1、第二单元 我们周围的空气,课题3 制取氧气,P3744,学习目标:,3.能分辨分解反应。,4.掌握实验室制取氧气的操作方法及注意事项。,1.掌握实验室制氧气的三种反应原理。,2.理解催化剂及催化作用。,重点:,1.实验室制氧气的三种反应原理。,2.实验室制取氧气的操作方法及注意事项。,3.能分辨分解反应。,供给呼吸,O2 ?,氧气是一种化学性质比较活泼的气体，它可以跟很多物质发生化学反应，有很多重要的用途。那么，在工业上怎样制得氧气呢？在实验室中我们又如何制得氧气呢？,实验室制取气体要从以下几个方面考虑:,一、反应原理,二、仪器装置(发生装置、收集装置),三、收集方法,四、实验操作步骤和注意事
2、项,五、检验方法,实验2-5 试管中加入5%过氧化氢溶液，伸入带火星的木条是否复燃？ 向上述试管中加入二氧化锰，伸入带火星的木条是否复燃？,(一).分解过氧化氢(H2O2)溶液：,一、实验室制氧气的反应原理：,1.实验：,木条不能复燃,有大量气泡冒出，木条复燃,常温下，过氧化氢分解放出的氧气很少,常温下，二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率，放出大量的氧气,反应式：,木条复燃,有气泡产生,有氧气产生,实验2-6 待实验2-5的试管中没有气泡时,重新加入过氧化氢溶液,观察现象。,【思考】二氧化锰好象永远也用不完，二氧化锰在这个反应中到底扮演了一个什么角色呢？,2.催化剂 和催化作用,在化学反应中能改
3、变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发生变化的物质叫催化剂（又叫触媒）。,催化剂,改变其它物质的化学反应速率,本身的质量,化学性质,（特点：一变二不变）,注意:一个反应的催化剂并不是唯一的。,没有催化剂并不是意味着不能进行反应,只是反应速率不同。,催化剂不能增多或减少生成物的总质量。,催化 剂,催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。,【思考】在双氧水的分解反应中还有别的催化剂吗？,答：有。如氧化铜、氧化铁、硫酸铜溶液等。,催化作用,练习： 1.下列有关催化剂的说法正确的是( )A.催化剂就是用来加快化学反应速率的B. 二氧化锰是催化剂C.没有二氧化锰的催化，过氧化
4、氢也能分解放出氧气D.催化剂在化学反应前后的性质不变,C,2.关于催化剂的说法正确的是（ ）A.使用催化剂可以增加生成物的量B.加入催化剂化学反应速度一定加快C.不使用催化剂物质就不能发生化学反应D.使用催化剂能改变物质的化学反应速度,D,(二).加热氯酸钾(KClO3)和二氧化锰(MnO2)的混合物：,实验2-7加热氯酸钾(KClO3)和二氧化锰(MnO2)的混合物，用排水法收集一瓶氧气。用带火星的木条试验氧气的性质。,加热试管,导管口产生大量的气泡,木条复燃,氯酸钾在二氧化锰的催化作用下,受热分解放出氧气,氧气支持燃烧,反应式：,二氧化锰是这个反应的催化剂，加快这个反应的速率。,(白色，稳
5、定，要高温才能分解，需加入催化剂),(暗紫色或紫黑色，较不稳定，稍加热就分解，不需加入催化剂),(三).加热高锰酸钾(KMnO4)：,比较：以上三种方法中，从安全、环保、节能、简便等方面考虑，实验室制取氧气的最佳方法是催化分解过氧化氢(H2O2)溶液。因为此法不需加热，操作简便，安全、环保、节能。,小结：实验室制氧气的反应原理,上述三个制取氧气的反应有什么共同的特征？与化合反应有什么不同？,都是由一种物质生成两种或两种以上其他物质。,(四).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。,由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应,叫化合反应。,注意:,“一变多”。,“多变
6、一”。,1.化合反应：,2.分解反应：,3.置换反应：第八单元学,4.复分解反应：第十一单元学,四种基本反应类型:,氧化反应不属于四种基本反应类型,1.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,AC,C,BD,【课堂练习】,2.下列变化属于分解反应的是( )A.蒸发食盐水得到水和食盐 B.燃烧乙炔生成二氧化碳和水C.加热高锰酸钾 D.蒸发液态空气制得氮气和氧气,C,3.用氯酸钾分解制氧气的必要条件是（ ）A.加MnO2 B.加KMnO4 C.
