内容正文:
第三单元维持生命的物质—氧气、水
3.2氧气的制取
实验室制氧气(高锰酸钾制取氧气)
日常生活中经常需要纯净的氧气, 那如何制得纯净的氧气呢?
实验室是如何制取氧气的?
我国航天员在空间站需要的氧气也是这样制取的吗?
实验室制氧气(高锰酸钾制取氧气)
一、高锰酸钾制取氧气
1.反应原理
实验室制氧气(高锰酸钾制取氧气)
暗紫色固体
黑色固体
高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
加热
KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2
◁
实验室制氧气(高锰酸钾制取氧气)
A
C
B
D
E
F
连接实验仪器时,应遵守:从左往右,从下往上(拆相反)
2.介绍装置
试管
铁架台
酒精灯
导管
集气瓶
水槽
实验开始前,先来学习仪器的简单连接操作
将玻璃管口用水润湿,稍用力将玻璃管插入胶皮管。
将玻璃管口用水润湿,对准胶塞的孔稍用力转动插入。
手拿容器(切勿抵桌面),将胶塞慢慢转动旋进容器口。
实验室制氧气(高锰酸钾制取氧气)
3.实验操作
实验内容与步骤 现象与结论
1. 检查气密性:将导管伸入水中,手握试管,观察水中导管口的现象。 观察到 ,
.则说明装置的气密性良好。
2.装试剂:在试管中加入 ,在试管口放入一团棉花,塞上胶塞。
3.固定装置:试管口略向下倾斜,固定在铁架台上。将盛满水的集气瓶倒立在水槽内,要求瓶内没有气泡。垫高酒精灯至适当位置,将导管伸入水槽中。
导管口有气泡产生,松开手后,导管内形成一段稳定的液柱
高锰酸钾
实验室制氧气(高锰酸钾制取氧气)
防止高锰酸钾粉末进入导管,
堵塞导管。
防止冷凝水倒流炸裂试管底部。
防止收集到的氧气不纯。
实验内容与步骤 现象与结论
4. 加热试管,收集气体:点燃酒精灯,先使酒精灯火焰在试管下方来回移动,再用外焰集中加热盛试剂的部位。导管口开始有气泡放出时,不宜立即收集,当气泡连续并比较均匀地放出时,再把导管口伸入集气瓶中集气。集满后,在水中盖好玻璃片,取出集气瓶,正放在桌上。 开始加热时,观察到水槽中 ,加热片刻后,观察到的现象是 。当观察到 ,说明集气瓶中氧气已经集满。
有气泡冒出
气泡连续均匀冒出,开始收集
集气瓶瓶口有大气泡冒出时
加热开始时排出来的是空气
实验内容与步骤 现象与结论
5. 撤离导管,停止加热:先将导管从水槽中移出,再熄灭酒精灯。
6. 验证氧气的化学性质:用坩埚钳夹一小块木炭,先在空气中加热至红热,再伸入所收集的氧气瓶中,观察 木炭在空气中加热,观察到 ,伸入氧气瓶中,观察到 。。
。
7. 整理归位:试剂归位,清洗仪器,整理实验台。
有红热
发出白光,放热
实验室制氧气(高锰酸钾制取氧气)
防止水倒吸,炸裂试管
1.实验室用高锰酸钾制纯净氧气时,下列做法错误的是( )
A.在试管口放一团棉花,防止高锰酸钾粉末进入导管
B.把试管口略向下倾斜固定在铁架台上
C.导管口开始有气泡放出时就立即收集,防止生成的气体跑掉
D.停止加热时,先把导管移出水面,再熄灭酒精灯
C
2.实验室用高锰酸钾制取氧气,实验装置如图所示,下列说法正确的是( )
A.检查装置气密性时,先用手捂住试管,再将导管伸入水中
B.先把酒精灯点燃,再把试管固定在铁架台上
C.实验前,先将导管伸入集气瓶,再点燃酒精灯
D.实验结束时,先移出导管,后熄灭酒精灯
D
a.检查气密性
b.装试剂
c.固定装置
d.点燃酒精,收集气体
e.移除导管,熄灭酒精灯
f.验证氧气的化学性质
g.整理归纳
实验室制氧气(高锰酸钾制取氧气)
归纳用高锰酸钾制氧气步骤:
谐音:茶庄定点收利息
3.实验室制取氧气大致可分为以下几个步骤:
a将高锰酸钾装入试管,用带导管的橡皮塞塞紧试管口,并把它固定在铁架台上;
b检查装置的气密性;
c 点燃酒精灯给试管加热;
d 用排水法收集氧气;
e 熄灭酒精灯;
f 将导气管从水中取出.正确的操作顺序是( )
A.abcdef B.bacdfe C.bacdef D.abcdfe
B
实验室制氧气(高锰酸钾制取氧气)
4.制取装置
发生装置
收集装置
加热高锰酸钾固体制取氧气应该选用下图装置
高锰酸钾是固体
(1)发生装置
发生装置选择依据:
反应需要加热
反应条件
反应物状态
实验室制氧气(高锰酸钾制取氧气)
气体的 、 。
收集装置中能用于收集氧气的是 ,为什么?
甲
(2)收集装置
不溶于水且
不与水反应
乙
(ρ>ρ空气)
(ρ<ρ空气)
适合气体
气体密度
溶解性
收集装置选择依据:
优点
缺点
纯净度高
较湿润
气体干燥
气体不纯
排水法和
排空气法的
优缺点?
实验室制氧气(高锰酸钾制取氧气)
0
(3)万能瓶法收集气体
排水法:
短进长出
排空气法
ρ>ρ空气:
长进短出
短进长出
ρ<ρ空气:
作者 (A) -
0
(4)收集氧气的验满方法
②向上排空法
③万能瓶法
带火星的木条
将带火星的木条放在短导管口处,若复燃,则已满。
集气瓶瓶口有大气泡冒出。
①排水法
将带火星的木条放在集气瓶瓶口,若复燃,则已满。
作者 (A) -
C
4.下图依次是实验室制取、收集、检验氧气和验证其性质的装置。
其中错误的是( )
C
1. 若收集到的氧气不纯,你认为可能的原因有哪些?
①排水法收集时,未等气泡均匀连续冒出就开始收集。
③用向上排空气法时,导管没有伸到集气瓶底部
②排水法收集时,集气瓶内没有装满水。
实验室制氧气(高锰酸钾制取氧气)
④导管伸入试管过长
思考:
2. 若在实验过程中出现试管炸裂,你认为可能的原因有哪些?
①试管口朝上倾斜
②试管底部接触到灯芯
③加热时试管外壁有水
冷凝水倒流回试管底部,导致试管炸裂
灯芯的温度导致试管局部过热,造成炸裂
导致试管受热不均,进而炸裂
④没给试管均匀预热
导致试管受热不均,进而炸裂
实验室制氧气(高锰酸钾制取氧气)
思考:
(1)实验室用高锰酸钾制取氧气时,若选择装置B,应作如下改进:________________。该反应的符号表达式是_______________________________。
(2)用装置F收集氧气时,气体应从_______(填“a”或“b”)端导入,检验装置F氧气集满的方法是__________________________________________________。
1.根据下列装置,结合所学化学知识回答下列问题。
实验室制取气体的一般思路
明确反应原理
选择实验装置
确定操作步骤
确定生成气体的化学反应
发生装置:
依据反应物的状态和反应条件
收集装置:
依据气体密度、溶解性、化学性质
加热高锰酸钾制取氧气
按照具体步骤进行实验
实验前检查装置的气密性
验证所制得的气体
实验室制氧气(高锰酸钾制取氧气)
课堂小结
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