1.1.3 空气的成分（氧气的制取）（课件 31张PPT）

(共31张PPT)
第1节　空气的成分
第3课时　氧气的制取
医疗、工业上用的大量氧气
实验室用的少量氧气
（1）H2O 电解
（2）HgO 加热
（3）空气中O2 :21%
根据你现有的知识和能力,想一想:可以用哪些原料获得氧气
1. 空气冷冻分离法
一、氧气的工业制法
原理：利用液氧的沸点（－183℃）和液氮的沸点（－196℃）不同，通过分离液态空气获得氧气。
空气
多次压缩
降温
液态
空气
低温蒸发
－196℃
-196 ℃
沸点
沸点
-183 ℃
DLHX
(后)
(先)
2. 膜分离技术制取氧气
空气
一定压力下
多级具有富集氧气功能的薄膜
含90%以上氧气
的富集空气
物理变化
空气冷冻分离法制取氧气能否在实验室里进行？
二、氧气的实验室制法
1、制取原理
分解含氧化合物
高锰酸钾 （KMnO4）
氯酸钾 （KClO3）
过氧化氢 （H2O2）
紫黑色颗粒
白色粉末
无色液体
实验室里常用分解过氧化氢（H2O2）的方法来制取氧气。
过氧化氢水溶液俗称“双氧水”
其反应过程表示为：
过氧化氢
（H2O2）
＋
氧气
（O2）
二氧化锰(MnO2)
水
（H2O）
为什么要加入二氧化锰呢？
2、分解过氧化氢制取氧气
A、原 理
固体
液 体
参考视频
为什么要加入二氧化锰呢？
①定义：能改变其他物质的化学反应速度，而本身的质量和
化学性质在化学反应前后都没有改变的物质叫做催化剂，工业上
又叫做触媒。如上述反应中的二氧化锰（MnO2）。
催化剂
②特点：
改变化学反应速度（包括加快和减慢）
一变
两不变
质量不变
化学性质不变
③作用：催化剂在化学反应中起催化作用。
特别提醒
①催化剂不能决定反应的发生和停止，也不能增加或减少生成
物的质量。
②催化剂是针对某一具体的反应而言的，某一反应的催化剂在
其他反应中可能是生成物。
③一种物质可能是多个反应的催化剂，一个反应也可能有多种
催化剂。如FeCl3、CuSO4、猪肝等均可作H2O2分解的催化剂。
④反应前后催化剂的化学性质不变，但其物理性质可能发生变
化，如块状催化剂反应后可能变为粉末状。
B、装 置
收集装置
发生装置
O2不易溶于水
O2密度比空气略大
按照自下而上、从左到右的顺序组装实验器材
C、步 骤
⑴查
⑵装
⑶收
连接仪器并查气密性；
先加固体，再加液体；
连续、均匀放出气泡时收集氧气；
关闭分液漏斗的活塞，将导管的末端放入水中，双手紧握锥形瓶，看导管口是否有气泡冒出，如果有气泡冒出，且放手后导管中有一段水柱形成，则表明装置的气密性良好。
防止溶液浓度过大，反应过快，来不及集气。
30毫升左右10%的H2O2溶液
30毫升水和
0.5克MnO2
防止装置内的空气进入集气瓶中，导致氧气不纯
思考：
1. 为什么要用玻璃片粗糙的一面接触集气瓶口？
2. 为什么要将收集满氧气的集气瓶正方在桌面上？
1. 玻璃片一面光滑，一面粗糙，通常用
磨砂（粗糙）的一面接触集气瓶口，以减少
气体逸出。
2. 氧气的密度比空气大，收集好氧气的
集气瓶正放在桌面上，不会影响收集氧气的
纯度。
下述实验装置都可以用来制备氧气，思考：这些装置有什么优缺点呢？
防止生成的气体从长颈漏斗口逸出
优点
不足
操作简单，节约试剂
装药品量少，生产气体量少
可以随时补充液体试剂
不能随时控制反应的发生和停止
可以控制反应的速率
反应的装置复杂，组装困难
收集气体的方法
收集气体的性质：
难溶于水且常温下不与
水反应。
排水法
排空气法
向上排空气法
向下排空气法
收集气体的性质：
常温下不与空气成分反
应，且密度大于空气。
收集气体的性质：
常温下不与空气成分反
应，且密度小于空气。
你能分析出这两种收集方法的优缺点吗？
过氧化氢制取氧气
实验装置：固液不加热
二氧化锰
过氧化氢　　　 水＋氧气
催化作用：催化剂在化学反应中的作用
催化剂：改变其他物质的化学反应速率，本身的质量和化学性质不改变
制取氧气
催化剂与催化作用
工业制备氧气
膜分离制氧 分子筛制氧
分离液态空气
1.实验室用双氧水制取氧气的正确操作顺序是( )
①连接装置 ②检查装置气密性 ③加入双氧水
④加入二氧化锰 ⑤收集气体
