课题3_制取氧气

课题3 制取氧气加热氯酸钾（加热氯酸钾（KClOKClO3 3）实验室制取氧气的方法：实验室制取氧气的方法：我们知道氧气有许多用途，那么我们我们知道氧气有许多用途，那么我们如何制取氧气呢？如何制取氧气呢？思考思考加热高锰酸钾（加热高锰酸钾（KMnOKMnO4 4）分解过氧化氢（分解过氧化氢（H H2 2O O2 2）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1、原理、原理 符号表达式符号表达式一、加热高锰酸钾制取氧气一、加热高锰酸钾制取氧气 P37加热加热 KMnO KMnO4 4 K K2 2MnOMnO4 4+MnO+MnO2 2 +O +O2 2反应条件有哪些？反应条件有哪些？为什么呢？为什么呢？加热时，防止加热时，防止高锰酸钾粉末高锰酸钾粉末进入导管进入导管,堵塞堵塞堵塞堵塞导管。导管。导管。导管。（水变红色）（水变红色）（水变红色）（水变红色）棉花棉花（药品（药品平铺平铺在试管底部在试管底部,增大受热面积）增大受热面积）2、装置、装置（1 1）在上图所示装置中，使用了哪些仪器？）在上图所示装置中，使用了哪些仪器？（2 2）哪部分是气体）哪部分是气体发生装置发生装置，哪部分是气体，哪部分是气体收集装置收集装置？发生装置收集装置反应物反应物:反应物：反应物：反应反应条件：条件：、固液不加热型固液不加热型、固固加热型固固加热型固体固体反应条件：反应条件：加热加热固体和液体固体和液体不需要加热不需要加热实验装置的选择：实验装置的选择：根据反应物的状态和反应条件确定根据反应物的状态和反应条件确定（1）发生装置）发生装置密度比空气大的气体密度比空气大的气体密度比空气大的气体密度比空气大的气体（2）收集装置）收集装置排水排水法法:向上排空向上排空法法:不易溶或难溶于水的气体不易溶或难溶于水的气体不易溶或难溶于水的气体不易溶或难溶于水的气体向下排空气向下排空气法法根据气体的溶解性和密度确定根据气体的溶解性和密度确定密度比空气小的气体密度比空气小的气体密度比空气小的气体密度比空气小的气体氧气的收集方法：氧气的收集方法：_(1)排水法排水法 (2)向上排气法向上排气法(1)排水法排水法 原因原因:_ (2)向上排气法向上排气法 原因：原因：_氧气不易溶于水。氧气不易溶于水。氧气的密度比空气略大。氧气的密度比空气略大。要收集到要收集到较干燥较干燥的氧气：选用的氧气：选用_。要收集到要收集到较纯净较纯净的氧气的氧气：选用选用_。向上排气法。向上排气法。排水法。排水法。想一想想一想3、实验步骤、实验步骤（1）查：）查：检查装置气密性检查装置气密性（2）装：）装：装入药品装入药品(试管口要放试管口要放一团棉花一团棉花）（3）定：）定：固定装置固定装置（试管口要（试管口要稍向下倾斜）稍向下倾斜）（4）点：）点：点燃酒精灯加热点燃酒精灯加热（5）收：）收：收集气体收集气体（6）离：）离：把导管移离出水面把导管移离出水面（7）熄：）熄：熄灭酒精灯熄灭酒精灯简简 称：查、装、定、点、收、离、熄称：查、装、定、点、收、离、熄谐谐 音音：茶、庄、定、点、收、利、茶、庄、定、点、收、利、息息(如何如何检验检验收集到的是氧气？）收集到的是氧气？）将一支将一支带火星带火星的木条伸进集气瓶的木条伸进集气瓶内内，若木条复燃，证明若木条复燃，证明是氧气是氧气。将一支将一支带火星带火星的木条伸到集气瓶的木条伸到集气瓶口口，若木条复燃，证明若木条复燃，证明已集满已集满。（向上排空气法收集氧气，如何（向上排空气法收集氧气，如何验满验满？)