内容正文:
第二单元
我们周围的空气
2.3 制取氧气
课程导入
我们知道空气中的氧气含量约占空气体积的1/5,那么我们平时除呼吸外生活与生产中的氧气是怎样得到的呢?有什么方法可以制取氧气吗?
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( 如图2-14)
(2)把带有火星的木条伸入集气瓶中,观察有什么现象发生
现象:有大量气体进入集气瓶中
木条复燃
文字表达式
高锰酸钾
锰酸钾+
二氧化锰+
氧气
加热
思考:为什么要塞一团棉花?
用高锰酸钾制取氧气
加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤
连接装置后检查装置气密性
将药品装入试管
把试管固定在铁架台上
点燃酒精灯
收集氧气
撤离导管
熄灭酒精灯
查(茶) 装(庄) 定 点 收 离(利) 熄(息)
怎样才说明气密性良好?
为什么要将药品平铺在试管底部?
试管口略向下倾斜的原因是什么?
为什么要先预热试管,然后才对准药品部位加热?
为什么要求气泡均匀冒出时才开始收集气体?
为什么要先移出导管后,熄灭酒精灯?
注意仪器的组装要按先下后上,从左到右的顺序进行
连接好装置,将导管末端插入水中,双手紧握试管,观察到导管口有气泡冒出,移开手后一段时间,导管中形成一段水柱,说明装置气密性良好
用高锰酸钾制取氧气
探究实验——过氧化氢分解制取氧气
现象:
(1)带火星的木条不复燃
(2)有大量气泡冒出,带火星的木条复燃
(3)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
探究实验——催化剂
探究实验——过氧化氢分解制取氧气
每次重复实验的前后,都将试管中的二氧化锰放到精密的天平上称量,发现二氧化锰的质量没有发生改变!但它却加速的化学反应的速率
那么二氧化锰在实验中属于什么呢?他有什么作用?
探究实验——催化剂
催化剂
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)
催化作用:催化剂在化学反应中所起的作用叫做催化作用
催化剂特点:一变二不变
一变:改变化学反应速率,包含加快和减慢
二不变:反应前后催化剂本身质量不变、化学性质不变
催化剂
有关催化剂的注意事项
1.催化剂是针对具体的反应而言的,不能单独地说某种物质是催化剂,且催化剂具有选择性,即某种催化剂只对某个化学反应具有催化作用。
2.同一化学反应,可有不同的催化剂。硫酸铜溶液等对过氧化氢的分解也具有催化作用。
催化剂
如何判断某物质是否为某反应的催化剂
①称量一定量的某物质,记录质量为m1
②取两套相同的实验装置装入同样质量的反应物,向其中一套装置内加入该物质,比较加入该物质前后反应速率是否改变(通常根据产生相同结果时所需时间来确定)
③从反应后的混合物中分离提取出该物质(常通过溶解、过滤、洗涤、烘干等操作),再称量质量,记录为m2,比较m1与m2是否相等
④再取与②相同的装置和质量相同的反应物,加入分离提取出的该物质,记录产生同样结果所需时间
催化剂
在知道过氧化氢在二氧化锰的催化下可以以相当快的速率制取氧气后,我们也可以利用过氧化氢和二氧化锰来制取氧气
实验装置:
其中的分液漏斗也可改为长颈漏斗
文字表达式:
思考:二氧化锰作为该反应的催化剂,应该写在文字表达式的什么位置?
过氧化氢
水+氧气
二氧化锰
也可使用试管作为发生装置
用过氧化氢制取氧气
这三种发生装置的优缺点是什么,应该注意什么?如何检查气密性?
最简易的发生装置,但不便于随时添加液体药品
长颈漏斗的下端管口应伸到液面以下,防止生成的气体从长颈漏斗口逸出
便于随时添加液体药品
便于随时添加液体药品;可通过活塞控制液体滴加,进而控制反应
液封
用过氧化氢制取氧气
除了过氧化氢,我们还能利用氯酸钾和二氧化锰的混合物来制取氧气
实验装置
下图是高锰酸钾制取氧气的装置,对比发现有什么差别?
有无棉花
文字表达式:
氯酸钾
氯化钾+氧气
二氧化锰
加热
用氯酸钾制取氧气
观察制取氧气实验装置,你可以将实验装置分成哪两个部分,怎样分最合适?
发生装置
收集装置
发生装置
收集装置
发生装置和收集装置
实验室常见的气体发生装置有固固加热型和固液不加热型
反应物均为固体且需要加热
反应物为液体和固体且无需加热
发生装置的选择依据为反应物的状态和条件
发生装置和收集装置
收集气体的装置有排水法、向上排空气法、向下排空气法三种
排水法
向上排空气法
向下排空气法
适用于难溶于水或不易溶于水,且不与水反应的气体
适用于密度比空气的大且不与空气中的成分反应的气体
适用于密度比空气的小且不与空气中的成分反应的气体
发生装置和收集装置
验满
排水法:集气瓶口有大量气泡向