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1、课题课题3 制取氧气制取氧气 （一）（一）引言：引言： 氧气是我们日常生活中不氧气是我们日常生活中不可缺少的物质，它具有广泛的可缺少的物质，它具有广泛的用途，如急救病人、气焊、炼用途，如急救病人、气焊、炼钢、登山、潜水等都需要较为钢、登山、潜水等都需要较为纯净的氧气，如何制取氧气？纯净的氧气，如何制取氧气？本课题的主要内容：本课题的主要内容： 1、实验室制取氧气的原理是什么？、实验室制取氧气的原理是什么？2、什么是催化剂？、什么是催化剂？实实验验室室制制法法工工 业业 制制 法法原理原理一、氧气的实验室制法一、氧气的实验室制法加加 热热 氯氯 酸酸 钾钾分分 解解 过过 氧氧 化化 氢氢 溶溶
2、 液液加加 热热 高高 锰锰 酸酸 钾钾过氧化氢过氧化氢H2O2氯酸钾氯酸钾KClO3高锰酸钾高锰酸钾KMnO41 1、这些物质有什么共同之处？、这些物质有什么共同之处？2 2、是否所有含氧元素的物质都可以用来、是否所有含氧元素的物质都可以用来制取氧气？制取氧气？实验探究一实验探究一 （1）在试管中加入）在试管中加入 5 ml 5的过氧化氢溶液，的过氧化氢溶液， 把带火星的木条伸入试管，木条能否复燃？把带火星的木条伸入试管，木条能否复燃？（2）在另一支试管中加入）在另一支试管中加入5 ml 5的过氧化氢的过氧化氢溶液，并加入少量二氧化锰，把带火星的木溶液，并加入少量二氧化锰，把带火星的木条伸入
3、试管条伸入试管, 现象是现象是 。（3）在上支试管不再产生气泡时，再加入过）在上支试管不再产生气泡时，再加入过氧化氢溶液，现象是氧化氢溶液，现象是 。分解过氧化氢中二氧化锰的作用分解过氧化氢中二氧化锰的作用实验编号实验编号现象现象原因原因123 实实 验验 分分 析析木条不复燃木条不复燃放出放出 氧气很少氧气很少迅速产生气泡迅速产生气泡 木条复燃木条复燃 产生了大量氧气产生了大量氧气又产生气泡又产生气泡木条复燃木条复燃二氧化锰仍然加快二氧化锰仍然加快了反应速率了反应速率又产生了大量氧气又产生了大量氧气二氧化锰加快了反二氧化锰加快了反应速率应速率 二氧化锰好象二氧化锰好象“永远用不完永远用不完”
4、，始终能改变过氧化氢的反应速率。始终能改变过氧化氢的反应速率。催化剂（触媒）催化剂（触媒） 实验结束后，称一下二氧化锰实验结束后，称一下二氧化锰的质量，会发现其质量不变。的质量，会发现其质量不变。在化学反应中能改变其他物质的化学反应在化学反应中能改变其他物质的化学反应速率，而本身的速率，而本身的质量质量和和化学性质化学性质在反应前在反应前后都没有发生变化的物质叫后都没有发生变化的物质叫催化剂催化剂（又叫（又叫触媒触媒）。）。催化剂催化剂“一变一变”：改变改变其他其他物质的化学反应速率物质的化学反应速率（改变改变加快加快）“二不变二不变”：本身的本身的质量质量和和化学性质化学性质都没都没有改变有
5、改变催化剂的特点：催化剂的特点：一变、二不变一变、二不变 判断正误：1、催化剂只能加快化学反应的速率。（、催化剂只能加快化学反应的速率。（ ）2、在过氧化氢制氧气的反应中，如果不加入二、在过氧化氢制氧气的反应中，如果不加入二氧化锰，产生氧气的量就少。（氧化锰，产生氧气的量就少。（ ）3、一个反应只有一种催化剂。（、一个反应只有一种催化剂。（ ）4、二氧化锰是催化剂。（、二氧化锰是催化剂。（ ）5、不同的反应，催化剂一定不同。（、不同的反应，催化剂一定不同。（ ）下列有关催化剂的叙述正确的是（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，、在化学反应里能加快其他
6、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。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。、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，、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。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、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。氧化锰，否则就不能发生反应。C 练习：练习：过氧化氢过氧化氢水水 + 氧气氧气 二氧化锰二氧化锰H2O2H2OO2+MnO21、用过氧化氢
