内容正文:
第1节 空气的成分
(第3课时)
第1章 我们呼吸的空气
科学浙教版(2024) 八年级下册
01 氧气的制取
02 化合反应和分解反应
知识目标
明确氧气制取原理,知晓化合反应与分解反应的本质特征。
认识氧气的重要用途,树立规范实验、合理利用资源的意识。
能分析氧气制取实验的关键操作,运用反应类型特点判断化学反应类别。
科学观念:
科学思维:
态度责任:
素养目标
课堂导入
地球上大部分的氧气是由海洋中的藻类和陆地植物产生的,尤其是热带雨林,因其植被丰富,光合作用强烈,被称为“地球之肺”,对维持全球氧气含量起着至关重要的作用。
在实验室里,如何制取氧气?
PART 01
氧气的制取
氧气的制取
01
1、氧气的工业制法
(1)空气冷冻分离法
①原理
②流程
利用氮气和氧气的沸点差异,先将空气压缩降温液化,再低温蒸发,沸点低的氮气先汽化,分离出液氧,该方法属于物理分馏法。
氧气的制取
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(2)膜分离技术
利用膜分离技术,在一定压力下让空气通过具有富集氧气功能的薄膜,可以得到含氧量较高的富集空气。利用这种膜进行多级分离,可以得到含90%以上氧气的富集空气。
氧气的制取
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2、氧气的实验室制法
(H2O2)
(H2O)
(O2)
过氧化氢
水 + 氧气
二氧化锰(MnO2)
实验室里常用分解过氧化氢(H2O2)的方法来制取氧气。其反应过程如下:
过氧化氢溶液为无色透明液体,俗称双氧水,在医疗上可用于消毒防腐。在常温下过氧化氢可以分解放出氧气。
氧气的制取
01
1.在烧瓶中先加入少量(约0.5g)的二氧化锰,再加入50mL水。然后,在分液漏斗中加入20~50mL10%的过氧化氢溶液。
分液漏斗
烧瓶
集气瓶
水槽
氧气的制取
01
2.旋转分液漏斗的活塞,滴加过氧化氢溶液,待装置中排净空气后,用排水法收集气体并验证收集的是氧气。
④收集气体
⑥氧气的检验
①向集气瓶内注满水
②把集气瓶倒扣在水槽中
③排出发生装置和导管里的空气
⑤将集气瓶正放
氧气的制取
01
使用分液漏斗的优点是什么?如果将分液漏斗换成长颈漏斗,则应该注意什么?
①分液漏斗可以控制液体的加入量,从而控制反应
的速率、反应的发生和停止。
②长颈漏斗下端管口要插入到液面以下,形成液封,
以防止产生的气体从漏斗处逸出。
分液漏斗
长颈漏斗
氧气的制取
01
3、催化剂(触媒)
在化学反应中改变(加快)反应速度,而本身的质量和化学性质在反应前后都没有变化的物质。
(1)定义
(2)特点
二氧化锰
一变:
两不变:
改变化学反应速度
质量不变、
化学性质不变
氧气的制取
01
(3)对“催化剂”的理解
在化学方程式中,催化剂写在“=”上方或下方,不能写在反应物、生成物位置。
①不改变生成物的质量
催化剂只改变反应速率,不影响最终产物的产量。
②具有专一性
一种催化剂通常只对某一反应或某类反应起作用(如MnO2不能催化所有化学反应)。
③不是反应物或生成物
氧气的制取
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一、目标
氧气的制取和性质研究
锥形瓶,分液漏斗,双孔橡皮塞,橡皮管,玻璃导管,药匙,集气瓶,坩埚钳,水槽,酒精灯,玻璃片,木条,火柴,粗铁丝,木炭,铝箔,澄清石灰水,过氧化氯,二氧化锰。
初步学会实验室制取氧气的方法,学习用排水法收集氧气。
二、器材
氧气的制取
01
2.检查装置的气密性。
三、过程
1.组装装置。按如图所示组装器材。
先关闭分液漏斗活塞,然后把导管的下端浸入水槽中,用手紧握锥形瓶壁。如果观察到导管口有气泡冒出,移开
手后一会儿,导管中出现一段水柱,就证明装
置不漏气。如果没有气泡冒出,就说明装置漏
气,应仔细查找原因,并改正装置。
氧气的制取
01
3.加入药品。
在维形瓶中加入3药匙的二氧化锰粉末和30mL水,塞紧带有分液漏斗和导管的橡皮塞,并在分液漏斗中加入30mL10%的过氧化氢溶液。
为获得平稳的气流,最合适的发生装置是 。
B
氧气的制取
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4.收集气体。
将集气瓶灌满水,倒置于水槽中,再小心旋转分液漏斗的活塞,滴加过氧化氢溶液。当导管口的气泡连续、均匀地逸出后,再把导管口伸入盛满水的集气瓶里,收集气体。当氧气收满时,立即关闭活塞。
氧气的制取
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5.观察收集到的气体的颜色: 。
6.用坩埚钳夹取一小块木炭,在酒精灯上烧至发红,然后将木炭由集气瓶口向下缓慢伸入,观察发生的现象: 。反应结束后,向集气瓶内加入澄清石灰水,振荡后,观察发生的现象:
。
木炭燃烧,发出白光,放出热量
无色
澄清石灰水变浑浊
氧气的制取
01
7.把2cm×5cm铝箔片的一端固定在粗铁丝上,另一端裹一根火柴。点燃火柴,待火柴将燃尽时,立即把铝箔伸入留有水、充满氧气的集气瓶中,有什么现象发生? 。
铝箔剧烈燃烧,发出白光,生成白色固体
①木炭在氧气中燃烧:
反应的文字表达式
碳 + 氧气
点燃
二氧化碳
(C)
(CO2)
(O2)
②铝箔在氧气中燃烧:
铝 + 氧气
点燃
氧化铝
(Al)
(Al2O3)
(O2)
氧气的制取
01
1.图中哪部分是气体发生装置,哪部分是气体收集装置?