盖好玻璃片，正放在桌面上。盖好玻璃片，正放在桌面上。4、检验：、检验：5、验满、验满:6、存放：、存放：（2 2）、导管伸入试管不能太长）、导管伸入试管不能太长（1 1）、铁夹夹在离试管口）、铁夹夹在离试管口1/31/3处处原因原因：不利于气体的排出不利于气体的排出（3）、试管口略向）、试管口略向下下倾斜倾斜原因原因：防止冷凝水倒流防止冷凝水倒流,使试管使试管炸裂炸裂7、注意事项：、注意事项：（4 4）、加热时要）、加热时要先预热先预热,再对准药品部位加热再对准药品部位加热原因原因：防止受热不均匀防止受热不均匀,使试管使试管炸裂炸裂（5 5）、等有）、等有连续连续的气泡产生时再收集的气泡产生时再收集原因原因：刚产生的气泡中混有空气刚产生的气泡中混有空气,这样做是防这样做是防 止收集的气体不止收集的气体不纯。纯。（6）、实验完毕）、实验完毕先撤导管先撤导管,后移酒精灯后移酒精灯原因原因：防止水倒吸，使试管炸裂防止水倒吸，使试管炸裂（7）、收集满的氧气）、收集满的氧气,应应正放正放在桌面上，并用毛玻在桌面上，并用毛玻 璃片盖上璃片盖上原因原因：氧气密度空气略大。倒放时，氧气会从玻璃片与瓶口缝隙跑掉仪器组装仪器组装：先下后上，先左后右先下后上，先左后右试管的高度，由酒精灯的外焰决定试管的高度，由酒精灯的外焰决定.操作方法操作方法检查装置气密性的方法检查装置气密性的方法 将导管一端伸入将导管一端伸入水中，用手紧握试管，水中，用手紧握试管，导管口有气泡冒出，导管口有气泡冒出，松开手，导管内有一松开手，导管内有一段水柱。说明段水柱。说明装置气装置气密性良好。密性良好。1.1.实验室制取氧气大致可分为下列步骤：实验室制取氧气大致可分为下列步骤：点点燃酒精灯，加热试管燃酒精灯，加热试管.检检查查装置的气密性装置的气密性.将高锰酸钾将高锰酸钾装装入试管，塞入一小团棉花，入试管，塞入一小团棉花，用带导管的橡皮塞塞紧试管，并把试管固用带导管的橡皮塞塞紧试管，并把试管固定定在铁架台上在铁架台上.用排水法用排水法收收集氧气集氧气.熄熄灭酒精灯灭酒精灯.将导管从水槽中将导管从水槽中取取出出.正确的操作顺序为正确的操作顺序为_.做一做2.2.下图是实验室用高锰酸钾制取和收集氧气下图是实验室用高锰酸钾制取和收集氧气的装置图，指出其中的五处错误的装置图，指出其中的五处错误试管试管内导管内导管过长过长铁夹没铁夹没夹在离管夹在离管口口1/3处处试管口没有稍向下倾斜试管口没有稍向下倾斜外焰没外焰没在药物在药物下加热下加热试管口试管口没放一没放一团棉花团棉花实验一实验一：在常温下，把：在常温下，把带火星的木条带火星的木条伸入伸入 过氧化氢溶液的试管，观察木条是否复燃？过氧化氢溶液的试管，观察木条是否复燃？探究：探究：用用过氧化氢（过氧化氢（H H2 2O O2 2）溶液）溶液制取氧气制取氧气 现象现象：有少量气泡冒出：有少量气泡冒出,木条不能复燃木条不能复燃 原因原因：说明：说明H2O2溶液在溶液在常温下常温下放出氧气放出氧气少少实验二实验二：向上述试管中，加入少量向上述试管中，加入少量二氧化锰二氧化锰，把把带火星的木条带火星的木条伸入试管。观察发生的现象。伸入试管。观察发生的现象。现象现象:有大量气泡冒出有大量气泡冒出,木条复燃。木条复燃。原因原因:说明在说明在常温下常温下H2O2溶液遇到溶液遇到二氧化锰二氧化锰(MnO(MnO2 2)时时,迅速迅速产生氧气产生氧气。