人教版化学九年级上册2.3《制取氧气》（77张ppt）

(共77张PPT)
九年级化学
上册
第二单元
我们周围的空气
课题3
制取氧气
氧气是我们日常生活中不可缺少的物质，它具有广泛的用途，如急救病人、气焊、炼钢、登山、潜水等都需要较为纯净的氧气，我们用到的这些氧气是如何得到的呢？
【思考】
O2
?
一、工业制取氧气
一、氧气的工业制法：
分离液态空气法
空气
降温
加压
液态空气
贮在天蓝色钢瓶中
氮气（先蒸发）
液态氧
蒸发
-196?C
~
-183?C
1.5×107Pa
原理：根据液态氮（沸点
-196℃）与液态氧的沸点（沸点-183
℃）不同，利用物理变化分离出空气中的氧气。
除尘
净化
洁净空气
液态氧
方法：分离液态空气法
原料：空气
原理:物理变化
二、实验室制取氧气
实验室常用加热高锰酸钾，分解过氧化氢或加热氯酸钾的方法制取氧气。
高锰酸钾
氯酸钾
过氧化氢
（一）实验室制取氧气的化学反应原理
二、O2
的实验室制法
（一）实验室制取氧气的化学反应原理
高锰酸钾
KMnO4
锰酸钾＋二氧化锰＋氧气
k2MnO4
MnO
2
O2
加热
过氧化氢
H2O2
二氧化锰
水
+
氧气
H2O
O2
氯酸钾
KClO3
氯化钾＋氧气
kCl
O2
二氧化锰
加热
（二）用高锰酸钾制备O2
（1)实验药品：
(2)
反应原理：
高锰酸钾
加热
高锰酸钾
（紫黑色固体）
KMnO4
锰酸钾＋二氧化锰＋氧气
K2MnO4
MnO
2
O2
KMnO4
高锰酸钾
高锰酸钾
发生装置
收集装置
（3）实验装置
仪器组装顺序：先下后上，先左后右。
1.气体收集装置
1.气体的溶解性
2.气体的密度
选择原则
(与空气比)
收集方法
排空气法
排水法
向上排空气法
向下排空气法
⑴.排水集气法
排水法收集装置
适用范围
不易或难溶于水的气体
优点
缺点
①收集的气体较潮湿
②不如排空气法方便
①易于收集到较纯净的气体
②便于观察气体是否已经收集满
因为O2不易溶于水，故可用排水法收集。
⑴.排水集气法
排水法收集装置
因为O2不易溶于水，故可用排水法收集。
注意:用排水法集气时，导管口应位于集气瓶口。
变式训练
a
b
水
⑵.向上排空气法
向上排空气法收集装置
适用范围
密度比空气大的气体
优点
缺点
①收集到的气体可能不纯净
②较难判断气体是否收集满
①收集的气体比较干燥
②操作较为简单方便
O2密度比空气大,可用向上排空气法收集。
⑵.向上排空气法
向上排空气法收集装置
O2密度比空气大,可用向上排空气法收集。
注意:用此法集气时，导管口应靠近集气瓶底部。
变式训练
⑶.向下排空气法
向下排空气法收集装置
适用范围
密度比空气小的气体
优点
缺点
①收集到的气体可能不纯净
②较难判断气体是否收集满
①收集的气体比较干燥
②操作较为简单方便
已知氢气密度比空气小，能用该法收集吗？
⑶.向下排空气法
向下排空气法收集装置
H2密度比空气小,可用向下排空气法收集。
注意:用此法集气时，导管口应靠近集气瓶底部。
变式训练
2.验满方法
⑴用排水法收集氧气时,当集气瓶口有连续均匀气泡冒出时,说明集气瓶已收集满氧气。
⑵用向上排空气法收集氧气时，把带火星的木条靠近集气瓶口，若带火星的木条复燃，则集气瓶已收集满氧气。
3.氧气的检验方法
如何检验收集到的是氧气？
☆将一支带火星的木条伸入集气瓶中,若带火星的木条复燃,则证明是氧气。
大
1.
O2
溶于水
2.
