课题3　制取氧气

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思考1：我们知道氧气有许多用途，那么我们如何制取氧气呢？
课题3 制取氧气
重点
难点
1．氧气的制法及实验操作；
2．催化剂的概念的理解及催化作用。
1．实验室制取氧气的反应原理；
2．催化剂和催化作用的概念。
分解过氧化氢（H2O2）
加热氯酸钾（KClO3）
加热高锰酸钾（KMnO4）
一、实验室制取氧气的方法：
过氧化氢溶液：俗称 双氧水
实验室制取氧气的方法
1、分解过氧化氢溶液；
2、加热氯酸钾固体；
3、加热高锰酸钾固体。
观察、填空
过氧化氢溶液是一种____色液体；
二氧化锰是一种____色固体粉末；
氯酸钾是一种____色固体物质；
高锰酸钾是一种____色的固体。
无
黑
白
暗紫
一、实验室制取氧气
1、药品
过氧化氢溶液、氯酸钾和二氧化锰混合物、高锰酸钾
2、反应原理
过氧化氢 水+ 氧气
二氧化锰
二氧化锰
加热
氯酸钾
氯化钾 + 氧气
高锰酸钾
加热
锰酸钾+二氧化锰+氧气
高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
加热
KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2
加热
文字表达式
符号表达式
一、高锰酸钾制取氧气
3、实验仪器：
试管
铁架台
酒精灯
导管
集气瓶
水槽
【思考】实验装置中，哪部分是气体的发生装置，哪部分是气体的收集装置？
气体发生装置
气体收集装置
A__________B_________
C__________D_________
E___________F_________
试 管
铁架台
洒精灯
导 管
集气瓶
水槽
二、实验室制氧气的过程
1.仪器名称:
发生装置
收集装置
反应物都是固体，反应需要加热
反应物是固体和液体的混合物，
反应不需要加热
固液不加热型
固固加热型
气体发生装置
排水法收集装置
适用范围
不易或难溶解于水的气体
优点
缺点
（1）收集的气体较潮湿
（2）不如排空气法方便
气体收集装置
（1）易于收集到较纯净的气体
（2）便于观察气体是否已经收集满
向上排空气法收集装置
适用范围
密度比空气大的气体
优点
（1）收集的气体较干燥
（2）操作较为方便
缺点
（1）较难判断气体是否已经收集满
（2）收集到的气体可能不纯净
气体收集装置
向下排空气法收集装置
适用范围
密度比空气小的气体
优点
（1）收集的气体较干燥
（2）操作较为方便
缺点
（1）较难判断气体是否已经收集满
（2）收集到的气体可能不纯净
气体收集装置
向上排空气法
排水法
气体收集装置
向下排空气法
气体不易溶于水且不与水反应
气体密度比空气密度大
气体密度比空气密度小
收集到较纯净的气体
便于观察气体是否已经收集满
收集的气体较干燥
操作较为方便
收集的气体较潮湿
收集不如排空气法方便
收集到的气体可能不纯净
较难判断气体是否已经收集满
收集方法
适用范围
优
点
缺
点
二、氧气制取装置的选择
发
生
装
置
收集装置
排水集气法
向上排空气法
向下排空气法
安装顺序：
“先左后右，由下而上”
把导管伸入水中，用手紧握试管，如果导管口有气泡冒出，松开手后导管内能否形成一段水柱就说明装置的气密性良好。
怎样检查装置的气密性？
实验室制取氧气操作歌诀
操作步骤
具体操作
查
装
定
点
收
离
熄
1、检查装置的气密性
2、将药品平铺在试管底部
3、将试管固定在铁架台上
4、点燃酒精灯
5、收集气体
6、将导管移出水面
7、熄灭酒精灯
简记：茶庄定点收利息
检查气密性的方法：先将导管一端伸入水中，然后用手紧握试管，观察导管口有没有气泡冒出或冷却后导管内能否形成一段水柱。
【原理】升高温度，使试管内空气受热膨胀。
（1）为什么要在试管口放一团棉花？
答：为了防止加热时高锰酸钾粉末进入导管，使导管堵塞。
棉花
（2）试管口为什么要略向下倾斜？
用试管加热固体时，使试管口略向下倾斜的目的：防止冷凝的水回流到热的试管底部，使试管炸裂。
实验注意事项
（4）实验结束时为什么要先从水槽中取出导管，后熄灭酒精灯？
先撤导管，后灭酒精灯的目的：防止水倒吸回热的试管，使试管炸裂。
（3）为什么导管口开始有气泡冒出时，不能立即收集氧气？什么时候开始收集？
答：因为开始冒出的气泡是空气。当气泡连续而均匀地放出时，开始收集氧气。
（5）收集满氧气的集气瓶为什么要正立放在桌面上？
答：因为氧气的密度比空气的密度大，倒放会使氧气从瓶口与玻璃片的缝隙中跑掉。
O2
O2
7、检验方法
将带火星的木条插到集气瓶中，
如果木条复燃，则证明是氧气。
8、验满方法
1、排水法
当大量气泡从瓶口冒出时，说明该瓶内的氧气已满。
2、向上排空气法
将带火星的木条放在瓶口，若木条复燃，说明该瓶内的氧气已满。
安装注意点：
用外焰对准药品加热
检查有无灯芯和酒精
试管口要略向下倾斜
导管口只能插在集气瓶口附近
导管只需露出橡胶塞少许
必需使用胶皮管
铁夹夹在试管中上部或距试管口约1/3处
A、发生装置
（1）铁夹应夹在距试管口1/3处.
