课题3 制取氧气 （共57张PPT）

课件57张PPT。课题3 制取氧气第二单元 我们周围的空气学习目标:3.能分辨分解反应。4.掌握实验室制取氧气的操作方法及注意事项。1.掌握实验室制氧气的三种反应原理。2.理解催化剂及催化作用。重点:1.实验室制氧气的三种反应原理。2.实验室制取氧气的操作方法及注意事项。3.能分辨分解反应。供给呼吸O2 ?　　氧气是一种化学性质比较活泼的气体，它可以跟很多物质发生化学反应，有很多重要的用途。那么，在工业上怎样制得氧气呢？在实验室中我们又如何制得氧气呢？实验室制取气体要从以下几个方面考虑:一、反应原理二、仪器装置(发生装置、收集装置)三、收集方法四、实验操作步骤和注意事项五、检验方法分解过氧化氢（H2O2）
加热氯酸钾（KClO3）
加热高锰酸钾（KMnO4）实验室制取氧气的方法：[实验2-5]
⑴试管中加入5%过氧化氢溶液，伸入带火星的木条是否复燃？
⑵向上述试管中加入二氧化锰，伸入带火星的木条是否复燃？ (一).分解过氧化氢(H2O2)溶液：一、实验室制氧气的反应原理：1.实验：木条不能复燃有大量气泡冒出，木条复燃常温下，过氧化氢分解放出的氧气很少常温下，二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率，放出大量的氧气反应式：木条复燃有气泡产生有氧气产生[实验2-6] 待实验2-5的试管中没有气泡时,重新加入过氧化氢溶液,观察现象。【思考】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？2.催化剂 和催化作用　　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都没有发生变化的物质叫催化剂（又叫触媒）。⑴催化剂改变其它物质的化学反应速率本身的质量化学性质（特点：一变二不变）注意:①一个反应的催化剂并不是唯一的。　　②没有催化剂并不是意味着不能进行反应,只是反应速率不同。　③催化剂不能增多或减少生成物的总质量。催化
剂催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。【思考】在双氧水的分解反应中还有别的催化剂吗？答：有。如氧化铜、氧化铁、硫酸铜溶液等。⑵催化作用练习：
1.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C2.关于催化剂的说法正确的是（ ）
A.使用催化剂可以增加生成物的量
B.加入催化剂化学反应速度一定加快
C.不使用催化剂物质就不能发生化学反应
D.使用催化剂能改变物质的化学反应速度D(二).加热氯酸钾(KClO3)和二氧化锰(MnO2)的混合物：[实验2-7]⑴加热氯酸钾(KClO3)和二氧化锰(MnO2)的混合物，用排水法收集一瓶氧气。⑵用带火星的木条试验氧气的性质。加热试管,导管口产生大量的气泡木条复燃氯酸钾在二氧化锰的催化作用下,受热分解放出氧气氧气支持燃烧反应式：二氧化锰是这个反应的催化剂，加快这个反应的速率。(白色，稳定，要高温才能分解，需加入催化剂)(暗紫色或紫黑色，较不稳定，稍加热就分解，不需加入催化剂)(三).加热高锰酸钾(KMnO4)：　　比较：以上三种方法中，从安全、环保、节能、简便等方面考虑，实验室制取氧气的最佳方法是催化分解过氧化氢(H2O2)溶液。因为此法不需加热，操作简便，安全、环保、节能。小结：实验室制氧气的反应原理　　上述三个制取氧气的反应有什么共同的特征？与化合反应有什么不同？ 都是由一种物质生成两种或两种以上其他物质。(四).