KK2 2MnOMnO4 4+MnO+MnO2 2+O+O2 2KClOKClO3 3KCl+OKCl+O2 2MnOMnO2 2分离液态空气法分离液态空气法:膜分离技术法膜分离技术法实验室制取气体选择装置的方法实验室制取气体选择装置的方法:原理原理使用的装置使用的装置依据依据制制法法收收集集H H2 2O O2 2HH2 2O+OO+O2 2MnOMnO2 2KMnOKMnO4 4KK2 2MnOMnO4 4+MnO+MnO2 2+O+O2 2KClOKClO3 3KCl+OKCl+O2 2MnOMnO2 2反应物反应物的状态的状态和反应和反应条件条件生成的生成的气体密气体密度和水度和水溶性溶性固固+固固固固+液液与空气密度比较与空气密度比较不易溶于水不易溶于水方案一方案一:方案二方案二:讨论讨论:比较方案一与方案二的优劣比较方案一与方案二的优劣实验方案实验方案优劣比较优劣比较安全安全环保环保节能节能操作简便操作简便易于回收催化剂易于回收催化剂药品廉价、易得药品廉价、易得能否用于大规模生产能否用于大规模生产学生实验学生实验: 1.清点实验仪器和药品清点实验仪器和药品; 2.整理实验台整理实验台;3.实验实验4.拆洗仪器、整理实验台、清点仪器拆洗仪器、整理实验台、清点仪器检：检：装：在水槽上用纸槽加入高锰酸钾并塞棉花装：在水槽上用纸槽加入高锰酸钾并塞棉花加：用外焰由前向后加热药品加：用外焰由前向后加热药品收收移：先将导管移离水面移：先将导管移离水面固：试管口应略低于试管底部固：试管口应略低于试管底部熄：后熄灭酒精灯熄：后熄灭酒精灯排水法排水法向上排空法向上排空法：导管口伸到集气瓶口：导管口伸到集气瓶口：导管口伸到接近集气瓶底部：导管口伸到接近集气瓶底部记录现象记录现象分析小结分析小结完成实验报告完成实验报告1 1、通过最近的学习和查阅资料，课外活动小组的同学、通过最近的学习和查阅资料，课外活动小组的同学总结了下列制取氧气的方法：总结了下列制取氧气的方法：A.A.通电使水分解：通电使水分解：H H2 2O O 通电通电 H H2 2 + O+ O2 2 B.B.加热氯酸钾分解：加热氯酸钾分解：KClOKClO3 3 KClKCl + O + O2 2 C.C.加热高锰酸钾分解：加热高锰酸钾分解：KMnOKMnO4 4 K K2 2MnOMnO4 4 + MnO + MnO2 2 + O + O2 2D.D.加热氧化汞分解：加热氧化汞分解：HgOHgO Hg + O Hg + O2 2 E.E.过氧化氢催化分解：过氧化氢催化分解：H H2 2O O2 2 MnOMnO2 2 H H2 2O + OO + O2 2 请你与课外活动小组的同学们一起讨论，实验室请你与课外活动小组的同学们一起讨论，实验室制取氧气的最佳方案是什么，为什么？制取氧气的最佳方案是什么，为什么？MnOMnO2 2 E E方案最佳。因为方案最佳。因为E E方案具有安全、简便、环保、方案具有安全、简便、环保、节能、二氧化锰易回收等优点。节能、二氧化锰易回收等优点。