内容正文:
3.1《空气与氧气》第3课时
科学浙教版 八年级下
知识回顾
2、氧气的化学性质
氧气是一种化学性质比较活泼的气体。
①氧气是一种无色无味的气体
②不易溶于水
③密度比空气略大
④低温下可液化成淡蓝色液体,也可凝固成雪花状蓝色固体
氧气能支持燃烧、供给呼吸。
1、氧气的物理性质
2
新知讲解
一、氧气的工业制法
1、空气冷冻分离法
空气
多次压缩
降温
液态空气
低温蒸发
-196℃
氮气
液氧
(沸点-196℃)
(沸点-183℃)
N2
O2
思考:
生产生活中需要大量的氧气,我们可以通过什么方法获取?
2、膜分离技术
原理:沸点不同。
空气
一定压力下
有富集氧功能的薄膜
富集氧气
3
思考:
上述两种工业制氧过程,是属于什么变化过程?
都是属于物理变化过程
二、氧气的实验室制法
1、制取原理
分解含氧化合物
高锰酸钾 (KMnO4)
氯酸钾 (KClO3)
过氧化氢 (H2O2)
紫黑色颗粒
白色粉末
无色液体
5
氯酸钾 →氯化钾+氧气
KMnO4 →K2MnO4+MnO2+O2
高锰酸钾 →锰酸钾+二氧化锰+氧气
KClO3→KCl+O2
过氧化氢→水+氧气
H2O2→H2O+O2
加热
加热
加热
△
MnO2
MnO2
MnO2
MnO2
反应物
生成物
催化剂
二氧化锰 (MnO2)只起改变反应速度的作用,本身的质量和化学性质在反应前后都没有改变。这种物质叫做催化剂。
反应表达式:
有同学认为催化剂一定可以加快反应速度对吗?
6
用氯酸钾制取氧气时,加入少量的高锰酸钾也能使产生氧气的速度加快。你知道原因吗?
高锰酸钾分解后能产生二氧化锰,二氧化锰能做氯酸钾分解的催化剂
思考:
KClO3
KCl
O2
+
2
2
3
MnO2
KMnO4
K2MnO4
O2
+
2
MnO2
+
2、制取方法一
原理:
反应装置:
发生
装置
收集装置
从左到右,从下到上。
连接顺序:
实验装置易错处:
(1)试管口应略向下
(2)导管应稍露出橡皮塞
(3)酒精灯应用外焰加热
(4)铁夹应夹在离试管口1/3处
(5)火焰应加热在试管底部
(6)酒精量不少于1/4,不多于2/3
(7)排水收集时导管不能太长
纠正下图的错误
铁夹应夹在试管中上部
试管口要略向下倾斜
导管伸出橡皮塞少许即可
导管伸入集气瓶口即可
应加酒精
实验步骤:
1. 检查装置的气密性。
2. 在试管中装入约 7克高锰酸钾,并把一团棉花放在试管口,用带导管的橡皮塞塞紧管口,使试管口略向下倾斜,固定在铁架台上。
3.点燃酒精灯,移动酒精灯,使试管受热均匀后将火焰集中在药品处加热。
4. 当气泡连续、均匀放出后,再把导管口伸入盛满水的集气瓶里,收集气体。
5. 停止加热时,先把导管移离出水面,然后再熄灭酒精灯。
6. 观察收集到气体的颜色。
步骤简记: “查-装-定-点-收-离-熄”
谐音记忆: “茶-庄-定-点-收-利-息”
思考与讨论:
防止试管受热不均而破裂。
为了排尽装置内的空气,防止收集的氧气不纯。
气泡连续、均匀地放出。
1、为什么在试管口要放一团棉花?
2、为什么试管口要略向下倾斜?
4、为什么刚出现气泡时不能立即收集?什么时候才可以开始收集气体?
3、为什么要来回移动酒精灯使试管受热均匀?
防止高锰酸钾粉末进入导管。
防止试管口的冷凝水倒流至试管底部而使试管破裂。
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5、集满氧气后,为什么要先从水槽中移出导管,再熄灭酒精灯?
防止水槽中的水倒吸入试管而使试管破裂。
6、为什么导管不能伸入试管太长?