7、制氧气、用过氧化氢制氧气 (无色液体无色液体) (黑色粉末黑色粉末) 二氧化锰二氧化锰加热加热氯酸钾氯酸钾 (白、固白、固)氯化钾氯化钾 + 氧气氧气(白、固白、固)2、用氯酸钾制氧气、用氯酸钾制氧气KClO3KClO2+MnO2实验装置及仪器实验装置及仪器：试管试管试管试管铁架台铁架台铁架台铁架台酒精灯酒精灯酒精灯酒精灯导管导管导管导管集气瓶集气瓶集气瓶集气瓶水槽水槽水槽水槽 暗紫色固体暗紫色固体 固体固体 黑色黑色粉末粉末 3、用高锰酸钾制氧气、用高锰酸钾制氧气高锰酸钾高锰酸钾 锰酸钾锰酸钾 + 二氧化锰二氧化锰 + 氧气氧气 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2课堂练习：背诵
8、三个反应的文字表达式学完本节课应知道学完本节课应知道:1、催化剂“一变二不变”。2、实验室制取氧气的原理 ： 过氧化氢过氧化氢 二氧化锰二氧化锰水水+氧气氧气高锰酸钾高锰酸钾 锰酸钾锰酸钾 +二氧化锰二氧化锰 + 氧气氧气氯酸钾氯酸钾二氧化锰二氧化锰氯化钾氯化钾+氧气氧气1.（2012济宁）下列物质中存在着氧分下列物质中存在着氧分子的是（）子的是（） A空气空气 B二氧化碳二氧化碳 C纯净水纯净水D高锰酸钾高锰酸钾2.（2012.娄底市）下列关于催化剂的说法下列关于催化剂的说法不正确的是不正确的是 （ ）A.化学反应前后，催化剂的质量和化学性质化学反应前后，催化剂的质量和化学性质 都不变都不变
9、B.催化剂可以提高某些化学反应的速率催化剂可以提高某些化学反应的速率C.催化剂可以降低某些化学反应的速率催化剂可以降低某些化学反应的速率D.任何化学反应都需要催化剂任何化学反应都需要催化剂DA3.（2012杭州市）下列有关氧气的叙述正确的下列有关氧气的叙述正确的是是 （ ）A氧气能和大多数金属、有机物反应，所以氧气能和大多数金属、有机物反应，所以氧气是一种很不稳定的气体氧气是一种很不稳定的气体B铁在氧气中燃烧生成氧化铁铁在氧气中燃烧生成氧化铁C给氯酸钾加热，若不加二氧化锰就不产生给氯酸钾加热，若不加二氧化锰就不产生氧气氧气D课本上测定空气中氧气含量的实验中，若课本上测定空气中氧气含量的实验中，
10、若将红磷换成木炭实验会失败将红磷换成木炭实验会失败D4.（2012绍兴）20122012年年3 3月月2525日，浙江省环保日，浙江省环保厅开始试报的一项新空气污染指数项目是厅开始试报的一项新空气污染指数项目是A A二氧化硫二氧化硫 B B可吸入颗粒物可吸入颗粒物 C CPM2.5PM2.5 D D一氧化碳一氧化碳C课题课题3 制取氧气制取氧气 （二）（二）本节课的主要内容：本节课的主要内容：1、掌握分解反应、掌握分解反应2、理解实验室制取氧气的方法、理解实验室制取氧气的方法3、了解工业制氧气的方法、了解工业制氧气的方法实验室制取氧气的反应原理：实验室制取氧气的反应原理： 过氧化氢过氧化氢 二
11、氧化锰二氧化锰水水+氧气氧气高锰酸钾高锰酸钾 锰酸钾锰酸钾 +二氧化锰二氧化锰 + 氧气氧气氯酸钾氯酸钾二氧化锰二氧化锰氯化钾氯化钾+氧气氧气分解反应：分解反应：化合反应：两种或两种以上的物化合反应：两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应质生成另一种物质的反应特点：多变一特点：多变一由一种反应物生成两种或由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。两种以上其他物质的反应。特点：一变多特点：一变多A+B AB A+BAB辨别下列反应中的化合反应、分解反应、氧化反应辨别下列反应中的化合反应、分解反应、氧化反应1、水、水 氢气氢气 + 氧气氧气2、木炭、木炭 + 氧气氧气 二氧化碳二氧化碳3、石