分解反应 由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应,叫分解反应。　　由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应,叫化合反应。注意:“一变多”。“多变一”。1.化合反应：2.分解反应：3.置换反应：第八单元学4.复分解反应：第十一单元学四种基本反应类型:氧化反应不属于四种基本反应类型1.下列化学反应中，属于氧化反应的是（ 　 ），属于化合反应的是（ 　 ），属于分解反应的是（ 　 ）
　A.甲烷+氧气 水+二氧化碳
　
B.水 　　氢气+氧气
　C.氧气+二氧化碳+铜+水 　碱式碳酸铜
　D.氯酸钾 　氯化钾+氧气ACCBD【课堂练习】2.下列变化属于分解反应的是( )
A.蒸发食盐水得到水和食盐　　
B.燃烧乙炔生成二氧化碳和水
C.加热高锰酸钾　　　　　　　
D.蒸发液态空气制得氮气和氧气 C3.用氯酸钾分解制氧气的必要条件是（ 　　 ）
A.加MnO2 B.加KMnO4
C.隔绝空气 D.加热D4.从安全、环保、节能、简便等方面考虑，实验室制取氧气的最佳方法是( )。
A.通电使水分解：

B.双氧水催化分解：

C.加热高锰酸钾分解：

D.加热氯酸钾和二氧化锰的混合物：B5. 下列各物质反应后，都能生成氧气，其中最适合潜水艇里供给氧气的反应物是( )因为Ｃ：
①将人呼出的二氧化碳气体转化为氧气；
②不需加热，不需用电，节约能源、操作简便等。A.KClO3 B.H2O2 C.Na2O2 D.H2OC③2Na2O2+2CO2 ＝ 2Na2CO3 + O2 二、实验仪器和实验装置：外焰加热药品平铺夹持在距管口约1/3处若用高锰酸钾制氧气应在管口塞一团棉花试管口略低于试管底部导管伸出橡 皮塞约0.5cm导管只能伸于集气瓶口加热固体+固体气体试管口略向下倾斜(10~150角)加热法制取氧气的发生装置：1.气体发生装置（由反应物的状态及反应条件决定）二、仪器装置(发生装置、收集装置)常温下制取氧气的发生装置：讨论：用固体和液体不需加热反应制取氧气，所用的发生装置如何？2. 收集装置和收集方法向上排空气法排水法
(较纯)(由氧气的密度和溶解性决定)实验装置的连接原则：从左到右，由下而上。注意：加热高锰酸钾时，试管口要塞一团棉花，防止高锰酸钾进入导管；加热氯酸钾时，试管口不能塞棉花。用加热法制取氧气的整套装置：常温下制取氧气的整套装置：2.装药； 3.固定仪器；7.熄灭酒精灯(停止加热)。6.把导管移出水面；4.加热 (先预热，后加热)；5.收集气体(待气泡连续不断地、均匀地冒出时收集)；1.试管口要略向下倾斜。2.铁夹要夹在离试管口约1/3处。　　3.发生装置里的导管要稍露出橡皮塞。用排水法收集时，导管要伸进瓶口，用向上排空气法(见P112图)收集时，导管要伸到接近瓶底。四、实验室制取氧气的注意事项：　　发生装置里的导管要稍露出橡皮塞的目的是便于氧气导出。因为导管伸入试管内太长，试管内的氧气不易导出。防止水蒸气在管口冷凝成的水滴倒流，使试管炸裂。　　重心平衡，便于加热，防止加热时把铁夹的棉垫烧坏。　　用排水法收集时，导管要伸进瓶口的目的是让水洗去杂质，使氧气较纯。　　4.用高锰酸钾制取氧气时，要在试管口塞上一团棉花。　　5.加热时要先来回移动酒精灯，使试管受热均匀，然后再用酒精灯的外焰对着药品所在的部位加热。　　用向上排空气法(见P112图)收集时，导管要伸到接近瓶底的目的是便于将瓶里的空气排除干净，使氧气较纯。　　防止高锰酸钾粉末进入导管，使集气瓶里的水变紫红色。(注意：用氯酸钾制氧气时试管口不能塞一团棉花。否则，会发生爆炸。)防止试管受热不均匀而炸裂。　　6.