第四单元 第三节 氧气—氧气的制取 课件—2022-2023学年九年级化学鲁教版上册(共42张PPT)

(共42张PPT)
氧气的实验室制法
第四单元 我们周围的空气
第三节 氧气
燃料燃烧 动植物呼吸 铁生锈
思考：上述变化的过程中都需要有什么物质的参与呢？
情景激趣
如果让你到实验室制取一瓶氧气，你需要解决哪些问题？
1.确定实验室制取气体的反应原理（包括所需药
品、反应条件）
3.选择气体的检验和验满方法
4.选择气体的净化方法和尾气处理的方法
2.选择气体制取装置（发生装置和收集装置）
自学生趣
思考:下列哪些物质可能产生氧气？
A. 二氧化碳（ CO2）
B. 氯化钠（NaCl)
C.高锰酸（KMnO4）
D. 过氧化氢（ H2O2）
E. 甲烷（CH4）
F. 水（ H2O）
实验室制取氧气的化学反应，应考虑哪些因素？
是否含有氧元素
反应条件
反应物状态
合学探趣
一 实验室制取气体的一般思路
C. 生成物只能有一种气体
A. 反应物是否含有该元素，
（2）选择化学反应时应考虑：
B. 反应物的状态，最好选择固态或者液态（不具有挥发性）
1、确定实验室制取气体的反应原理
（1）选择反应物质应考虑
A.原料是否容易获得 B.实验条件是否容易控制
C.实验装置是否容易装配 D.实验操作是否安全可靠
E.反应速度是否适中 F.实验过程是否环保、节能等
合学探趣
2、选择气体的制取装置
(1) 发生装置
实验室制取气体常用的发生装置，常有以下几套装置：
A
B
C
D
E
若固体 + 液体→气体，不加热,选择：A、B、C、D。
若固体 + 固体→气体,加热，选择： E 。
反应物的状态和反应的条件。
选择依据：
合学探趣
（2）收集装置
A 排水法
B 向上排空气法
C 向下排空气法
下图是实验室中常用的收集气体的方法。
难溶于水或不易溶于水且不和水发生反应的气体。
密度比空气大且不与空气中的成分反应的气体。
气体的密度或溶解性以及能否与水
或空气中的成分反应。
选择依据：
空气
密度比空气小且不与空气中的成分反应的气体。
合学探趣
实验室收集气体是否可以采用右图？应该如何选择？
多功能瓶
（1）若收集气体的密度比空气大，则气体应从 管进。
（2）若收集气体的密度比空气小，则气体应从 管进。
（3）若用排水法收集气，则应先将瓶中 ，气体应从 管进。
a
b
b
装满水
拓展生趣
多功能瓶的应用 — 收集气体
3、选择气体的检验和验满方式
依据该气体的性质选择简单且现象明显的方法进行
4、选择气体的净化方法和尾气处理的方法
合学探趣
用哪些方法可以获得氧气？
水 氢气+氧气
通电
分离液态空气法
植物的光合作用
它们适合在实验室制取氧气吗？
反应较慢、成本较高
条件太高、操作困难
反应太慢、难以收集
信息：
实验室制取气体的要求：原料易得、价格低廉、操作简便、反应速度适中，气体易收集、安全环保。
二、氧气的实验室制法
合学探趣
实验室制取氧气—药品的选择
若在实验室中有下列药品可供选择：
H2O2、 NaCl、 KMnO4、 CH4
过氧化氢
高锰酸钾
甲烷
想一想：哪些物质可以用于制取氧气？
为什么？
氯化钠
信息：
元素守恒思想：化学反应前后，元素的种类、质量均不变。
注意：选择反应物(药品)时应考虑:
A. 反应物是否含有该元素
B. 反应物的状态，最好选择固态或者液态（不具有挥发性）
C. 生成物只能有一种气体
资料介绍
（1）H2O2：过氧化氢，又称双氧水，是一种无色的液体，常温下就可生成氧气和水，价格低廉，产物无污染。
（2）KMnO4：高锰酸钾是一种暗紫色粉末状固体，在加热时能产生氧气，成本较高，操作复杂。
（高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气）
加热
合学探趣
探 究 内 容 现 象 反应快慢
1、在试管A中加入约5mL过氧化氢溶液，伸入带火星的木条，观察现象。
2、在试管B中加入少量二氧化锰，再加入约5mL过氧化氢溶液伸入带火星的木条，观察现象。
无明显现象
极慢
有大量气泡产生，带火星的木条复燃。
很快
实验探究
二氧化锰在反应中的作用
有大量气泡生成，带火星的木条复燃。
很快
3、待B试管无现象时，再加入约5mL过氧化氢溶液，伸入带火星的木条，观察现象。
谈谈你对催化剂的理解。