二、分解二、分解二、分解二、分解过氧化氢过氧化氢过氧化氢过氧化氢溶液制取氧气溶液制取氧气溶液制取氧气溶液制取氧气实验编号实验编号现象现象原因原因实验实验1实验实验2有少量气泡有少量气泡有少量气泡有少量气泡冒出，木条冒出，木条冒出，木条冒出，木条没有复燃没有复燃没有复燃没有复燃常温下，放出氧气很少常温下，放出氧气很少常温下，过氧化氢遇常温下，过氧化氢遇常温下，过氧化氢遇常温下，过氧化氢遇二氧化锰二氧化锰二氧化锰二氧化锰分解加速分解加速分解加速分解加速，放出大量氧气，放出大量氧气，放出大量氧气，放出大量氧气有大量气泡冒有大量气泡冒有大量气泡冒有大量气泡冒出，木条复燃出，木条复燃出，木条复燃出，木条复燃【思考思考1 1】在第在第2 2个实验中，是不是过氧化氢与二氧个实验中，是不是过氧化氢与二氧化锰反应生成了氧气呢？化锰反应生成了氧气呢？过氧化氢过氧化氢 +二氧化锰二氧化锰 氧气氧气 +？【思考思考2 2】二氧化锰二氧化锰好象永远好象永远好象永远好象永远也也用不完用不完用不完用不完，二氧化锰在这，二氧化锰在这个反应中到底个反应中到底扮演扮演了一个了一个什么角色什么角色呢？呢？实验三：实验三：反应停止后，重新加入过氧化氢溶液反应停止后，重新加入过氧化氢溶液,把带把带 火星的木条伸入试管火星的木条伸入试管,观察发生的现象。观察发生的现象。结结 论论：说明二氧化锰说明二氧化锰(MnO(MnO2 2)仍然起作用仍然起作用,产生氧气产生氧气现现 象象：木条复燃了木条复燃了（1 1）概念：）概念：在化学反应中在化学反应中,能能改变改变其他物质的化学其他物质的化学反应的速率，而本身的反应的速率，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后都没有变化都没有变化的物质叫的物质叫催化剂催化剂（又叫（又叫触媒触媒）。）。1 1、催化剂、催化剂“一变一变”：改变改变其他物其他物质的化学反应质的化学反应速率。速率。(注意：改变注意：改变:可以是加快、可以是加快、也可以是减慢也可以是减慢)“二不变二不变”：本身：本身的的质量质量和和化学性质化学性质都都没有改变。没有改变。（2 2）简称）简称:一变二不变一变二不变 1、在反应进行过程中催化剂参与反应吗？、在反应进行过程中催化剂参与反应吗？2、有了催化剂是否可以使生成物质量增加呢？、有了催化剂是否可以使生成物质量增加呢？3、催化剂的物理性质在反应前后是否改变？、催化剂的物理性质在反应前后是否改变？4、二氧化锰、二氧化锰 是催化剂，这种说法对吗？是催化剂，这种说法对吗？5、没有催化剂反应能否进行呢？、没有催化剂反应能否进行呢？思考思考、催化剂不是反应物，也不是生成物，、催化剂不是反应物，也不是生成物，只是反应只是反应 条件。条件。、催化剂不能使生成物质量增加。催化剂不能使生成物质量增加。、催化剂的物理性质在反应前后可能改变。催化剂的物理性质在反应前后可能改变。、催化剂是针对具体反应而言的，不是对所有催化剂是针对具体反应而言的，不是对所有 反应都起作用。反应都起作用。（3）概念理解）概念理解【说明说明】此反应中，此反应中，二氧化锰二氧化锰既不是反应物也不是既不是反应物也不是生成物，是催化剂，是生成物，是催化剂，是反应条件反应条件，所以写在箭头的，所以写在箭头的上方。上方。催化作用催化作用催化剂在化学反应中所起的作用叫催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用催化作用。过氧化氢过氧化氢 水水+氧气氧气二氧化锰二氧化锰二氧化锰二氧化锰(文字表达式文字表达式)在上述反应中在上述反应中,MnO2起了起了加速加速H2O2分解的作用，分解的作用，所以说这个反应中的MnO2是催化剂，是反应条件。