用排水法收集氧气，开始时冒出的气泡不宜立即收集，待到连续不断地冒出气泡时才收集。结束时，要先撤导管，后停止加热。　　因为刚开始冒出的气泡主要是试管里的空气，此时若立即收集，使收集到的氧气不纯。　　结束时，要先撤导管，后停止加热的目的是:防止水槽里的水倒流到试管内，引起试管炸裂。(因为若先停止加热，试管里的气体因温度降低而体积减小，压强减小，外界空气的压强大于试管里气体的压强，将水槽里的水压入试管内，使试管炸裂。)因为氧气的密度比空气大，所以集气瓶要正放。7. 收集满氧气的集气瓶盖上玻璃片后要正放在桌面上。　　将带火星的木条放在集气瓶口，木条立即复燃，则证明集气瓶已充满氧气。五、验满和检验方法：2.检验方法：1.验满方法：　 将带火星的木条伸进集气瓶里，木条立即复燃，则证明集气瓶里的气体是氧气。六、工业制氧气的方法:分离液态空气(无新物质生成，属物理变化)空气液态空气液态氮(沸点为
-196OC)变蒸气被蒸发出来。液态氧(沸点为
-183OC)仍为液体留下来。(注：而实验室制取氧气，有新物质生成，属化学变化) 1.掌握实验室制取氧气的三种方法，记住以下反应的文字表达式和符号表达式： 2.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发生变化的物质叫催化剂（又叫触媒），催化剂在生产中有重要的作用。　　3.由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应,叫分解反应。4.实验室制取氧气的操作步骤及注意事项：　　①连接仪器，检查装置的气密性；②装药，并塞紧带导管的橡皮塞；③将大试管固定在铁架台上，并调整斜度和高度； ④给试管加热(先预热)； ⑤用排水收集气体； ⑥把导管移出水面；⑦停止加热。 ⑴步骤：⑵注意事项：①试管口要略向下倾斜。②铁夹要夹在离试管口约1/3处。　　③发生装置里的导管要稍露出橡皮塞。用排水法收集时，导管要伸进瓶口，用向上排空气法(见P112图)收集时，导管要伸到接近瓶底。　　④用高锰酸钾制取氧气时，要在试管口塞上一团棉花。　　⑤加热时要先来回移动酒精灯，使试管受热均匀，然后再用酒精灯的外焰对着药品所在的部位加热。　　⑥用排水法收集氧气，开始时冒出的气泡不宜立即收集，待到连续不断地冒出气泡时才收集。结束时，要先撤导管，后停止加热。5.收集氧气的方法：　　6.用向上排空气法收集氧气时，检验集气瓶是否已充满氧气的方法：7.检验氧气的方法： 　 将带火星的木条伸进集气瓶里，木条立即复燃，则证明瓶里的气体是氧气。 将带火星的木条放在集气瓶口，木条立即复燃，则证明集气瓶已充满氧气。排水法和向上排空气法。　　1.下图是实验室制取氧气的装置图：请回答下列问题：
⑴指出装置中有标号的仪器名称：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
①　　　　　；②　　　　　；③　　　　　；
④　　　　　；⑤　　　　　； ⑥　　　　。　　　　　酒精灯试管铁架台导管集气瓶水槽复习练习题:　　⑵实验时应注意：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　①实验前要检查装置的 　　性。
　　②试管口要 。
　　③给试管加热时，首先要 　　，
　　　　　　　　，
然后 　　　　 。
　　④导管口开始有气泡时，不宜立即收集，原因是
　　　　　　　　　　　　　　　　　 。
　　⑤收集O2完毕时，要首先 ，
然后 。目的是
。
