4.3氧气的实验室制取（第二课时）课件---2024--2025学年九年级化学鲁教版（2024）上册

第四单元 我们周围的空气 第三节 氧气的实验室制取 （第二课时） 活动目标： 1.实验室制取氧气的原理，学习反应原理决定实验装置气体的性质决定气体的收集方法和验满方法。 2.通过实验的操作和观察，初步学习实验现象的观察方法 1 导入新课 在上节课我们确定了制取氧气较合适的反应物、以及也知道了如何控制反应条件达到最佳效果，在这之后我们该做什么？又要考虑什么？ 气体实验室制法的一般思路 反应原理 仪器装置 注意事项 药品 气体发生装置 实验步骤 气体收集装置 。 2 新课讲授 确定气体发生装置与收集装置 那么气体发生装置和收集装置应该根据什么条件来进行选择呢？ 发生装置的选取： 反应物和生成物的状态 选择原理： 反应的条件 状态：指的是气体、液体还是固体，固体是块状还是粉末 条件：是否需要加热 6 1. 固体二氧化锰与过氧化氢溶液混合制取氧气的反应不需要加热，可选用下列哪种实验装置?你的理由是什么? 都可以，但不同的装置优缺点不同。 发生装置变式： 添加液体方便 反应物用量增大 能控制反应速度 装置简单 容积小 添液不便 添液方便 容积小 添液方便 容积大 能控制反 应速度 发生装置的对比 8 A.固固加热型 B.固液不加热 C.固液加热 B.液液不加热 C.液液加热 其他发生装置 收集装置的选取： 排空气集气法 气体收集方法： 排水集气法 向上排空气集气法 向下排空气集气法 装置选择原理： 气体的溶解性 气体的密度 排水集气法： 对气体的要求： 1.收集的气体不与水发生化学反应 2.收集的气体难溶或微溶于水 对气体的要求： 收集的气体密度比空气大 收集的气体不与空气中成分发生化学反应 向上排空气法： 向下排空气法： 对气体的要求： 收集的气体不与空气中的成分反应 收集的气体的密度比空气小 （1）实验室常用氯化铵（NH4Cl）晶体和熟石灰 √ √ 选择合适的实验装置 [Ca(OH)2]粉末混合加热来制取氨气（NH3），同时生成氯化钙固体和水。已知氨气密度比空气小且易溶于水。 （2）实验室可用块状的硫化亚铁和稀硫酸常温下 √ √ 反应制取硫化氢气体，其中硫化氢气体是一种有臭鸡蛋气味且有毒的气体，密度比空气大且易溶于水。 选择合适的实验装置 根据氧气的性质，你认为可选用哪种装置收集氧气?其优缺点是什么? 根据氧气的密度比空气大且不与空气中的成分发生化学反应的性质，收集氧气可以用排空气收集法中的向上排空气法； 根据氧气不易溶于水且不与水发生化学反应的性质，收集氧气也可以用排水集气法 向上排空气法： 优点： 缺点： 排水集气法 优点： 缺点： 收集的气体较为干燥 收集的气体纯度不高，含有空气中密度和氧气较近的气体。 收集的气体纯度较高 收集的气体较为湿润，含有少量水蒸气 即在实验室中，采用利用催化剂分解过氧化氢制取氧气的实验中，可采用以下装置来进行。 √ √ √ 过氧化氢 水 + 氧气 无色液体 二氧化锰 无色液体 无色气体 黑色固体 反应原理： 实验装置： 向上排空气法收集 排水法收集 1.如图所示，按照自下而上、从左到右的顺序安装实验装置，并检查装置的气密性。 实验步骤： 2.先向锥形瓶中加入少量的二氧化锰 实验步骤： 3.再向分液漏斗中加入约15 mL8%的过氧化氢溶液 实验步骤： 4. 并将盛满水的集气瓶倒扣于水槽中 实验步骤： 实验步骤： 5.打开分液漏斗的活塞，将过氧化氢溶液缓缓滴入锥形瓶中，待导管口产生连续、均匀的气泡时，再把导管口伸入集气瓶中集气。 6. 集满后用玻璃片在水面下盖住瓶口，移出水面，正放在实验台上。 实验步骤： 如何检验收集到的气体是氧气? 将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，证明是氧气。 检验氧气： 如何检验收集到气体已收集满? 验满方法： 将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已经满了。 