（2）试管口应略向下倾斜.
（3）导气管略露出橡胶塞.
（4）用高锰酸钾制氧气，试管口需堵一团棉花；
若用氯酸钾制氧气，不能混入易燃的杂质
B.收集装置
（5）用向上排空气法收集气体时，导气管要伸入集气瓶底？
（6）实验结束时先撤导管再停止加热？
小结、实验室制氧气的注意事项：
（防止冷凝水倒流炸裂试管）
（便于气体导出）
（防止高锰酸钾粉尘随氧气进入导管而使导管堵塞）
（防止引起爆炸）
（目的排尽装置内空气）
（防止水倒流炸裂试管）
实验 编号 现象 原因
有大量气泡产生
带火星的 木条复燃
氧气不易溶于水，因 此可以用排水法收集
生成的气体是氧气，
氧气可以支持燃烧
加热高锰酸钾制氧气
试管口处塞一小团棉花
实验一：分解过氧化氢溶液制取氧气
二．分解过氧化氢制取氧气
　　步骤1：在常温下，把带火星的木条伸入盛有过氧化氢溶液的试管，观察木条是否复燃？
现象
分析
木条不能复燃
常温下放出氧气少
带火星的木条
木条熄灭
　　步骤2：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。
过氧化氢溶液
二氧化锰
带有火星的木条
木条复燃
现象
分析
在常温下过氧化氢溶液遇到二氧化锰迅速产生氧气。　
木条复燃　
步骤3：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。
带有火星的木条
木条复燃
过氧化氢溶液
现象
分析
木条复燃　
二氧化锰仍然起作用 。
实验编号 现象 分析
（1）
（2）
（3）
结论
木条不能复燃
常温下放出氧气少
木条复燃　
在常温下过氧化氢 溶液遇到二氧化锰 迅速产生氧气。　
木条复燃　
二氧化锰仍然起作用 。
过氧化氢溶液分解可以制取氧气，在二氧化锰作为催化剂情况下加快反应的进行
过氧化氢 水 + 氧气
二氧化锰
H2O2 H2O + O2
MnO2
文字表达式：
符号表达式：
在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身质量和化学性质在化学反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂。
催化剂
催化剂的概念：
用高效催化剂生产汽油、煤油等；
在汽车尾气处理中促进有害气体的化；用于酿造工业和制药工业。
催化剂的作用：
催化剂的特点：
一变：化学反应速率变；
二不变：质量不变、化学性质不变。
思考：是否可用其他的物质代替二氧化锰作为过氧化氢分解的催化剂，课后阅读课本42 第4题
1.有了催化剂是否可以使生成物质量增加呢？
2.没有催化剂反应能否进行呢？
3.在反应进行过程中催化剂参与反应吗？
4.MnO2 是催化剂，这种说法对吗？
错
判断正误
能
不参与
不对，在用高锰酸钾制取氧气过程中它为生成物
催化剂
化工催化剂
催化剂：在化学反应里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 在化学反
应前后都没有改变的物质叫做催化剂。
（又叫触媒）
催化作用：催化剂在化学反应中所起到的作用。
加快或者减慢
催化剂的特点：
一 改变：改变化学反应的速率
二 不变：质量不变、化学性质不变
过氧化氢制取氧气注意问题
导管口稍微露出橡皮塞
长颈漏斗的末端必须插入液面以下，防止生成的气体从长颈漏斗末端逸出，所以必须液封。
导气管稍微露出集气瓶
加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气
氯酸钾 氯化钾 + 氧气
二氧化锰
加热
KClO3 KCl + O2
MnO2
加热
文字表达式
符号表达式
过氧化氢 水+氧气
二氧化锰
二氧化锰
加热
氯酸钾 氯化钾+氧气
高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气
加热
以上三个反应有什么共同点？与以前学过的化合反应有什么不同？
共同点：由一种物质生成两种或两种以上其他的物质，即“一变多”。
化合反应是由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应，即“多变一”。
分解反应
即：A = B + C + ···
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。
二、实验室制取氧气的装置：
