4.2 氧气：氧气的实验室制法课件---2023--2024学年八年级化学鲁教版（五四学制）全一册

第二节 氧 气 一、 氧气的实验室制法 如果让你到实验 室制取一瓶氧气， 需要解决哪些 问题呢？ 思考： 选择药品 仪器装置 收集方法 检验方法 验满方法 具体步骤 下列哪些物质可能产生氧气？ 1、食盐（NaCl) 2、过氧化氢（ H2O2） 3、氧化汞 （ HgO ） 4、高锰酸钾（KMnO4） 5、氯酸钾（KClO3） 6、甲烷（CH4） 7、水 ( H2O ) 反应物中必须含有氧元素 请从经济、操作安全等方面选择一种实验室制氧气最佳方法： 探究过程： 原料广泛，需要消耗大量的电能，反应速度慢。 通电 水 氢气+氧气 方法2 ： 分离液态空气法 原料广泛，可制得大量的氧气，但流程、设备很复杂，成本高。 方法1： 方法3：加热氧化汞(HgO)可以产生氧气，但同时会产生有毒物质汞。 方法4：加热氯酸钾(KClO3)或高锰酸钾(KMnO4)可以产生氧气，但因温度较高，被加热物质不能含有可燃性杂质，操作有一定的危险性，且成本较高。 方法5：用3%--5%的过氧化氢溶液，在常温下就可以制取氧气，简单易行，危险性小，且经济无污染。 探究过程： 过氧化氢溶液 观察： 向两支试管中分别加入3ml过氧化氢溶液,仔细观察是否有气泡产生以及产生的速率，将带火星的木条伸入两支试管的试管口，观察哪个能够复燃。 实验探究：用双氧水制氧气的最佳方法 二氧化锰 探究内容 现象 结论 试管中取3ml的过氧化氢溶液将带火星的木条伸入试管中 试管中取3ml的过氧化氢溶液并加入少量二氧化锰粉末，将带火星的木条伸入试管中 极少量气泡产生，带火星的木条没有复燃 有大量气泡产生，带火星的木条复燃 极少量 氧气产生 生成大量氧气 实验结论： 你认为最适合于在实验室制取氧气的最佳药品__________________________ 过氧化氢溶液（双氧水）、二氧化锰 反应原理: 过氧化氢 二氧化锰 水+氧气 小资料 1、将反应后的二氧化锰过滤、干燥、称量，发现二氧化锰的质量不发生改变 2、将称量后的二氧化锰再次放入过氧化氢溶液中，发现有大量气泡冒出，该气泡能使带火星的木条复燃。 能够改变其他物质的化学反应速率，本身的质量和化学性质在反应前后不变的物质叫做催化剂。 加快或减慢 特点：“一变两不变” 1、催化剂符合一变两不变的特点。（改变反应速率，反应前后质量与 化学性质不变） 2、催化剂必须在具体的反应中，而且不是唯一的： （1）二氧化锰可做催化剂，也可做反应物、生成物； （2）土豆片、生猪肝、碎瓷片等也可做催化剂。 3、催化剂不能增加生成物的质量 探究催化剂的性质： ①探究反应速率的改变（加快或减慢，） ②探究反应前后质量的变化（过滤、干燥、称量 ③探究化学性质是否改变 三者都符合，此物质才是该反应的催化剂。 关于催化剂的注意事项 现有两瓶失去标签的液体分别为纯净水和双氧水，你能将它们区分开吗？ 思考： 分别取少量液体于试管中，分别加入少量的二氧 化锰，有大量气泡产生的液体为双氧水，没有气 泡产生的液体为纯净水 下列有关实验室用过氧化氢制氧气的叙述中，正确的是（ ） A . 过氧化氢在常温下不能生成氧气 B . 要使过氧化氢分解放出氧气,必须加入二氧化锰 C . 二氧化锰在反应前后质量和化学性质都保持不变 D .二氧化锰是一切化学反应的催化剂 C 挑战自我: 探究活动二 选择仪器装置 探究活动二 选择仪器装置 （一）发生装置的选择 问题1：请同学们回顾一下在 哪个地方用到此装置？从药品 的状态及反应条件考虑此装置 能否用于实验室制氧气？ 问题2：根据老师给你提供的仪器，你看一下能组装出哪些装置来制取氧气？你组装的仪器的优点是什么？ ①试管 ②烧杯 ③锥形瓶 ④分液漏斗 ⑤长颈漏斗 ⑦双孔 橡皮塞 ⑧导管 讨论互动：发生装置的选择 ⑥单孔 橡皮塞 3、发生装置 （1）分析各装置的优点 装置简单，适合 制取少量气体 不用打开塞子 就可以随时添 加液体药品 控制滴加液体药品 的速率和量，控制 反应速率，节约药 品 选择发生装置的依据： （1）反应物的状态（2）反应条件 类型 固+固 气 固+液 气 发生装置 适用范围 加热固体或几种固体混合物制取气体 不需要加热时固体与液体反应制取气体 实验室制取气体的装置的两大类型 加热 方法 收集装置 适用条件 4、收集装置 气体 空气 空气 气体 收集装置选择依据：气体的密度和气体在水中的溶解性 空气的平均相对分子质量为29，若某气体的相对分子质量大于29，则密度比空气大；否则反之 且不与空气 中的成分发 生反应 排水集气法 向上排空气法 收集氧气的方法： 信息：通常状况下,氧气不易溶于水，且不与水反应; 密度比空气的密度大 。 气体收集装置选择依据： 根据气体的溶解性和密度来确定 注意： 1、排水法收集的气体较纯净，但含有水蒸气，需进行 干燥。 2. 