3.1.3空气与氧气（课件）--2024-2025学年浙教版科学八年级下册（课件 22张PPT）

(共22张PPT)
3.1.3 空气与氧气
浙教版八年级科学下册
第三章 空气与生命
一、氧气的制取
实 验 室 里 的 氧 气 可 以 用 加 热 分 解 高 锰 酸 钾（KMnO4）或氯酸钾（KClO3）的方法来制取，也可以用分解过氧化氢（H2O2）的方法来制取。其反应过程分别表示如下：
一、氧气的制取
1．如图 3-16, 在分液漏斗中加入 20~50 毫 升 15% 的 H2O2，在烧
瓶中加入 50 毫升水及 0.5 克 MnO2。
2．转动分液漏斗的活塞，滴加过氧化氢，待装置中排净空气后，用排水法收集气体并验证收集的是氧气。
氧气的制取和性质研究
1．初步学会实验室制取氧气装置的装配、连接方法和气密性检查。
2．初步学会实验室制取氧气的方法 , 学习用排水法收集氧气，学习粉末状固体试剂的使用方法。
3．学习研究氧气性质的方法。
目标
器材
大试管，单孔橡皮塞，橡皮管，玻璃导管，集气瓶，水槽，铁架台(带
铁夹)，坩埚钳，酒精灯，玻璃片，木条，火柴，粗铁丝，木炭，铝箔，棉花，澄清石灰水，高锰酸钾。
1.检查装置的气密性。如图3-18所示，把导管口的下端浸入水中，用手紧握试管。如果观察到导管口有气泡冒出，就证明装置不漏气。如果没有气泡冒出，就说明装置漏气，应仔细查找原因，并改正。
2.按图3-19组装装置。在检查过气密性的试管中，加入约7克高锰酸钾，并把一团棉花放在试管口，用带导管的橡皮塞塞紧管口，使试管口略向下倾斜，固定在铁架台上。
3.来回移动酒精灯，使试管受热均匀后将火焰集中在药品处加热。
4.当气泡连续、均匀地放出后，再把导管口伸入盛满水的集气瓶里，收集气体。
5.停止加热时，先把导管移出水面，然后再熄灭酒精灯。
6.观察收集到的气体的颜色。
过程
7.用坩埚钳夹取一小块木炭，在酒精灯上烧至发红。然后将木炭插入
集气瓶内，出现____________现象，说明集气瓶中有__________。反应
结束后，向集气瓶内加入澄清石灰水，振荡后，有______________现象。
过程
8.把2厘米x5厘米铝箔片的一端固定在粗铁丝上,另一端裹一根火柴。点燃火柴，待火柴燃烧尽时，立即把铝箔伸入留有水、充满氧气的集气瓶中，有______________现象。
过程
1.在本次实验中，图3-19中哪部分是气体发生装置，哪部分是气体收
集装置
2.做实验时，有时会出现下列问题，其原因是什么 应怎样解决
(1)点燃酒精灯后，立即将火焰集中在试管内的药品部位加热，不久试管发生破裂。
(2)在实验过程中，发现水槽内的水变成了紫红色。
(3)在做氧气性质实验时，将木炭伸入集气瓶内，产生的现象与在空气里燃烧的现象相同。
讨论
(1)发生装置的选择（依据:反应物状态和反应条件）实验室常见的气体发生装置类型及相应的选择依据见下图。
用过氧化氢溶液制取氧气时,因反应不需加热,故选择固液常温型发生装置;
加热高锰酸钾制取氧气时,因高锰酸钾为固体,反应条件为加热，故选择固固加热型发生装置。
2.实验装置
(2)收集装置的选择→依据:气体密度和气体溶解性
装置类型 适用气体 适用于难溶于水或不易溶于水，且不与水反应的气体 适用于密度比空气的大且不与空气中的成分反应的气体 适用于密度比空气的小且不与空气中的成分反应的气体 3.氧气的验满
收集方法 验满方法
排水法 集气瓶口有大量气泡向外冒出时，说明氧气已收集满
向上排空气法 将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已收集满
如图所示是实验室常用的气体制取装置,在用氯酸钾和二氧化锰制取氧气的实验中,可选用的发生装置和收集装置最合适的是( )
【答案】B
【解析】解析:用氯酸钾和二氧化锰制取氧气时,反应物是固体且需要加热,应选择发生装置a;氧气的密度比空气的大,不易溶于水,可用向上排空气法或排水法收集,应选择收集装置d。答案:B
A.a、c B.a、d C.b、c D.b、d
在以上的反应中，二氧化锰（MnO2）只起改变（加速）反应速度的作用，本身的质量和化学性质在反应前后都没有改变。这种物质叫做催化剂，工业上又叫做触媒 , 它在反应中起催化作用。
