2.3制取氧气课件——2021-2022学年九年级化学人教版上册（43张PPT）

(共43张PPT)
课题3
制取氧气
1.催化剂和催化作用；
2.实验室制取氧气的方法和原理；
3.分解反应。
工业上制氧气的方法：
1、分离液态空气法:
2、膜分离技术法
以上两种方法均为物理变化
空气
降温加压
液态空气
蒸馏
(沸点低)
出去的是:
留下的是:
(沸点高)
氮气
氧气
依据液氮和液氧的沸点不同
实验室制氧气的一般环节:
一、药品：过氧化氢溶液(俗称双氧水)
氯酸钾
(用二氧化锰做催化剂)
高锰酸钾
(无色液体)
(白色固体)
(黑色固体)
(暗紫色固体)
二、原理：
过氧化氢———水+氧气
二氧化锰
H2O2——
H2O+O2
MnO2
KMnO4
—
K2MnO4+MnO2+O2
高锰酸钾
—
锰酸钾+二氧化锰+氧气
△
△
氯酸钾———氯化钾+氧气
二氧化锰
△
KClO3——
KCl+O2
△
MnO2
（1）制取氧气过程中使用了哪些仪器？
酒精灯、试管、铁架台、带塞子的导管、集气瓶、水槽。
（2）哪部分是气体发生装置，哪部分是气体收集装置？
三、实验仪器和实验装置(用排水法收集)：
试管
水槽
带导管的
单孔橡皮塞
铁架台
酒精灯
集气瓶
三、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
四、实验步骤：
1、查：检查装置的气密性；
2、装：装入药品
4、点：点酒精灯加热
5、收：收集气体
排水集气法
6、离：将导管移离水面
向上排空气法
(氧气不易溶于水)
(氧气的密度比空气大)
3、定：固定试管（试管口应略低于试管底部）
7、熄：熄灭酒精灯
3、实验步骤：
1）检查装置的气密性
先将导管一端伸入水中，然后用手紧握试管，观察导管口有没有气泡冒出或冷却后导管内能否形成一段水柱。
2）把高锰酸钾装入试管中；并试管口略向下固定在铁架台上。
高锰酸钾
②导管只应伸进胶塞一点（约0.5cm）以便于空气排出
①试管口要略向下倾斜以防炸裂
③铁夹应夹在试管的中上部（离试管口约1/3处）才便于加热。
④用外焰加热
棉花
3）将集气瓶装满水倒扣在水槽中；
5）用排水法收集氧气；
因为氧气不易溶于水
4）用外焰加热试管；
6）将导管从水槽中拿出来，熄灭酒精灯。
仪器的拆卸按安装的反方向进行。
①先将导管从水槽水拿出
②再熄灭酒精灯
或者将胶塞松开
收集好的氧气瓶正放在桌上
向上排空气法
收集比空气重的气体
导管伸入瓶底,以便于瓶内空气排出
1．药品平铺在试管底部
3．导管刚露出橡胶塞
尾部
2．铁夹夹在离试管口1/3处
原因：便于导气。
原因：使药品受热均匀。
4、固定试管时，为什么试管口要略低于试管底部？
防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管
6、用排水集气法应什么时候开始收集？
当气泡连续均匀放出时开始收集；
（哪种方法得到的氧气更纯？
五、注意事项：
用排水法收集的气体更纯）
5.用高锰酸钾制氧气时,为什么要在试管口塞一团棉花?
可以防止加热时高锰酸钾粉末进入导管
7．实验完毕,先撤导管,后移酒精灯
　　8．收集满的氧气,应正放在桌面上，并用毛玻璃片盖上
　　原因：防止试管冷却后,水槽内的水沿导管上升,进入试管,使试管炸裂。
原因：氧气密度比空气略大。
思考：1、为了防止试管炸裂，要注意几个操作要点？
①试管口要略向下倾斜
防止冷凝水回流到试管底部使其炸裂
防止水倒吸而炸裂试管。
②氧气收集好后要先把导管从水槽中拿出，再熄灭酒精灯。
思考：
2、排水法收集氧气不纯的原因？
气密性不好
没有等到有连续气泡冒出就收集
集气瓶没有装满水
拿出集气瓶后才盖上毛玻璃片
收集氧气的方法：
排水集气法
向上排空气法
适用于不易溶于水的气体
适用于密度比空气大的气体
检验氧气的方法
把带有火星的木条伸到盛有氧气的集气瓶中，木条重新燃烧起来，说明瓶中的气体是氧气。
将带火星的木条伸到集气瓶口，若木条复燃，证明已集满。
1、向上排空气法收集氧气：
2、排水法收集氧气：
验满？
集气瓶口有连续气泡（或较大气泡）冒出
二、氧气的性质
1、木炭在氧气里燃烧
现象：木炭在氧气里燃烧比在空气里更旺，发出白光，放出热量，生成使澄清石灰水变浑浊的气体。
碳+氧气
二氧化碳
点燃
C
O2
CO2
2、细铁丝在氧气里燃烧
现象：
剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成一种黑色固体。
铁+氧气
四氧化三铁
点燃
Fe
O2
Fe3O4
水
气体制取与收集装置的选择
发生装置：根据反应物的状态和反应条件
收集装置：根据气体的密度、溶解性
固体加热型
固液不加热型
常用的气体发生装置图
A
B
C
D
知识梳理
固液不加热型
固体加热型
用氯酸钾和二氧化锰制取氧气
排水法
向上排空气法
向下排空气法
气体难溶解于水且不与水反应
气体密度大于空气密度
气体密度小于空气密度
操作图
收集方法
适用的气体性质
排水法收集装置
适用范围
不易或难溶解于水的气体
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
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
（1）收集的气体较干燥
（2）操作较为方便
缺点
（1）较难判断气体是否已经收集满
（2）收集到的气体可能不纯净
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
（1）收集的气体较干燥
（2）操作较为方便
缺点
（1）较难判断气体是否已经收集满
（2）收集到的气体可能不纯净