直接观察：集气瓶口冒出大气泡，说明氧气已经满了。 1.为什么长颈漏斗末端插到液面以下？ 解析：防止生成的气体从长颈漏斗的下端口逸出. 2.为什么分液漏斗末端可以不液封，不用伸到液面以下？ 解析：因为分液漏斗有活塞，可以封住气体不逸出。 3.为什么在发生装置中的导管露一点，排空气收集装置导管伸入瓶底？ 解析：便于气体排出和将空气排尽，以便收集到纯净的气体 4.在收集氧气集满时，要正放在桌面上？ 解析：因为氧气的密度比空气大，密度比空气大的气体需正放在桌面上，密度比空气的气体需倒放在桌面上。 5.为什么在收集氧气时，要等待导管口产生连续、均匀的气泡时，才开始收集氧气？ 解析：因为瓶内还有少量的空气，前面的排出的气体是空气，等气泡连续、均匀时，才是氧气，此时收集到的气体比较纯净。 1.物质的性质决定其用途，下列物质的用途只是利用其物理性质的是（ C ） A .酒精做燃料 B.氧气用气割 C.活性炭用于吸附色素 D.过氧化氢用于制取氧气 35 2.生活用品可以代替一些化学仪器。本实验利用了塑料瓶、注射器、吸管等进行实验，在该实验中相关说法错误的是（ B） A.塑料瓶相当于锥形瓶 B.注射器相当于长颈漏斗 C.吸管相当于导管 D.该装置可控制反应速率 3.某校学习小组利用二氧化锰与过氧化氢溶液混合制取氧气。 【提出问题】如何来测定生成O2的质量和体积，并处理数据。 【实验设计】通过下图I、Ⅱ两个实验分别测定10mL过氧化氢溶液和适量二氧化锰混合产生O2的质量和体积。 【分析与表达】 (1)实验工中发生反应的符号表达式: H2O2 → H2O+ O2 (2)实验I中，将小烧杯中的过氧化氢溶液加入大烧杯中，并不断搅拌，判断反应结束的现象是: 大烧杯内不在产生气体 ，电子天平示数不再变化。 (3)实验I中，先连接好装置， 检查装置气密性 (填操作名称)，然后装好药品，最后将10mL过氧化氢溶液 快速 (填“缓慢”或“快速”)推入烧瓶 (4)实验I数据处理得55mg O2,，实验中电子天平 不能 (填“能”或“不能”)用托盘天平代替。 38 (5)实验Ⅱ的实验记录如下: ①根据实验记录在坐标图中用圆滑曲线绘制出0~10min注射器内体积随时间变化的曲线 ②根据以上实验过程和数据综合分析，最终生成O2的体积是 40 mL. 4.兴趣小组用图1所示装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取相同质量的二氧化锰和氧化铜作催化剂，分别加入10mL相同浓度的过氧化氢稀溶液，按图1所示装置进行实验，实验时倾斜锥形瓶使过氧化氢溶液与催化剂接触。用传感器测量装置中气压的变化，如图2中曲线所示 41 【查阅资料】氧化铜(CuO)为黑色固体，不溶于水。 【提出问题】氧化铜在过氧化氢溶液分解过程中是否具有催化作用，其效果是否比二氧化锰更好? 【设计实验】以生成等体积的氧气为标准，设计了下列三组实验(其他可能影响实验的因素均忽略) (1)上述实验应测量的“待测数据”是收集等体积气气所需的时间 。 (2)若实验②比实验①的“待测数据”更 小 (填“大”或“小”)，说明氧化铜能加快过氧化氢的分解速率。 (3)从实验②反应后的剩余物通过过滤、洗涤、干燥的方法分离出氧化铜，若称得其质量为0.3g，说明氧化铜的 质量 在化学反应前后保持不变。再将该黑色粉末放入试管中，加入过氧化氢溶液，若观察到迅速产生气泡，说明黑色粉末的 化学性质 在化学反应前后保持不变。 【反思总结】 (4)氧化铜 能 (填“能”或“不能”)作过氧化氢的催化剂。实验②反应的文字(符号)表达式为 : H2O2 → H2O+ O2 。 (5)设计实验②和③是为了比较 氧化铜和二氧化锰的催化效果 。 (6)结合实验和曲线分析，两种催化剂中催化效率更高的是二氧化锰。 得出该结论的依据是 相同时间产生的气体的多少 。 EVCapture4.2.2软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn $$