1、氧气的实验室制法(1),20120911,下列哪些物质可能产生氧气?,1、食盐(主要成分为NaCl) 2、过氧化氢( H2O2) 3、氧化汞 ( HgO ) 4、高锰酸钾(KMnO4) 5、氯酸钾(KClO3) 6、甲烷(CH4) 7、水 ( H2O ),实验室制取气体的要求,(1)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。 (2)KClO3氯酸钾是一种白色固体,加热时能产生氧气,如果混有可燃性杂质可能会发生爆炸。 (3)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,反应速度较慢,价格低廉。(4)HgO氧化汞是一种红色粉末,加热时能产生氧气,同
2、时产生有毒的物质汞。 (5)H2O水在通电的条件下能产生氧气,成本高,反应速度太慢。,资料介绍,发现问题:,我们的猜想:,向过氧化氢溶液中加热或加入某些物质,有什么办法可以让过氧化氢反应的速率加快吗?,过氧化氢溶液,观察: 将带火星的木条伸入四支试管的试管口,观察哪个能够复燃。,实验探究:,二氧化锰,过氧化氢溶液,二氧化锰,?,二氧化锰,实验现象,慢快 较快,否 能 能,催 化 剂,催化作用,认识催化剂,1 二氧化锰是过氧化氢溶液分解产生氧气的催化剂,2 改变,3 在化学反应,“一变“:改变其他物质反应速率,”二不变“:自身质量和化学性质不变,4 催化剂有使用的环境,二氧化锰对过氧化氢溶液有催
3、化 作用,但对其他物质就不应定有催化总用,5 催化剂是反应的条件,一种反应可可有不同催化剂,6 无催化剂反应也能进行,只是反应速度不同,7 催化剂不能增加或减少生成物的质量,8 催化剂不能决定反应的发生和停止,9 证明是否是催化剂的方法,(1)该物质是否能改变其他物质的化 学反应速率,需要从三方面因素加以验证:,(2)该物质化学反应前后质量是否改变,实验前后:称量质量,记录,实验后:过滤-洗涤-烘干-称量,(3)该物质化学反应前后化学性质是否改变,试管 烧杯 锥形瓶 酒精灯,长颈漏斗,双孔 橡皮塞,导管,讨论互动:装置的选择,单孔 橡皮塞,集气瓶,选择, , ,实验室制取氧气的发生装置的选择,
4、各装置的优缺点,简单节约药品,可随时添加液体药品,便于控制液体药品的滴加速度 进而控制产生气体速度,考题中出现的特殊仪器。,气体,向下排空气法,气体,密度比空气大,在空气 的下方,排空气法时就 把空气“托”出去,密度比空气小,空气比较重在下方,排空气法时就把空气“压”出去,气体难溶于水且不与水反应,实验室制取气体的常见收集装置,向上排空气法,排水法,气体,密度小的在上面,密度大的在下面,排水法,收集氧气的方法:,你能找出两种收集方法的优缺点?,向上排空气法,优点:收集的气体纯净, 便于观察气体是否已收集满, 一般要进行干燥,缺点:操作复杂,优点:操作简单,收集气体 较干燥,缺点:收集的气体不纯
5、, 看不到气体已收集满,用作排气集气装置时,若气体密度比空气大的气体,应从_端进. 若气体密度比空气小的气体,应从_端进.,a,若气体密度比空气大的气体,应从 _端进.,b,b,若气体密度比空气小的气体,应从_端进.,a,用作排水集气装置时:应先在瓶中注满_,气体从_端进_端出。,水,b,a,量筒,此法可测气体的体积,还需添一_(仪器名称),a,b,气体的收集装置,注意事项:集气瓶能必须注满水,且不能有气泡,否则收集到的气体不纯。,当气泡连续均匀地放出 才开始收集气体,否则 收集到的气体不纯,气体收集完后,要在水 面以下吧玻璃片盖在集 气瓶口上,否则收集到 的气体不纯,导管要伸到集气瓶底部,实
6、验室制取氧气的装置,或,发生 装置,收集装置,固体和液体,常温,固液常温型,发生装置,收集装置,实验步骤,连接仪器,检查气密性(?),装药品(先固后液),收集气体,验满,或,放置,连检装收验放撤,撤离,总结关键字,动手实验:亲自动手组装仪器,并收集一瓶气体,感受一下亲自动手的乐趣,操作步骤如下:,组装并检查装置的气密性,1、,二氧化锰,集气瓶,过氧化氢溶液,连续均匀气泡,正放,讨论交流:用下面这套装置制取氧气时,应如何验满呢?,验满在集气瓶口,如何证明集气瓶中氧气已经收集满?,你说我说:,如何知道收集到的就是氧气?,将一支带火星木条深入瓶内, 若木条复燃,证明收集到的就是氧气。,选择发生装置需