O2密度比空气
不易
排水法
向上排空气法
向下排空气法
比较纯净但不干燥
比较干燥但不纯净
√
√
溶不排水，毒不排空；
重向上排，轻向下排。
A
B
C
D
E
F
4.实验装置:
（KMnO4）
实验装置
发生装置
收集装置:
排水法
5、实验仪器和实验装置：
发生装置
收集装置
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
检查装置的气密性。
在试管中装少量高锰酸钾并在管口塞一团
棉花。（何用？）
连接好导管和试管，并固定在铁架台上。
将集气瓶盛满水，盖上玻璃片倒立在水槽中，
点燃酒精灯给试管预热，然后给固体加热。
气泡连续均匀的冒出时，开始收集氧气。
收集完氧气后，把导管移出水面。
熄灭酒精灯（原因？）
6、实验步骤
⑥离
⑤收
④点
③定
⑦熄
②装
①查
(茶庄定点收利息)
怎样检查装置的气密性呢?
⑴.检查装置的气密性
先连接装置，再检查装置的气密性。
方法：先把导管放入水中，用手握住试管，若导管口有气泡冒出(移开手一段时间，导管中会形成一段水柱),说明装置的气密性良好。
⑵.装药品
药品要平铺或斜铺在试管底部，便于均匀加热。
安装顺序：
“从下到上，从左到右”
⑶.
固定试管
组装仪器
⑶.
固定试管
组装仪器
铁夹夹在试管中上部(或距试管口1/3处)
在试管口放一团棉花
导管稍微露出橡皮塞（便于气体排出）
试管口略向下倾斜
⑷.
点燃酒精灯-加热药品
先预热，再用外焰对准药品部位加热
⑸.
收集氧气
当导管口连续均匀的冒出气泡时才开始收集(刚开始出来的是受热膨胀的空气，会使收集的气体不纯)
正放
在桌面
收集满氧气的集气瓶应正放，瓶口处盖上玻璃片。
⑹.
把导管移出水面
⑺.
熄灭酒精灯
6.操作步骤
某同学先熄灭酒精灯,后把导管移出水槽,这样会造成什么后果？
防止水槽中的水顺着导管倒流到试管中，使试管受热不均而炸裂。
检查装置的气密性。
在试管中装少量高锰酸钾并在管口塞一团
棉花。（何用？）
连接好导管和试管，并固定在铁架台上。
将集气瓶盛满水，盖上玻璃片倒立在水槽中，
点燃酒精灯给试管预热，然后给固体加热。
气泡连续均匀的冒出时，开始收集氧气。
收集完氧气后，把导管移出水面。
熄灭酒精灯（原因？）
6、实验步骤
⑥离
⑤收
④点
③定
⑦熄
②装
①查
(茶庄定点收利息)
装置分析（高锰酸钾）
棉花!为什么？
冒气了,开始收集吧？
试管口为什么要倾斜？
（防止冷凝水倒流，使试管炸裂）
阻止高锰酸钾固体随氧气气流进入导管，导致导管阻塞。
当导管口连续均匀的冒出气泡时才开始收集(刚开始出来的是受热膨胀的空气，会使收集的气体不纯
用外焰对准药品部位加热
检查酒精的量
试管口要略向下倾斜
导管口放在集气瓶口处
导管只需露出胶塞少许
铁夹夹在试管中上部
药品斜铺在试管底
（1）实验药品：
1、过氧化氢（H2O2）制备氧气
（2）反应原理：
过氧化氢溶液（俗称：双氧水)
二氧化锰（黑色固体）
过氧化氢
H2O2
二氧化锰
MnO
2
水
+
氧气
H2O
O2
（3）实验装置：
（三）分解过氧化氢制取氧气
①
实验在试管中加入5mL5%过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，观察现象。
②
向上述试管中加入少量二氧化锰，把带火星的木条伸入试管。观察现象。
③
待上述试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管，观察现象。待试管中又没现象发生时，再重复上述操作，观察现象。
1、实验：过氧化氢分解制O2的反应中MnO2的作用
现象
结论
木条不能复燃
常温下放出氧气少
带火星的木条
木条熄灭
步骤1：在常温下，把带火星的木条伸入盛有过氧化氢溶液的试管，观察木条是否复燃？
步骤2：向上述试管中，加入少量二氧化锰，把带火星的木条伸入试管。观察发生的现象。
过氧化氢溶液
二氧化锰
带有火星的木条
木条复燃
现象
结论
木条复燃　
在常温下过氧化氢溶液遇到二氧化锰迅速产生氧气。　
步骤3：反应停止后，重新加入过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管。观察发生的现象。
带有火星的木条
木条复燃
过氧化氢溶液
现象
结论
木条复燃　
二氧化锰仍然起作用
。
过氧化氢分解制O2的反应中MnO2的作用
2、分析与讨论
（1）在实验（1）和（2）中木条是否复燃？发生这种现象的原因可能是什么？
（2）在实验（3）的重复实验中，反应后二氧化锰有无变化？
（3）综合分析实验（1）-（3）中所观察的现象，你认为二氧化锰在过氧化氢分解的反应中起了什么作用？
结论：在实验（3）中，实验重复多次，每次只消耗了过氧化氢，二氧化锰好像永远也用不完。
实验编号
现象
分析
(1)
(2)
(3)
结论
木条不复燃。
过氧化氢溶液在常温下分解慢，放出氧气少。
迅速产生气泡，木条复燃。
又产生气泡,木条复燃。
迅速产生了氧气。二氧化锰加快了反应速率。
又产生了氧气，二氧化锰仍然加快了反应速率。
分析与讨论
过氧化氢溶液在二氧化锰的作用下能迅速产生氧气。
+
过氧化氢
水
氧气
二氧化锰
H2O2
H2O
O2↑
+
MnO2
1、定义：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）。
（一）催化剂
“一变”：改变其他物质的化学反应速率（改变≠加快）
“二不变”：本身的质量和化学性质都没有改变
2、特点：一变（化学反应速率）二不变（质量、化学性质）
3、催化作用
催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。
4、注意事项
（1）
改变反应速率不只是加快也包括减慢；
（2）
催化剂不能决定化学反应能否发生，不能增加或减少生成物质量。
（3）
催化剂不是唯一的（过氧化氢分解也以用二氧化锰，也可以用硫酸铜或氧化铁），是专用的（二氧化锰是过氧化氢分解时的催化剂，但在其他反应中不一定是催化剂）
催化剂
催化剂在化工生产中具有重要而广泛的应用，生产化肥、农药、多种化工原料等都要使用催化剂。
练习：下列有关催化剂的叙述正确的是（
）
A、在化学反应里能加快其他物质的化学反应速率，而本身的质量和性质在反应前后没有改变的物质。
B、二氧化锰是催化剂。
C、在化学反应里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化学反应前后都没有改变的物质。
D、要使过氧化氢溶液分解出氧气，必须要加入二氧化锰，否则就不能发生反应。
C
（1）实验药品：
1、过氧化氢（H2O2）制备氧气
（2）反应原理：
过氧化氢溶液（俗称：双氧水)
二氧化锰（黑色固体）
过氧化氢
H2O2
二氧化锰
MnO
2
水
+
氧气
H2O
O2
（3）实验装置：
（三）分解过氧化氢制取氧气
固体、液体
不加热装置
【说明】此反应中，二氧化锰既不是反应物也不是生成物，只是一种催化剂，应算作一个反应条件，所以二氧化锰写在箭头的上方。
过氧化氢
水+氧气
二氧化锰
（二）制取氧气的原理
（2）
(无、液)
(黑、固)
H2O2
MnO2
H2O
O2
+
(3)实验装置
收集装置：
导管
实验装置
分液漏斗
锥形瓶
集气瓶
发生装置
向上排空气法
(4)实验步骤：
查：检查装置的气密性
装：装药品（先装固体药品，再装液体药品）
定：把锥形瓶固定在铁架台上
收：收集气体
验：检验氧气是否收集满了
注意：
（向上排空气法收集）
1、集气瓶要正放，导管口要接近集气瓶底部
。
2、验满方法：
用带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则说明收集满了。
3、检查装置气密性方法：
关闭活塞，把导管放入水中，用手握住锥形瓶，若导管口有气泡冒出，说明装置的气密性良好。
长颈漏斗
锥形瓶
圆底烧瓶
分液漏斗
固液常温型装置
讨论
你能设计用过氧化氢溶液和二氧化锰来制取氧气的发生装置和收集装置？
分液漏斗
烧瓶
长颈漏斗
锥形瓶
（1）长颈漏斗末端要插入液面以下(液封)，防止生成的气体从长颈漏斗口逸出。
在实验室里，用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气发生装置、收集装置与用高锰酸钾制取氧
气相同吗？
固---固、加热
固---液、不加热
与氯酸钾制取氧气装置相同
二、实验室制取氧气的装置：
学会整合
用过氧化氢制取氧气
固液不加热型
固固要加热型
如果想在制气时中添加液体，可用
