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第三节第三节氧气的实验室制法氧气的实验室制法复习：到目前为止，你知道哪些方复习：到目前为止，你知道哪些方法能得到氧气？能否用这些方法在法能得到氧气？能否用这些方法在实验室中制得氧气？实验室中制得氧气？工业制氧气：分离液态空气法。工业制氧气：分离液态空气法。通电分解水：水通电分解水：水 氢气氢气 + + 氧气氧气通电通电 H2O H2 O2颜颜色色气气味味状状态态标准标准状况状况的密的密度度与空气与空气密度比密度比较较（1.293 1.293 g/Lg/L）熔点熔点沸点沸点是否是否易溶易溶于水于水218 218 183 183 氧气的物理性质：氧气的物理性质：(在通常状况下在通常状况下)无色无色无味无味气体气体略大略大不易不易 溶溶1.429 1.429 g/Lg/L氧气 液态氧 固态氧 101kPa, -183101kPa, -218（无色）（无色）（淡蓝色）（淡蓝色）（淡蓝色）（淡蓝色）氧氧气气贮贮存存在在天天蓝蓝色色钢钢瓶瓶中中下列哪些物质可能产生氧气？下列哪些物质可能产生氧气？1 1、食盐（主要成分为、食盐（主要成分为NaClNaCl) )2 2、过氧化氢（、过氧化氢（ H H2 2O O2 2）3 3、氧化汞、氧化汞 （ HgOHgO ）4 4、高锰酸钾（、高锰酸钾（KMnOKMnO4 4）5 5、氯酸钾（、氯酸钾（KClOKClO3 3）6 6、甲烷（、甲烷（CHCH4 4）7 7、水、水 ( H( H2 2O )O )（1）KMnO4高锰酸钾是一种紫黑色的固体，在加热时能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。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，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。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，反应速度适中，价格低廉。温下就可生成氧气和水，反应速度适中，价格低廉。 （4）HgO氧化汞是一种红色粉末，加热时能产生氧气，氧化汞是一种红色粉末，加热时能产生氧气，同时产生有毒的物质汞。同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，反应水在通电的条件下能产生氧气，成本高，反应速度太慢。速度太慢。资料介绍资料介绍实验室制取气体要求：装置简单，实验室制取气体要求：装置简单，操作方便，条件不能太高操作方便，条件不能太高,无安全无安全隐患，符合绿色化学观点隐患，符合绿色化学观点一、氧气的实验室制法一、氧气的实验室制法（一）原理（一）原理在在二氧化锰的催化作用下，二氧化锰的催化作用下，过氧化过氧化氢迅速分解产生氧气和水。氢迅速分解产生氧气和水。表达式表达式: 双氧水双氧水 二氧化锰二氧化锰 水水+氧气氧气1.1.药品：二氧化锰、双氧水药品：二氧化锰、双氧水2.2.条件：不需加热条件：不需加热3.3.反应类型：分解反应反应类型：分解反应 二、催化剂二、催化剂P88P88实验探究实验探究讨论：讨论：1.1.比较上述几个实验，说比较上述几个实验，说明过氧化氢分解出氧气需要什么明过氧化氢分解出氧气需要什么条件？条件？ 在二氧化锰存在条件下在二氧化锰存在条件下2 2、若在实验前准确称出、若在实验前准确称出MnOMnO2 2质质量，实验后将量，实验后将MnOMnO2 2回收、干燥、回收、干燥、再称量，会发现它质量不变，再称量，会发现它质量不变，你对你对MnOMnO2 2所起的作用有什么看所起的作用有什么看法？法？MnOMnO2 2能促使能促使H H2 2O O2 2分解，但它质分解，但它质量不变说明它本身不分解量不变说明它本身不分解 3 3、将分离出来的、将分离出来的MnOMnO2 2再放入再放入A A试管中和试管中和MnOMnO2 2在在B B试管中起相同试管中起相同作用，这又说明什么？