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催化剂（又叫触媒）。（P88）
“一变”：改变其他物质的化学反应速率（改变≠加快、与产生O2多少无关！）
“二不变”：本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有改变
注意：催化剂（MnO2）的作用：催化作用
共享交流
过氧化氢 水 + 氧气
二氧化锰
2H2O2 ====2H2O + O2↑
MnO2
分解反应
1、选择药品：
过氧化氢（俗称双氧水）溶液（无色液体）
二氧化锰 （黑色粉末）
反应原理：
【说明】此反应中，二氧化锰既不是反应物也不是生成物，只是一种催化剂，应算作一个反应条件，所以二氧化锰只能写在箭头的上方。
合学探趣
二、氧气的实验室制法
反应物的状态与反应的条件。
(1)发生装置
固 + 液 气
下图是制取气体常用的发生装置，若用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气，你选择 ；
选择依据：
A
固 气
加热
B
B
合学探趣
3. 制取装置：
①试管 ②烧杯 ③锥形瓶 ④ 酒精灯
⑥长颈漏斗
⑧双孔
橡皮塞
⑨导管
⑦单孔
橡皮塞
a
⑤分液漏斗
a
你能组装实验室制用双氧水取氧气的发生装置吗
测学固趣
根据提供的资料想一想，若在实验室中收集氧气应选择 ，并说一说你的依据。
（2）收集装置
A 排水法
B 向上排空气法
C 向下排空气法
下图是实验室中常用的气体收集方法。
难溶于水或不易溶于水且不和水发生反应的气体。
密度比空气大且不与空气中的成分反应的气体。
气体的密度或溶解性以及能否与水或空气中的成分反应。
选择依据：
A或B
空气
资料：在0℃、1.01x105Pa下，氧气的密度为1.429g/L,空气的密度为1.293g/L,且氧气不易溶于水。
密度比空气小且不与空气中的成分反应的气体。
合学探趣
你能组装一套实验室制取氧气的装置吗
2.若要控制化学反应速率可把D换成 :
.
1.实验室制取氧气的装置（发生和收集）: .
ABCDG
分液漏斗或者注射器
测学固趣
3、制取装置
发生
装置
收集装置
（固液常温型）
排水法
向上排空法
4、实验室制取气体的一般步骤（排水法）
（1）“检”：组装仪器并检验装置的气密性；
（2）“装”：①将装满水的集气瓶倒扣在水槽中；
②装药品（先固后液，固锥液斗）；
（3）“收”：待导管口有连续均匀的气泡冒出时，开始收集。
（4）“放”：收集满后在水下盖好玻璃片，将集气瓶移除水槽
正放在桌上。
合学探趣
（1）O2检验：将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，则是氧气。
5、O2检验和验满：
合学探趣
①用排水法收集时，当集气瓶口有气泡冒出时，证明O2已满。
②向上排空法：将带火星的木条放到集气瓶口，若木条复燃，则证明O2已收集满。
（2）O2验满：
实验室制取氧气—制取装置
A
B
注意事项：
1、长颈漏斗末端要伸入液面以下（锥形瓶底部）。
2、当气泡连续而均匀地冒出时，开始收集。
3、向上排空气法收集氧气时，导管应伸到集气瓶底部。
4、充满氧气的集气瓶应正放在实验台上。
交流共享
KClO3 KCl O2
氯酸钾 氯化钾 + 氧气
MnO2
△
高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
△
根据反应原理，我们应该怎样组装仪器？
拓展生趣
KMnO4 K2MnO4 MnO2 O2
在实验室用氯酸钾、高锰酸钾也可以制取氧气
1、反应原理：
收集装置
（固固加热型）
(2)高锰酸钾制取氧气时试管口要塞一团棉花
（防止高锰酸钾粉末进入导管，堵塞导管）
注意：(1)试管口要稍微向下倾斜
（防止水蒸气冷凝回流，炸裂试管）
(3)实验结束后要先将导管撤出水槽再熄灭酒精灯
（防止水槽中的水回流，炸裂试管）
2、制取装置：
3、实验操作步骤：
①“检”：组装仪器并检验
②“装”：先将装满水的集气瓶倒扣在水槽中；再装药品，
先固（MnO2）后液（双氧水溶液），固定安装；
③“热”：先 ，后固定加热；
④“收”：待导管口有 ，
开始收集。
⑤“移”：待气泡从瓶外冒出，用玻璃片盖好集气瓶， 放
在桌上，将 移出水面；
⑥“熄”：再熄灭 。
预热
连续均匀的气泡冒出时
正方
导管
酒精灯