。
分液漏斗
长颈漏斗
添加液体
控制反应速率。
固液常温型
如果想要控制反应速率，可使用
。
长颈漏斗
分液漏斗
（四）加热氯酸钾制取氧气
△
3、氯酸钾
氯化钾
＋
氧气
二氧化锰
Ｐ39
加热氯酸钾制取氧气时可用加热高锰酸钾制取氧气那套装置吗？
可以。因为氯酸钾是固体,且该反应需要加热,故可采这套反应装置。
（1）实验药品：
氯酸钾
、二氧化锰
（四）氯酸钾(KClO3)制备氧气
（2）反应原理：
氯酸钾
KClO3
氯化钾
＋
氧气
KCl
O2
二氧化锰
MnO2的作用：催化作用
（3）实验装置:
（4）实验步骤:
（5）检验方法:
A__________B_________
C__________D_________
E___________F_________
试
管
铁架台
洒精灯
导
管
集气瓶
水槽
1.仪器名称:
发生装置
收集装置
（4）加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气
实验装置
(4)实验步骤：
查：检查装置的气密性
装：装药品
定：把试管固定在铁架台上
点：点燃酒精灯
收：收集气体
离：把导管从水槽中撤离
熄：熄灭酒精灯
比较实验装置:
实验装置
发生装置：
收集装置
固体加热型
向上排空气法排水法
（KMnO4）
（KClO3）
1、加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气
氯酸钾
二氧化锰
加热
氯化钾
+
氧气
(白、固)
(白、固)
KClO3
MnO2
KCl
O2
+
2、加热高锰酸钾制取氧气
高锰酸钾
加热
锰酸钾+二氧化锰+氧气
（暗紫色固体）
（绿色固体）（黑色粉末）
KMnO4
K2MnO4
+
MnO2
+
O2
小结：氧气的制法
一、O2的工业制法
1、方法:分离液态空气法（物理变化）
2、依据：氮气和氧气的沸点不同
二、O2的实验室制法
1、用KMnO4
制备O2
（1)实验药品：高锰酸钾（紫黑色固体）
（2)反应原理：
（4)实验步骤：
查：检查装置的气密性
装：装药品
定：把试管固定在铁架台上
点：点燃酒精灯
收：收集气体
离：把导管从水槽中撤离
熄：熄灭酒精灯
锰酸钾＋二氧化锰＋氧气
高锰酸钾
KMnO4
加热
K2MnO4
MnO
2
O2
（3)实验装置：
2、过氧化氢(H2O2)制备氧气
(1)实验药品
(2)反应原理
(3)实验装置
(4)实验步骤
(5)检验方法
过氧化氢溶液（俗称：双氧水)
二氧化锰（黑色固体）
过氧化氢
H2O2
水
+
氧气
H2O
O2
二氧化锰
MnO
2
（1）实验药品：
氯酸钾
、二氧化锰
3、氯酸钾(KClO3)制备氧气
（2）反应原理：
氯酸钾
KClO3
氯化钾
＋
氧气
KCl
O2
二氧化锰
MnO2的作用：催化作用
（3）实验装置:
（4）实验步骤:
（5）检验方法:
注意事项总结：
①
试管口要略向下倾斜。
②
试管内导管稍露出橡皮塞即可。
（防止冷凝水倒流，使试管炸裂）
③
试管口处要放一团棉花。
④
铁夹要夹在离试管口1/3处。
（便于气体排出）
（防止高锰酸钾粉末随氧气流进入导管，堵塞导管。）
注意事项总结：
⑤
加热时，先预热，待试管均匀受热后，再对准药品部位加热。
⑥（排水法）集气瓶事先装满水后倒放入水槽中（玻璃片下不能有气泡），导管伸到瓶口处即可；
（向上排空气法）集气瓶正放，导管口要接近集气瓶底部。
注意事项总结：
⑦
收集氧气的最佳时刻：(排水法）
⑧
实验结束后，应先将导管从水槽里拿出，后熄灭酒精灯。（防止水倒流到试管，导致试管炸裂）
⑨
收集满氧气的集气瓶应正放，瓶口处盖上玻璃片。
当气泡连续、均匀冒出时收集。（否则收集的气体中混有空气）
物质制取方案的选择原则：
原料经济；操作简单、安全；产品无污染
所以用过氧化氢：不加热，操作简单、节能
工业制氧气：工业生产要考虑原料是否易得，价格是否便宜，成本是否低廉，能否大量生产，对环境的影响。空气中含有21%的氧气，可用空气做原料。
1、比较下列三个实验装置图：
装置A与B、C相比较，其优点有:
③可以控制氧气的产生速率。
①可以随时添加药品，不断产生氧气。
②不需要加热，节约能源。
练习：
上述装置A中如果反应停止，发现集气瓶中的气体没收集满，在不改变原装置的情况下该怎么办？