作用，这又说明什么？MnOMnO2 2在化学反应前后化学性质在化学反应前后化学性质没有改变没有改变小结：小结：凡能改变其它物质的化学反应速凡能改变其它物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在率，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反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂叫做催化剂特点：特点：“一变两不变一变两不变” 催化剂在生产、生活和科研中有重催化剂在生产、生活和科研中有重要作用。实验室用过氧化氢分解制要作用。实验室用过氧化氢分解制氧气，常用氧气，常用MnOMnO2 2作催化剂。作催化剂。 提出问题提出问题 其他物质能作分解的催其他物质能作分解的催化剂吗？化剂吗？ 猜想猜想 甲同学认为甲同学认为CuOCuO或或FeFe2 2O O3 3可以代可以代替替MnOMnO2 2 ，因为按物质的分类，因为按物质的分类MnOMnO2 2 、CuOCuO 、FeFe2 2O O3 3都属于都属于_。 设计实验设计实验 甲同学按下面步骤进行甲同学按下面步骤进行实验：实验：在试管中加入在试管中加入5mL5%H2 2O2 2的溶液，的溶液，把带火星的木条伸入试管；把带火星的木条伸入试管；用精密的天平准确称量用精密的天平准确称量0.5g红色粉末，红色粉末，并将其加入另一试管中并将其加入另一试管中在步骤在步骤 的试管中加入的试管中加入5mL5% H2 2O2 2的溶液，把带火星的木条伸入试管；的溶液，把带火星的木条伸入试管；待步骤的试管中没有气泡后，进行待步骤的试管中没有气泡后，进行“某一操作某一操作”，将固体洗净、干燥、称，将固体洗净、干燥、称量，得红色固体的质量仍为量，得红色固体的质量仍为0.5g。现象现象甲同学观察到步骤中的现象为甲同学观察到步骤中的现象为_ ，步骤中带火星的木条，步骤中带火星的木条_ 。反思反思步骤中进行的步骤中进行的“某一操作某一操作”是是_ 。乙同学认为在步骤后还需。乙同学认为在步骤后还需增加一个实验，请你写出该实验的操作增加一个实验，请你写出该实验的操作方法和现象方法和现象_ 。结论结论通过以上实验步骤得出的结论是通过以上实验步骤得出的结论是_ 。 请你举一个生活中应用催化剂的事例。请你举一个生活中应用催化剂的事例。三、实验装置三、实验装置 用过氧化氢与二氧化锰的混合物制取氧气用过氧化氢与二氧化锰的混合物制取氧气的装置的装置1 1、发生装置选择的依据：反应物的状态和、发生装置选择的依据：反应物的状态和反应发生条件反应发生条件如果反应物为固态和液态，条件为不需加热如如果反应物为固态和液态，条件为不需加热如前图前图如果反应物为固态，条件为加热如后图如果反应物为固态，条件为加热如后图组装仪器时，按照从左往右，从下往上的顺序组装仪器时，按照从左往右，从下往上的顺序固固液液常常温温型型固固固固加加热热型型1.1.某化学兴趣小组用氯化铵固体和氢某化学兴趣小组用氯化铵固体和氢氧化钙固体加热反应制氨气，可选用氧化钙固体加热反应制氨气，可选用的发生装置是的发生装置是_._.2.2.实验室用锌粒固体和稀硫酸（液体）实验室用锌粒固体和稀硫酸（液体）在常温下制氢气，可选用的发生装置在常温下制氢气，可选用的发生装置是是_._.AB2 2、收集装置选择的依据：在水、收集装置选择的依据：在水中溶解性和气体的密度中溶解性和气体的密度向下向下排空排空气法气法排水集气法排水集气法向上向上排空排空气法气法排水法：排水法：适应于不易溶于水或难溶于水，适应于不易溶于水或难溶于水，且不与水发生化学反应的气体且不与水发生化学反应的气体向下排空气法向下排空气法：适应于密度比空气小的气：适应于密度比空气小的气体，且不与空气中任何物质发生化学反应体，且不与空气中任何物质发生化学反应的气体的气体 向上排空气法：向上排空气法：适应于密度比空气大的气适应于密度比空气大的气体，且不与空气中任何物质发生化学反应体，且不与空气中任何物质发生化学反应的气体的气体 注意：密度与空气相近的气体不能用排空注意：密度与空气相近的气体不能用排空气法收集。