7、隔绝空气 D.加热,D,4.【03江西】加热氯酸钾与二氧化锰的混合物可制得氧气。下列各图中，与该反应事实最吻合的是( ),A,5.从安全、环保、节能、简便等方面考虑，实验室制取氧气的最佳方法是( )。A.通电使水分解：B.双氧水催化分解：C.加热高锰酸钾分解： D.加热氯酸钾和二氧化锰的混合物：,B,6.【05眉山】下列各物质反应后，都能生成氧气，其中最适合潜水艇里供给氧气的反应物是( ),因为： 将人呼出的二氧化碳气体转化为氧气； 不需加热，不需用电，节约能源、操作简便等。,A.KClO3 B.H2O2 C.Na2O2 D.H2O,C,2Na2O2+2CO2 2Na2CO3 + O2,加热,
8、固体+固体,气体,试管口略向下倾斜(10150角),加热法制取氧气的发生装置：,1.气体发生装置（由反应物的状态及反应条件决定）,二、仪器装置(发生装置、收集装置),常温下制取氧气的发生装置：,讨论：用固体和液体不需加热反应制取氧气，所用的发生装置如何？,MnO2,2. 收集装置和收集方法,向上排空气法,排水法 (较纯),(由氧气的密度和溶解性决定),实验装置的连接原则：,从左到右，由下而上。,注意：加热高锰酸钾时，试管口要塞一团棉花，防止高锰酸钾进入导管；加热氯酸钾时，试管口不能塞棉花。,用加热法制取氧气的整套装置：,常温下制取氧气的整套装置：,2.装药；,3.固定仪器；,7.熄灭酒精灯(停
9、止加热)。,6.把导管移出水面；,4.加热 (先预热，后加热)；,5.收集气体(待气泡连续不断地、均匀地冒出时收集)；,1.试管口要略向下倾斜。,2.铁夹要夹在离试管口约1/3处。,3.发生装置里的导管要稍露出橡皮塞。用排水法收集时，导管要伸进瓶口，用向上排空气法(见P112图)收集时，导管要伸到接近瓶底。,四、实验室制取氧气的注意事项：,发生装置里的导管要稍露出橡皮塞的目的是便于氧气导出。因为导管伸入试管内太长，试管内的氧气不易导出。,防止水蒸气在管口冷凝成的水滴倒流，使试管炸裂。,重心平衡，便于加热，防止加热时把铁夹的棉垫烧坏。,用排水法收集时，导管要伸进瓶口的目的是让水洗去杂质，使氧气较
10、纯。,4.用高锰酸钾制取氧气时，要在试管口塞上一团棉花。,5.加热时要先来回移动酒精灯，使试管受热均匀，然后再用酒精灯的外焰对着药品所在的部位加热。,用向上排空气法(见P112图)收集时，导管要伸到接近瓶底的目的是便于将瓶里的空气排除干净，使氧气较纯。,防止高锰酸钾粉末进入导管，使集气瓶里的水变紫红色。(注意：用氯酸钾制氧气时试管口不能塞一团棉花。否则，会发生爆炸。),防止试管受热不均匀而炸裂。,6.用排水法收集氧气，开始时冒出的气泡不宜立即收集，待到连续不断地冒出气泡时才收集。结束时，要先撤导管，后停止加热。,因为刚开始冒出的气泡主要是试管里的空气，此时若立即收集，使收集到的氧气不纯。,结束
11、时，要先撤导管，后停止加热的目的是:防止水槽里的水倒流到试管内，引起试管炸裂。(因为若先停止加热，试管里的气体因温度降低而体积减小，压强减小，外界空气的压强大于试管里气体的压强，将水槽里的水压入试管内，使试管炸裂。),因为氧气的密度比空气大，所以集气瓶要正放。,7. 收集满氧气的集气瓶盖上玻璃片后要正放在桌面上。,将带火星的木条放在集气瓶口，木条立即复燃，则证明集气瓶已充满氧气。,五、验满和检验方法：,2.检验方法：,1.验满方法：,将带火星的木条伸进集气瓶里，木条立即复燃，则证明集气瓶里的气体是氧气。,六、工业制氧气的方法:,分离液态空气,(无新物质生成，属物理变化),空气,液态空气,液态氮
