(共44张PPT)
氧气是生命之源……
你还记得氧气的性质和用途吗?
氧气的物理性质:
无色
无味
密度略大于空气
不易溶于水
硫、磷、氢气、铁、镁、铜等都可与氧气反应生成相应的氧化物
氧气的化学性质呢?
氧气有哪些用途?
供给呼吸
炼铁炼钢
急救病人
助燃
我们如何得到氧气?
工业上采用 法制取氧气,是根据液态氧和氮的 不同来分离的。
分离液态空气
沸点
实验室里条件有限,我们如何制取氧气?
优点:量大,物理变化
缺点:需要高压低温
植物的光合作用、
电解水.......
用分解反应制取氧气
第一章 化学反应
加热氯酸钾:
2KClO3 2KCl+3O2↑
MnO2
△
加热高锰酸钾:
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
△
实验室用双氧水制氧气:
2H2O2 2H2O+O2↑
MnO2
水在直流电的作用下分解:
2H2O 2H2↑+O2↑
MnO2
1、
2、
3、
4、
明确几个问题
1、反应原理
2、实验装置:气体发生装置和气体收集装置
3、实验操作步骤
方法一:实验室用双氧水(H2O2)制氧气
1、反应原理
2H2O2 2H2O+O2↑
MnO2
过氧化氢(H2O2):
纯过氧化氢是淡蓝色的黏稠液体,可任意比例与水混溶,是一种强氧化剂,水溶液俗称双氧水,为无色透明液体。其水溶液适用于消毒,也能缓慢分解成水和氧气。
MnO2为黑色粉末
有什么作用?
活动:探究二氧化锰(MnO2)的作用
如何设计实验?
试管1
H2O2
试管2
H2O2
MnO2
带火星木条检验
活动:探究二氧化锰(MnO2)的作用
活动:探究二氧化锰(MnO2)的作用
实验现象:
试管1
H2O2
试管2
H2O2
MnO2
带火星木条不复燃
带火星木条复燃
试管2
继续加H2O2
MnO2
带火星木条复燃
活动:探究二氧化锰(MnO2)的作用
实验结论:
1.二氧化锰对H2O2的分解有催化作用,加快了过氧化氢的分解速度
2.反应前后二氧化锰本身的化学性质保持不变。
若将反应后的MnO2过滤、干燥、称量,发现MnO2的质量也不发生改变。
若收集加MnO2与不加MnO2产生的氧气,其质量相同。
我们把像MnO2这样,在反应中只起到改变(加快或减慢)其它物质的反应速度,本身的质量和化学性质在反应前后都不变的物质,叫做催化剂。
注:
①催化剂的种类很多,不同的化学反应可能需要不同的催化剂;
②不是所有的化学反应都需要催化剂
③一种催化剂并非对所有的化学反应都有催化作用;
某些化学反应并非只有唯一的催化剂。
④生物酶(如猪肝中的过氧化氢酶)也能起催化作用,但其活性常受温度等因素影响
方法一:实验室用双氧水(H2O2)制氧气
2、实验装置
发生装置
收集装置
方法一:实验室用双氧水(H2O2)制氧气
2、实验装置
发生装置
分液漏斗
导气管
双孔橡胶塞
锥形瓶
过氧化氢溶液
MnO2
思考:
①为什么用分液漏斗而不是长颈漏斗进行实验?
分液漏斗有旋塞可以控制过氧化氢的使用量;
且便于控制反应的发生。
长颈漏斗
收集装置
导气管
集气瓶
水槽
排水法
方法一:实验室用双氧水(H2O2)制氧气
2、实验装置
思考:
①用排水法收集氧气的原理是?
氧气不易溶于水,也不会
和水发生化学反应。
②还可以用什么方法收集氧气?
向上排空气法(ρ氧>ρ空气)。
回顾:收集气体的方法
排空气集气法
排水集气法:
适用于收集难溶于水或微溶于水的气体。
排水集气法
向上排空气法:
适用于收集密度比空气大的无毒气体。
向下排空气法:
适用于收集密度比空气小的无毒气体。
导管必须伸到集气瓶底部
如何
验满?
气体验满的方法,以收集氧气为例
回顾:收集气体的方法
方法一:实验室用双氧水(H2O2)制氧气
3、实验步骤
①连接实验装置,检查装置的气密性。
思考:
·为何要检验气密性?
·如何检验装置的气密性?
防止制取的气体溢出;
防止外界气体杂质进入反应装置,保证气体的纯度
从左到右
自下而上
(1)将连接好的实验装置,在水槽中注满水,并将导管的一端浸入水中;
(2)用双手捂住锥形瓶的外壁(对其加热);
(3) 观察;
如水中出现气泡,且锥形瓶冷却后,水进入导管形成一段水柱,则说明气密性良好。
气密性检查方法:
方法一:实验室用双氧水(H2O2)制氧气
3、实验步骤
②锥形瓶中加入少量MnO2粉末,组装好仪器,把集气瓶装满水,盖上玻片,倒置在水槽中,取走玻片,将导气管口放在瓶口下。
③将分液漏斗中的H2O2溶液缓缓地滴入锥形瓶中,
思考:
·为什么要缓缓地滴入液体?
防止反应过快,来不及收集气体
方法一:实验室用双氧水(H2O2)制氧气
3、实验步骤
④当导管口有均匀连续气泡冒出时,将导管中移到集气瓶口,用排水法收集一瓶氧气。
思考:
·为什么不是一开始就直接收集?
