内容正文:
课题3 制取氧气
第1课时
第二单元 空气和氧气
化 学 组
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潜水员在潜水时总是在身后背着一个氧气瓶。你知道氧气瓶中的氧气是怎样制取的吗?
2
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导 入 新 课
氧气
医用氧气袋
3
学习目标
1.了解氧气的工业制法及反应原理。
2.初步学习在实验室用高锰酸钾制取氧气的反应原理。
3.通过高锰酸钾制取氧气的学习,了解实验室制取气体的一般思路与方法,能根据气体的性质,选择正确的装置制取和收集气体。
4
氧 气 的 制 取
思考:制取氧气的方法有哪些?它们适合在实验室中制取氧气吗?为什么?
1.植物的光合作用
不方便收集气体,不适合
光能
叶绿体
二氧化碳+水
有机物+氧气
实验室
不便操作
光合作用
5
思考:制取氧气的方法有哪些?它们适合在实验室中制取氧气吗?为什么?
2.加热氧化汞
会生成有毒的汞,不环保,不适合
选择或评价的标准:
1.原理是否正确 2.实验操作是否简单安全
3.是否节能环保 4.反应的速率是否适中
5.是否造价低廉等
2HgO 2Hg + O2
△
↑
氧 气 的 制 取
6
氧气的工业制法
7
氧气的工业制法
一、工业上制取氧气的方法 分离液态空气法(物理变化)根据氧气(O2)和氮气(N2)的沸点不同
原 理
过 程
液态空气
液态氧气
氮气
降温加压
控制温度在
-1960C~-1830C
空气
液化
蒸发
液氧(储存在蓝色钢瓶中)
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氧气的工业制法
膜分离技术制取氧气
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氧气的实验室制取法
氧气的制取方法可分为:
二、实验室制法
一、工业上制取氧气O2的方法
方法一:高锰酸钾分解法(KMnO4)
方法二:过氧化氢分解法(H2O2)
工业上制取氧气的方法 分离液态空气法(物理变化)根据氧气(O2)和氮气(N2)的沸点不同
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高锰酸钾法制取氧气
方法一:加热高锰酸钾法(KMnO4)
1.药品:
2.反应原理:
高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气
加热
(KMnO4) (K2MnO4) (MnO2) (O2)
高锰酸钾法(KMnO4)暗紫色固体
2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
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高锰酸钾法制取氧气
发生装置
收集装置
排水法
向上排空气法
向下排空气法
固固加热型
固液常温型
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高锰酸钾法制取氧气
特种部队用高锰酸钾野外生火
氧气助燃
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高锰酸钾法制取氧气
3.实验装置
原理:
高锰酸钾
KMnO4
锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
K2MnO4 MnO2 O2
加热
加热高锰酸钾制取氧气时应选择哪些仪器用于反应和收集气体呢?
实验药品
反应条件
1.反应仪器:
能加热
能加橡胶塞,导出气体
试管
2.加热仪器:
酒精灯
暗紫黑色固体
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高锰酸钾法制取氧气
应选择哪些仪器用于反应和收集气体呢?
原理:
高锰酸钾
KMnO4
锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
K2MnO4 MnO2 O2
加热
气态产物
3.收集气体的仪器:
集气瓶
4.夹持仪器:
铁架台
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高锰酸钾法制取氧气
反应原理
高锰酸钾
加热
锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
KMnO4
K2MnO4
MnO2
O2
防止冷凝水流至热的试管底部,避免试管破裂
固-固加热型装置
药品平铺
外焰加热
试管口略向下倾斜
试管口放一团棉花
防止加热时高锰酸钾粉末进入导管
发生装置:
反应物状态:固体
反 应 条 件:加热
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高锰酸钾法制取氧气
反应原理
高锰酸钾
加热
锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
KMnO4
K2MnO4
MnO2
O2
排水法
向上排空气法
收集装置:
氧气的性质:不易溶于水、密度比空气大
方法 排水法 向上排空气法
优缺点 收集到的气体较纯净、但不干燥 收集到的气体较干燥、但不纯净
注意事项 导管口伸到集气瓶口 导管伸到接近集气瓶底部
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高锰酸钾法制取氧气
一.用高锰酸钾制氧气
3.实验装置
发生装置
收集装置
酒精灯
试管
铁架台
玻璃导管
集气瓶
水槽
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高锰酸钾法制取氧气
发生装置
固-固加热型
依据反应物状态和反应条件
发生装置的选择:
反应物状态 固体
反应条件 加热
若反应物为固体且反应需要加热,则选用固——固加热型。
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高锰酸钾法制取氧气
依据气体密度和气体溶解性
收集装置的选择:
20
高锰酸钾法制取氧气
3.