12、(沸点为 -196OC)变蒸气被蒸发出来。,液态氧(沸点为 -183OC)仍为液体留下来。,(注：而实验室制取氧气，有新物质生成，属化学变化),1.掌握实验室制取氧气的三种方法，记住以下反应的文字表达式和符号表达式：,学完本课题你应该知道：,2.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），催化剂在生产中有重要的作用。,3.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。,4.实验室制取氧气的操作步骤及注意事项：,连接仪器，检查装置的气密性；装药，并塞紧带导管的橡皮塞；将大试管固定在铁架台上，并调整斜度和高度；
13、给试管加热(先预热)； 用排水收集气体； 把导管移出水面；停止加热。,步骤：,注意事项：,试管口要略向下倾斜。,铁夹要夹在离试管口约1/3处。,发生装置里的导管要稍露出橡皮塞。用排水法收集时，导管要伸进瓶口，用向上排空气法(见P112图)收集时，导管要伸到接近瓶底。,用高锰酸钾制取氧气时，要在试管口塞上一团棉花。,加热时要先来回移动酒精灯，使试管受热均匀，然后再用酒精灯的外焰对着药品所在的部位加热。,用排水法收集氧气，开始时冒出的气泡不宜立即收集，待到连续不断地冒出气泡时才收集。结束时，要先撤导管，后停止加热。,5.收集氧气的方法：,6.用向上排空气法收集氧气时，检验集气瓶是否已充满氧气的方法
14、：,7.检验氧气的方法：,将带火星的木条伸进集气瓶里，木条立即复燃，则证明瓶里的气体是氧气。,将带火星的木条放在集气瓶口，木条立即复燃，则证明集气瓶已充满氧气。,排水法和向上排空气法。,1.下图是实验室制取氧气的装置图：请回答下列问题： 指出装置中有标号的仪器名称： ； ； ； ； ； 。,酒精灯,试管,铁架台,导管,集气瓶,水槽,复习练习题:,实验时应注意： 实验前要检查装置的 性。试管口要 。给试管加热时，首先要 ， 然后 。导管口开始有气泡时，不宜立即收集，原因是。收集O2完毕时，要首先 ， 然后 。目的是 。充满氧气的集气瓶应瓶口向 放在桌面上。,气密,略向下倾斜,来回移动酒精灯,使试
15、管均匀受热,用酒精灯的外焰加热药品的部位,开始时冒出的气体是空气，若立即收集，则氧气不纯,将导管从水槽中撤出,停止加热,防止水槽里的水进入试管，使试管炸裂,正,用氯酸钾制取氧气，不用二氧化锰作催化剂，改用其他物质仍能顺利制得氧气，这种物质是 。在实验室里制取氧气的时，有如下各实验操作步骤：a.向大试管中装入氯酸钾和二氧化锰的混合物，并塞紧带导管的橡皮塞； b.检查装置的气密性； c.给试管加热； d.将大试管固定在铁架台上，并调整斜度和高度； e.用排水收集气体，至收集完毕； f.撤掉酒精灯，并将它熄灭； g.将导管从水槽中撤出。正确的操作顺序是（填序号）。其中最后两步不能颠倒的原因是。,高锰
16、酸钾,b,a,d,c,e,g,f,防止水槽里的水进入试管，使试管炸裂,为保证收得一瓶较纯的氧气，必须要注意：集气瓶盛水时不能留有 ； 当导管口 冒出气泡时才开始收集。,用高锰酸钾制取一瓶氧气，并做细铁丝在氧气中燃烧的实验，实验过程发现B瓶中的水变成紫红色，原因是：。用收集到的氧气做细铁丝燃烧的实验时，发现瓶底炸裂了，发生失误的操作原因可能是：。,空气泡,均匀地、连续不断地,试管口没有塞上一团棉花，有少量高锰酸钾进入了水中,瓶里预先没有装少量水，或在瓶底铺上一薄层细砂,证明瓶里盛的是氧气的方法是 ，用向上排气法收集氧气，证明已收满一瓶氧气的方法是 。,用带火星的木条伸入瓶内，若木条复燃，说明瓶内
