(共23张PPT)
2.3 制取氧气
1、掌握高锰酸钾制取氧气的方法;
2、了解实验室制取氧气的主要方法和原理 ;
3、认识催化剂和催化作用,理解催化剂是参加了化学反应;
4、通过分析氧气的三种制取方法,归纳总结出分解反应的概念。
1、氧气的实验室制法
2、催化剂和催化作用
通过前面的学习,我们已了解氧气是我们日常生活中不可缺少的物质,它具有广泛的用途,急救病人、电氧焊、炼钢等都需要较为纯净的氧气,如何制取氧气?
氧气的制取
氧气的工业制法
氧气的实验室制法
工业制氧气
(降温)
(加压 )
蒸发
空气
液态空气
-196
沸点
C
°
沸点
-186
C
°
沸点
-183
C
°
方法:分离液态空气
原理:利用N2、O2的 不同,氮气先被蒸发,余下的是
液氧。此过程是 变化。
沸点
物理
注意:所得的液氧是混合物
实验室制氧气
在实验室里,常采用加热高锰酸钾、分解过氧化氢或加热氯酸钾的方法制取氧气。
1.加热高锰酸钾(KMnO4)制取氧气
3.加热氯酸钾(KClO3)制取氧气
2.分解过氧化氢(H2O2)溶液制取氧气
KMnO4
K2MnO4
O2
MnO2
高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
氯酸钾 氯化钾 + 氧气
KClO3 KCl O2
过氧化氢 水 + 氧气
H2O2 H2O O2
实验装置的选择:
实验装置
气体发生装置
气体收集装置
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
固固加热型
固液不加热型
发生装置选择:
收集装置选择:
(1)排水法
(2)向上排空气法
(3)向下排空气法
(1)排水法:
一、适用范围
不易或难溶解于水的气体
二、优点
a、易于收集到较纯净的气体
b、便于观察气体是否已经收集满
三、缺点
a、收集的气体不干燥
b、收集不如排空气法方便
一、适用范围
密度比空气大的气体
二、优点
a、收集的气体较干燥
b、操作较为方便
三、缺点
a、较难判断气体是否已经收集满
b、收集到的气体可能不纯净
(2)向上排空气法
一、适用范围
密度比空气小的气体
二、优点
a、收集的气体较干燥
b、操作较为方便
三、缺点
a、较难判断气体是否已经收集满
b、收集到的气体可能不纯净
(3)向下排空气法
(1)反应原理:
高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2
思考:该反应中反应物状态是 ,反应条件是 。
固体
加热
固体:紫黑色
溶液:紫红色
加热高锰酸钾制氧气
在以上实验中,二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率,反应前后二氧化锰本身未见变化,这样的物质在化学反应中,被称为催化剂。
催化剂定义:在化学反应里能改变其它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)。
改变化学反应速率
催化作用:
催化剂的特点
一 变:
两不变:
催化剂在化学反应中所起的作用。
本身的质量和化学性质都不变化
(2)制取装置
固体加热型
发生装置
依据:反应物是固体;反应条件是加热
收集装置
排水法
向上排空气法
依据:氧气不易溶于水,且不与水反应
依据:氧气密度比空气大
(导管伸近集气瓶底部)
发生装置
收集装置
导管
水槽
铁架台
酒精灯
试管
集气瓶
向上排空气法
向下排空气法
把少量高锰酸钾装入试管中,并在试管口放一团棉花,用带有导管的塞子塞紧试管
(1)加热试管,用排水法收集一瓶氧气。
(2)把带有火星的木条伸入集气瓶中,观察有什么现象发生。
实验操作 实验现象
(1)
(2)
固体减少,紫红色固体逐渐变为黑色,导管口有无色气泡
冒出
带火星的木条复燃
(3)制取步骤及注意事项(谐音:茶庄定点收利息)
查
装
定
点
收
离
熄
连接仪器,检查气密性(导管露出胶塞少许:利于气体排出)
装药品(试管口塞一团棉花:防止高锰酸钾粉末进入导管)
固定装置(试管口略向下倾斜:防止冷凝水倒流使试管炸裂)
点燃酒精灯,先预热,再用外焰加热
导管口有连续均匀气泡冒出时开始收集
先撤离导管,后熄灭酒精灯
防止水槽中的水被倒吸入试管,使试管炸裂
验满:
排水法,集气瓶口有较大气泡冒出时
排空气法,将带火星的木条放到集气瓶___,木条复燃,则收集满
(4)氧气的检验和验满
区别:小木条的位置
口
中
检验
验满
检验:将带火星的木条伸到集气瓶____,若木条复燃,则是氧气
(5)放置:盖上毛玻璃片,正放在桌面上(为什么?)
原因:氧气密度比空气大
氧气
思考:回顾氧气的性质,收集氧气时适合使用哪种集气法
向上排空气法:氧气密度比空气大
排水法:氧气不易溶于水
1.在双氧水制取氧气实验中,一定不需用到的仪器是( )A.酒精灯 B.水槽 C.集气瓶 D.锥形瓶2.下列关于实验室用过氧化氢溶液制取氧气的图像中,不正确的是( )A. B. C. D.
A
C
3.下列有关催化剂的说法正确的是( )A.在化学反应后其质量减小B.催化剂只能加快化学反应速率C.过氧化氢分解反应中,只能用二氧化锰作催化剂D.在化学反应后其化学性质不变4.催化剂在生产生活中应用广泛,下列关于催化剂的说法中正确的是( )A.催化剂不能加快化学反应速率B.实验室用过氧化氢溶液制取氧气时只能用二氧化锰做催化剂C.催化剂在化学反应前后质量和性质都改变D.二氧化锰能加快氯酸钾分解的反应速率,但不能增加生成氧气的总量
D
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