(共55张PPT)
第三课时 氧气的制取
1.氧气的物理性质
2.氧气的化学性质
氧气是一种化学性质比较活泼的气体。
氧气能与许多物质(非金属、金属单质等)发生反应。
①氧气是一种无色无味的气体
②不易溶于水
③密度比空气略大
④低温下可液化成淡蓝色液体,也可变成雪花状蓝色固体
复习:
3.氧气检验(鉴别)方法
用带火星的木条检验氧气的存在。
使带火星的木条复燃的气体是氧气。
(1)排水法
4.氧气收集方法
(2)向上排空气法
把这种由两种或两种以上的物质生成一种物质的反应叫做化合反应 。
5.化合反应
6.空气的成分
空气中各成分的体积大约是:
氮气 78%,
氧 气21%,
稀有气体0.93%,
二氧化碳0.04%,
水蒸气等其他气体和杂质0.03%。
空气是资源宝库,既然空气中有近五分之一的体积是氧气,哪么我们能否在空气中获得氧气呢?
一、工业制氧
1.空气冷冻分离法
空气
多次压缩
降温
液态空气
低温蒸发
-196℃
氮气
液氧
(沸点-196℃)
(沸点-183℃)
N2
O2
你知道空气冷冻分离法制取氧气的原理吗?
利用氧气与氮气的沸点不同。
2.膜分离技术分离法
空气
一定压力下
有富集氧功能的薄膜
富集氧气
上述两种工业制氧过程,是属于什么变化过程?
答:都是属于物理变化过程。
二、氧气的实验室制法
1.制法一
(1)药品:
高锰酸钾
紫黑色颗粒
(2)原理:
高锰酸钾加热后会分解产生氧气
(3)反应装置与收集装置:
发生
装置
收集装置
发生装置的选择依据:
反应物、生成物的状态及反应条件。
收集装置的选择依据:
气体的溶解性、密度。
从左到右,从下到上。
连接顺序:
所以可以用排水法收集!
氧气不易溶解于水(常温下1升水溶解30毫升O2)。
氧气的密度略大于空气的密度。
(4)氧气的收集
收集方法 气体性质 优 点 缺 点
排水法
向上排空气法
向下排空气法
不易溶于水
较纯净
含较多的水蒸气
密度比空气大
密度比空气小
较干燥
不够纯净
总结:
用向上排空气法收集氧气时如何知道氧气已集满?
答:用一根带火星的木条放于集气瓶口,看木条是否复燃。
(5)氧气的检验
(1)验证方法:
带火星的木条伸入瓶中,如果复燃,证明是氧气
(2)验满方法:
带火星的木条伸到瓶口,如果复燃,说明已满
感悟:
(1)试管口应略向下
防止试管口的冷凝水倒流引起试管破裂。
(4)注意事项
(2)导管应稍露出橡皮塞
为了排尽试管内的空气,防止收集的氧气不纯。
(4)注意事项
(3)酒精灯应用外焰加热
外焰的温度高,反应物受热更充分,分解更快捷。
(4)注意事项
(4)铁夹应夹在离试管口1/3处
夹在离试管口1/3处更稳定也易于控制试管。
(4)注意事项
(5)火焰应加热在试管底部
药品在试管底部,对准药品加热,反应物受热更充分,分解更快捷。
(4)注意事项
(6)酒精量不少于1/4,不多于2/3
酒精量太少则灯壶中酒精蒸气过多,易引起爆燃;酒精量太多则受热膨胀,易使酒精溢出,发生事故。
(4)注意事项
(7)排水收集时导管不能太长
导管放在瓶口能知道气流大小、反应速度;导管有一定的体积,若伸到瓶底不易收集满;放在瓶口有洗气作用。
(4)注意事项
(8)在试管口要放一团棉花
防止高锰酸钾粉末进入导管。
(4)注意事项
(9)加热前来回移动酒精灯使试管预热。
防止试管受热不均而破裂。
(4)注意事项
(10)先检查装置的气密性再装药品。
(4)注意事项
检查装置的气密性。
1.手捂(加热)法
将导管的出口浸入水中,手握试管等容器,如果有气泡从导管口逸出,放手后导管末端回流一段水柱,表明装置不漏气。
2.液差(注水)法
从漏斗注入一定量的水,使漏斗下端浸没,塞紧橡皮塞,夹紧弹簧夹后,继续加水,使漏斗管内的液面高于瓶内液面,停止加水观察。液面差不变,表明装置不漏气。
(5)实验步骤:
①检查装置的气密性。
