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课题3 制取氧气
第1课时
氧气的物理性质:密度1.429g/L,不易溶于水。
空气密度1.293g/L
实验室如何制取氧气?
1.知道实验室制取氧气的主要方法和原理。
2.能解释制取氧气实验装置选择仪器的依据。
3.掌握实验室制取氧气的实验步骤和检验氧气的方法。
一、实验室制取氧气
加热高锰酸钾(KMnO4)
分解过氧化氢(H2O2)
加热氯酸钾(KClO3)
制取氧气
高锰酸钾是一种暗紫色的、细长的棱形结晶或颗粒,实验室常用它来制取氧气。
1.加热高锰酸钾制取氧气
KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2
文字表达式
化学符号表达式
高锰酸钾锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
【反应原理】
2.过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气
过氧化氢溶液
(俗称双氧水)
二氧化锰
过氧化氢水 + 氧气
H2O2 H2O + O2
文字表达式:
符号表达式:
【反应原理】
3.加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气
氯酸钾氯化钾+氧气
加热
KClO3 KCl + O2
加热
文字表达式:
符号表达式:
【反应原理】
【实验用品】 大试管、单孔橡胶塞、胶皮管、玻璃导管、 集气瓶、水槽、铁架台(带铁夹)、酒精灯、木条、棉花、火柴。
【实验药品】 高锰酸钾
以高锰酸钾制取氧气为例,认识固体加热实验装置
【实验装置】
铁架台
导管
集气瓶
水槽
气体发生装置
气体收集装置
酒精灯
试管
【实验步骤】
①检查装置气密性:将导管浸入水中,用手握紧试管,若有气泡冒出,说明气密性良好。
②装药品:将药品平铺在试管底部
③固定:将试管固定在铁架台上
④点燃:点燃酒精灯加热(先预热,注意:一律先让试管均匀受热,否则会因冷热不均炸裂试管)
⑤收集气体:(可以使用排水法、向上排空气法)
⑥离:把导管从水槽中取出(如果使用向上排空气法,此步骤基本不需要,但是最好先取出导管再盖上玻片)
⑦熄灭:熄灭酒精灯
口诀:茶庄定点收利息
①试管口为什么要略向下倾斜?
②导管口开始有气泡冒出,就立即收集气体,这种做法是否正确?
③为什么先将导管移出才能熄灭酒精灯?
试管口要略向下倾斜,防止冷凝水回流到热的试管底部,炸裂试管。
刚开始有气泡放出不立即收集,排出装置内的空气,防止收集到的氧气不纯。
先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,是为了防止水槽中的水倒吸入试管,使试管因骤然冷却而破裂。
【思考】
【实验演示】
(1)为什么要在试管口放一团棉花?
【想一想】
棉花
为了防止加热时高锰酸钾粉末进入导管,使导管堵塞。
(2)收集满氧气的集气瓶为什么要正立放在桌面上?
因为氧气的密度比空气的密度大,倒放会使氧气从瓶口与玻璃片的缝隙中跑掉。
O2
O2
【检验方法】
将带火星的木条插到集气瓶中,
如果木条复燃,则证明是氧气。
用带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,表明集气瓶中已集满氧气。
【验满方法】
高锰酸钾加热分解制取氧气的方法,具有反应快、操作简便、便于收集等优点,但成本高,无法大量生产,只能用于实验室中。
工业上用什么方法制取大量的氧气
二、氧气的工业制法
1.分离液态空气法:在低温条件下加压,使空气转化成液态,然后蒸发,利用液态氮(沸点-196℃)和液态氧(沸点-183℃)的沸点不同,氮气先从液态空气中蒸发出来,剩余的主要为氧气。
2.膜分离法: 在一定压力下,让空气通过具有富集氧气功能的薄膜,可得到含氧量较高的富氧空气。
【想一想】
氧气的工业制法和实验室制法的本质区别是什么?
氧气的工业制法是物理变化
氧气的实验室制法是化学变化
1.实验室用高锰酸钾制取氧气不需要用到的仪器是?( )
A.试管 B.酒精灯
C.量筒 D.水槽
C
2.实验室使用高锰酸钾制取氧气,拆卸仪器的正确顺序是( )
①撤去酒精灯 ②从水槽里拿出导管 ③从铁架台上拆下试管
A. ①③② B. ③②① C. ②①③ D. ②③
C
3.检验氧气的最简方法是?( )
A.观察颜色 B.闻气味
C.倒入澄清石灰水 D.用带火星的木条检验
D
4.请指出下图“用高锰酸钾制氧气装置图”的错误之处。
(1)试管口不应该向上倾斜
(2)伸入试管中的导气管过长
(3)没有在试管口塞一小团棉花
(4)集满氧气的集气瓶不应该瓶口向下放置
分解过氧化氢
加热高锰酸钾
加热氯酸钾
制取氧气的方法
实验室制取氧气
工业制取氧气
制取氧气装置图
检验氧气的方法