发生装置
收集装置
氧气的制取
01
2.在做氧气性质实验时,将红热的木炭伸入集气瓶内时,为什么要缓慢伸入?
3.检验装置的气密性时,除了用手紧握的方法外,还可以用什么方法?
因木炭在氧气中燃烧放热并产生二氧化碳,易使集气瓶中氧气逸出,所以应由瓶口向下缓慢伸入。
用止水夹夹住橡皮管,打开分液漏斗的活塞,加入一定量的水并浸没漏斗下端管口,使锥形瓶与漏斗形成液面差,一段时间后,若漏斗中的液面不下降,说明装置不漏气。
氧气的制取
01
实验室里制取氧气,也可以用分解氯酸钾(KCIO3)的方法,实验装置如图所示,其反应过程表示如下:
氯酸钾
氯酸钾
氯化钾 + 氧气
(KClO3)
(KCl)
(O2)
二氧化锰(MnO2)
PART 02
化合反应和分解反应
化合反应和分解反应
02
在研究氧气的化学性质及制取氧气的过程中,我们接触了许多化学反应,你是否注意过这些化学反应有什么不同?
1.写出下列反应的文字表达式。
①硫在氧气中燃烧: ;
②铁丝在氧气中燃烧: ;
③用氯酸钾制取氧气: ;
④用过氧化氢制取氧气: ;
硫 + 氧气 二氧化硫
点燃
铁 + 氧气 四氧化三铁
点燃
过氧化氢
水 + 氧气
二氧化锰
氯酸钾
氯化钾 + 氧气
二氧化锰
化合反应和分解反应
02
2.这四个化学反应的反应物和生成物的种类有什么相同和不同之处?
硫 + 氧气 二氧化硫
点燃
铁 + 氧气 四氧化三铁
点燃
氯酸钾
氯化钾 + 氧气
过氧化氢
水 + 氧气
二氧化锰
④
①
②
③
①②的反应物都是两种,生成物都是一种;③④的反应物都是一种,生成物都是两种。
二氧化锰
化合反应和分解反应
02
1、化合反应
由两种或两种以上的物质生成一种物质的反应叫做化合反应。
(1)定义
(2)反应特点:
多变一
(3)反应通式:
A+B+……→X
(4)举例
铝 + 氧气
点燃
氧化铝
碳 + 氧气
点燃
二氧化碳
化合反应和分解反应
02
2、分解反应
由一种物质生成两种或两种以上的物质的反应叫做分解反应。
(1)定义
(2)反应特点:
一变多
(3)反应通式:
X→A+B+……
(4)举例
过氧化氢
水 + 氧气
二氧化锰
碳酸
水 + 二氧化碳
课堂小结
课堂练习
【典例1】下面是实验室制取、收集、验满、验证氧气性质的装置或操作,其中错误的是( )
A. B. C. D.
C
【解析】A、用过氧化氢溶液制取氧气,应选择固液常温型发生装置,分液漏斗末端不需要伸入液面以下,图示操作正确;B、用排水法收集氧气时,集气瓶应装满水,待导管口有连续均匀气泡冒出时再进行收集,图示操作正确;C、氧气验满时,应将带火星的小木条放在集气瓶口,若木条复燃,说明氧气已收集满,图示操作错误;D、硫在氧气中燃烧时,集气瓶底应放一些水,防止二氧化硫污染空气,图示操作正确。
课堂练习
【典例2】下列关于催化剂的说法中,正确的是( )
A.催化剂在化学反应前后质量和性质都不发生改变
B.一种物质只能作一个反应的催化剂
C.一个反应可以有多种催化剂,它们的催化效果可能不同
D.一个反应只有一种催化剂
C
【解析】
A、催化剂在化学反应前后质量和化学性质都不发生改变 ,不符合题意;
B、一种物质可作多个反应的催化剂 ,不符合题意;
C、一个反应可以有多种催化剂,它们的催化效果可能不同 ,符合题意;
D、一个反应可有多种催化剂,不符合题意。
课堂练习
【典例3】小乐利用如图所示的装置和药品进行实验,下列有关该实验的分析正确的是( )
A.装有过氧化氢溶液的仪器是长颈漏斗
B.小乐想多次重复该实验以获得普遍规律,但是实
验中的二氧化锰不能重复利用
C.由于反应时快速产生氧气,使得广口瓶内的气压
不断增大,气球会变小,红墨水滴会左移
D.实验中的反应物只有过氧化氢,根据质量守恒定律,反应过程中其溶液总质量不变
【解析】A、装有过氧化氢溶液的仪器是分液漏斗;B、二氧化锰为催化剂,可重复利用;C、由于反应时快速产生氧气,使得广口瓶内的气压不断增大
,气球会变小,红墨水滴会左移;D、实验中的反应物只有过氧化氢,根据质量守恒定律,反应过程中因氧气的生成,溶液总质量不减小。
C
第1节 空气的成分
(第3课时)
科学浙教版(2024) 八年级下册
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