如气法收集。如 CO、N2等，空气的平均化学等，空气的平均化学式量式量29注意：注意：排水法与排空气法优点比排水法与排空气法优点比较较1. 1. 排水法排水法 该方法收集的气体该方法收集的气体较为纯净较为纯净2. 2. 排空气法排空气法 该方法收集的气体该方法收集的气体较为干燥较为干燥1、某气体只能用向上排空气法收集，则该气体具备下列性质中的哪几项 （ ）A.不易溶于水 B.易溶于水或与水发生化学反应的气体 C.密度比空气小 D.密度比空气大练习：练习： 2、实验室收集气体时，可用向上排空气法，原因是通常状况下_也可采用排水集气法，原因是通常状况下_。密度比空气大，且不与空气密度比空气大，且不与空气中任何物质发生化学反应中任何物质发生化学反应不易溶于水或难溶于水，且不与不易溶于水或难溶于水，且不与水发生化学反应水发生化学反应现有一集气瓶，想要测量该集气现有一集气瓶，想要测量该集气瓶最多能收集气体的体积，请你瓶最多能收集气体的体积，请你写出简便的测量方法写出简便的测量方法( (可以选择必可以选择必要的器材要的器材) )： 答：在集气瓶中装满水再用量筒答：在集气瓶中装满水再用量筒量出水的体积即为最多能收集气量出水的体积即为最多能收集气体的体积体的体积通常状况下，氨气是一种无色、有通常状况下，氨气是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水。收集氨气应采用装置极易溶于水。收集氨气应采用装置为为ABC长长颈颈漏漏斗斗用双氧水和二氧化锰混用双氧水和二氧化锰混合制取氧气装置合制取氧气装置四、操作步骤四、操作步骤1.1.检查装置气密性。检查装置气密性。 方法一方法一: :关闭分液漏斗活塞关闭分液漏斗活塞, ,将将导管末端放入水中导管末端放入水中, ,双手握住锥双手握住锥形瓶形瓶, ,如导管末端有气泡冒出如导管末端有气泡冒出, ,说明装置气密性良好说明装置气密性良好. . 方法二方法二: :用弹簧夹夹紧橡皮管用弹簧夹夹紧橡皮管, ,向分液漏斗中加水向分液漏斗中加水, ,如在分液漏如在分液漏斗末端留有一段水柱斗末端留有一段水柱, ,说明装置说明装置气密性良好气密性良好. .2 2、先向锥形瓶加入少量固体二氧、先向锥形瓶加入少量固体二氧化锰，塞紧瓶塞再由长颈漏斗加入化锰，塞紧瓶塞再由长颈漏斗加入过氧化氢溶液。过氧化氢溶液。在化学实验是有个原则：液体与固体混合时有，一般都是把液体加到固体中。在化学实验是有个原则：液体与固体混合时有，一般都是把液体加到固体中。（如何把固体加入液体中会溅起液滴，这样对有些实验来说不安全）（如何把固体加入液体中会溅起液滴，这样对有些实验来说不安全） 用排水法或向上排空气法用排水法或向上排空气法3 3、收集氧气：、收集氧气：氧气不易溶于水、密度比空气大。氧气不易溶于水、密度比空气大。选用什么方法收集？选用什么方法收集？4 4、验满与检验：排水法收集时，、验满与检验：排水法收集时，从集气瓶口逸出大气泡时已集满。从集气瓶口逸出大气泡时已集满。若用向上排空气法收集时，用带火若用向上排空气法收集时，用带火星的木条放在集气瓶口处，木条复星的木条放在集气瓶口处，木条复燃，证明已满。燃，证明已满。5 5、撤离，将用剩的药品到入、撤离，将用剩的药品到入废液缸，洗涤仪器。废液缸，洗涤仪器。2.2.用过氧化氢和二氧化锰混合用过氧化氢和二氧化锰混合物制取氧气的实验步骤可简称物制取氧气的实验步骤可简称: :查查; ;装装; ;收收; ;拆拆; ;洗洗五、注意事项：五、注意事项：1.1.长颈漏斗要伸入液面下长颈漏斗要伸入液面下2.2.排水法收集时，当导管口产生排水法收集时，当导管口产生气泡连续均匀时再收集。气泡连续均匀时再收集。3.3.集气瓶收集满氧气后正放在桌集气瓶收集满氧气后正放在桌上。上。利用其它含氧元素的物质，如利用其它含氧元素的物质，如高锰酸钾（高锰酸钾（KMnOKMnO4 4）、氯酸钾）、氯酸钾（KClOKClO3 3）等也可以制氧气等也可以制氧气
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