A. ①②③④⑤ B. ①②④③⑤
C. ②①④③⑤ D. ②①③④⑤
B
D
2.下列是有关氧气的收集和验满的实验操作，其中正确的是( )
3．小洁在实验室用如图装置收集了一瓶O2，但测得O2的纯度偏低，不可能的原因是
A．收集气体前，集气瓶中没有装满水
B．导管口开始有气泡冒出时，立即收集
C．收集气体后，集气瓶中仍有少量水
D．收集气体后，集气瓶倒放在桌面上
C
4. 15%的H2O2溶液在二氧化锰催化作用下会剧烈反应产生O2。实验室欲利用15%的H2O2溶液制取O2，则下列装置中，仪器选择和药品放置最合理的是 (　　)
D
B
D
C
A
在研究氧气的化学性质及制取的过程中，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？
过氧化氢
（H2O2）
＋
氧气
（O2）
二氧化锰(MnO2)
水
（H2O）
铁
（Fe）
＋
氧气
（O2）
点燃
四氧化三铁
（Fe3O4）
硫
（S）
＋
氧气
（O2）
二氧化硫
（SO2）
点燃
碳
（C）
＋
氧气
（O2）
二氧化碳
（CO2）
点燃
铝
（Al）
＋
氧气
（O2）
三氧化二铝
（Al2O3）
点燃
1. 化合反应
三、化合反应和分解反应
①定义：由两种或两种以上的物质生成一种物质的反应，叫做
化合反应，它属于化学反应的基本类型之一。
②特点：反应物有多种，生成物只有一种，即“多变一”。
③表示式：A＋B＋…→C。
化合反应是原子利用率最高的一种化学反应类型，所有的原料都转化到一种物质中。
2. 分解反应
①定义：由一种物质生成两种或两种以上的物质的反应，叫做
分解反应，分解反应也属于化学反应的基本类型之一。
②特点：反应物只有一种，生成物有多种，即“一变多”。
③表示式：A→B＋C＋…。
氧气的
制取
氧气的工业制法
①空气冷冻分离法（利用氧气和氮气的沸点不同）
②膜分离技术制取氧气
氧气的实验室制法
过氧化氢
（H2O2）
＋
氧气
（O2）
二氧化锰(MnO2)
水
（H2O）
化合反应和分解反应
①化合反应（多变一）
②分解反应（一变多）
1. 空瓶收集气体：相当于排空气法收集气体。
①气体密度比空气大，长进短出（a进b出），即向
上排空气法；
②气体密度比空气小，短进长出（b进a出），即向
下排空气法。
2. 瓶内装满水收集气体：相当于排水法收集气体，要“短进气，
长出水”。
3. 还可用于气体干燥、除杂等。
万能瓶
实验室里制取氧气，也可以用分解氯酸钾（KClO3）的方法，
实验装置如图所示。其反应过程表示如下：
氯酸钾
（KClO3）
＋
氧气
（O2）
二氧化锰(MnO2)
加热
氯化钾
（KCl）
铁夹夹在距试管口约1/3处
试管口略向下倾斜，防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管。
导管稍露出橡胶塞即可，避免伸入太长阻碍气体流动
参考视频
1．下列有关工业上制取氧气的说法中正确的是（　　）
A．分离液态空气制取氧气属于化学反应
B．分离液态空气制取氧气的过程中发生物理变化
C．液氧是无色的
D．分离液态空气所得的氧气贮存在银灰色钢瓶中
B
2．下列有关催化剂的说法正确的是（　　）
A．催化剂能改变化学反应速度
B．在化学反应后其质量减小
C．在化学反应后其质量增加
D．在化学反应后其化学性质发生了变化
A
3．实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，下列装置组合
正确的是（　　）
A．①③
B．①⑤
C．②③
D．②⑤
C
4．在进行“氧气的制取和性质研究”实验时，某同学制得的氧
气不纯。你认为可能的原因是（　　）
A．用排水法收集氧气时，集气瓶先装满水
B．用向上排空气法收集氧气时，导管伸入集气瓶的底部
C．用排水法收集氧气时，导管口刚冒出气泡，立即收集
D．用排水法收集氧气，收集满后，在水下盖上玻璃片
C
5．下列反应既不属于分解反应，也不属于化合反应的是（　　）
A．镁＋氧气　　　　氧化镁
B．过氧化氢　　　　　　水＋氧气
C．水　　　　　　氢气＋氧气
D．石蜡＋氧气　　　　二氧化碳＋水
D
点燃
点燃
通直流电
二氧化锰
谢谢观看