内容正文:
制取氧气(第一课时)
人教版九年级上册 化学
1
学 习 先 导
空气里含有丰富的氧气,为什么还要制取氧气呢?
这是由于某些生产、生活和科学实验活动需要较纯的氧气,而不能用只含部分氧气的空气,所以需要制取氧气。比如:潜水员去深海潜水时都需要带氧气罐,那氧气是如何制取的?
哪些途径可以获得氧气?
1.光合作用
2.分离空气获得氧气
3.加热分解氧化汞
知 识 框 架
【气体实验室制法的一般思路】
反应原理
仪器装置
药品
气体发生装置
实验步骤
气体收集装置
知 识 框 架
实验室制取大量氧气时,需要反应快、操作安全简单、便于收集、不污染环境等。
一、氧气的实验室制法
知 识 框 架
1、药品
含有氧元素
选择依据:
装置简便易于操作,
反应速率适中,
安全、环保,
产物纯净等。
知 识 框 架
1、药品
① 高锰酸钾
高锰酸钾,化学式为KMnO4,常温下为暗紫色固体,稍加热就会分解出氧气。溶于水,溶液为紫红色。在工业上用作消毒剂、漂白剂等,在实验室,高锰酸钾因其溶液颜色鲜艳而被用于物质的鉴定,在医学上,高锰酸钾可用于消毒、洗胃。
过氧化氢
知 识 框 架
1、药品
② 过氧化氢和二氧化锰
过氧化氢:化学式为H2O2,俗称双氧水,无色透明液体。生活中常用于伤口消毒及环境、食品消毒。
二氧化锰:化学式为MnO2,黑色粉末。
知 识 框 架
1、药品
③ 氯酸钾和二氧化锰
氯酸钾,化学式为KClO3,白色颗粒粉末,味咸而凉。常温下稳定,加热到400℃ 以上则分解并放出氧气。如有催化剂存在,在较低温度下就能迅速的分解氧气。
知 识 框 架
2、原理
过氧化氢 水 + 氧气
二氧化锰
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
KMnO4
MnO2
K2MnO4
O2
KClO3 O2
KCl
H2O2 H2O O2
发生装置:
考虑药品的状态和反应条件
知 识 框 架
3、仪器装置
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
氯酸钾 氯化钾 + 氧气
二氧化锰
加热
知 识 框 架
3、仪器装置
排水法
向上排空气法
向下排空气法
排尽空气
不溶于水
不和水反应
密度比空气大
不和空气反应
密度比空气小
不和空气反应
纯净
干燥
知 识 框 架
氧气不易溶于水
氧气密度比空气大
排水法
向上排空气法
收集装置:
考虑气体的密度和溶解性
知 识 框 架
二、分解反应
过氧化氢 水 + 氧气
二氧化锰
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
由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应,叫做分解反应。
分解反应属于基本反应类型。
一分多
判断下列反应是否为分解反应
知 识 框 架
二、分解反应
1. 碳酸氢铵 氨气 + 水 + 二氧化碳
3. 碳 + 氧气 二氧化碳
点燃
5. 石蜡 + 氧气 二氧化碳 + 水
点燃
6. 氧化钠 + 水 氢氧化钠
2. 氧化汞 氧气 + 汞
加热
4. 碳酸钙 氧化钙 + 二氧化碳
高温
√
√
√
知 识 框 架
工业上制备大量氧气时,需要考虑原料是否容易获得、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。
三、氧气的工业制法
原理:利用空气各成分的沸点不同。
1.分离液态空气法
低温加压
空气 液态空气
氮气先蒸发
液态氧气混合物
蒸发
2.膜分离法
(物理变化)
(物理变化)
原理: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。
知 识 框 架
【拓展】
①若用如图装置收集氧气,气体从 端进入。
② 如果该装置装满水后用排水法收集氧气,氧气从导管 进入集气瓶。
③ 若要用水将瓶中氧气排出使用,水应从 处进入。