内容正文:
第三单元 维持生命的物质——氧气、水
3.1 氧气的性质和用途
第2课时 过氧化氢制氧气 工业制氧气
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YIXIAN KETANG
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知识回顾
KMnO4 K2MnO4 +MnO2+ O2
加热
1.加热高锰酸钾制氧气
(2)反应发生装置
(1)实验原理
锰酸钾+二氧化锰+氧气
高锰酸钾
加热
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(3)操作步骤:操作步骤可简记为:查、装、定、点、收、离、熄
(谐音为“茶庄定点收利息”)。
2.加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制氧气
氯化钾+氧气
氯酸钾
加热
(2)反应发生装置
(1)实验原理
二氧化锰
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一、分解过氧化氢制氧气
观察活动
观察过氧化氢在二氧化锰存在下的分解
【实验3-5】用浓度为10%的过氧化氢溶液和二氧化锰完成下列实验。
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(1)用量筒量取4 mL过氧化氢溶液加入试管中,将带火星的木条伸入试管内。
实验现象:
推断:
无明显现象
常温下,过氧化氢不分解产生氧气
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(2)另取一支试管,装入少量二氧化锰,将带火星的木条伸入试管内。
实验现象:
推断:
无明显现象
常温下,二氧化锰不分解产生氧气
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(3)另取一支试管,加入4 mL过氧化氢溶液,用药匙加入少量二氧化锰,将带火星的木条伸入试管内。
实验现象:
推断:
产生大量气泡,带火星的木条复燃
常温下,二氧化锰可以使过氧化氢分解产生氧气
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(4)待实验(3)的试管内的液体不再放出气泡时,重新加入4 mL过氧化氢溶液,再将带火星的木条伸入试管内。
实验现象:
推断:
又产生大量气泡,带火星的木条复燃
常温下,二氧化锰可以继续使过氧化氢分解产生氧气,即在反应前后二氧化锰的化学性质不变
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讨论与交流
1.综合上述几个实验,说一说在什么条件下更容易放出氧气?
过氧化氢+二氧化锰
2.上述【实验3-5】(4)可以重复多次,发现实验前后二氧化锰的质量与性质没有改变。根据这个事实,你对二氧化锰所起的作用有什么看法?
二氧化锰能促使过氧化氢分解,但它的质量在反应前后没有改变,说明它本身没有分解。
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催化剂:在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身质量和化学性质在化学反应前后都没有发生变化的物质。
催化作用:催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。
催化剂的特点:“一变二不变”
“一变”:
“二不变”:
能改变(加快或减慢)其他物质的化学反应速率。
在化学反应前后,本身的质量和化学性质不变。
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注意事项:
(1)改变其他物质的反应速率,指加快或减慢。
(2)在化学反应前后,催化剂的化学性质没有改变,但是物理性质可能改变。
(3)催化剂是针对具体反应而言的,如二氧化锰在过氧化氢分解制取氧气时,能够起催化作用,是催化剂;但二氧化锰不一定是其他化学反应的催化剂。
(4)在某个化学反应中,可以选择不同的物质做为催化剂。如过氧化氢分解制取氧气时,二氧化锰、氧化铁都可以做催化剂。
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实验室分解过氧化氢制取氧气
过氧化氢 氧气+水
二氧化锰
H2O2 H2O + O2
MnO2
1.反应原理
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2.实验室制取氧气发生装置的选择
下图是制取气体常用的发生装置,若用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气,你选择 。
选择依据:反应物的状态与反应的条件。
A
B
BC
C
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优点:
装置简单
优点:
方便添加液体
优点:可控制液体药品的滴加速率
几种常温固液型反应装置的比较
或
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3.收集装置的选择
下图是收集气体常用装置,若收集氧气,你选择 。
C
B
A
选择依据:气体的密度(与空气比较)或是否溶于水、是否与水反应。
AC
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4.如何检验氧气是否已收集满
向上排空气法:将带火星的木条放在集气瓶口,如果木条复燃,则说明氧气已经满了。
排水法:集气瓶里的水完全排净,集气瓶口冒出大气泡,说明氧气已经满了。
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5.如何检验收集到的气体是不是氧气
检验方法: 将带火星的木条放在集气瓶内,如果木条复燃,则说明该气体就是氧气。
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6.实验流程
查(气密性)→装(装药品)→定(固定装置)→收(收集气体)→验(检验气体)
可简记为:“茶庄定寿宴”
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思考:如何检验装置的气密性?
方法:用止水夹关闭橡皮塞(a处未画出),打开分液漏斗活塞,向漏斗中加入水,水面不持续下降,就说明气密性良好。
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观察这几个反应的反应物和生成物有何特点?
氯酸钾 氯化钾 + 氧气
二氧化锰
加热
高锰酸钾 锰酸钾 +二氧化锰+ 氧气
加热
过氧化氢 氧气+水
二氧化锰
反应物均为一种物质
生成物多种物质
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分解反应
1.定义:由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应。
3.反应特点:“一变多”
2.通式:AB→A+B
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思考:分解反应、化合反应与氧化反应之间有什么关系?
分解反应的特点是“一变多”,化合反应的特点是“多变一”,二者都属于化学基本反应类型,氧化反应不属于基本反应类型。
有氧参与的化合反应同时也是氧化反应,生成物仅有一种的氧化反应同时也是化合反应,二者属于交叉关系
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二、工业上制氧气
工业制氧气的方法:
分离液态空气(物理变化)
工业上制备大量氧气时,需要考虑成本是否便宜,原料是否容易获得,生产对环境有无负面影响等。
氮气
氧气
液态空气
升温蒸发
空气
降温
加压
(根据各成分沸点不同)
氩气
(沸点最高)
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随堂小结
过氧化氢制氧气
原理
流程:茶庄定寿宴
装置
发生装置
连接装置
收集装置
药品
工业制氧气:利用沸点不同
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典型例题
考点一:用过氧化氢制取氧气
【例1】用过氧化氢溶液制取氧气可选用的发生装置是 ;可选用的收集装置 。
B
C或D
A B C D E
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典型例题
考点二:催化剂
【例2】下列有关催化剂的说法正确的是( )A.在化学反应后其质量改变 B.催化剂能改变化学反应速率 C.实验室制氧气加入催化剂可增加生成氧气的量
D.在化学反应后其化学性质发生了变化
B
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典型例题
考点三:工业制氧气
【例3】关于工业制取氧气,下列有关说法不正确的是( )
A.液态空气是混合物
B.步骤②属于化学变化
C.氮气先被蒸发出来,说明氮气沸点比氧气低
D.得到的剩余液体大部分为液氧,颜色为淡蓝色
B
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