12、蜡、石蜡 + 氧气氧气 水水 + 二氧化碳二氧化碳4、氧化钙、氧化钙 + 水水 氢氧化钙氢氧化钙5、氢氧化铜、氢氧化铜 氧化铜氧化铜 + 水水化合反应：化合反应：2、4；分解反应：；分解反应：1、5；氧化反应：氧化反应：2、3下列化学反应中，属于化合反应的是（下列化学反应中，属于化合反应的是（ ）属于分解反应的是（属于分解反应的是（ ） A.甲烷甲烷+氧气氧气 水水+二氧化碳二氧化碳 B. 水水 氢气氢气+氧气氧气C.氧气氧气+二氧化碳二氧化碳+铜铜+水水 碱式碳酸铜碱式碳酸铜D.氯酸钾氯酸钾 氯化钾氯化钾+氧气氧气点燃点燃点燃点燃通电通电通电通电加热加热加热加热二氧化锰二氧化锰二氧化锰二氧化
13、锰CBD制取氧气要从以下几个方面着手制取氧气要从以下几个方面着手:1.反应原理反应原理2.收集方法收集方法4.实验操作步骤实验操作步骤3.实验装置实验装置5.实验中的注意事项实验中的注意事项1 1、反应原理：、反应原理： 过氧化氢过氧化氢 二氧化锰二氧化锰水水+氧气氧气高锰酸钾高锰酸钾 锰酸钾锰酸钾 +二氧化锰二氧化锰 + 氧气氧气氯酸钾氯酸钾二氧化锰二氧化锰氯化钾氯化钾+氧气氧气向上排空气法（原因）：向上排空气法（原因）：排水法（原因排水法（原因）：）：2、选择收集方法、选择收集方法原因：原因：O2密度比空气的密密度比空气的密 度大度大 原因：原因：O2不易溶于水不易溶于水某无毒气体的密度约
14、是空气密度的某无毒气体的密度约是空气密度的5/9，且极难溶于水，那么收集该气体，且极难溶于水，那么收集该气体的方法是的方法是向上排空气法向上排空气法向下排向下排空气法空气法排水法（排水法（）ABCDCA_B_C_D_E_F_试试 管管铁架台铁架台酒精灯酒精灯导导 管管集气瓶集气瓶水槽水槽 仪器名称仪器名称: :发生装置发生装置收集装置收集装置ABCDEF3、实验装置、实验装置4、步骤、步骤查查装装 ：检查装置的气密性（如何检查）：检查装置的气密性（如何检查）：在试管中装少量高锰酸钾并在管口塞一团棉花（何用）：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：
15、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，：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：收集完氧气后，把导管移出水面：熄灭酒精灯（原因？）：熄灭酒精灯（原因？）熄熄离离收收点点定定检验检验 与与 验满验满检验：把带火星的木条检验：把带火星的木条伸入伸入集气集气 瓶内瓶内，若木条复燃，则该，若木条复燃，则该 气体为氧气。气体为氧气。验满：把带火星的木条验满：把带火星的木条放在放在集气集气 瓶口
16、瓶口，若木条复燃，则氧若木条复燃，则氧 气集满气集满 。实验室制取氧气的过程，大致分为以下六个主实验室制取氧气的过程，大致分为以下六个主要操作：要操作：点燃酒精灯，给试管加热点燃酒精灯，给试管加热熄灭酒精灯熄灭酒精灯;检查装置的气密性检查装置的气密性;将高锰酸钾装入试管里，将高锰酸钾装入试管里，试管口放一小团棉花，用带导管的胶塞塞紧，并试管口放一小团棉花，用带导管的胶塞塞紧，并将它固定在铁架台上将它固定在铁架台上;用排水法收集氧气用排水法收集氧气;将导管从水面下取出。正确的操作顺序是（将导管从水面下取出。正确的操作顺序是（ ）ABCDB5、注意事项、注意事项要先点燃酒精灯，给试管预热。要先点燃
17、酒精灯，给试管预热。试管口应向下试管口应向下倾斜倾斜，(以防冷凝水倒以防冷凝水倒流而使试管炸裂流而使试管炸裂)。铁夹应夹在距试管口铁夹应夹在距试管口1/3处。处。药品应平铺于试管底部. (增大受热面积)试管口塞一团棉花(是防止固体粉末随气流进入导管)伸入试管内的导管不能太长，应只稍伸出橡皮塞即可. (便于气体排出).实验结束时应先移出导管后熄灭酒精灯. (防止加热停止后，装置内压强减小，水倒流而炸裂试管).收集氧气采用排水法（不易溶于水）和向上排空气法（密度比空气略大）。指出右图指出右图“用高锰酸钾制取氧气用高锰酸钾制取氧气”中存在的错误。中存在的错误。（1）试管口向上倾斜了。）试管口向上倾斜