高锰酸钾
锰酸钾
+
二氧化锰
+
氧气
加热
氯酸钾
氯化钾
+
氧气
二氧化锰
加热
过氧化氢
水
+
氧气
二氧化锰
或加热
（三）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。
思考：三个反应在形式上有何特点？
特点：一变多
→
A
+
B
AB
三、分解反应
反应类型
化合反应
分解反应
定义
形式
参加反应的物质种类
生成物质的种类
由两种或两种以上的物质
生成另一种物质的反应
由一种物质生成两种或两
种以上其他物质的反应
A+B→AB（多变一）
AB→A+B（一变多）
两种或两种以上
一种
两种或两种以上
一种
A__________B_________
C__________D_________
E___________F________
试管
铁架台
洒精灯
导管
集气瓶
水槽
练习
1、指出下列图中各仪器的名称：
2.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
点燃
通电
加热
二氧化锰
AC
C
BD
3.下列反应属于分解反应的是（
）
Ａ．硫＋氧气
二氧化硫
　　
Ｂ．石蜡＋氧气
二氧化碳＋水
　　
Ｃ．氧化汞
汞＋氧气
　　
Ｄ．镁＋氧气
氧化镁
加热
点燃
点燃
点燃
D
　　4．实验室制取氧气大致可分为下列步骤：①点燃酒精灯，加热试管。②检查装置的气密性。③将高锰酸钾装入试管，塞入一小团棉花，用带导管的橡皮塞塞紧试管，并把试管固定在铁架台上。④用排水法收集氧气。⑤熄灭酒精灯。⑥将导管从水槽中取出。正确的操作顺序为___________________。
②③①④⑥⑤
5、右图是实验室用高锰酸钾制取和收集氧气的装置图：
a
b
c
d
e
f
a
b
c
d
e
f
(1)指出图中有标号的仪器名称
试管
水槽
导管
铁架台
酒精灯
集气瓶
(2)实验时要注意：①试管口要____________；其目的是______________________________；②给试管加热时要先____，停止加热时要先_____________再
，以免_____________________________.
(3)上述收集气体的方法叫________，怎样使收集到的气体基本不含氮气？
.
(4)用上述装置来制取气体应满足下列条件中的_____(填序号)
A.反应物都是固体
B.反应需加热
C.制得的气体不易溶于水
D.制得气体密度比空气大
略低于试管底部
防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管
预热
先将导管移离水面
停止加热
水沿导管倒流回热的试管底部，炸裂试管
排水集气法
①将集气瓶装满水，不留气泡;
ABC
②气泡连续而均匀放出时开始收集
A
B
C
D
3、过氧化氢(化学式H2O2)溶液在催化剂作用下能迅速分解生成O2和H2O。分液漏斗可以通过调节活塞控制液体的滴加速度。
据图回答下列问题：
(1)分液漏斗中应放入的物质是__________，锥形瓶中应放入的物质是_______；
(2)写出制取O2的原理：___
_________；要收集一瓶纯净的O2
，应选择装置_____(填字母)；(3)某同学在观察到锥形瓶内有大量气泡时，开始用B装置收集O2，过一段时间后用带火星的木条伸入瓶口、瓶中、瓶底均未见木条复燃。其原因可能是_________________；(4)若实验时用此法代替KMnO4加热制取O2，优点是_____(填序号)
①生成物只有氧气
②不需要加热
③需加热；(5)装置A中反应很强烈，据此提出实验安全注意事项是_____(填序号)
①控制液体的滴加速度
②加热反应物
③用体积较小的锥形瓶
④将过氧化氢溶液加水稀释
过氧化氢溶液
二氧化锰
H2O2——H2O+O2↑
MnO2
D
实验装置的气密性不好
②
①
④
　　6．医院给病人输氧时用到类似下图所示的装置。
关于该装置，下列说法不正确的是（
　）
　　A．b导管连接供给氧气的钢瓶
　　B．b导管连接病人吸氧气的塑料管
　　C．使用该装置来观测是
否有氧气输出
　　D．使用该装置用来观测
氧气输出的速率
a
b
B
例题：指出下图中的四处错误
再见