学会整合
用过氧化氢制取氧气
用氯酸钾和二氧化锰制取氧气
固液不加热型
固固要加热型
居 巢 黄 麓 谢 玉 荣
学 生 练 习
小结：学完本课题你应该知道
作业：P42 4、5
1、在化学反应中，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。
2、实验室里可用分解难过氧化氢溶液、加热氯酸钾或加热高锰酸钾的方法制取氧气。
3、在化学反应里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做催化剂。催化剂在生产中有重要应用。
原理：利用液氧和液氮的沸点不同进行分离，属于物理变化。
三、氧气的工业制法
空气 液态空气
加压
降温
蒸发
氮气
液态氧（贮存于钢瓶中）
氧气的工业制法
氧气的实验室制法
1．分解过氧化氢制取氧气
过氧化氢 水＋氧气
二氧化锰
2．加热氯酸钾制取氧气
氯酸钾 氯化钾＋氧气
二氧化锰
加热
3．加热高锰酸钾制取氧气
高锰酸钾 锰酸钾＋二氧化锰＋氧气
加热
课堂小结
氧气的工业制法
用分离液态空气的方法，属于物理变化。
空气 液态空气
加压
降温
蒸发
氮气
液态氧（贮存于钢瓶中）
　　1．工业上制取大量氧气的方法是 （ ）
　A．加热氯酸钾 B．加热高锰酸钾
　C．分离液态空气 D．加热二氧化锰
　　2．催化剂在化学反应中所起的作用是（ ）
　　A．加快化学反应速率
B．使生成物质量增加
C．改变化学反应速率
D．减慢化学反应速率
Ｃ
Ｃ
课堂练习
　　3．实验室制取氧气时，装药品的大试管口应 （ ）
　　A．朝下 　B．朝上
　　C．略向下倾斜 　D．略向上倾斜
　　4．实验室采用排水法收集氧气时，需将导气管伸入盛满水的集气瓶，这个操作应在（ ）
A．加热固体药品前
B．与加热固体药品同时
C．开始有气泡放出时
D．气泡连续并均匀放出时
Ｃ
Ｄ
　　5．某同学设计了4种制氧气的方案：
　①用氯酸钾和二氧化锰共热；
　②使高锰酸钾受热；
　③用高锰酸钾和氯酸钾共热；
　④使二氧化锰受热.判断这四种方
法（ ）
　A．全正确 　B．全不正确
　　C．①②③正确 D．只有①②正确
Ｃ
　　6．下列反应属于分解反应的是（ ）
　　Ａ．硫＋氧气 二氧化硫
　　Ｂ．石蜡＋氧气 二氧化碳＋水
　　Ｃ．氧化汞 汞＋氧气
　　Ｄ．镁＋氧气 氧化镁
加热
点燃
点燃
点燃
C
　　7．医院给病人输氧时用到类似下图所示的装置。 关于该装置，下列说法不正确的是（ 　）
　　A．b导管连接供给氧气的钢瓶
　　B．b导管连接病人吸氧气的塑料管
　　C．使用该装置来观测是
否有氧气输出
　　D．使用该装置用来观测
氧气输出的速率
a
b
B
　　8．实验室制取氧气大致可分为下列步骤：①点燃酒精灯，加热试管。②检查装置的气密性。③将高锰酸钾装入试管，塞入一小团棉花，用带导管的橡皮塞塞紧试管，并把试管固定在铁架台上。④用排水法收集氧气。⑤熄灭酒精灯。⑥将导管从水槽中取出。正确的操作顺序为___________________。
②③①④⑥⑤
下图是实验室用高锰酸钾制取和收集氧气的装置图，指出其中的四处错误
②
③
④
⑤
①
⑥
⑥试管口未塞棉花
①没有对准药品加热
②试管夹未夹在试管的中上部
③导管伸入试管内太长
④试管口高于试管底
④
⑤导管伸入集气瓶内太长
1．高锰酸钾　　　 锰酸钾＋二氧化锰＋氧气 过氧化氢　　　　 水＋氧气
　木炭＋氧气　　　 二氧化碳
2．Ｃ　 Ｂ 　Ａ 　Ｄ
加热
点燃
加热
课后习题答案
3. 防止炸裂试管 可以
④ 过氧化钠+二氧化碳 碳酸钠+氧气等等.现在潜水员想选择其中的一种作为潜水艇中氧气中的来源，你认为应该选择哪一个？为什么？（至少要阐明三条不同的理由）
制取氧气的途径有多种，如
①水 氢气+氧气
② 氯酸钾 氯化钾+氧气
③ 氧化汞 汞+氧气
通电
△
MnO2
△
请你用文字表达式表示下列物质发生化学变化。
1、硫的燃烧
2、红磷的燃烧
3、铁丝的燃烧。
4、木炭的燃烧
5、过氧化氢制取氧气
6、加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气
7、加热高锰酸钾制取氧气
比较下列三个实验装置图：
产生氧气的速率由快到慢的顺序为 ：
试回答：
A B C
装置A与B、C相比较，其优点有:
①可以随时添加药品，不断产生氧气。
②不需要加热，节约能源。
③可以控制氧气的产生速率。