17、盛的是氧气,将带火星的木条放在瓶口，若木条复燃，表明集满氧气,2.P42 1,是由二种物质生成一种物质，是化合反应。,和都是由一种物质生成两种或两种以上其他物质，是分解反应。,3. P43 3. 结合“加热高锰酸钾制取氧气”的实验，回答下列问题：,检查装置的气密性时，如果装置的气密性很好，在导管移出水面之前松开手，会有什么现象发生？,答：导管口形成一段水柱。,答: 防止水蒸气在管口冷凝成的水滴倒流到热的试管底部，使试管底部炸裂。,固定装有高锰酸钾的试管时，为什么试管口要略向下倾斜？,答: 先来回移动酒精灯，使试管均匀受热，然后用酒精灯的外焰对着药品所在的部位加热 ，防止试管受热不均匀而炸裂 。
18、,加热时应注意什么？,答：集气瓶没有充满水而留有空气泡； 开始时，导管口冒出的气泡就立即收集。,答: 防止水槽里的水倒流到试管内，引起试管炸裂。,停止加热时为什么要先把导管移出水面？,如果某同学制得的氧气不纯，你认为可能的原因有哪些？,答：不相同。前者较剧烈，产生大量的气泡。后者可以得到平稳的氧气流。,4. P43 5. 利用下列所示仪器、药品(及其它必要物品)进行实验并探究。,“把二氧化锰加入装有过氧化氢溶液的试管中”与“把过氧化氢溶液加入盛有二氧化锰的试管中”的实验现象是否相同？哪种方法可以得到平稳的氧气流？,设计制取氧气和试验其性质的实验方案(下表可供参考，你也可以利用一些其它代用品自行
19、设计其它方案)，征得老师同意后实施你的方案，实验后进行小结。,分别取少量的二氧化锰和红砖粉末于点滴板的凹槽上，分别滴入过氧化氢溶液，观察，放有二氧化锰的凹槽上产生的气泡较多。,二氧化锰的催化作用较好，选用二氧化锰作该反应的催化剂。,比较二氧化锰、红砖粉末催化分解过氧化氢溶液的效果,向中加入少量的二氧化锰，用抽取一定量的过氧化氢溶液，把跟的导管连接起来，把的橡皮管伸入中，慢慢推的活塞，向中注入过氧化氢溶液，用收集氧气。,用过氧化氢和二氧化锰混合可制得氧气,用二氧化锰催化分解过氧化氢(H2O2)溶液制取氧气,向中加入少量的二氧化锰，用抽取一定量的过氧化氢溶液，把跟的导管连接起来，把的橡皮管伸入中，
20、慢慢推的活塞，向中注入过氧化氢溶液，用收集2试管的氧气。观察色、态，闻气味，然后将一支试管倒立在的水中，观察。将带火星的木条伸入另一支试管里，观察。,氧气是无色无气味的气体，不易溶解于水，能支持燃烧。,观察氧气的色、态，闻其气味，试验其溶解性和助燃性。,5.【05南通】实验室中常用氯酸钾受热分解制取氧气。写出该反应的文字表达式_。为组装制取氧气的发生装置和用排水法收集氧气的装置，请你从下图中选择所需的仪器(填序号，下同)，装药品前应首先要。,a d g h c i,检查装置气密性,(3)实验室里还可采用右下图装置，通过分解过氧化氢(H2O2)的方法制取氧气。,c d f,向上排空气法,写出该反
21、应的文字表达式：_,此装置中的锥形瓶可用上图中的哪些仪器替代 _，收集氧气的方法还可以用 _。,6.过氧化氢（化学式H2O2）溶液在MnO2作催化剂的条件下能迅速分解生成O2和H2O。分液漏斗可以通过调节活塞控制液体的滴加速度。 回答下列问题：分液漏斗中应放入的物质 是 ， 锥形瓶中应放入的物质是 。要收集一瓶较纯净的O2，应选择的装置 是 （填字母）。,过氧化氢溶液(或双氧水或H2O2溶液)；,二氧化锰(或MnO2),某同学在观察到锥形内有大量气泡时，开始用B装置收集O2，经一段时间后，用带火星的木条伸入瓶口、瓶中、瓶底，都未见木条复燃。其原因是。若实验时用此法代替加热KMnO4制取O2。优