知识回顾:
制取氧气
实验室
工业
H2O2——H2O+O2
MnO2
KMnO4—K2MnO4+MnO2+O2
△
KClO3——KCl+O2
△
MnO2
分离液态空气法:
膜分离技术法
实验室制取气体选择装置的方法:
原理
使用的装置
依据
制法
收集
H2O2——H2O+O2↑
MnO2
KMnO4—K2MnO4+MnO2+O2↑
△
KClO3——KCl+O2↑
△
MnO2
反应物的状态和反应条件
气体的密度和溶解性
△
固+固→↑
固+液→↑
与空气密度比较
不易溶于水
方案一:
方案二:
讨论:比较方案一与方案二的优劣
实验方案优劣比较
安全
环保
节能
操作简便
易于回收催化剂
药品廉价、易得
能否用于大规模生产
长颈漏斗
分液漏斗
铁架台
试管
烧瓶
带导管的双孔橡皮塞
酒精灯
锥形瓶
带导管的单孔橡皮塞
练习：有下列变化
1）
2）Fe+CuSO4——FeSO4+Cu
3）液态空气——液氧+氮气
4）Cu2(OH)2CO3——CuO+H2O+CO2
↑
5）Zn+H2SO4——ZnSO4+H2
↑
6）CO+O2——CO2
以上属于分解反应的是_____，
属于化合反应的是____；
KMnO4—K2MnO4+MnO2+O2↑
△
△
△
点燃
练习：
验满氧气的方法是：
鉴别二氧化碳的方法是：
1、鉴别氧气的方法是：
验满二氧化碳的方法是：
将带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃，证明该气体为氧气
将带火星的木条放于集气瓶口，木条复燃，证明已收集满氧气.
向集气瓶内注入澄清石灰水，石灰水变浑浊，证明该气体是二氧化碳
将燃着的木条放于集气瓶口，木条熄灭，证明已收集满二氧化碳.
2、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
　　4．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
　　5．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
D．气泡连续并均匀放出时
Ｃ
Ｄ
　　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
　　7．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
8、通过最近的学习和查阅资料，课外活动小组的同学
总结了下列制取氧气的方法：
A.通电使水分解：H2O
通电
H2
↑
+
O2
↑
B.加热氯酸钾分解：KClO3
KCl
+
O2
↑
C.加热高锰酸钾分解：KMnO4
△
K2MnO4
+
MnO2
+
O2↑
D.加热氧化汞分解：HgO
△
Hg
+
O2
↑
E.过氧化氢催化分解：H2O2
MnO2
H2O
+
O2
↑
请你与课外活动小组的同学们一起讨论，实验室
制取氧气的最佳方案是什么，为什么？
MnO2
△
E方案最佳。因为E方案具有安全、简便、环保、
节能、二氧化锰易回收等优点。
实验操作
实验现象
实验结论或总结
结论
总结
实验一
取5mL
5%的过氧化氢溶液于试管中，伸入带火星的条
有气泡产生，木条不复燃
过氧化氢分解产生氧气，但是__：
_____________
反应的文字表达式为：_________
二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂
实验二
向盛水的试管中加入二氧化锰，伸入带火星的木条
没有明显现象
_____________________________
实验三
___________________________________________________________
________________________
二氧化锰能加快过氧化氢的分解
小丽同学欲通过实验证明“二氧化锰是过氧化氢分解的
催化剂”这一命题。她设计并完成了下表所示的探究实验：
(1)请你帮小丽同学填写上表中未填完的空格。
(2)在小丽的探究实验中，“实验一”和“实验二”起的作用是　　　　　　
____________________。
(3)小英同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内的“总结”，她补充设计了两个方面的探究实验，最终完成了对“命题”的实验证明。
第一方面的实验操作中包含了两次称量，其目的是：____________　　　　　　　　　　　
；
第二方面的实验是利用“实验三”反应后试管内的剩余物继续实验接下来的实验操作是__________________________.　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
反应慢
实验二：二氧化锰加入水中不产生氧气
实验三：向盛有5mL5%的过氧化氢溶液的试管中，加入二氧化锰，
伸入带火星的木条
大量气泡产生，带火星的木条迅速复燃
（2）对比（或对照等）
（3）比较MnO2在过氧化氢分解前后的质量；
倾倒掉反应后的液体，向剩余的固体中重新加入过氧化氢溶液，
有大量气泡产生，说明MnO2仍然能加快过氧化氢的分解速率（化学性质没变）
学生实验:
1.清点实验仪器和药品;
2.整理实验台;
3.实验
4.拆洗仪器、整理实验台、清点仪器
检：
装：在水槽上用纸槽加入高锰酸钾并塞棉花
加：用外焰由前向后加热药品
收
移：先将导管移离水面
固：试管口应略低于试管底部
熄：后熄灭酒精灯
排水法
向上排空法
：导管口伸到集气瓶口
：导管口伸到接近集气瓶底部
记录现象
分析小结
完成实验报告