内容正文:
3.2 氧气的制取
第三单元
维持生命的物质——氧气、水
学习沉淀反应判断时,推荐完成专题练习题巩固理解。多思考反应原理。理解元素周期律。学习食品添加剂时,记录学习日记。培养科学探究精神。及时请教不懂的问题。学习化肥种类区分时,可以通过制作知识卡片来强化记忆。注意实验安全操作。注意物质状态符号。学习有机化合物命名时,尝试编写记忆口诀。学习高分子化合物时,与同学互相讲解能加深印象。掌握基本操作规范。重视环保意识培养。重视实验现象观察。理解能量变化图示。
一、实验室制氧气
2. 分解过氧化氢制取氧
观察活动>>>
实验目的: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。
【实验3-5】
(1)用量筒量取4mL过氧化氢溶液加入试管中,将带火星的木条伸进试管内,结果怎样?
(2)取少量二氧化锰装入另一试管中,将带火星的木条伸进
试管内,结果怎样?
(3)再取少量二氧化锰于第三支试管中,再量取4mL过氧化氢
溶液加入,将带火星的木条伸进试管内,有什么现象发生?
(4)待实验(3)的试管内的液体不再放出气泡时,重新加入4mL过氧化氢溶液,再将带火星的木条伸进试管内,又有什么
现象发生?
学习沉淀反应判断时,推荐完成专题练习题巩固理解。多思考反应原理。理解元素周期律。学习食品添加剂时,记录学习日记。培养科学探究精神。及时请教不懂的问题。学习化肥种类区分时,可以通过制作知识卡片来强化记忆。注意实验安全操作。注意物质状态符号。学习有机化合物命名时,尝试编写记忆口诀。学习高分子化合物时,与同学互相讲解能加深印象。掌握基本操作规范。重视环保意识培养。重视实验现象观察。理解能量变化图示。
实验步骤 观察到的现象 推断
(1)用量筒量取4mL过氧化氢溶液加入试管中,将带火星的木条伸进试管内,结果怎样?
(2)取少量二氧化锰装入另一 试管中,将带火星的木条伸进 试管内,结果怎样?
(3)再取少量二氧化锰于第三支试管中,再量取4mL过氧化氢溶液加入,将带火星的木条伸进试管
内,有什么现象发生?
(4)待实验(3)的试管内的液体不再放出气泡时,重新加入4mL 过氧化氢溶液,再将带火星的木条伸进试管内,又有什么现象发生?
有少量气泡产生,
带火星的木条不复燃
无气体产生,
带火星的木条不复燃
试管内产生大量气泡,带火星的木条复燃
试管内产生大量气泡,带火星的木条复燃
过氧化氢分解产生气体,但反应速率慢
二氧化锰不能直接
分解产生氧气
过氧化氢分解产生
气体,二氧化锰能
促进过氧化氢分解
氧气是过氧化氢分解
产生的,二氧化锰只是
起到加快反应的作用
结论:二氧化锰能加快过氧化氢制氧气的速率,
二氧化锰本身未发生变化
1.比较上述几个实验,过氧化氢在什么条件下更容易分解放出氧气?
过氧化氢在有二氧化锰存在的条件下更容易分解放出氧气。
2.上述【实验3-5】(4)可以重复多次,而且若在实验前准确称出二氧化锰的质量,实验后将二氧化锰回收、干燥、再称量,会发现它的质量没有改变。根据这个事实,你对二氧化锰所起的作用有什么看法?