实
验
装
置
发生装置:
收集装置:
固-固加热型
排水法(氧气不易溶于水且不与 水反应)—较纯
向上排空气法(氧气的密度比空气的略大)—较干燥
排水法
向上排空气法
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高锰酸钾法制取氧气
2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
反应原理:
高锰酸钾
锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
加热
自下而上、从左到右
安装顺序
3.实验装置
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高锰酸钾法制取氧气
4.实验步骤:
①查:
连接仪器,检查装置气密性
②装:
把少量高锰酸钾装入试管中,在试管口放一团棉花;
③定:
④点:
点燃酒精灯加热(须预热)
⑤收:
排水法收集氧气(等气泡连续均匀放出时再开始收集);
⑥离:
实验完毕,先把导管撤离水面;
⑦熄:
熄灭酒精灯,停止加热,冷却后拆除装置。
把试管固定在铁架台上;(先下后上,先左后右)
查、装、定、点、收、离、熄。
(茶庄定点收利息)
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高锰酸钾法制取氧气
实验编号 现象
(1)
(2)
水槽内导管口有气泡冒出,气泡进入集气瓶,瓶内的水排入水槽中
把带有火星的木条伸入盛有氧气的集气瓶中,木条复燃
5.实验现象:
检验氧气
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高锰酸钾法制取氧气
6.氧气O2的检验和验满
用排水法收集:当集气瓶中的水排完,集气瓶口有大量气泡冒出,证明已收集满。
用向上排空气法收集时,将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,证明已收集满。
验
满
将带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,证明是氧气。
如何判断集气瓶中的氧气是否收集满?
检验:
检验放瓶口,验满放瓶中
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高锰酸钾法制取氧气
7.注意事项:
①用高锰酸钾法制取氧气时,在试管口放一团棉花(防止加热时试管内的粉末状物质进入导管而堵塞导管)
②试管口略向下倾斜(防止冷凝水回流至热的试管底部,使试管炸裂)
③试剂平铺在试管底部(增大受热面积,便于均匀受热);
④试管内的导管稍微露出橡胶塞即可(便于气体导出,太长不利于气体排出)
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高锰酸钾法制取氧气
⑤用排水法收集气体时,导管伸到瓶口处即可,当导管口连续并比较均匀地放出气泡时才可以开始收集。(因为刚加热时产生的气泡中混有空气,这时的气体不纯)
7.注意事项:
⑥实验结束,先撤导管,后熄灭酒精灯(防止水槽中的水倒吸入热的试管底部,使试管炸裂)
⑦收集满的氧气,应正放在桌面上,并用玻璃片盖上(氧气密度比空气的略大)
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高锰酸钾法制取氧气
总结提升
选取制备药剂
明确反应原理
确定反应装置
选择实验仪器
知道实验步骤
氧气的检验和验满
制备氧气
高锰酸钾
发生装置
收集装置
查、装、定、点、收、离、熄
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高锰酸钾法制取氧气
1.发生装置的选择:
固—固加热型
发生装置从制取气体的原理出发,根据反应物的状态和反应条件决定,发生装置分为:固—固加热型(反应物都是固体,且需要加热)和固—液常温型(反应物是固体和液体的混合物,且不需要加热)
固—液常温型
P146补充:气体的制取,实验装置的选择依据:
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高锰酸钾法制取氧气
2.收集装置的选择:
收集装置的选择:依据是什么呢?