向上排空气法收集的较干燥，但纯度不行。 排水集气法优点：① 易于收集到较纯的气体 ② 便于观察气体是否已经收集满 排空气法优点：操作较为方便，但需要验满 或 实验室制取氧气的装置 5、 验满方法： 向上排空气法验满 ： 用带火星的木条 放在集气瓶口，如果木条复燃，证明已满。 思考：氧气集满后，集气瓶该如何放置？ 盖好玻璃片后正放（氧气密度比空气密度大） 思考：如果是向上排空气法如何验满？ 如果是排水法收集，如何知 道已满？ 排水法：集气瓶瓶口有大气泡冒出，证明已满。 6、实验步骤： （1）连接仪器，组装装置 （2）检查装置的气密性（如何检验？） （3）向锥形瓶中装入固体药品 （4）加液体药品 （5）收集气体 （6）验满 用止水夹夹住橡皮管，向长颈漏斗中加水，过一会儿，如果液面不下降，证明不漏气。 长颈漏斗装置检查气密性： 关闭止水夹 分液漏斗装置检查气密性 关闭分液漏斗活塞，将导气管插入水中，双手握住锥形 瓶，若导管口处有气泡冒出，证明装置的气密性良好 7、注意事项 1.实验前必须首先检查装置的气密性 2.导管稍稍露出橡皮塞即可，以便气体导出 3.长颈漏斗应伸入液面以下，以防气体逸出 6.排水法收集气体，导管放在集气瓶口 7.排空气法收集气体，导管伸入集气瓶底部 4.待导管口有连续均匀的气泡冒出时开始收集 5.收集好的氧气正放在桌面上 1.实验前必须首先检查装置的气密性 2.导管稍稍露出橡皮塞即可，以便气体导出 3.长颈漏斗应伸入液面以下，以防气体从长颈漏斗逸出 6.排水法收集气体，导管放在集气瓶口（便于观察与操作） 7.排空气法收集气体，导管伸入集气瓶底部（有利于空气全部排出，防止收集的气体不纯） 4.待导管口有连续均匀的气泡冒出时开始收集，否则 收集的气体不纯 5.收集好的氧气正放在桌面上（氧气密度大于空气密度） 课堂小结 氧气的实验室制法 理想药品 双氧水、二氧化锰 反应原理 步骤 验满 实验 装置 发生装置 收集方法 向上排空气法 排水法 固～液反应， 反应不需加热 过氧化氢 水+氧气 二氧化锰 拓展延伸 1、实验室也可以用加热高锰酸钾，或加热氯酸钾与二氧化锰（催化剂）的方法制取氧气。 氯化钾 + 氧气 氯酸钾 二氧化锰 加 热 锰酸钾+二氧化锰+氧气 高锰酸钾 加 热 根据反应原理，我们应该怎样组装仪器？ 暗紫色固体 白色固体 A.________B._________ C.________D._________ E._________F._________ 试 管 铁架台 酒精灯 导 管 集气瓶 水槽 发生装置 收集装置 A B C D E F （KMnO4） 第一步 检查装置的气密性 茶庄定点收利息) 把导管的一端浸入水里，用手握住试管，如果导管 口有气泡冒出；若松开手后，导气管内上升一段水 柱，证明装置气密性良好 第二步 将药品装入试管，用带导管的橡胶塞塞紧试管 茶庄定点收利息) 把药品平铺或斜铺在试管的底部，均匀受热 第三步 将试管固定在铁架台上 茶庄定点收利息 注意事项 ①试管口要略向下倾斜（防止冷凝水倒流回试管底部，使试管因受热不均而炸裂） ②试管内导管稍稍露出橡皮塞即可（便于气体导出）。 ③用高锰酸钾制氧气时，试管口处应放一团棉花（防止高锰酸钾粉末进入导管 ） ④铁夹要夹在离试管口1/3处。 第四步 点燃酒精灯，先将试管均匀受热后对准试管中的药品部位加热 ⑤要用酒精灯的外焰对准药品部位加热；加热时先要将酒精灯在试管下方来回移动，让试管均匀受热，然后对准药品部位加热 茶庄定点收利息 第五步 用排水法收集氧气 导管位置？ 何时收集满气体？ 茶庄定点收利息 第六步 收集完毕，将导管撤离水槽 6、停止反应时，应先把导管移出水面，然后熄灭酒精灯（防止水倒流回试管，导致试管炸裂） 茶庄定点收利息 第七步 熄灭酒精灯 例题：指出下图中的四处错误 1 实验室常用分解________ 来制氧气。在收集氧气时常用 ______法收集，当导管口有气泡_____________时再收集，当________________ 时表示氧气已集满。收集好的氧气____放在桌面上。 小试牛刀: 过氧化氢 连续、均匀地冒出 集气瓶口有大气泡冒出 排 水 正 2 下列制氧气的装置图中正 确的是( ) A B C B 小试牛刀: 3、下列制氧气的装置图，图中存在哪些问题 能力提升 （1）写出图中带标号仪器的名称：① ② 。 （2）若实验室对你开放，请从图1中选择合适的装置， 用双氧水制取氧气．你选择的发生装置是 ， （填序号，下同），选择的收集装置是 ，选择此 收集装置的理由是 。  （3）装置B虽然操作简便，但无法控制反应速率． 请从图2中选取 （填序号）取代B中的单孔塞，以达 到控制反应速率的目的． 板书设计： 一、氧气的实验室制法 1.药品选择 2.反应原理 3.制取装置 4.收集方法 5.检验方法 6.验满方法 课本P87归纳氧气的物理性质 并交流一下本节课的收获吧 $$