练一练：练一练：1 1、在化学反应中，催化剂（、在化学反应中，催化剂（）A.A.质量减少质量减少 B.B.在化学反应后化学性质发生了变化在化学反应后化学性质发生了变化 C.C.能使生成物的质量增加能使生成物的质量增加 D.D.能改变化学反应的速率能改变化学反应的速率D D2 2、下列有关催化剂的说法正确的是、下列有关催化剂的说法正确的是(）A.A.催化剂就是用来加快化学反应速率的催化剂就是用来加快化学反应速率的B.B.二氧化锰是催化剂二氧化锰是催化剂C.C.没有二氧化锰的催化，过氧化氢也能分解放出没有二氧化锰的催化，过氧化氢也能分解放出 氧气氧气D.D.催化剂在化学反应前后的性质不变催化剂在化学反应前后的性质不变C2、用、用过氧化氢过氧化氢（H2O2）和和二氧化锰二氧化锰 制取氧气的制取氧气的（1 1）原理：）原理：过氧化氢过氧化氢 水水 +氧气氧气二氧化锰二氧化锰（2）、装置：）、装置：H2O2 H2O +O2MnO2（1）、长颈漏斗末端要插入液面以下。）、长颈漏斗末端要插入液面以下。（2）、可用分液漏斗代替长颈漏斗。）、可用分液漏斗代替长颈漏斗。（3）、可用集气瓶或大试管代替锥形瓶。）、可用集气瓶或大试管代替锥形瓶。（4）、装一药品时，先装固体后装液体）、装一药品时，先装固体后装液体。注意事项注意事项氯酸钾氯酸钾 氯化钾氯化钾 +氧气氧气二氧化锰二氧化锰加热加热 KClOKClO3 3 KCl +O KCl +O2 2MnOMnO2 21、原理：、原理：三、三、加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气反应条件有哪些？反应条件有哪些？2、装置：、装置：探究：探究：加热氯酸钾（加热氯酸钾（KClOKClO3 3）和二氧化锰（）和二氧化锰（MnOMnO2 2）制取氧气制取氧气编号编号现象现象原因原因（1 1）导管口有气泡冒出，导管口有气泡冒出，分解产生气体分解产生气体（2 2）带火星的木条复燃带火星的木条复燃瓶中气体是氧气瓶中气体是氧气现象能否用能否用:过氧化氢制取氧气的装置过氧化氢制取氧气的装置 用用 于于:氯酸钾或高锰酸钾制取氧气氯酸钾或高锰酸钾制取氧气?为什么呢？为什么呢？不能不能因为反应物的状态和反应条件不同因为反应物的状态和反应条件不同过氧化氢制氧气过氧化氢制氧气和和氯酸钾制氧气氯酸钾制氧气的的发生装置发生装置是否相同？哪个好是否相同？哪个好?为什么呢？为什么呢？不相同用用过氧化氢制氧气的装置的过氧化氢制氧气的装置的。（1 1）简单，易操作）简单，易操作；（2 2）不用加热，较安全；）不用加热，较安全；（3 3）节约药品（可根据需要随时补充）节约药品（可根据需要随时补充）（4 4）分液漏斗可控制反应速率；）分液漏斗可控制反应速率；优点优点过氧化氢过氧化氢 水水 +氧气氧气H2O2 H2O +O2二氧化锰二氧化锰二氧化锰二氧化锰 氯酸钾氯酸钾 氯化钾氯化钾 +氧气氧气 二氧化锰二氧化锰二氧化锰二氧化锰加热加热加热加热 KClOKClO3 3 KCl +O KCl +O2 2MnOMnO2 2 分析上述三个制取氧气的反应分析上述三个制取氧气的反应,它们有什么共它们有什么共同的特征同的特征?与化合反应有什么不同与化合反应有什么不同?小结小结:实验室制取氧气的原理实验室制取氧气的原理KMnOKMnO4 4 K K2 2MnOMnO4 4+MnO+MnO2 2 +O +O2 2MnOMnO2 2 高锰酸钾高锰酸钾 锰酸钾锰酸钾+二氧化锰二氧化锰+氧气氧气加热加热加热加热1 1、概念：、概念：由一种物质由一种物质生成生成两种或两种以上其两种或两种以上其 他物质他物质的反应的反应。