(5)实验步骤:
②在试管中装入约 7克高锰酸钾,并把一团棉花放在试
管口,用带导管的橡皮塞塞紧管口,
③使试管口略向下倾斜,固定在铁架台上。
(5)实验步骤:
④来回移动酒精灯,使试管受热均匀后将火焰集中在药
品处加热。
⑤当气泡连续、均匀地放出后,再收集气体。
(5)实验步骤:
⑥把导管移出水面。
⑦熄灭酒精灯,整理。
实验步骤:
①检查装置的气密性。
②在试管中装入约 7克高锰酸钾,并把一团棉花放在试
管口,用带导管的橡皮塞塞紧管口,
③使试管口略向下倾斜,固定在铁架台上。
④点燃酒精灯,来回移动酒精灯,使试管受热均匀后将火焰集中在药品处加热。
⑤当气泡连续、均匀地放出后,再收集气体。
⑥把导管移出水面。
⑦熄灭酒精灯,整理。
小结:
试管中有空气,防止收集的氧气不纯。
1.为什么刚出现气泡时不能立即收集? 什么时候才可以开始收集气体?
当排尽试管内的空气,气泡连续、均匀地放出时可以开始收集。
思考:
2.集满氧气后,为什么要先从水槽中移出导管,再熄灭酒精灯?
答:防止水槽中的水倒吸入试管而使试管破裂。
3.为什么加热前,试管外壁要保持干燥。加热时,用酒精灯的外焰加热,灯芯不能 碰到试管。结束时,热的试管不能立即用冷水冲洗。
答:防止受热不匀引起试管破裂。
实验装置易错处:
请找出图中的错误!
铁夹未夹在离试管口1/3处
试管口未略向下倾斜
导管伸出橡皮塞太长
导管伸入集气瓶底
酒精灯中酒精太少
练习:
2.制法二
(1)原理:
二氧化锰是反应物吗?
二氧化锰 (MnO2)只起改变反应速度的作用,本身的质量和化学性质在反应前后都没有改变。这种物质叫做催化剂。
工业上又叫做触媒。
催化剂在反应中起催化作用。
(2)催化剂
1.催化剂不一定加快反应速率,也有减慢反应速率。
2.催化剂的物理性质在反应前后可以改变。
3.催化剂在反应中可以参与反应而发生变化,但反应
结束时又能转化回原来的物质。
4.催化剂只影响反应速率,不影响最终产量。
5.同一反应可采用多种催化剂。
注意:
(3)反应装置:
固固加热型,与高锰酸钾制取氧气的装置一样。
3.制法三
(1)原理:
(2)反应装置:
二氧化锰(MnO2) 在反应中 起何作用?
催化作用
固液不加热型
(3)实验步骤:
2.转动分液漏斗的活塞,滴加过氧化氢,待装
置中排净空气后,用排水法收集气体并验证收集的是氧气。
1.在分液漏斗中加入20~50毫升15%的H2O2,
在烧瓶中加入50毫升水及0.5克MnO2
三、分解反应
由一种物质生成两种或两种以上的物质的反应叫做分解反应
KClO3
KCl
O2
+
2
2
3
MnO2
H2O
H2O2
O2
2
2
+
KMnO4
K2MnO4
O2
+
2
MnO2
+
MnO2
一、氧气的工业制法
1.空气冷冻分离法
利用氧气与氮气的沸点不同。
2.膜分离技术分离法
小结:
1.制取原理
分解含氧化合物
(1)分解高锰酸钾 (KMnO4)
(2)分解氯酸钾 (KClO3)
(3)分解过氧化氢 (H2O2)
紫黑色颗粒
白色粉末
无色液体
二、氧气的实验室制法
二、氧气的实验室制法
2.制取原理
KClO3
KCl
O2
+
2
2
3
MnO2
KMnO4
K2MnO4
O2
+
2
MnO2
+
H2O
H2O2
O2
2
2
+
MnO2
由一种物质生成两种或两种以上的物质的反应叫做分解反应
3.催化剂
二氧化锰 (MnO2)只起改变反应速度的作用,本身的质量和化学性质在反应前后都没有改变。这种物质叫做催化剂。
工业上又叫做触媒。
催化剂在反应中起催化作用。
4.反应装置
发生装置的选择依据:
反应物、生成物的状态及反应条件。
收集装置的选择依据:
气体的溶解性、密度。
从左到右,从上到下。
连接顺序:
5.收集方法
向上排空气法,
排水法,微信公众号“胜哥课程”(版权属于“胜哥课程”侵权必究!)
