2.3制取氧气课件---2023-2024学年九年级化学人教版上册

课题3 制取氧气 1 制取氧气 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。 【实验 2-5】 把少量高锰酸钾装入试管中，并在试管口放一团棉花 ，用带有导管的塞子塞紧试管。 （1）加热试管，用排水法收集一瓶氧气。 （2）把带有火星的木条伸入集气瓶中，观察有什么现象发生。 2 制取氧气 思考：为什么要在试管口防一团棉花？ 答案：放一团棉花可以防止加热时试管内的粉末状物质进入导管。 【实验 2-5分析】高锰酸钾是一种暗紫色的固体，它受热时，分解出氧气，同时还有锰酸钾和二氧化锰生成： 3 制取氧气 除用加热高锰酸钾的方法制取氧气外，在实验室里还常常用分解过氧化氢的方法制取氧气。过氧化氢溶液在常温下可以分解放出氧气，但是，在利用过氧化氢溶液分解制取氧气时，通常还要放入少量二氧化锰，这是为什么呢? 4 【实验探究】分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用 1．实验 （1）在试管中加入5 mL5%过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，观察现象。 （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。 （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。 5 【实验探究】分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用 2.分析与讨论 （1）在实验（1）和（2）中木条是否复燃？发生这种现象的原因可能是什么？ （2）在实验（3）的重复实验中，反应后二氧化锰有无变化？ （3）综合分析实验（1）~（3）中所观察到的现象，你认为二氧化锰在过氧化氢分解的反应中起了什么作用? 6 【实验探究】分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用 2.分析与讨论 在实验（1）中，带火星的木条不能复燃，是因为过氧化氢溶液在常温下分 解缓慢，放出的氧气很少。在实验（2）中，木条复燃，是因为过氧化氢溶液中 加入少量二氧化锰，使分解加速。这一反应可以表示如下： 7 【实验探究】分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用 2.分析与讨论 在实验（3）中，实验重复多次，每次只消耗了过氧化氢，二氧化锰好像永远用不完。如果在实验前用精密的天平称量二氧化锰的质量，实验后把二氧化锰洗净、千燥，再称量，你会发现它的质量没有发生变化。把它再加到过氧化氢溶液中，还可以加速过氧化氢分解。这种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反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂（又叫触媒)。催化剂在化学反应中所起的作用叫做催化作用。硫酸铜溶液等对过氧化氢的分解也具有催化作用。 8 【实验探究】分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用 2.分析与讨论 催化剂在化工生产中具有重要而广泛的应用，生产化肥、农药、多种化工原料等都要使用催化剂。 在实验室里还可以通过加热混有二氧化锰的氯酸钾固体制取氧气，除生成氧气外，同时还有一种叫氯化钾的物质生成。二氧化锰在这一反应中也是催化剂。这个反应可表示如下: 9 讨论 分析上述三个制取氧气的反应，它们有什么共同特征？与化合反应有什么不同？ 由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应，叫做分解反应。在化学学习过程中，常常要用到分类的方法。例如，物质可以分为纯净物和混合物；化学反应可以分为化合反应和分解反应等。利用分类的方法学习化学，可以起到事半功倍的效果，今后我们还将分类学习更多的化学知识。 10 拓展 【催化剂的作用】催化剂在化工生产过程中有重要作用，有的反应如果没有催化剂就不能进行，大多数化工生产都有催化剂的参与。例如，在石油炼制过程中，用高效催化剂生产汽油、煤油等;在汽车尾气处理中用催化剂促进有害气体的转化;酿造工业和制药工业都要用酶作催化剂，某些酶制剂还是宝贵的药物。 11 拓展 【工业上如何大量制取氧气】高锰酸钾或过氧化氢分解制取氧气的方法，具有反应快、操作简便、便于收集等优点，但成本高，无法大量生产，只能用于实验室中。工业生产则需考虑原料是否易得、价格是否便宜、成本是否低廉、能否大量生产以及对环境的影响等。 空气中含氧气的体积约为21%，这是制取氧气的廉价、易得的原料。怎样才能把氧气从空气中分离出来呢? 12 拓展 【工业上如何大量制取氧气】我们知道，任何液态物质都有一定的沸点。科学家们正是利用了物质的这一性质，在低温条件下加压，使空气转变为液态，然后升温。由于液态氮的沸点是-196 ℃，比液态氧的沸点(-183℃)低，因此氮气酋先从液态空气中分离出来，剩下的主要就是液态氧了。为了便于贮存、运输和使用，通常把氧气加压到1.5×10*kPa，并贮存在蓝色的钢瓶中。 近年来，膜分离技术得到迅速发展。利用这种技术，在一定压力下，让空气通过具有富集氧气功能的薄膜，可得到含氧量较高的富氧空气。利用这种膜