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第二单元 我们周围的空气
课 题 3 制取氧气
第 1 课 时
第二单元 我们周围的空气
1.了解实验室利用过氧化氢溶液和氯酸钾、二氧化锰制取氧气的方法和原理。
2.认识催化剂和催化作用。
3.知道实验室制取氧气的发生装置和收集装置。
4.通过探究“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用”体验探究过程,学习综合分析实验现象并从中归纳结论的思维方式。
学 习 目 标
分解过氧化氢(H2O2)
加热氯酸钾(KClO3)
加热高锰酸钾(KMnO4)
实验室制取氧气的方法
氧气在工农业生产中有着广泛的用途,那么我们如何制取氧气呢?
一、分解过氧化氢制取氧气
自 主 探 究
实验一:在试管中加入5mL5%过氧化氢溶液,把带火星的木条伸入试管,观察现象。
实验二: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,观察现象。
实验三:待实验二试管中没有现象发生时,重新加入过氧化氢溶液,并把带火星的木条伸入试管,观察现象。
实验 现象 原因
实验一 带火星的木条不复燃 常温下过氧化氢溶液分解慢,放出氧气少,不足以使带火星的木条复燃
实验二 加入二氧化锰后,带火星的木条复燃 二氧化锰加速了过氧化氢分解,放出的氧气使带火星的木条复燃
实验三 重新加入过氧化氢溶液,带火星的木条复燃 氧气是过氧化氢产生的,二氧化锰只起加快产生氧气的作用
结论 二氧化锰能加快过氧化氢分解的速率,二氧化锰本身未见变化 分析与讨论
1.在第二个实验中,是不是过氧化氢与二氧化锰反应生成了氧气呢?
2.二氧化锰好象永远也用不完,二氧化锰在这个反应中到底扮演了一个什么角色呢?
1.催化剂
(1)催化剂:在化学反应中,能改变其他物质的化学反应的速率,而本身的质量和化学性质,在反应前后都没有变化的物质叫催化剂(又叫触媒)。
(2)催化剂的特点:“一变” “二不变” 。
①“一变”:改变其他物质的化学反应速率。
(改变:可以是加快、也可以是减慢)
②“二不变”:本身的质量和化学性质都没有改变。
2.催化作用:催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。
(一)催化剂和催化作用
说明:此反应中,二氧化锰既不是反应物也不是生成物,是催化剂,是反应条件,所以写在箭头的上方。
过氧化氢 水+氧气
二氧化锰
(文字表达式)
在上述反应中, MnO2起了加速H2O2分解的作用,所以说这个反应中的MnO2是催化剂,是反应条件。
1.在化学反应中,催化剂( )
A.质量减少
B.在化学反应后化学性质发生了变化
C.能使生成物的质量增加
D.能改变化学反应的速率
2.下列有关催化剂的说法正确的是( )
A.催化剂就是用来加快化学反应速率的
B.二氧化锰是催化剂
C.没有二氧化锰的催化,过氧化氢也能分解放出氧气
D.催化剂在化学反应前后的性质不变
D
练一练
C
(二)用过氧化氢和二氧化锰制取氧气
(2)装置:
(1)原理:过氧化氢 水 + 氧气
H2O2 H2O O2
(1)长颈漏斗末端要插入液面以下。
(2)可用分液漏斗代替长颈漏斗。
(3)可用集气瓶或大试管代替锥形瓶。
(4)装药品时,先装固体后装液体。
注意
二氧化锰
加热
1.原理:氯酸钾 氯化钾 + 氧气
KClO3 KCl O2
二、加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气
2.装置:
(1)在上图所示装置中,使用了哪些仪器?
(2)哪部分是气体发生装置,哪部分是气体收集装置?
探究:加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气
编号 现象 原因
(1) 导管口有气泡冒出 分解产生气体
(2) 带火星的木条复燃 瓶中气体是氧气
能否用过氧化氢制氧气的装置来用于氯酸钾制氧气
为什么呢?
不 能
因为反应物的状态和反应条件不同
讨论
反应物:固体
反应条件:加热
反应物:固体和液体
反应条件:不需要加热
②固液常温型
①固固加热型
3.实验装置的选择
(1)发生装置的选择:根据反应物的状态和反应条件确定。
固固加热型的制取装置
加热高锰酸钾制取O2装置
加热氯酸钾制取O2装置
固液常温型制取装置
注意:长颈漏斗的末端必须插入液体中(液封),防止生成的气体从长颈漏斗口逸出。
分液漏斗
长颈漏斗
烧瓶
锥形瓶
过氧化氢制氧气和氯酸钾制氧气的发生装置是否相同?哪个好
为什么呢?
讨论
不相同
用过氧化氢制氧气发生装置的优点
(1)简单,易操作;
(2)不用加热,较安全;
(3)节约药品(可根据需要随时补充)
(4)分液漏斗可控制反应速率;
比较下列三个实验装置图
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。
比一比
①排水法:不易溶或难溶于水的气体
②向上排空气法:密度比空气大的气体
③向下排空气法:密度比空气小的气体
(2)收集装置的选择:根据气体的溶解性和密度
1.氧气的收集方法:______________________。
(1)用排水法的原因: _______________。
(2)用向上排气法的原因:______________________。
2.要收集较干燥的氧气选用_____________。
3.要收集较纯净的氧气选用_________。
排水法 向上排空气法
氧气不易溶于水
氧气的密度比空气略大
向上排空气法
排水法
想一想
1.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
2.实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制氧气,反应前后二氧化锰在固体混合物中质量分数是( )
A.由大到小 B.由小到大
C.不变 D.无法判断
课 堂 达 标
B
3.实验室制取氧气,下列说法错误的是()A.装置①可用于高锰酸钾制取氧气B.装置②可用于过氧化氢溶液制取氧气C.装置③可用于收集氧气D.装置④可用于收集氧气C4.实验室中,利用下图所示装置可以制取某些气体,请回答下列问题。
(1)写出图中标号仪器的名称:①______;②_______;
(2)用大理石和稀盐酸反应制取CO2应选用的发生装置是_____(填字母,下同),选用的收集装置最好是____;(二氧化碳易溶于水,密度比空气大)
试管
集气瓶
B
C
5.两份质量相等的过氧化氢,在其中一份中加入少量二氧化锰,放出氧气的质量(纵坐标)与反应时间(横坐标)的关系正确的是( )
6.加热高锰酸钾制取氧气,刚产生气体时,试管内剩余固体种类( )
A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种
C
B
谢 谢 观 看