有利于试管内空气排出。
7、为什么加热前,试管外壁要保持干燥。加热时,用酒精灯的外焰加热,灯芯不能 碰到试管。结束时,热的试管不能立即用冷水冲洗。
防止试管破裂。
3、制取方法二
反应装置:
原理:
实验步骤:
2、转动分液漏斗活塞滴加过氧化氢,待装置中排净空气后,用排水法收集气体并验证收集的是氧气
1、在分液漏斗中加入20~50毫升15%的H2O2,在烧瓶中加入50毫升水及0.5克MnO2
4、发生装置的选择
发生装置的选择依据:
反应物、生成物的状态及反应条件。
固体加热型
固液/液液型
收集方法 气体性质 优 点 缺 点
排水法
向上排空气法
向下排空气法
不易溶于水
较纯净
含较多的水蒸气
密度比空气大
密度比空气小
较干燥
不够纯净
5、气体的收集方法
氧气的物理性质:氧气密度比空气略大、氧气不易溶解于水。
2、排水法
1、向上排空气法(瓶口向上)
收集装置的选择依据:
气体的溶解性、密度。
思考与讨论 :
1.以下装置中,气体该从哪根管进哪根管出才能实现向上排空气来收集?
2.该装置中装满了水,气体该从哪根管进哪根管出才能实现排水法来收集?
6、检查装置的气密性
(1)手捂(加热)法
(2)液差(注水)法
将导管的出口浸入水中,手握试管等容器,如果有气泡从导管口逸出,放手后导管末端回流一段水柱,表明装置不漏气。
塞紧橡皮塞,夹紧弹簧夹后,从漏斗注入一定量的水,使漏斗下端浸没,继续加水直到漏斗管内的液面高于瓶内液面,停止加水观察。液面差不变,表明装置不漏气。
形成密封系统
改变内部气压
观察现象
判断气密性
7、化合反应与分解反应
由一种物质生成两种或两种以上的物质的反应叫做分解反应
KClO3
KCl
O2
+
2
2
3
MnO2
H2O
H2O2
O2
2
2
+
KMnO4
K2MnO4
O2
+
2
MnO2
+
MnO2
思考与讨论:
分析下述化学变化有何共同点?
18
P
+
O2
P2O5
点燃
5
4
2
S
+
O2
SO2
点燃
C
+
O2
CO2
点燃
Fe
+
O2
点燃
Fe3O4
3
2
思考与讨论:
由两种或两种以上的物质生成一种物质的反应叫做
化合反应
分析下述化学变化有何共同点?
课堂总结
一、氧气的工业制法
1、空气冷冻分离法
利用氧气与氮气的沸点不同。
2、膜分离技术分离法
二、氧气的实验室制法
1、制取原理
分解含氧化合物
KClO3
KCl
O2
+
2
2
3
MnO2
KMnO4
K2MnO4
O2
+
2
MnO2
+
H2O
H2O2
O2
2
2
+
MnO2
分解高锰酸钾制取氧气
2、重要的制取方法
分解过氧化氢制取氧气
发生装置的选择依据:
反应物、生成物的状态及反应条件。
收集装置的选择依据:
气体的溶解性、密度。
步骤简记: “查-装-定-点-收-离-熄”
谐音记忆: “茶-庄-定-点-收-利-息”
收集方法 气体性质 优 点 缺 点
排水法
向上排空气法
向下排空气法
不易溶于水
较纯净
含较多的水蒸气
密度比空气大
密度比空气小
较干燥
不够纯净
3、气体的收集方法
4、检查装置的气密性
(1)手捂(加热)法
(2)液差(注水)法
形成密封空间→改变内部压强→产生现象→判断气密性
由一种物质生成两种或两种以上的物质的反应叫做分解反应
5、化合反应和分解反应
由两种或两种以上的物质生成一种物质的反应叫做化合反应
课堂练习
1.在实验室用高锰酸钾受热分解制取氧气时,试管口略微向下倾斜的原因是( )
A.氧气的密度大,易导出
B.试管底部高,便于加热
C.防止药品中水分蒸发在试管口冷凝倒流,导致试管炸裂
D.可以产生较多的氧气
C
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拓展提高
空气 NH3 CH4 HCl O2
密度/g·L-1 1.293 0.771 0.717 1.629 1.43
溶解性 —— 极易溶 难溶 极易溶 难溶
根据表中五种气体在标准状况下的密度和溶解性,回答下列问题。
(1)既能用排水法,又能用向上排空气法收集的气体是 。
(2)用如图所示盛满水的集气瓶收集CH4,气体应从 端进入。
O2
b
作业布置
完成练习题3.1《空气与氧气》第3课时
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