排水法
气体不易溶于水
气体不与水反应
可用于收集氧气
气体的密度和溶解性
收集装置
排空气集气法
不与空气反应
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高锰酸钾法制取氧气
2.收集装置的选择:
向上排空气法
向下排空气法
密度比空气大
密度比空气小
可用于收集氧气
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高锰酸钾法制取氧气
2.收集装置的选择:
收集装置由气体的密度和溶解性决定,分为:
收
集
装
置
排水法:
排空气法
收集不易溶于水或难溶于水,且不与水发生反应的气体
收集密度比空气大,不与空气中的物质反应,无毒的气体
收集密度比空气小,不与空气中的物质反应,无毒的气体
(较干燥)
(较纯)
P146补充:气体的制取,实验装置的选择依据:
向上排空气法:
向下排空气法:
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练 习 与 应 用
练习与应用
1.(P48)实验室用高锰酸钾制取氧气的实验中,不需要使用的一组仪器是( ) A.烧杯、玻璃棒 B.试管、集气瓶
C.酒精灯、铁架台 D.导管、单孔橡胶塞
A
2.工业制氧气采用分离液态空气法,先将空气液化,然后逐渐升温,关于这个过程的描述不正确的是( )
A.属于化学变化
B.利用了物质的沸点不同
C.分离出氮气,再分离出氧气
D.分离得到的氧气装入蓝色钢瓶中储存
A
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3.(P48)以下是实验室用高锰酸钾制取氧气并用排水法收集的主要操作步骤:①将试管固定在铁架台上;②检查装置的气密性;③点燃酒精灯,先使试管受热均匀,然后对准试管中盛放试剂的部位加热;④将试剂装入试管,用带导管的单孔橡胶塞塞紧试管;⑤收集完毕,将导管从水槽中取出;⑥用排水法收集氧气;⑦熄灭酒精灯。请回答下列问题。
(1)该实验正确的操作顺序是 (填序号)。
(2)可以用排水法收集氧气,体现了氧气 的性质。
(3)验证一瓶无色气体是氧气的简单方法是
。
②
查装定点收离熄
④
③
①
⑥
⑤
⑦
不易溶于水
将带火星的木条伸入集气瓶内,如果木条复燃,则证明是氧气
练 习 与 应 用
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4.下图是加热高锰酸钾制取氧气的部分操作,其中错误的是( )
A.检查装置气密性
B.装入高锰酸钾
C.收集氧气
D.氧气验满
D
5.下列关于的制取、验满及性质实验操作错误的是 ( )
C
A.制备
B.收集
C.验满
D.助燃性
练 习 与 应 用
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课 堂 小 结
课题3(第1课时)
制取氧气
1
2
氧气的工业制法(根据沸点不同)
氧气的实验室制法
反应原理
发生装置
收集装置
验满方法
验证方法
物理变化
化学变化
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课 后 练 习
1.实验室加热高锰酸钾制取氧气,有如下操作步骤,其操作顺序正确的是( ) ①加热药品; ②检查装置的气密性; ③把药品装入试管中,并把装置安装好; ④用排水法收集氧气;⑤从水槽中取出导管; ⑥熄灭酒精灯
A.②③①④⑤⑥ B.②③①④⑥⑤ C.③②①④⑥ D.③②①④⑤⑥
A
2.实验室用高锰酸钾制取氧气,不需要用到的一组仪器是( )
A
A.烧杯、玻璃棒 B.大试管、集气瓶
C.酒精灯、铁架台 D.导管、单孔橡胶塞
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课 后 练 习
3.根据右图回答问题。
(1)仪器a的名称是 。(2)加热高锰酸钾制取氧气的化学方程式为
。
(3)收集氧气的装置是______(填序号)。(4)将带火星的木条放在瓶口,若观察到 ,说明瓶中已充满氧气。
酒精灯
B
木条复燃
2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
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课 后 练 习
4.某气体只能用排水法收集(如图),下列说法正确的是( )
A.当导管口开始有气泡冒出时立即收集
B.当集气瓶口冒出大量气泡时停止收集,取出,再用玻璃片粗糙面盖上
C.当集气瓶口冒出大量气泡时停止收集,在水下用玻璃片光滑面盖上,取出
D.该气体具有的性质是:不易(或难溶于水);密度与空气接近或与空气中的成分反应
D
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课 后 练 习
6.氨气在通常情况下是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,极易溶于水。实验室常用加热氯化铵和熟石灰两种固体混合制取氨气。则实验室制氨气的发生装置可选用_____,其理由是_____________________________,收集氨气可选用______,理由是________________________________ _
A
B
C
D
E
A
E
反应物是固体,反应条件要加热
氨气极易溶于水,且密度比空气小
40
感谢聆听
化 学 组
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Lavf57.83.100
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