因为最开始排出的是装置内部原有的空气,直接收集会导致氧气不纯。
方法一:实验室用双氧水(H2O2)制氧气
3、实验步骤
⑤当集气瓶中水全部被气体排出后,用玻片盖住瓶口后倒置放在桌上。将带火星的木条放在瓶口,观察。
观察到带火星的木条复燃
方法一:实验室用双氧水(H2O2)制氧气
进一步思考:
1、伸入集气瓶的导气管能否深入到瓶底?
导气管只口伸到瓶口的几个原因:
①收集过程中始终可以看到气泡,便于判断气流大小和反应快慢;
②减小导气管自身占据瓶内的体积,便于收集更多的氧气;
③增加了气泡与水接触的时间,便于清洗掉氧气内混有的溶于水的杂质;
进一步思考:
2、如果没有分液漏斗,能不能用长颈漏斗代替?
有何区别?
注意液封
气密性检验方法
具体操作一:向漏斗中加水,使末端在液面以下,双手握住锥形瓶,若导管末端有气泡冒出,则气密性良好。
具体操作二:关闭止水夹,向漏斗中加水,使漏斗下端浸没在液面以下,待漏斗中形成稳定的水柱,则气密性良好。
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
△
高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气
加热
KMnO4为紫黑色固体
方法二:高锰酸钾(KMnO4 )分解制取氧气
1、实验原理
思考:实验装置是否与双氧水(H2O2)制氧气相同?
发生装置
收集装置
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
2、实验装置
1、查
2、装
3、定
4、点
5、收
6、离
7、熄
第一步:检查气密性
用单孔塞塞住试管,导管
的另一端浸入水中。双手
捂住试管,若导管口冒出
气泡,说明气密性良好。
3、实验步骤
1、查
2、装
3、定
4、点
5、收
6、离
7、熄
第二步:装入药品
用药匙或纸槽将高锰酸钾
固体送入横放的试管底,
并平铺在试管底。
取一团棉花塞入试管口,
塞紧塞子。
3、实验步骤
1、查
2、装
3、定
4、点
5、收
6、离
7、熄
第三步:固定试管
将试管固定在铁架台上。
要求
①固定于距试管口1/3处;
②试管口略向下倾斜;
③试管高度恰当,便于酒
精灯外焰加热。
3、实验步骤
1、查
2、装
3、定
4、点
5、收
6、离
7、熄
第四步:点燃酒精灯
先将集气瓶充满水倒置于
水槽中。
点燃酒精灯,预热(在试
管底来回移动酒精灯)。
3、实验步骤
1、查
2、装
3、定
4、点
5、收
6、离
7、熄
第五步:收集气体
先将导管浸入水中,待冒出均匀、连续的气泡时,将导管伸入集气瓶进行收集。
3、实验步骤
1、查
2、装
3、定
4、点
5、收
6、离
7、熄
第六步:将导管取出水面
第七步:熄灭酒精灯
用毛玻璃片盖住集气瓶口,移出集气瓶。再将导管从水中取出。
3、实验步骤
方法二:高锰酸钾(KMnO4 )分解制取氧气
1.在装入药品时,为什么要让
高锰酸钾固体平铺在试管底?
增大高锰酸钾的受热面积。
2.在固定试管时,为什么要加持于试管口的1/3处?
3.在固定试管时,什么要让试管口略向下倾斜?
为了使试管更稳定,且高锰酸钾受热更均匀。
防止加热过程中出现的冷凝水回流,引起试管炸裂。
4、实验注意事项
4.试管口棉花的作用是?
防止加热过程中高锰酸钾粉末
堵塞导管。
若没有棉花,高锰酸钾粉末随着
氧气流进入水槽,形成具有一定
腐蚀性的紫色高锰酸钾溶液。
若出现气体无法及时导出的情况,
甚至会引起装置爆炸(物理)。
4、实验注意事项
5.酒精灯预热的目的是?
使试管先受热均匀。
6.收集气体时,为什么不从气泡出现时便收集?
最先出来的是装置内原有的空气,且因此时装置内气压不稳,出现的气泡
不均匀,不连续。若直接开始收集,会导致收集得到的氧气不纯。
7.收集完气体后,能不能先移去酒精灯,再从水中取出导管?
不能先撤去酒精灯。若先撤去酒精灯,会导致装置内气温下降,气压减
小,大气压将水槽中的水压入导管和试管,可能引起试管炸裂。
4、实验注意事项
你能找出图中装置存在哪些错误?
1.试管口向上倾斜
2.试管固定处离试管口过近
3.试管口没有塞一团棉花
补充:
4.导管露出橡皮塞的长度过长
补充:
为什么导管露出橡皮塞的长度不能过长?
氧气密度略大于空气,产生的氧气会集中在试管口处。若管口过长,不利于氧气的收集。
实验原理:
2KClO3 2KCl+3O2↑
△
催化剂
KClO3为白色粉末
实验装置:
方法三:氯酸钾(KClO3 )分解制取氧气
氯酸钾 氯化钾+氧气
△
催化剂
小结
原理:
2H2O2 2H2O+O2↑
MnO2
2KMnO4 K2MNO2+MnO2+O2↑
△
2KClO3 2KCl+3O2↑
△
催化剂
装置:
固液不加热型
固固加热型
小结
检验装置气密性的方法:
收集气体的方法:
排空气集气法
排水集气法