18、了。（2）伸入试管中的导气管过长。）伸入试管中的导气管过长。（3）没在试管口塞一小团棉花。）没在试管口塞一小团棉花。（4）没有用外焰加热。）没有用外焰加热。 答案答案交流探讨交流探讨1.安装仪器的顺序：安装仪器的顺序：2.检查检查气密性气密性的方法：的方法：3.怎样向试管中装入粉末状固体试剂：怎样向试管中装入粉末状固体试剂：先左后右，先下后上先左后右，先下后上。左右下上连装置，导管末端先入水，双手左右下上连装置，导管末端先入水，双手紧握容器壁，管口不断冒气泡，手离器壁紧握容器壁，管口不断冒气泡，手离器壁水柱升，气密性良好再使用。水柱升，气密性良好再使用。 一倾二送三直立一倾二送三直立 原料：空
19、气原料：空气 原理：液态氮和液态氧的沸点不同，再原理：液态氮和液态氧的沸点不同，再低温蒸发（属于物理变化）低温蒸发（属于物理变化） 过程：空气过程：空气 液态空气液态空气降温降温加压加压升温升温蒸发蒸发氮气沸点氮气沸点 -196先蒸发出去先蒸发出去液氧沸点液氧沸点-183 （贮存在（贮存在蓝色蓝色的钢瓶中）的钢瓶中）二、工业制法二、工业制法本节知识归纳本节知识归纳1、实验室制取氧气的步骤：找原理、选装置、实验室制取氧气的步骤：找原理、选装置、验证气体。验证气体。2、分解反应：一种物质分解成两种或两种以、分解反应：一种物质分解成两种或两种以上其他物质的基本反应类型，简记为上其他物质的基本反应类型
20、，简记为“一变多一变多”。1.某气体既能用排水收集，又能用向上排空气法收集，该气体具有的物理性质是（ ）A.难溶于水难溶于水 ，比空气轻，比空气轻 B.易溶于水易溶于水 ，比空气轻，比空气轻 C.难溶于水难溶于水 ，比空气重，比空气重 D.易溶于水易溶于水 ，比空气重，比空气重 2.实验室用氯酸钾制氧气的实验中，不需要使用的仪实验室用氯酸钾制氧气的实验中，不需要使用的仪器是（器是（ ） A.烧杯烧杯 B.大试管大试管 C.酒精灯酒精灯 、铁架台、铁架台 D.导管、单孔塞导管、单孔塞 C课堂练习课堂练习3.检查集气瓶里的氧气是否集满的简便方法是检查集气瓶里的氧气是否集满的简便方法是（ ）A.带火
21、星的木条伸入集气瓶中带火星的木条伸入集气瓶中B.用鼻子闻气体用鼻子闻气体C.带火星的木条伸到集气瓶口带火星的木条伸到集气瓶口D.带燃烧的木条伸入集气瓶内带燃烧的木条伸入集气瓶内4.关于催化剂说法正确的是（关于催化剂说法正确的是（ ）A.加入催化剂能使化学反应的速率加快加入催化剂能使化学反应的速率加快 B.不使用催化剂物质就不能发生化学反应不使用催化剂物质就不能发生化学反应C.使用催化剂可以增加生成物的量使用催化剂可以增加生成物的量D.使用催化剂能改变化学反应的速率使用催化剂能改变化学反应的速率CD5、某同学制氧气时，试管炸裂了，造成的原因可、某同学制氧气时，试管炸裂了，造成的原因可能是下列中：
22、能是下列中： 没有给试管均匀预热 试管外壁潮湿 试管口没有略向下倾斜 忘了加催化剂加热时试管与灯芯接触收集完氧气，先撤酒精灯二氧化锰中混有可燃物 全部全部 B. 除除外外 C. 除除 外外 D. B6、（2012.广东广州）实验室用如图实验室用如图所示的装置制取氧气，回答下所示的装置制取氧气，回答下列问题：列问题：(1)往试管中装入固体粉末时，可往试管中装入固体粉末时，可先使试管倾斜，用先使试管倾斜，用把药品小心地送至试管底部把药品小心地送至试管底部(2)组装该装置时，下列仪器用品组装该装置时，下列仪器用品的组装顺序是的组装顺序是(填序号填序号) 1、试管、试管 2、铁架台、铁架台 3、 酒精灯酒精灯 4、木块、木块 药匙或纸槽药匙或纸槽2、4、3、1作业：作业：课后习题课后习题 1、2气体的发生装置气体的发生装置固体加热型固体加热型固液常温型固液常温型气体收集装置气体收集装置排水集气法排水集气法向上排空气法向上排空气法向下排空气法向下排空气法气体不溶于水，气体不溶于水，且不与水反应。且不与水反应。气体密度比空气大，气体密度比空气大，且不与空气成分反应且不与空气成分反应气体密度比空气小，气体密度比空气小，且不与空气成分反应且不与空气成分反应
