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氧气
第2课时
学习目标
CONTENTS
学习目标:
1、掌握实验室制取氧气的装置、操作步骤及注意事项;
2、了解催化剂和催化作用;
3、灵活应用对比实验,通过实验培养学习化学的兴趣,
重点:
氧气的实验室制法
难点:
催化剂的理解与应用
氧气的实验室制法
请回忆:
你已知的制取氧气的方法有哪些?
1、电解水制取氧气。
2、绿色植物的光合作用。
3、工业中分离液态空气法制氧气。
实验室中常用过氧化氢分解法制取氧气。
Part
01
思路分析
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氧气的实验室制法
实验室制取气体的思路分析
1、确定反应原理?
2、确定发生装置?
3、确定收集装置?
4、验满?
5、是否环保、安全?
确定反应原理
你认为下列哪些物质不能作为制取氧气的反应物?依据是什么?
1、水(
H2O
)
2、二氧化碳(CO2)
3、氯化钠(NaCl)
4、高锰酸钾(KMnO4)
5、过氧化氢(
H2O2)
6、甲烷(CH4)
物质中不含氧元素
×
×
注
意
1、H2O在通电的条件下能产生氧气,成本高,反应
速度太慢。
2、CO2是一种气体,不易放出氧气。
3、KMnO4高锰酸钾是一种紫黑色的固体,在加热时能
产生氧气,成本较高。
4、H2O2过氧化氢又称双氧水,是一种无色的液体,常
温下就可生成氧气和水,经济、操作简单。
氧气的实验室制法
某同学认为:确定实验室制取气体的化学反应时,应考虑以下几方面因素。你是否同意他的观点?你还考虑到了哪些因素?
A.原料是否容易获得
B.实验条件是否容易控制
C.实验装置是否容易装配
D.实验操作是否安全可靠
生成物是否有污染、是否节省能源等
实验探究二氧化锰的作用
实验
1、向试管A中倒入少量的过氧化氢溶液,观察现象;再将带火星的木条伸入试管A中,观察现象。
2、向试管B中加入少量的二氧化锰,将试管A中的液体倒入试管B中,观察现象;然后将带火星的木条伸入试管中,观察现象。
现象
结论
无现象,
木条不复燃。
产生大量气泡,木条复燃。
常温下过氧化氢反应速率很慢
常温下过氧化氢遇到二氧化锰迅速反应,产生氧气
氧气的实验室制法
分组拓展实验:
向反应后的试管B中再加入约2mL过氧化氢溶液,观察现象;再将带火星的木条伸入试管B中,观察现象。
现象:产生大量气泡,木条复燃。
以上实验可重复多次,好像二氧化锰永远也用不完。
经过称量实验前后二氧化锰的质量,发现没有变化。
问题1:二氧化锰是反应物吗?
氧气的实验室制法
催化剂:能
加快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改变。
催化剂所起的作用是催化作用。
改变
改变≠加快
问题2:二氧化锰不是反应物,那它在反应中是什么呢?
氧气的实验室制法
汽车尾气排放管中的催化剂
形形色色的催化剂
某些抗衰老化妆品中含有催化剂
氧气的实验室制法
过氧化氢
水
+
氧气
H2O2
H2O
O2
二氧化锰
(2)
反应原理:
实验室制取氧气的思路与方法:
(1)
药品:
过氧化氢溶液和二氧化锰
实验室制取氧气除需考虑药品、实验原理外,接下来我们要干什么呢?
发生装置
固固加热型
固液
或
液液不加热型
常见类型:
1
2
3
反应物的状态
反应条件(是否需要加热、加催化剂等)
固体和液体
固体和固体
液体和液体
气体发生装置的选择依据
气体
空气
向上排空气法
空气
气体
向下排空气法
排水法
密度比空气大
密度比空气小
不溶于水
收集装置常见类型
气体收集装置
的依据
密度比空气的大
--向上排空气法
密度比空气的小--
向下排空气法
气体的密度
不溶于水且不与水发生反应
排水法
Part
02
氧气的实验室制法
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氧气的实验室制法
小资料
通常状况下,氧气不易溶于水,且不与水反应;在
0℃,1个标准大气压下,其密度为1.429g/L,空气的密度为1.293g/L。
氧气的实验室制法
实验室制取氧气的装置
一、
实验仪器:
锥形瓶
双孔橡胶塞
分液漏斗
(便于药品添加和控制反应进程)
导管
集气瓶
水槽
二、
实验仪器:
锥形瓶
双孔橡胶塞
分液漏斗
(便于药品添加和控制反应进程)
导管
集气瓶
氧气的实验室制法
1
连接仪器:
自下而上、从左到右连接,
并检查气密性。
3
收集气体:
(1)将盛满水的集气瓶倒扣在水槽中
(2)打开分液漏斗活塞,将过氧化氢溶液缓缓滴入锥形瓶,气泡连续均匀产生时开
始收集。
(3)集气瓶要正放在桌面上
2
加药品:先固后液
锥形瓶中加入3-4粒二氧化锰
向分液漏斗中加入容积的2/3的双氧水
排水法
向上排空气法
氧气的实验室制法
实验中的注意事项
1、实验前应首先检查装置的气密性;
2、导管刚露出橡皮塞即可
3、当导管口有连续均匀的气泡产生时,再收集气体;
4、取出后的集气瓶应正放。
验满方法:
将带火星的木条放在集气瓶口,如果木条复燃,则说明氧气已经满了。
直接观察:
集气瓶里的水完全排净,集气瓶口冒出大气泡,说明氧气已经满了。
如何检验氧气已经收集满了呢?
小结:氧气的实验室制法
药
品:
过氧化氢和二氧化锰(催化剂)
反应原理:
过氧化氢
催化剂
水+氧气
收集方法:
排水法或向上排空气法
实验装置:
验满方法:
把带火星的木条置于瓶口,若木条复燃,证明已满。
查、装、收
实验步骤:
拓展
延伸
实验室也可以用加热高锰酸钾,或加热氯酸钾与二氧化锰(催化剂)的方法制取氧气。
氯化钾
+
氧气
氯酸钾
二氧化锰
加
热
锰酸钾+二氧化锰+氧气
高锰酸钾
加
热
根据反应原理,我们应该怎样组装仪器?
Part
03
练习题
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1、
下列关于催化剂的说法正确的是(
)
A.二氧化锰是催化剂。
B.催化剂能加快化学反应速率,增加生成物的质量。
C.没有催化剂,过氧化氢就不能产生氧气。
D.在过氧化氢制氧气的反应中,二氧化锰起催化作用
D
2、一氧化氮在常温下是一种难溶于水的气体,密度比空气略大;它在空气中能跟氧气迅速反应生成二氧化氮。现要收集一氧化氮气体可采用的方法是(
)
A.向上排空气法。
B.排水法。
C.排水法或向上排空气法。
D.排水法或向下排空气法。
B
①
②
③
④
⑤
3.请用上面的装置序号填空:实验室用过氧化氢制取氧气的发生装置是
,收集装置是
;
④或
⑤
①
4、实验室可用下图装置制氧气,可用推拉注射器的方法检验装置的气密性,当缓慢拉活塞时,如果装置气密性良好,可观察到( )
D
A、注射器内进入液体
B、瓶内液面上升
C、长颈漏斗内的液面上升
D、长颈漏斗下端管口产生气泡