　　⑥充满氧气的集气瓶应瓶口向 放在桌面上。气密略向下倾斜来回移动酒精灯使试管均匀受热用酒精灯的外焰加热药品的部位开始时冒出的气体是空气，若立即收集，则氧气不纯将导管从水槽中撤出停止加热防止水槽里的水进入试管，使试管炸裂正　　⑶用氯酸钾制取氧气，不用二氧化锰作催化剂，改用其他物质仍能顺利制得氧气，这种物质是 　 。
　　⑷在实验室里制取氧气的时，有如下各实验操作步骤：
　　a.向大试管中装入氯酸钾和二氧化锰的混合物，并塞紧带导管的橡皮塞； b.检查装置的气密性； c.给试管加热； d.将大试管固定在铁架台上，并调整斜度和高度； e.用排水收集气体，至收集完毕； f.撤掉酒精灯，并将它熄灭； g.将导管从水槽中撤出。
　　正确的操作顺序是（填序号）
　　　　　　 。
　　其中最后两步不能颠倒的原因是
　　　　　　　　　。高锰酸钾badcegf防止水槽里的水进入试管，使试管炸裂　　⑸为保证收得一瓶较纯的氧气，必须要注意：
　　①集气瓶盛水时不能留有 ；
　　②当导管口 　　　 冒出气泡时才开始收集。　　⑹用高锰酸钾制取一瓶氧气，并做细铁丝在氧气中燃烧的实验，
　　①实验过程发现B瓶中的水变成紫红色，原因是：
　　　　　　　　　 。
　　②用收集到的氧气做细铁丝燃烧的实验时，发现瓶底炸裂了，发生失误的操作原因可能是：
。空气泡均匀地、连续不断地试管口没有塞上一团棉花，有少量高锰酸钾进入了水中瓶里预先没有装少量水，或在瓶底铺上一薄层细砂　　⑺证明瓶里盛的是氧气的方法是

，
　用向上排气法收集氧气，证明已收满一瓶氧气的方法是
。用带火星的木条伸入瓶内，若木条复燃，说明瓶内盛的是氧气　　　将带火星的木条放在瓶口，若木条复燃，表明集满氧气 ⑴⑵⑶2.P42 1⑶是由二种物质生成一种物质，是化合反应。　　⑴和⑵都是由一种物质生成两种或两种以上其他物质，是分解反应。　　3. P43 3. 结合“加热高锰酸钾制取氧气”的实验，回答下列问题：　　⑴检查装置的气密性时，如果装置的气密性很好，在导管移出水面之前松开手，会有什么现象发生？答：导管口形成一段水柱。　　答: 防止水蒸气在管口冷凝成的水滴倒流到热的试管底部，使试管底部炸裂。　　⑵固定装有高锰酸钾的试管时，为什么试管口要略向下倾斜？　　答: 先来回移动酒精灯，使试管均匀受热，然后用酒精灯的外焰对着药品所在的部位加热 ，防止试管受热不均匀而炸裂 。⑶加热时应注意什么？　　答：①集气瓶没有充满水而留有空气泡；
②开始时，导管口冒出的气泡就立即收集。答: 防止水槽里的水倒流到试管内，引起试管炸裂。⑷停止加热时为什么要先把导管移出水面？　　⑸如果某同学制得的氧气不纯，你认为可能的原因有哪些？　　答：不相同。前者较剧烈，产生大量的气泡。后者可以得到平稳的氧气流。　4. P43 5. 利用下列所示仪器、药品(及其它必要物品)进行实验并探究。　　⑴“把二氧化锰加入装有过氧化氢溶液的试管中”与“把过氧化氢溶液加入盛有二氧化锰的试管中”的实验现象是否相同？哪种方法可以得到平稳的氧气流？　　⑵设计制取氧气和试验其性质的实验方案(下表可供参考，你也可以利用一些其它代用品自行设计其它方案)，征得老师同意后实施你的方案，实验后进行小结。　　5.实验室中常用氯酸钾受热分解制取氧气。
　　⑴写出该反应的文字表达式
_____________________________________。
　　 ⑵为组装制取氧气的发生装置和用排水法收集氧气的装置，请你从下图中选择所需的仪器(填序号，下同)
　　　　　　　　　，装药品前应首先要
　　　　　　　　。a d g h c i检查装置气密性　　(3)实验室里还可采用右下图装置，通过分解过氧化氢(H2O2)的方法制取氧气。 c d f 向上排空气法 写出该反应的文字表达式：
