内容正文:
课题3 制取氧气
(第1课时)
第二单元 我们周围的空气
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通过前面的学习,我们已了解氧气是我们日常生活中不可缺少的物质,它具有广泛的用途,急救病人、电氧焊、炼钢等都需要较为纯净的氧气,如何制取氧气?
氧气的制取
氧气的工业制法
氧气的实验室制法
讨论
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一、氧气的工业制法
工业上如何大量制取氧气
(1)原理:利用液态空气中液氮(沸点-196℃)和 液氧(沸点-183℃)的沸点不同
1、分离液态空气法
(2)过程
资料卡片
低温
加压
蒸发
-196℃
液态空气
氮气(首先蒸发出来)
液态氧(贮存在蓝色的钢瓶)
空气
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2、膜分离技术法
均为物理变化
空气
富集氧气功能的薄膜
通过
含氧量较高的富氧空气
含90%以上氧气的富氧空气
多级分离
得到
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二、氧气的实验室制法
在实验室里,常采用加热高锰酸钾、分解过氧化氢或加热氯酸钾的方法制取氧气。
1、加热高锰酸钾制取氧气
暗紫色
高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
KMnO4 K2MnO4 MnO2 O2
加热
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2、分解过氧化氢制取氧气
分解过氧化氢制氧气中二氧化锰的作用
实验现象:有少量气泡冒出, 木条不能复燃
实验分析:常温下过氧化氢溶液分解很慢,放出的氧气少,不足以使带火星的木条复燃。
探究
实验(1):在试管中加入5mL5%过氧化氢溶液,把带火星的木条伸入试管,观察现象。
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实验现象:有大量气泡冒出, 带火星木条复燃
实验分析:二氧化锰加速了过氧化氢溶液的分解,放出的氧气能使带火星的木条复燃。
是不是过氧化氢与二氧化锰反应生成了氧气呢?
讨论
实验(2):向上述试管中加入少量二氧化锰,把带火星的木条伸入试管,观察现象。
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实验现象:重新加入过氧化氢溶液,又有大量气泡冒出,带火星的木条复燃
实验分析:氧气是过氧化氢产生的,二氧化锰只起加快产生氧气的作用
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?
实验(3):待上述试管中没有现象发生时,重新加入过氧化氢溶液,并把带火星的木条伸入试管,观察现象。待试管中又没有现象发生时,再重复上述操作,观察现象。
讨论
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(1)催化剂
①概念:
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, 在反应前后都没有变化的物质叫催化剂(又叫触媒)。
②特点:
“一变”:改变其他物质的化学反应速率。
(注意:改变:可以是加快、也可以是减慢)
“二不变”:本身的质量和化学性质都没有改变。
催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用
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拓展:催化剂还应掌握
① “改变”包括加快和减慢两种含义。
②催化剂的化学性质在化学反应前后没有改变,但是物理性质可能改变。
③二氧化锰不是所有化学反应的催化剂。
④可以选择不同的物质做为催化剂。
如过氧化氢分解制取氧气时,既可以选择二氧化锰做催化剂,也可以选择铁锈、猪肝,红砖粉等做催化剂。
⑤催化剂只能改变化学反应速率,不能改变生成物的质量。
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②测定反应前后该物质的质量是否改变
①设计对比实验,看该物质是否能改变其他物质的化学反应速率
如何来探究某一物质是否是反应的催化剂?
③实验该物质的化学性质是否发生变化
讨论
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(2)反应原理
过氧化氢溶液(无色)、二氧化锰(黑色粉末)
在该反应中,二氧化锰既不是反应物也不是生成物,是催化剂,是反应条件,应写在箭头的上方。
过氧化氢 水 + 氧气
H2O2 H2O O2
二氧化锰
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3、加热氯酸钾制取氧气
氯酸钾(白色固体)、二氧化锰(黑色粉末)
二氧化锰在这一反应中也是催化剂,起催化作用。
二氧化锰
加热
氯酸钾 氯化钾 + 氧气
KClO3 KCl O2
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分析上述三个制取氧气的反应,它们有什么共同的特征?与化合反应有什么不同?
讨论
高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
加热
过氧化氢 水 + 氧气
二氧化锰
二氧化锰
加热
氯酸钾 氯化钾 + 氧气
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4、分解反应
(1)概念:
由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应。
(2)特点:一变多
(3)