课题3 制取氧气
教学目标
了解实验室制取氧气的主要方法,原理和实验装置,认识催化剂及催化作用,初步学习自主设计实验装置,制取并验证氧气的性质。
通过用带火星的木条检验实验中氧气的生成,进一步探究氧气的化学性质。采取分析对比的方法,认识分解反应。
通过催化剂和氧气性质的探究学习,培养学生辩证的观点和勇于创新的科学精神,严谨求实,勤于思考的科学作风。
教学重点 氧气的制法及实验操作,分解反应。
教学难点 正确理解催化剂的概念
实验准备
实验室用过氧化氢溶液制取氧气。
实验室用高锰酸钾制取氧气。
课时安排 两课时
教学设计 复习旧知
1、氧气有那些化学性质?
2、什么叫化合反应?
3、什么叫氧化反应?
写出铁、木炭、硫磺在氧气中燃烧的化学方程式?
提问 :实验室制取氧气需要用什么药品? 需要什么条件?
学习主要内容:
药品 反应原理 制取装置 收集装置 操作步骤 检验方法 验满方法
药品的名称
过氧化氢(无色液体)俗名:双氧水 H2O2,二氧化锰(黑色固体)MnO2 ,氯酸钾(白色粉末) KClO3 ,高锰酸钾 (暗紫色固体) KMnO4
过氧化氢的实验过程及实验现象
1、比较上述几个实验,说明过氧化氢分解放出氧气需要什么条件?
2、上述实验(3)可以重复多次,发现实验前后二氧化锰的质量没有改变。根据这个事实,你对二氧化锰所起的作用有什么看法?
催化剂
催化剂:能改变其它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 。
催化作用:催化剂在化学反应中起的作用
催化剂的掌握
①能改变其它物质的反应速率,这里的“改变”包括加快和减慢两种含义。
②催化剂的化学性质在化学反应前后没有改变,但是物理性质可能改变。
③催化剂是针对具体反应而言的,如二氧化锰在过氧化氢分解制取氧气时,能够起催化作用,是催化剂;但二氧化锰不是所有化学反应的催化剂。
④在某个化学反应中,可以选择不同的物质做为催化剂。如双氧水分解制取氧气时,既可以选择二氧化锰做催化剂,也可以选择氧化铁做催化剂
阅读:知识视窗
汽车尾气催化转换器
汽车尾气中含有一氧化氮和一氧化碳等有害气体,是造成城市空气污染的主要污染源。为了消除这些污染物,许多汽车都安装有催化转换器,利用贵金属(如铂、钯)催化剂,使污染物之间发生化学反应,转变为无毒气体二氧化碳和氮气。
分解反应
由一种物质生成两种或两种以上其它物质的反应叫做分解反应。
分解反应的类型可以用下面的通式简明地来表示:AB……→A+B+…… 可以简称为“一变多”。
实验装置
发生装置的选择依据:反应物、生成物的状态及反应条件。
收集装置的选择依据:气体的水溶性、气体的密度。
方法:易溶于水排气法,根据密度定上下; 不溶微溶排水法,所得气体纯度大。
收集方法:
排 水 法 :(1) 适用范围
难溶于水或不易溶于水且不与水发生化学反应的气体
(2) 优点
① 易于收集到较纯的气体 ② 便于观察气体是否已经收集满
向上排空气 法 (1)适用范围:密度比空气大的气体,不与空气中任何成分反应的气体
(2) 优点 操作较为方便,需要验满
向下排空气法(1)适用范围:密度比空气小的气体,不与空气中任何成分反应的气体
(2) 优点 操作较为方便,需要验满
用高锰酸钾制作氧气的实验操作步骤及注意事项:
[实验3-5] (加热分解高锰酸钾)
步骤:
1、查:检查装置气密性。
2、装:将药品装入试管,放棉花,并塞好单孔塞。
3、定:将试管固定在铁架台上。
4、点:点燃酒精灯,均匀受热后,固定底部加热。
5、收:用排水法收集氧气。
6、离:收集完毕后,先将导管撤离水槽。
7、熄:最后熄灭灯。
反应原理
实验装置注意事项:
(1)检验气体的气密性;?
(2)酒精灯内的酒精不超过酒精灯容积的2/3。
(4)酒精灯的外焰要对准药品所在部位加热。
(3)药品要平铺在底部,均匀受热。
(5)试管口要略向下倾斜。防止药品中湿存的水分受热后变成水蒸气,遇冷成水倒流回试管底部,使试管炸裂。 ?
(6)试管口要塞一团棉花,否则反应过程中有高锰酸钾粉末冲出,导致导管显紫红色,收集的氧气也略显紫红色;
(7)铁夹要夹在试管的中上部。
(8)试管内导管稍露胶塞即可,便于气体排出。
验满方法 用向上排空气法收集时,将带火星的木条放在瓶口,如果木条复燃,说明该瓶内的氧气已满。
用排水法收集时,当气泡从瓶口冒出时,说明该瓶内的氧气已满
随堂检测
1.工业上制取大量氧气的方法是 ( )
(A)加热氯酸钾 (B)加热高锰酸钾
(C)分离液态空气 (D)加热二氧化锰
2.催化剂在化学反应中所起的作用是( )
(A)加快化学反应速率
(B)使生成物质量增加
(C)改变化学反应速率
(D)减慢化学反应速率
3.实验室制取氧气时,装药品的大试管口应 ( )
(A)朝下 (B)朝上
(C)略向下倾斜 (D)略向上倾斜
4.实验室采用排水法收集氧气时,需将导气管伸入盛满水的集气瓶,这个操作应在( )
(A)加热固体药品前
(B)与加热固体药品同时
(C)开始有气泡放出时
例题:下列反应中属于分解反应的是( 〕
1、氧化汞 → 汞 + 氧气
2、碱式碳酸铜 → 氧化铜 + 水 + 二氧化碳
3、铁+硫酸铜 → 硫酸亚铁 + 铜
4、蜡烛+氧气 → 水 + 二氧化碳