7、要考虑的因素:,反应物的状态、 反应条件,发生装置,收集装置,A B C,选择收集装置需要考虑的因素:,气体的水溶性、 气体的密度,H2O2 H2O O2,1、 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,课堂练习,2.下列关天催化剂的说法不正确的有() (A)一定能加快化学反应速度 (B)一定能降低化学反应速度 (C)能改变化学反应速度 (D)一种物质只能有一种催化剂 (E)催化剂是一种物质 (F)催化剂发生化学反应后物理性质一定有改变,3
8、、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,4、分别取两份相同质量,相同浓度的过氧化氢溶液,其中一份(用A表示)直接加热制取氧气,在另一份(用B表示)中加入少量的二氧化锰。关于A、B的图像正确的是( ),C,长颈漏斗下端 没有伸入液面以下,不应加热,导管不应 伸入液面以下,找找这套装置中的错误 实验室制取,氧 气,知识运用,实验室也可用加热高锰酸钾,或加热氯酸钾与二氧化锰(催化剂)的方法制取氧气。,氯化钾 +
9、 氧气,氯酸钾,根据反应原理,我们应该选择什么仪器?,氧气的实验室制法(2),高锰酸钾制氧气的实验装置,实 验 装 置,发生装置:加热产生气体,收集装置:,发生装置,收集装置,试 管,带铁夹铁架台,酒精灯,带导管的橡皮塞,集气瓶,水槽,高锰酸钾制氧气的实验装置,实验装置中的注意事项,1、试管口应略低于试管底.防止加热时产生的水回流,使试管炸裂,2、导气管应与橡皮塞齐平。有利于排出试管内的空气,3、导气管口应塞一团棉花。防止高锰酸钾粉末进入导气管,4、铁夹应夹在试管的中上部。,5、药品应平铺于管底,用外焰加热。,6、先预热,在外焰集中加热药品部位。,7、导管伸于集气瓶口,开始先不要收集。结束时先
10、走导管在熄灯,安装顺序:,“先左后右,由下而上”,实验操作步骤,连接装置,检查气密性,装药品,固定装置,加热,(要预热),收集氧气,移出导管,(排水法收集时),熄灭酒精灯,分解反应,过氧化氢,二氧化锰,氧气,水,高锰酸钾,加热,锰酸钾,二氧化锰,氧气,氯酸钾,二氧化锰,加 热,氯化钾,氧气,四大基本反应,“一变多”,不需加热节约能源,产物无污染,操作简便,安全,总 结,一种物质生成两种或两种以上其他物质,分离液态空气法,空气,液态空气,液氧,氧气,原理:利用空气中氧气和氮气的沸点不同分离出氧气。属于物理变化。,工业制取氧气,加压降温,蒸发,-183,-196,1实验室制氧气时,忘记加入二氧化锰
11、,则( ) (A)不能产生氧气 (B)使氧气质量减少 (C)产生氧气的速率慢 (D)没什么变化 2检验氧气的方法是 ( ) (A)用火柴点(B)用带火星木条接近气体 (C)闻气味 (D)用天平称量 3收集氧气用( ) (A)向上排空气法 (B)向下排空气法 (C)排水法 (D)向上排空气法与向下排空气法,C,B,AC,课堂训练,4以下有四种制取氧气的方法,其中有一种方法与其他三种方法有本质的不同,该方法是( ) A.分离液态空气 B.加热氯酸钾 C.加热高锰酸钾 D.电解水 5、实验室用过氧化氢和二氧化锰代替高锰酸钾加热制取氧气的优点是 。 生成物无污染 不需加热 需加热 操作简便,A, ,6
12、下图是实验室制取氧气的两种装置,请回答下列问题。(1)写出甲装置中发生反应的文字方程式 (2)乙装置收集氧气时需要用带火星的木条来验满,这是利用了氧气的 性。甲、乙两种制取氧气的方法相比,乙方法的优点是,7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,查,装,定,点,收,离,熄,茶,庄,利,息,8 实验室中常用过氧化氢分解制取氧气。 (1)写出该反应的文字表达式_ (2)为组装制氧发生装置,请你从下图中选择所需的仪器(填序号,下同)_。装药品前应首先进行 _。,9实