22、点是 （填编号）。生成物只有氧气 不需加热 需加热,实验装置气密性不好(或实验装置漏气),装置A中反应很剧烈，据此提出实验安全注意事项 （填编号）。控制液体的滴加速度 用体积较小的锥形瓶 加热反应物,7.根据下列实验图示回答问题:,A ； B_ ； C ；D ； E ； F _ ；G ； H _ ；I ；J 。,试填写有关物质的名称：,氯酸钾,二氧化锰,氧气,氯化钾,硫,二氧化硫,四氧化三铁,铁,高锰酸钾,锰酸钾,写出有关反应的文字表达式 ，并注明所属反应类型： （属 反应）； ， （属 反应）；,分解,分解, （属 反应）； （属 反应）。,化合,化合,8.在实验室做实验时，发生了下列情况，
23、在空白处简要地写出由于实验操作而引起下述后果的原因。加热高锰酸钾制取氧气并用排水法收集时，水槽中的水变成变成紫红色： 。实验室制取氧气并用排水法收集氧气时，水槽中的水沿着导管进入热的试管中，使试管炸裂：。 加热氯酸钾，当氯酸钾刚熔化时仍收集不到氧气(假设装置气密性良好)，原因是：。,试管口没有堵一团棉花,没有把导管移出水槽就熄灭酒精灯,药品中没放催化剂,9.阅读下文：甲烷（沼气的主要成份）的实验室制法：用无水醋酸钠和碱石灰两 种固态药品，经研磨均匀混 和后 装入反应装置中，加热后产生甲烷气体。甲烷的物理性是没有颜色、没有气味的气体，比空气 轻，极难溶于水。回答：(1)甲烷的物理性是: 。 (2
24、)本气体的发生装置可选用制_ 的气体发生装置。(3)这种反应混合物（粉末）装入试管时，应用 _ （或纸槽）加入试管。(4)甲烷气体可用_法收集。,没有颜色、没有气味的气体，比空气 轻，极难溶于水,氧气,药匙,向下排气法或排水集气,10.如图所示是从空气中分离氧气的示意图：,请你写出从图中所获得的有关空气的主要组成、氧气和氮气的性质、从空气中分离氧气的过程属于什么变化等信息各一条。 组成： ； 性质： ； 变化： 。,空气主要由氮气和氧气组成,液态氮的沸点比液态氧的沸点低,从空气中分离氧气的过程属于物理变化,工业上使用的大量氧气，主要是用的方法制取的，液态空气蒸发时 先变为气体蒸发出来，剩下的主
25、要就是 。,分离液态空气,氮气,液态氧,空气的组成,空气,氧气,二氧化碳,水蒸气,稀有气体:,氮气,及其他气体杂质,78%,21%,0.03%,0.03%,0.94%,( N2 ),( O2 ),( CO2 ),(H2 O ),（体积分数）,一、,P44,二、氧气,在通常情况下，氧气是无色无气味的气体，密度比空气略大，不易溶解于水。,排水法,向上排空气法,二、氧气,KClO3,试管口要略向下倾斜。,铁夹要夹在离试管口约1/3处。,发生装置里的导管要稍露出橡皮塞。用排水法收集时，导管要伸进瓶口，用向上排空气法(见P112图)收集时，导管要伸到接近瓶底。,用高锰酸钾制取氧气时，要在试管口塞上一团棉
26、花。,加热时要先来回移动酒精灯，使试管受热均匀，然后再用酒精灯的外焰对着药品所在的部位加热。,用排水法收集氧气，开始时冒出的气泡不宜立即收集，待到连续不断地冒出气泡时才收集。结束时，要先把导管移出水面，后停止加热。,二、氧气,供给呼吸；支持燃烧。,三、物质的分类,纯净物:,物质,由一种物质组成。,混合物:,氮气(N2)、氧气(O2)、二氧化碳(CO2)、五氧化二磷(P2O5)、蒸馏水(H2O)等。,由两种或多种物质组成。,举例:,空气、矿泉水、自来水、可口可乐等。,举例：,二、氧气,化合反应：,分解反应：,四、化学反应,2.氧化反应，,1.化学反应的类型:,举例:,举例:,举例:,五、谈谈你学完本单元的收获。可以从“空气是一种宝贵的自然资源”、“化学的重要性”或“化学学习方法”等主题中任选一个进行小结，也可以自选主题谈收获。,作业：,课本P43 3 5,完成教材完全学案 P126 完成教材完全学案单元测试卷P18,暑假作业：,