在工业生产中往往也需要用到大量的氧气。工业制氧有多种方法，空气冷冻分离法就是其中一种常用的方法。
催化剂
空气冷冻分离法
近年来，利用膜分离技术，在一定压力下让空气通过具有富集氧气功
能的薄膜，可以得到含氧量较高的富集氧气。
氧气的发现
1774年， 英 国 科 学 家 普 利 斯特 利加 热 氧 化 汞（HgO），得到一种使人感到特别舒适、轻松的气体，并且发现物质在这种气体里燃烧时比在空气中更强烈。 在 这 期 间， 瑞 典 科 学 家 舍 勒在把软锰矿与浓硫酸一起加热时，也得到了一种使红热木炭火花四溅、光耀夺目的无色气体。普利斯特利和舍勒实际上已经发现了氧气，并研究了它的性质。但由于墨守陈旧的燃素学说，他们不知道自己找到了什么。1774年 10月，法国化学家拉瓦锡重做了普利斯特利的实验，并进行了定量分析，确认由 HgO 分解出来的气体是一种新元素。1777年，他将这种气体正式命名为“氧气”，并提出了他的燃烧学说，建立了科学的氧化学说。
二、化合反应和分解反应
在研究氧气的化学性质及制取氧气的过程中，我们接触了许多化学反应，你是否注意过这些化学反应有什么不同呢
下列四个化学反应的反应物和生成物的种类有什么相同和不同之处
①s在02里燃烧生成SO ; ②铁丝在02里燃烧生成Fe304;③用KMn04制取 0 ;④用 H2O2制取O2
课堂小结
a和b为两份质量相等的固体．已知a为混有少量二氧化锰的氯酸钾，b为氯酸钾．当分别同时加热a和b至完全反应时，能正确表示生成氧气的质量随反应时间而变化的图象是（　　）
【答案】A
【解析】催化剂是指在化学反应中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不变的物质；催化剂能改变反应速率，催化剂不能使生成物的质量增加。a和b为两份质量相等的固体。已知a为混有少量二氧化锰的氯酸钾，b为氯酸钾，a中氯酸钾的质量比b中少，b中产生氧气的质量比a中多。
分别同时加热a和b至完全反应，b所需温度较高，反应速率较慢；加入适量的二氧化锰的a反应速率快，至反应结束所需的时间少。观察图象，A符合变化过程。故选：A。
课堂小练习
实验室常用如图甲、乙的发生装置制取氧气，小雪又设达了如图丙、丁的装置用于制取氧气，相关叙述合理的是（　　）
A．装置甲的试管口要略向下倾斜，是为防止高锰酸钾受热分解产生的水冷凝后倒流
B．使用装置乙分解双氧水制取氧气时，需定期向烧瓶中添加二氧化锰粉末
C．关闭止水夹a并向下压丙中注射器的活塞，放手后若活塞回到原处则装置气密性良好
D．利用装置丁进行实验室分解双氧水制取氧气，可实现“随开随用、随关随停”
课堂小练习
【答案】C
【解析】A、高锰酸钾受热不生成水，主要是固体加热装置容易产生冷凝水，为了避免水冷凝后倒流，才将试管口要略向下倾斜，叙述不合理，故A不符合题意；
B、使用装置乙分解双氧水制取氧气时，二氧化锰是催化剂，不需定期向烧瓶中添加二氧化锰粉末，叙述不合理，故B不符合题意；
C、向上拉装置丙中注射器的，将空气吸入，关闭活塞a,则保持内外压强一致，若活塞始终不下落，则装置气密性良好，叙述合理，故C符合题意；
D、二氧化锰是粉末，会从试管中漏下进入溶液，无法实现固液分离，不可实现“随开随用、随关随停”的操作，叙述不合理，故D不符合题意；
故选：C。
课堂小练习
根据氧气的性质，以下装置能收集到相对较纯氧气的是（　　）
【答案】A
【解析】氧气的密度比空气的大，应使用向上排空气法收集，导管应伸入集气瓶的底部，以利于空气的排出，则能收集到相对较纯氧气的是A。
故选：A。
课堂小练习
如图所示实验操作中正确的是（　　）
【答案】C
【解析】A、氧气验满时，带火星的木条应伸入到瓶口处，故错误；B、过滤应用玻璃棒引流，漏斗下端应紧贴烧杯内壁，故错误。C、给试管里的液体加热时，试管里的液体不应超过试管容积的三分之一；用酒精灯的外焰加热；试管与桌面呈45°角，试管夹夹在试管的中上部，还要预热；故正确。D、做铁丝在氧气中燃烧的实验时，在瓶底应放少量的水，为了防止生成的熔融物炸裂瓶底，故错误。故选：C。
课堂小练习