实验室制取气体的一般思路：
1.确定实验室制取气体的药品
(1)反应物是否含有该元素；
(2)反应物最好选择固态或液态（不具有挥发性）
(3)生成物只能有一种气体等
总结固趣
(1)原料是否容易得到；
(2)实验的条件是否易控制；
(3)实验装置是否容易装配；
(4)实验操作是否安全可靠；
(5)反应速率是否适中；
(6)整个实验体系是否环保、节能；
2.确定实验室制取气体的反应原理
实验室制取气体的一般思路：
总结固趣
(1)发生装置的选取依据：反应物的状态、反应的条件
3.确定气体发生装置和收集装置
类型
A. 固液常温型
B. 固固加热型
(2)收集装置的选取依据：气体的密度、气体的水溶性
类型：①向上排空法；
②向下排空法；
③排水法
B
A
实验室制取气体的一般思路：
总结固趣
4.确定制取气体的具体歩棸
6.确定气体净化和尾气处理的方法
实验室制取气体的一般思路：
5.确定气体检验和验满的方法
总结固趣
1、实验室中利用过氧化氢（H2O2）、氯酸钾（KClO3）、高锰酸钾（KMnO4）都可以制取氧气，其原因是（ ）
A.都含有氧元素 B.都是氧化物
C.都含氧分子 D.都含氧气
A
测学固趣
2、用双氧水制氧气时，若忘记加二氧化锰，其结果是（　 ）
A．反应较慢，且产生氧气总量减少
B．反应较慢，但产生氧气总量不变
C．反应正常，产生氧气总量不变
D．反应正常，产生氧气总量减少
B
测学固趣
3．常温下，某气体无色、无味、无毒、能溶于水，密度比空气大，如果在实验室里用如下装置且不需要加热制备该气体，则应选择的发生装置和收集装置是（　　 ）
A．①和③ B．②和③ C．②和④ D．②和⑤
D
测学固趣
请从上图中选出制取氨气的发生装置 ，收集氨气应采用的装置是 。
4.通常情况下，氨气是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水，形成的溶液是氨水。实验室用加热氯化铵和熟石灰的固体混合物制取氨气。
A
B
C
D
E
A
E
测学固趣
5、过氧化氢在以二氧化锰作催化剂的条件下可迅速分解产生水和氧气。现欲制得干燥而纯净的氧气，可采用如图所示的装置。装置A中，容器内盛有二氧化锰，从长颈漏斗中逐滴加入5%的过氧化氢溶液。
（1）写出图中标有小写字母的仪器的名称：
（2）写出装置A中发生反应的符号表达式：
A
B浓硫酸
C
a
c
长颈漏斗
锥形瓶
2H2O2 ====2H2O + O2↑
MnO2
测学固趣
（3）装置B中装的试剂是浓硫酸，猜想其作用是什么：
（4）检验C中氧气是否充满的方法是：
a
c
长颈漏斗
锥形瓶
吸收水蒸气，干燥氧气
将带火星的木条伸到集气瓶口，若木条复燃，则是O2已满
（5）此装置还可以制取其他气体，采用此套装置制取的这类气体必须满足的条件有：
固体和液体在不加热的条件下制取气体，且气体密度比空气大还不能与空气中成分反应。
B浓硫酸
（1）写出图中标有序号仪器的名称：
① ；② ；③ ；④ 。
（2）若要用双氧水制取干燥的氧气，那么选择的装置的连接顺序
为 （填装置序号）。
6．根据下列图示实验装置回答问题。
试管
长颈漏斗
锥形瓶
水槽
B→F→D
测学固趣
（3）实验室制取气体时，选择发生装置应考虑的因素有 （填序号），选择收集装置应考虑的因素有 。
①反应的条件 ②气体的密度
③反应物的状态 ④气体的溶解性
（4）实验室若用高锰酸钾制取O2，发生装置应选 ，
若要收集较纯净的氧气，收集装置应选 。
①③
②④
A
E
通过本节课的学习你都有哪些收获，画一张思维导图，展示出来与大家分享一下吧。
总结固趣
多功能瓶的应用 — 收集气体
a
b
收集方法 收集气体的性质 气体进出方向 注意事项
向上排空气法 进 出
向下排空气法 进 出 排水集气法 进 出 空气
O2或CO2
空气
H2
密度比空气大,如O2、CO2
密度比空气小,如H2 、NH3
难溶或不易溶于水，如O2、H2
若多功能瓶倒置，气体进出方向与所得结论均相反。
b
a
a
b
a
b
拓展生趣
向上排空气法
向下排空气法
排水集气法
a
b
水
收集气体的性质
a(短)管
b(长)管
出
进
出
进
密度比空气大如O2、CO2
密度比空气小如H2、NH3
难溶或不易溶于水，如O2、H2
出
进
配合量筒，该装置除了排水集气外还有什么作用？
测量生成气体的体积
再见
多谢光临指导！