内容正文:
第二单元 我们周围的空气
课题3 氧气的制取
氧气有重要的用途,那么怎么制取氧气呢?
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实验室制取氧气的原理
实验室制取氧气的常用方法有三种,用哪一种方法制取氧气最好?
分解过氧化氢(H2O2)溶液
加热氯酸钾(KClO3)
加热高锰酸钾(KMnO4)
1.加热高锰酸钾(KMnO4)
固体:紫黑色
溶液:紫红色
反应原理:
加热
高锰酸钾
KMnO4
锰酸钾+二氧化锰+氧气
K2MnO4
O2
MnO2
2.分解过氧化氢(H2O2)溶液
过氧化氢溶液
无色透明液体
俗称“双氧水”
二氧化锰
黑色粉末
难溶于水
反应原理:
过氧化氢 水 + 氧气
二氧化锰
H2O2 H2O O2
3.加热氯酸钾(KClO3)和二氧化锰(MnO2)混合物
氯酸钾白色固体
二氧化锰黑色粉末难溶于水
反应原理:
氯酸钾 氯化钾 + 氧气
二氧化锰
KClO3 KCl O2
加热
加热
高锰酸钾
KMnO4
锰酸钾+二氧化锰+氧气
K2MnO4
O2
MnO2
1.加热高锰酸钾(KMnO4)
过氧化氢 水 + 氧气
二氧化锰
H2O2 H2O O2
氯酸钾 氯化钾 + 氧气
二氧化锰
KClO3 KCl O2
加热
3.加热氯酸钾(KClO3)
2.分解过氧化氢(H2O2)溶液
实验室制氧气的原理
讨论与交流:
上述三种方法中,从安全、环保、节能、简便等方面考虑,实验室制取氧气的最佳方法是那种?
高锰酸钾
锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
加热
氯酸钾
氯化钾 + 氧气
二氧化锰
加热
过氧化氢
水 + 氧气
二氧化锰
分解过氧化氢(H2O2)溶液。
因为此法不需加热,操作简便,安全、环保、节能。
在用过氧化氢和氯酸钾制取氧气时,加入的二氧化锰起什么作用呢?
探究过氧化氢分解中二氧化锰的作用
观察与思考:
过氧化氢在一般情况下会缓慢分解成水和氧气,但分解速度极其慢,加入二氧化锰后由什么现象?
实验:
过氧化氢分解中二氧化锰的作用
步骤一:常温下,把带火星的木条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
带有火星的木条
木条不复燃
过氧化氢溶液
现 象:带火星的木条不能复燃;
结 论:常温下过氧化氢溶液分解很慢,放出氧气少。
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过氧化氢
溶液
带有火星的木条
木条复燃
加入一定量二氧化锰
步骤二:向上述试管中,加入0.5g二氧化锰,把带火星的木条伸入试管,观察发生的现象。
现 象:带火星的木条复燃;
结 论:常温下二氧化锰(MnO2)加速了过氧化氢溶液的分解,放出的氧气使带火星的木条复燃。
步骤三:反应停止后,重新加入过氧化氢溶液,把带火星的木条伸入试管,观察发生的现象。
现 象:带火星的木条复燃;
结 论: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。
过氧化氢溶液
带有火星
的木条
木条复燃
过氧化氢溶液
补充实验:将上述实验最后溶液中的二氧化锰过滤,烘干,称量质量。
现 象:二氧化锰反应前后的质量相等
结 论:二氧化锰能加快过氧化氢制氧气的速率,其本身未见变化
讨论与思考:
过氧化氢 水 + 氧气
二氧化锰
H2O2 H2O O2
在上述反应中, 二氧化锰起了什么作用?
在上述反应中, 二氧化锰起了加速过氧化氢分解的作用。而本身的化学性质和质量都没有改变。
上述过程可表示为:
催化剂和催化作用
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) 。
1.催化剂的概念
①“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)
②“二不变”:本身的质量和化学性质都没有改变。
2.催化剂的特点
3.催化作用
催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。
催化剂不是反应物,也不是生成物,只是反应条件。
没有催化剂并不是意味着不能进行反应,只是反应速率不同。
催化剂是针对具体反应而言的,不是对所有反应都起作用。
催化剂不能使生成物质量增加。
催化剂的物理性