八下3.1空气与氧气(3)(胜哥同步)
1.关于催化剂在化学反应中的作用说法正确的是-一(
A.一定加快反应速度
B.会减慢反应速度
C.加快或减慢反应速度
D.不改变反应速度
2.实验室用二氧化锰作催化剂来分解过氧化氢制取氧气的实验中,下列操作错误的是-一(
A.必须检查装置的气密性
B.集气瓶在收集氧气前要装满水,然后倒置在水槽中
C.本实验不需要加热
D.集满氧气后集气瓶应倒置于桌面上
3.有关分解反应的说法正确的是-(
A.反应物一定只有一种
B.生成物中一定有单质
C.生成物一定只有两种
D.生成物中一定有化合物
4.下图A、B、C、D分别是实验室里氧气制备、收集、验满、验证性质的操作,其中正确的是--()
高锰酸钾
棉花
氧气制备
B
收集氧气
带火星的木条
细铁丝
氧气
氧气
C
氧气验满
0
验证氧气性质
5.“胜哥”在“氧气的制取和性质”的实验中,从纱窗网上取了一段细铁丝,在收集到的氧气中做“铁
丝在氧气中燃烧”的实验,结果没有观察到“火星四射”的现象。造成此实验失败的原因不可能是下
列的--(
A.收集到的氧气量太少或纯度太低
B.铁丝生锈或表面含有油漆
C.集气瓶底部铺了一薄层细沙
D.铁丝的温度未达到着火点
6.实验室加热氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气的过程中,二氧化锰在固体混合物中的质量分数与反
应时间的关系图像正确的是一(
)
MnO.质量分数
4MnO,质量分数
4MnO,质量分数
4MnO,质量分数
A
B
0
7小科通过微信公众号“胜哥课程”学习了《空气与氧气》的课程后对相关知识有了深刻的理解。下
列说法正确的的是-()
A工业上用分离空气的方法制取氧气,该过程属于分解反应
B用排水法收集氧气时,看到导气管口有气泡冒出水面,就立即收集
C用向上排空气法收集氧气时,将带火星的木条接近瓶口,木条重新燃烧,证明氧气已经收集满
D,氧气的密度比空气略大,因此用向下排空气法收集氧气
8.实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,有关该实验的说法错误的是-()
A.二氧化锰是反应物
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B.与高锰酸钾制取氧气装置相同
C.可用向上排空气法收集
D.可用带火星的木炭检验氧气
9.实验室制取氧气时,必须满足的条件是-()
A.必须使用催化剂
B.用氯酸钾制取时必须加热
C.必须用排水法收集
D.必须用燃着的火柴检验是否收集满
10.小科通过微信公众号“胜哥课程”观看了《实验室制取氧气》的视频后对相关操作有了深刻的认
识。用排水法收集氧气时,不正确的操作是一()
A.集气瓶装满水,不留气泡,以使所得氧气纯净
B瓶口向下,直立水槽中,以使集气瓶中的水能被氧气充分排出
C,当导管口开始有气泡冒出时,应立刻收集,以免造成氧气的浪费
D,当气泡连续均匀地冒出后,再收集
11.实验室里,老师给同学们准备了如图①所示实验装置。小明同学用双氧水和二氧化锰反应来制取
氧气,选择的发生装置是
(填序号),若用如图②装置收集氧气,氧气应从
(填“a”
或b”)端进入。
B
图①
图②
12.科学实验课上,“胜哥”给同学们准备了如图①所示实验装置。小科同学用双氧水和二氧化锰反
应来制取氧气,在这个反应中二氧化锰的作用是
选择的发生装置是
收
集装置是
(填序号),能用D收集的原因是
aaaaaamh
A
D
13在实验室里加热氯酸钾制氧气,为了加快反应速率常选用二氧化锰作催化剂,当氯酸钾完全分解
后,试管里的固体物质是
和
;在这个反应前后,二氧化锰的
和
都没有改变。
2
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