13、验室中常用高锰酸钾分解制取氧气。(1)写出该反应的化学方程式。_,(2)为组装制氧发生装置,请你从下图中选择所需的仪器(填序号,下同)_。装药品前应首先进行 _。,10指出下列制取氧气装置图的错误,A,11 通常情况下,氨气是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,极易溶于水,形成的溶液是氨水。实验室用加热氯化铵和熟石灰的固体混合物制取氨气。请从下图中选出制取氨气的发生装置 ,收集氨气应采用的装置是 。,A,B,C,D,E,12硫化亚铁是一种黑色的块状固体,把稀硫酸滴在硫化亚铁的表面,会产生硫化氢气体,实验室常利用这个反应来制取硫化氢。硫化氢是一种没有颜色而有臭鸡蛋气味的气体,它的密度比空
14、气大,能溶于水,水溶液叫氢硫酸。硫化氢有剧毒。制取硫化氢时,应选用下图所示的_装置;收集硫化氢时,应选用下图所示的_装置。(填代号),A B C D E,B,D,(1)在实验室中,用_ _制取O2,可选用的发生装置是_,可选用的收集装置是_(填序号),D、E,B,过氧化氢溶液 二氧化锰,(2)长颈漏斗的下端要伸入到液面以下,原因是_,防止氧气从长颈漏斗末端逸出,若想收集到比较纯净的氧气应采用的收集装置是_,E,(3)实验室里可用锌与稀硫酸或稀盐酸反应来制取氢气, 可选用的发生装置是 ,收集装置是 。,B,C、E,和,氢气的密度比空气小, 难溶于水,14、例题:改正下图中的错误,,3、铁夹应夹在
15、试管的中上部,4、试管口应略低于试管底,1、应用外焰对准药品加热,2、导气管应露出橡皮塞一点即可,15下面是实验室用高锰酸钾制取O2的装置,图,请指出图中的四处错误。,没对准药品加热,导气管 伸入太长,试管口向上倾斜了,铁夹离管口 太近,长颈漏斗,锥形瓶,集气瓶,水槽,发生装置中导管伸入锥形瓶内太长,伸入锥形瓶内的导管刚露出橡皮塞即可,长颈漏斗下端未插入液面以下,长颈漏斗下端应插入液面以下,利用改进后的装置进行实验,有如下操作步骤: 将药品装入锥形瓶,塞上带导管的橡皮塞 检查装置的气密性 将收集好的氧气正放在桌面上 用排水法收集氧气 组装仪器 正确的操作步骤是 。, ,某同学在观察到锥形瓶内有
16、大量气泡时,开始用向上排空气法收集氧气,过一段时间后,用带火星的木条伸入瓶口、瓶中、瓶底,都没见木条复燃,其原因可能是 。,装置漏气,这种收集气体的方法为_,其理由是_;另外还可用_,其理由是_;如果想得到干燥的氧气,则可用_法收集;如果想得到较纯净的氧气,常用_法收集。,排水法,O2不易溶于水,向上排空气,O2密度大于空气密度,排水,向上排空气,制备气体装置气密性检查,乐山市)小明同学欲通过实验证明“二氧化锰是氯酸钾 受热分解的催化剂”这一命题。他设计并完成了下表所示的 探究实验:,时间较长、温度较高,将二氧化锰与氯酸钾 的混合物加热并 伸入带火星木条,(1)请你帮小明同学填写上表中未填完的
17、空格; (2)在小明的探究实验中,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 “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: 第二方面的实验是要,(4)小英同学在一次实验中发现在氯酸钾中加入少量的 高锰酸钾也能加快其分解,你认为原因是,验证从反应后的剩余物中分离出的 物质是否能加快氯酸钾的分解,高锰酸钾加热 之后会产生二氧化锰,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
18、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、现象结 论是: 。,(2011广东-23)学习了二氧化锰对过氧化氢分解有 催化作用的知识后,某同学想:氧化铜能否起到类 似二氧化锰的催化剂作用呢?于是进行了以下探究。 【猜想】 、氧化铜不是催化剂、也不参与反应,反应前后 质量和化学性质不变; 、氧化铜参与反应产生氧气,反应前后质量和化学 性质发生了改变; 、氧化铜是反应的催化剂,反应前后 。 【实验】用天平称量0.2g氧化铜,取5mL5%的过氧 化氢溶液于试管中,进行如下实验:,质量和化学性质不变,(1)填写下表:,有气泡,称量固体质量 仍为0.2g,带火星的木条复燃,(2)步骤的目的是 。,CuO,(3)步骤需用到的实验仪器有:铁架台 漏斗、烧杯、 。 (4)过氧化氢能被氧化铜催化分解放出氧气的 文字表达式为 【拓展】要探究步骤做过催化剂的氧化铜其它 化学性质,还应补做的实验是 。(写一种),与步骤对比,检验加入氧化铜后 双氧水的分解速率是否发生了变化,