____________________　　　　　　　　　　　　　 此装置中的锥形瓶可用上图中的哪些仪器替代 _________，
收集氧气的方法还可以用
_______________。　　6.过氧化氢（化学式H2O2）溶液在MnO2作催化剂的条件下能迅速分解生成O2和H2O。分液漏斗可以通过调节活塞控制液体的滴加速度。
回答下列问题：
　　⑴分液漏斗中应放入的物质 是 　　　　　　 　　　　　　　　　　　　 ，
锥形瓶中应放入的物质是 　　　　　　　 。
　　⑵要收集一瓶较纯净的O2，应选择的装置
是 （填字母）。过氧化氢溶液(或双氧水或H2O2溶液)；二氧化锰(或MnO2)Ｄ　　⑶某同学在观察到锥形内有大量气泡时，开始用B装置收集O2，经一段时间后，用带火星的木条伸入瓶口、瓶中、瓶底，都未见木条复燃。其原因是
　　　　　　　　 　　　　　　　　。
　　⑷若实验时用此法代替加热KMnO4制取O2。优点是 （填编号）。
　　①生成物只有氧气
　　②不需加热
　 ③需加热　实验装置气密性不好(或实验装置漏气) 　②　　⑸装置A中反应很剧烈，据此提出实验安全注意事项 （填编号）。
　　①控制液体的滴加速度
　　②用体积较小的锥形瓶
　　③加热反应物①7.根据下列实验图示回答问题:A 　　　　　； B________ ； C　　　；D 　　　； E　　　　　 ； F _________ ；G ；
H _________ ；I　　 　　；J　　 　　　　。⑴试填写有关物质的名称： 氯酸钾二氧化锰氧气氯化钾 硫 二氧化硫四氧化三铁铁 高锰酸钾 锰酸钾　　⑵写出有关反应的文字表达式 ，并注明所属反应类型：
① 　　 　 （属 　 反应）；
② 　　　　　　　　　　　　　　　　　　， 　　　
（属 　　 反应）；分解分解③ 　　 　（属 反应）；
④ 　　 　（属 反应）。化合化合　　8.在实验室做实验时，发生了下列情况，在空白处简要地写出由于实验操作而引起下述后果的原因。
　　⑴加热高锰酸钾制取氧气并用排水法收集时，水槽中的水变成变成紫红色：　　　　　　　　　　　。
　　⑵实验室制取氧气并用排水法收集氧气时，水槽中的水沿着导管进入热的试管中，使试管炸裂：
　　　　　　　　　　　　　　　　。　　　　
　　⑶加热氯酸钾，当氯酸钾刚熔化时仍收集不到氧气(假设装置气密性良好)，原因是：
　　　　　　　　　　　。　　　试管口没有堵一团棉花没有把导管移出水槽就熄灭酒精灯药品中没放催化剂　　　空气的组成空气氧气二氧化碳水蒸气稀有气体:氮气及其他气体杂质78%21%0.03%0.03%0.94%( N2 )( O2 )( CO2 )(H2 O )（体积分数）一、P44二、氧气在通常情况下，氧气是无色无气味的气体，密度比空气略大，不易溶解于水。排水法向上排空气法二、氧气①试管口要略向下倾斜。②铁夹要夹在离试管口约1/3处。　　③发生装置里的导管要稍露出橡皮塞。用排水法收集时，导管要伸进瓶口，用向上排空气法(见P112图)收集时，导管要伸到接近瓶底。　　④用高锰酸钾制取氧气时，要在试管口塞上一团棉花。　　⑤加热时要先来回移动酒精灯，使试管受热均匀，然后再用酒精灯的外焰对着药品所在的部位加热。　　⑥用排水法收集氧气，开始时冒出的气泡不宜立即收集，待到连续不断地冒出气泡时才收集。结束时，要先把导管移出水面，后停止加热。二、氧气供给呼吸；支持燃烧。三、物质的分类纯净物:物质由一种物质组成。混合物: 氮气(N2)、氧气(O2)、二氧化碳(CO2)、五氧化二磷(P2O5)、蒸馏水(H2O)等。由两种或多种物质组成。举例:空气、矿泉水、自来水、可口可乐等。举例：二、氧气化合反应：分解反应：四、化学反应2.氧化反应，1.化学反应的类型:举例:举例:举例: