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课题3:制取氧气
第1-2课时 氧气的工业、实验室制取方法
一、学习目标
1.初步学习实验室制取氧气的方法。
2.初步了解通过实验制取新物质的方法,并懂得两套制取气体的装置特点。
二、学习过程:(重要大实验Ⅰ / 学1)
制取氧气的方法有以下两种:
(一)工业制法: 。
(二)实验室制法: 、 、 三种。(实验2-1)
药品 高锰酸钾: 氯酸钾: (二氧化锰: ) 过氧化氢: (二氧化锰)
反应原理
装置 发生装置
收集装置 收集方法: 收集方法:
步骤 以高锰酸钾制取氧气为例: 1.查—— 2.装—— 3.定—— 4.点—— 5.收—— 6.离—— 7.熄——
验满 向上排空气法:
排水集气法:
检验
放置
注意事项 1.药品装入试管时,要 在试管底部,增大受热面积。 2.固定试管时,试管口要略向下倾斜,防止 ;试管口放一团 ,防止 (加热氯酸钾不需要);导管深入试管口只能 ,否则不能排尽试管中的空气而收集不到纯的氧气。 3.点燃酒精灯时,先 ,再 。 4.待 时才能收集氧气;收集完毕后,先 ,再 。 长颈漏斗的优点是 ,但漏斗下端要 ,防止 ;分液漏斗的优点是
第3课时 制取气体的实验题
1.(云南2019.26)如图是实验室常用的部分实验装置,请按要求回答问题:
(1)写出标有编号的仪器名称① ,② 。
(2)用加热高锰酸钾的方法制取氧气,所选择的发生和收集装置是 (填字幕序号),写出反应的化学方程式 ,
检验氧气收集满的的方法是
2.(云南2018.26)根据下图所示的实验装置回答问题:
(1)写出标注仪器的名称:a ,b
(2)实验室用A装置制取氧气,试管内的暗紫色固体是 (填名称)。写出实验室用B装置制取氧气的化学方程式 ,选择E装置收集氧气,当看到 ,说明气体收集满了。
3.(云南2017.26)化学是一门以实验为基础的科学。请结合下列装置图回答问题:
(1)写出标注仪器的名称: a b
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,应选择的发生装置是 (填序号),反应的化学方程式是 ,该反应属于基本反应类型中的 反应。若用C装置收集氧气,验满的方法
(3)选用E装置收集气体时,下列实验操作正确的是 (填序号)
①反应前,将集气瓶注满水,用玻璃片盖着瓶口,倒立在盛水的水槽中
②导管口开始有气泡放出时,立即将导管口移入集气瓶
③收集气体后,将集气瓶盖上玻璃片再移出水槽
4.(云南2016.26)化学是一门以实验为基础的科学。请结合下列装置图回答问题:
(1)仪器a的名称是 。
(2)气体的性质是选择气体收集方法的主要依据,下列性质与收集方法的选择无关的是 。
A.颜色 b.密度 c.溶解性 d.与氧气是否反应
(3)实验室用高锰酸钾制取氧气,反应的化学方程式 ,所用的发生装置是 (填序号,下同),收集装置是 。
(4)氮气在很多领域用途广泛,实验室用加热NaNO2和NH4Cl的浓溶液制取氮气的发生装置是 。
5.(云南2015.26)化学是一门以实验为基础的科学。请结合下列装置图回答问题:
(1)请写出有序号的仪器名称:① ;② 。
(2)A、E装置组合可用于实验室制取并收集氧气,选择E装置收集氧气的理由是
。实验结束后,应先将导管从水中取出,再熄灭酒精灯,其目的是 。
6.(云南2014.26)化学是一门以实验为基础的科学。请结合下列装置图回答问题:
(1)写出仪器a的名称_____________ ;
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,反应的化学方程式为___________________________,应选择的发生装置是 _____________(填字母),收集装置是 _____________(填字母)
第4课时 二氧化锰的催化作用、分解反应
一、学习目标
1.知道催化剂对化学反应的重要作用。
2.初步认识常见的分解反应和基本特征。
二、学习过程
(一)【探究实验3】探究二氧化锰在反应中的作用
用氯酸钾和双氧水制取氧气中,都需要用到二氧化锰,请问它在反应中起到什么作用呢?
实验编号、步骤 实验现象 现象分析
1.试管中加入5ml5%过氧化氢溶液,带火星木条伸入试管 ?
2.在1的过氧化氢溶液中,加入少量的二氧化锰,带火星木条伸入试管 ?
3.在2的基础上,再加几次过氧化氢溶液,带火星木条伸入试管
总结:像二氧化锰这样,在化学反应中能 其它物质的化学反应速率,而本身的 和
在反应前后都没有发生变化的物质叫催化剂,又叫触媒。催化剂在反应中的作用叫 。
催化剂在化工生产过程中有重要作用,有的反应如果没有催化剂就不能进行,大多数化工生产都有催化剂的参与。
问题1:催化剂概念中“改变”有哪两种情况? 。
问题2:能改变生成物的质量吗? 。
问题3:催化剂在反应中,性质不变吗? 。
讨论1:若想得到平稳的氧气流,应把“二氧化锰加入过氧化氢溶液中”,还是“过氧化氢溶液加入二氧化锰中”?现象相同吗?
讨论2:比较分解过氧化氢溶液、加热氯酸钾和二氧化锰混合物、加热高锰酸钾的方法制取氧气,哪一种方法更好?有什么优点?二氧化锰在这三处扮演的角色相同吗?
(二)分解反应
讨论:实验室制取氧气的三个反应中,它们有什么共同特征?
总结:分解反应是指 ,属于四个基本反应类型之一,特点: 表达式:
三、课堂检测
1.下列关于催化剂的说法正确的是( )
A.催化剂必定加快反应速率 B.反应前后催化剂的化学性质通常会发生变化
C.在酿造工业和制造工业,一般都要用酶作催化剂
D.用氯酸钾制取氧气时,加入催化剂可使生成的氧气的质量增加
2.下列变化不属于分解反应的是( )
A.石蜡+氧气 =点燃= 水+二氧化碳 B.碳酸==水+二氧化碳
C.水 =通电= 氢气+氧气 D.碱式碳酸铜 =加热= 氧化铜+水+二氧化碳
3.下列化学反应属于分解反应的是( )
A. C + O2 =点燃= CO2 B. Zn + H2SO4 == ZnSO4 + H2↑
C. 2H2O =通电= 2H2↑+ O2↑ D. 2KOH + Mg(OH)2 = Mg(OH)2↓+ 2KCl
4.用过氧化氢和二氧化锰制取氧气,完全反应时,下列图形不正确的是( )
A.产生氧气的体积 B.过氧化氢的质量 C.二氧化锰的质量 D. 氧气的质量
参考答案
1-2课时
二、分离液态空气法(根据氮气和氧气的沸点不同,属于物理变化)
加热高锰酸 加热氯酸钾 分解过氧化氢
药品 高锰酸钾:暗紫色固体 氯酸钾: 白色固体(二氧化锰: 黑色固体 ) 过氧化氢:无色液体 (二氧化锰)
反应原理 2KMnO4 ==== K2MnO4 + MnO2+ O2↑ MnO2 2KClO3 ==== KCl + O2↑ MnO22H2O2 ==== 2H2O + O2↑
装置 发生装置 固固加热型装置 固液(液液)不加热型装置
收集装置 收集方法: 排水集气法 收集方法:向上排空气法 (不溶于水,不与水反应。) (密度比空气大,不与空 气的成分反应,无毒。)
步骤 以高锰酸钾制取氧气为例: 1.查——检查装置的气密性; 2.装——装药品;3.定——将试管固定在铁架台上; 4.点——点燃酒精灯;5.收——收集气体; 6.离——将导管移出水槽;7.熄——将酒精灯熄灭。
验满 向上排空气法:将带火星的木条靠近集气瓶口,若复燃,说明已收集满。
排水集气法:若集气瓶口有气泡向外冒出,说明已收集满。(现象)
检验 将带火星的木条伸入集气瓶中,若复燃,说明已收集到的是氧气。
放置 正放(氧气的密度比空气略大)
注意事项 1.平铺 2.产生的水蒸气冷凝、回流使试管炸裂 棉花 加热时高锰酸钾粉末进入导管 少许 3.预热 固定加热 4.连续、均匀地产生气泡时 将导管移出水槽 熄灭酒精灯(防止水槽中的水倒吸入热的试管中使试管炸裂。) 易于添加液体药品 伸入液面下 产生的气体从漏斗端逸出 可控制反应的发生、停止和速率
第3课时
1.试管 锥形瓶 AC或AE 2KMnO4 ==== K2MnO4 + MnO2+ O2↑ 将带火星的木条靠近集气瓶口,若复燃,说明已收集满
2.长颈漏斗 集气瓶 高锰酸钾 2H2O2 ==== 2H2O + O2↑ 集气瓶口有气泡向外冒出
3.试管 酒精灯 A 2KMnO4 ==== K2MnO4 + MnO2+ O2↑ 分解 将带火星的木条靠近集气瓶口,若复燃,说明已收集满 ①③
4.水槽 A 2KMnO4 ==== K2MnO4 + MnO2+ O2↑ C E A(解析:药品状态为液体+液体,反应条件是加热,故用液液加热型装置。)
5.酒精灯 长颈漏斗 不溶于水,不与水反应,无毒 防止水槽中的水倒吸入热的试管中使试管炸裂
6.集气瓶 2KMnO4 ==== K2MnO4 + MnO2+ O2↑ B D或E
第4课时
实验编号、步骤 实验现象 现象分析
1.试管中加入5ml5%过氧化氢溶液,带火星木条伸入试管 无明显现象(木条不复燃)? 常温下过氧化氢分解速率较慢,不能使带火星的木条复燃。
2.在1的过氧化氢溶液中,加入少量的二氧化锰,带火星木条伸入试管 产生大量的气泡,木条复燃。 二氧化锰能加快过氧化氢分解的速率。
3.在2的基础上,再加几次过氧化氢溶液,带火星木条伸入试管 依然产生大量的气泡,木条复燃。 二氧化锰依然能加快过氧化氢分解的速率。
改变 质量 化学性质 加快或减慢 不能,只能改变反应速率 不是,只是化学性质不变,物理性质可能改变 应把过氧化氢溶液加入二氧化锰中;现象不相同,把“二氧化锰加入过氧化氢溶液中”的现象是快速产生气泡 分解过氧化氢更好;优点是不需要加热,不消耗能源,较安全等;扮演的角色不相同,分解过氧化氢、加热氯酸钾和二氧化锰混合物中是作为催化剂,在加热高锰酸钾时是作为产物
由一种反应物生成两种或两种以上其它物质的反应 一变多 AB=A+B
1.C
2.A 解析:A项有氧气参与,属氧化反应。其余三项符合一变多的特点,属分解反应。
3.C 解析:C项特点一变多,属分解反应;A项特点多变一且反应物中有氧气参与,属化合反应和氧化反应;B项特点单换单,属置换反应;D项特点两种化合物交换成分且有沉淀生成,属复分解反应。(四个基本反应类型是化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应。)
4.A 解题思路:①写出有关反应方程式;②清楚横、纵坐标表示什么;③分析起点、拐点、终点,以此思路:①2H2O2 =MnO2= 2H2O + O2↑ ②横坐标都表示反应时间,纵坐标各表示不同,具体分析;③A项纵坐标表示产生氧气的质量,氧气作为产物,开始没有,起点从原点(0)开始正确,随着反应进行不断增多正确,但不会一直产生,当过氧化氢反应完时就不再产生,A项错误;B项纵坐标是过氧化氢的质量,过氧化氢作为反应物,开始时有一定的质量,不能从原点开始正确,随着反应进行会一直减少,当反应完时为0,B项正确;C项纵坐标是二氧化锰的质量,二氧化锰作为催化剂,开始时有一定的质量,不能从原点开始正确,且反应前后质量不变,C项正确;D项纵坐标是氧气的质量,氧气作为产物,开始时没有,从原点开始,但有无催化剂只能改变反应的速率,不能改变产生氧气的质量,D项正确。
分液漏斗
导管
铁架台
酒精灯
试管
集气瓶
长颈漏斗
锥形瓶
水槽
MnO2
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