四、分解反应四、分解反应：化学反应化学反应化合反应化合反应分解反应分解反应基本反应类型基本反应类型2、特点特点:“一变多一变多”表示为：表示为：AB A+B+五、氧气的工业制法五、氧气的工业制法 1、原理：利用、原理：利用液氧液氧和和液氮液氮的的沸点不同，沸点不同，进行分离。进行分离。低温加压低温加压空气空气 液态空气液态空气 氮气先蒸发氮气先蒸发液态氧气液态氧气蒸发蒸发分离分离液态空气液态空气过程，过程，没有生成新的物质没有生成新的物质 是物理变化是物理变化（沸点高）（沸点低）（沸点高）（沸点低）2、方法：、方法：1.1.下列反应属于分解反应的是下列反应属于分解反应的是（）A.A.B.B.C.C.D.D.二氧化硫二氧化硫铁铁 氧气氧气 四氧化三铁四氧化三铁 点燃点燃石蜡石蜡 +氧气氧气 二氧化碳二氧化碳 +水水点燃点燃氧化汞氧化汞 汞汞 +氧气氧气加热加热D D氧气氧气 硫硫 点燃点燃(共15小题)2 2、下列化学反应中，属于氧化反应的是下列化学反应中，属于氧化反应的是下列化学反应中，属于氧化反应的是下列化学反应中，属于氧化反应的是（），），），），属于化合反应的是属于化合反应的是属于化合反应的是属于化合反应的是（）属于分解反应的是属于分解反应的是属于分解反应的是属于分解反应的是（）A.A.甲烷甲烷甲烷甲烷+氧气氧气氧气氧气 水水水水+二氧化碳二氧化碳二氧化碳二氧化碳 B.B.水水水水 氢气氢气氢气氢气+氧气氧气氧气氧气 C.C.氧气氧气氧气氧气+二氧化碳二氧化碳二氧化碳二氧化碳+铜铜铜铜+水水水水 碱式碳酸铜碱式碳酸铜碱式碳酸铜碱式碳酸铜 D.D.氯酸钾氯酸钾氯酸钾氯酸钾 氯化钾氯化钾氯化钾氯化钾+氧气氧气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锰ACCBD加热4 4实验室制取氧气时，收集氧气的方法实验室制取氧气时，收集氧气的方法 （）（A A）排水法）排水法 （B B）向下排气法）向下排气法 （C C）向上排气法）向上排气法 （D D）每种都可以）每种都可以A3 3、用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气、用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气 中，二氧化锰（中，二氧化锰（）A.A.质量减少质量减少 B.B.在化学反应后化学性质发生了变化在化学反应后化学性质发生了变化 C.C.质量增加质量增加 D.D.加快氯酸钾的分解的速率加快氯酸钾的分解的速率D D5 5实验室制取氧气时，装药品的大试管口应实验室制取氧气时，装药品的大试管口应()()（A A）朝下）朝下 （B B）朝上）朝上 （C C）略向下倾斜）略向下倾斜 (D(D）略向上倾斜）略向上倾斜6 6实验室采用排水法收集氧气时，需将导气管伸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，这个操作应在入盛满水的集气瓶，这个操作应在()()（A A）加热固体药品前）加热固体药品前 （B B）与加热固体药品同时）与加热固体药品同时（C C）开始有气泡放出时）开始有气泡放出时 （D D）气泡连续并均匀放出时）气泡连续并均匀放出时C CD D7 7下列物质中含有氧气的是下列物质中含有氧气的是()()（A A）二氧化锰）二氧化锰 （B B）氯酸钾）氯酸钾 （C C）空气）空气 （D D）过氧化氢）过氧化氢8 8检验氧气的方法是检验氧气的方法是()()（A A）用火柴去点）用火柴去点 （B B）用带火星木条接近气体）用带火星木条接近气体（C C）用鼻子去嗅气味）用鼻子去嗅气味 （D D）用天平称量）用天平称量C CB B9 9工业上制取大量氧气的方法是工业上制取大量氧气的方法是 （）（A A）加热氯酸钾）加热氯酸钾 （B B）加热高锰酸钾）加热高锰酸钾（C C）分离液态空气（）分离液态空气（D D）加热二氧化锰）加热二氧化锰 10.10.