二氧化锰能促进过氧化氢分解,它的质量和化学性质在反应前后都不变。
观察活动>>>
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对比实验
对比实验是指设置两个或两个以上的实验组,通过对
结果的比较分析,来探究各种因素与实验对象的关系。每次只能改变一个因素,除了改变的那个因素外,其他因素应该保持一样。如[实验3-5](1)和(3)中产生氧气的速率不同,在这一组实验中,除了有无二氧化锰外,过氧化氢溶液的
浓度和体积均相同。通过对实验结果的比较分析,可以知道二氧化锰能加速过氧化氢溶液的分解,这样的实验方法称为对比实验。
思路与方法指引>>>
催化剂和催化作用
1. 概念
催化剂:在化学反应中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称为催化作用。
2. 特点
特点
一“变”
两“不变”
本身的质量不变
本身的化学性质不变
改变其他物质的化学反应
速率,包括加快和减慢
学习沉淀反应判断时,推荐完成专题练习题巩固理解。多思考反应原理。理解元素周期律。学习食品添加剂时,记录学习日记。培养科学探究精神。及时请教不懂的问题。学习化肥种类区分时,可以通过制作知识卡片来强化记忆。注意实验安全操作。注意物质状态符号。学习有机化合物命名时,尝试编写记忆口诀。学习高分子化合物时,与同学互相讲解能加深印象。掌握基本操作规范。重视环保意识培养。重视实验现象观察。理解能量变化图示。
反应中,二氧化锰既不是反应物也不是生成物,只是一种催化剂,应算作一个反应条件,所以二氧化锰写在箭头的上方
过氧化氢在二氧化锰催化下产生氧气,这个反应的文字表达式是:
此外,实验室还用在二氧化锰催化作用下加热氯酸钾的方法制取氧气。文字表达式是:
反应中,二氧化锰既不是反应物也不是生成物,只是一种催化剂,应算作一个反应条件,所以 二氧化锰写在箭头的上方
过氧化氢在二氧化锰催化下产生氧气,这个反应的文字 表达式是:
此外,实验室还用在二氧化锰催化作用下加热氯酸钾的 方法制取氧气。文字表达式是:
学习沉淀反应判断时,推荐完成专题练习题巩固理解。多思考反应原理。理解元素周期律。学习食品添加剂时,记录学习日记。培养科学探究精神。及时请教不懂的问题。学习化肥种类区分时,可以通过制作知识卡片来强化记忆。注意实验安全操作。注意物质状态符号。学习有机化合物命名时,尝试编写记忆口诀。学习高分子化合物时,与同学互相讲解能加深印象。掌握基本操作规范。重视环保意识培养。重视实验现象观察。理解能量变化图示。
反应原理 反应物状态 反应条件 氧气的性质
固体 加热 氧气________溶于水,且 不与水反应。
氧气的密度比空气略_____。
高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气
加热
过氧化氢 水+氧气
二氧化锰
氯酸钾 氯化钾+氧气
二氧化锰
加热
固体和液体
催化剂、加热
固体和固体
催化剂
不易
大
发生装置
实验装置
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实验装置
收集装置
实验装置
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讨论与交流 >>>
1.请比较:实验室制取氧气的三种反应中,除了生成物都有氧气之外,还有什么其他共同之处?
反应物都是一种,生成物都是两种或两种以上。
2.与上节所学的化合反应对比,本节所学的三种制取氧气的化学反应有什么不同特点?
分析下列三个化学反应有什么共同的特征?
加热
高锰酸钾
锰酸钾+二氧化锰+氧气
二氧化锰
过氧化氢
加热
二氧化锰
氯酸钾
水 + 氧气
氯化钾 + 氧气
一种
反应物
两种或两种以上生成物
学习沉淀反应判断时,推荐完成专题练习题巩固理解。多思考反应原理。理解元素周期律。学习食品添加剂时,记录学习日记。培养科学探究精神。及时请教不懂的问题。学习化肥种类区分时,可以通过制作知识卡片来强化记忆。注意实验安全操作。注意物质状态符号。学习有机化合物命名时,尝试编写记忆口诀。学习高分子化合物时,与同学互相讲解能加深印象。掌握基本操作规范。重视环保意识培养。重视实验现象观察。理解能量变化图示。
由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应
反应物种类 生成物种类 反应特点
化合反应
分解反应 一种 两种或两种以上 “一变多”
两种或两种以上
一种
“多变一”
表达式
特点
一变多
A→B+C+···
分解反应和化合反应的对比
分解反应
定义
工业上制备大量氧气时,需要考虑成本是否低廉,原料是否容易获得,生产对环境有无负面影响等。
1.分离液态空气法
(1)原理:利用液态空气中液氮(沸点是-196℃)和液氧(沸点是-183℃)的沸点不同,采用低温、加压、蒸发的方法得到氧气)。
(2)过程:
干燥
降尘
降温
压缩
-196℃
蒸发
空气 洁净空气 液态空气
氮气
液氧
二、工业制氧气
学习沉淀反应判断时,推荐完成专题练习题巩固理解。多思考反应原理。理解元素周期律。学习食品添加剂时,记录学习日记。培养科学探究精神。及时请教不懂的问题。学习化肥种类区分时,可以通过制作知识卡片来强化记忆。注意实验安全操作。注意物质状态符号。学习有机化合物命名时,尝试编写记忆口诀。学习高分子化合物时,与同学互相讲解能加深印象。掌握基本操作规范。重视环保意识培养。重视实验现象观察。理解能量变化图示。
二、工业制氧气
1.分离液态空气法
2.膜分离技术法
空气 具有氧气富集功能的薄膜 含氧较高的富氧空气 含氧气90%以上的富集空气
通过
得到
多级分离
物理
变化
课堂小结
高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气
加热
过氧化氢 水+氧气
二氧化锰
氯酸钾 氯化钾+氧气
二氧化锰
加热
制取氧气
一、实验室制氧气 二、工业制氧气
催化剂和催化作用
“一变两不变”
分解反应
X→A+B “一变多”
发生装置:固固加热型
收集装置:排水法、
向上排空气法
实验步骤:茶庄定点收利息
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