某同学设计了某同学设计了4 4种制氧气的方案：种制氧气的方案：用氯酸钾和二氧化用氯酸钾和二氧化锰共热；锰共热；使高锰酸钾受热；使高锰酸钾受热；用高锰酸钾和氯酸钾共用高锰酸钾和氯酸钾共热；热；使二氧化锰受热使二氧化锰受热.判断这四种方法：（判断这四种方法：（）A.全正确全正确B.全不正确全不正确C.正确正确D.只有只有正确正确C11.11.在高锰酸钾分解制氧气的反应中，二氧化锰是在高锰酸钾分解制氧气的反应中，二氧化锰是_物。在氯酸钾与二氧化锰混合加热制氧物。在氯酸钾与二氧化锰混合加热制氧气时，氯酸钾是气时，氯酸钾是_物物,二氧化锰是二氧化锰是_，若不加二氧化锰，则氯酸钾分解反应将若不加二氧化锰，则氯酸钾分解反应将_，若将高锰酸钾加入氯酸钾，则反应若将高锰酸钾加入氯酸钾，则反应_，这是这是因为因为_。生成生成反应反应催化剂催化剂速率很慢速率很慢速率加快速率加快高锰酸钾加热分解生成了二氧化锰高锰酸钾加热分解生成了二氧化锰1212、医院给病人输氧时用到类似下图所示的装、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置。关于该装置，下列说法不正确的是（）Ab导管连接供给氧气的钢瓶导管连接供给氧气的钢瓶Bb导管连接病人吸氧气的塑料管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使用该装置用来观测氧气输出的速率abB过氧化钠过氧化钠 +二氧化碳二氧化碳 碳酸钠碳酸钠 +氧气氧气.现在现在潜水员想潜水员想选择其中的一种作为潜水艇中氧气选择其中的一种作为潜水艇中氧气中的来源，你中的来源，你认为应该选择哪一个？为什么？认为应该选择哪一个？为什么？（至少要阐明三条不同的理由）（至少要阐明三条不同的理由）13、制取氧气的途径有多种，制取氧气的途径有多种，如：如：水水 氢气氢气 +氧气氧气氯酸钾氯酸钾 氯化钾氯化钾 +氧气氧气 氧化汞氧化汞 汞汞 +氧气氧气通电通电选择选择 理由理由：（1）反应不用加热或通电，安全、节省能源；）反应不用加热或通电，安全、节省能源；（2）反应）反应可以将人体呼出的二氧化碳转化为氧气；可以将人体呼出的二氧化碳转化为氧气；（3）操作简单。）操作简单。1414下列有关实验室用高锰酸钾制氧气的叙述中，下列有关实验室用高锰酸钾制氧气的叙述中，正确的是正确的是()()（A A）高锰酸钾受热后，也不放出氧气）高锰酸钾受热后，也不放出氧气（B B）要使高锰酸钾受热分解放出氧气，必须加入）要使高锰酸钾受热分解放出氧气，必须加入 二氧化锰二氧化锰（C C）二氧化锰是这个反应的生成物）二氧化锰是这个反应的生成物（D D）二氧化锰是一切化学反应的催化剂）二氧化锰是一切化学反应的催化剂1515同时加热下列物质，最易放出氧气的是同时加热下列物质，最易放出氧气的是()（A A）纯净的氯酸钾）纯净的氯酸钾 （B B）纯净的高锰酸钾）纯净的高锰酸钾（C C）纯净的二氧化锰）纯净的二氧化锰 （D D）过氧化氢溶液）过氧化氢溶液C C B B