内容正文:
2.3 氧气的制备
学习重点
学习难点
1.实验装置的选择与组装。
2.催化剂的作用机制及 “催化作用” 与 “化学反应速率” 的关系。
3.工业制氧的原理与实验室制氧的本质区别。
学习重难点
1.实验室制取氧气的两种方法的反应原理、实验装置、操作步骤及注意事项。
2.分解反应的概念及实例判断,催化剂的定义及作用。
3.氧气的收集方法选择依据及验满方法。
新课导入
氧气在我们生活中无处不在,它不仅能支持燃烧,让物质燃烧得更剧烈,还在医疗急救、潜水、航天等领域发挥着至关重要的作用。比如医院里,重症患者需要吸氧来维持生命;潜水员在水下需要携带氧气瓶来保证呼吸。那么,在工业制造和普通实验室中,怎样才能比较容易地制得比较纯净的氧气呢?这节课,我们就来探索氧气的制取方法。
实验编号 现象
①加热试管,用排水法收集一瓶氧气
②把带有火星的木条插入集气瓶中
导管口有气泡冒出
木条复燃
(5)实验现象:
反应原理:
氧气的实验室制法
用氯酸钾制取氧气:
⑴.收集证据:
①氯酸钾是____色固体,在加热到近融化时能缓慢的放出氧气,同时生成氯化钾(白色固体);
白
②加热氯酸钾和二氧化锰(____色固体)的混合物,很快产生氧气。
黑
氯酸钾
二氧化锰
氯化钾 + 氧气
加热
2KClO3
加热
2KCl + 3O2
二氧化锰
查阅资料:
氧气的实验室制法
用氯酸钾制取氧气:
下图所示气体的发生装置中,可以用于高锰酸钾制氧气的有哪些?
⑵.获得结论:
A
B
C
D
E
√
1.怎样组装仪器、检查装置气密性?
2.为什么要在试管口放一团棉花?
(2)气密性检查:将导管的一端放入水中,用手紧握试管,若导管口有气泡冒出,移开手后过一段时间,导管中会形成一段水柱,则装置的气密性良好。
防止KMnO4粉末进入导管造成堵塞或污染水槽。
(1)组装顺序:自下而上、从左到右。
交流讨论
3.什么时候开始收集氧气?什么时候停止收集?
导管口有气泡连续、均匀冒出时开始收集;瓶内无水,瓶口有大气泡向外冒出时停止收集。
三、氧气的实验室制法
5.用过氧化氢制取氧气:
②下图所示气体的发生装置中,可以用于过氧化氢制氧气的有哪些?
⑵.获得结论:
A
B
C
D
E
√
√
√
?
?
?
?
三、氧气的实验室制法
5.用过氧化氢制取氧气:
⑵.获得结论:
装置的组装原则:从下向上,从左向右。
③用过氧化氢制取氧气的装置:
排水法
不溶或难溶于水的气体
且不与水发生反应
向上排空气法
密度比空气大的气体
收集方法取决于:①气体的溶解性;②气体的密度
收集装置
发生装置
收集装置
2.高锰酸钾制氧气
(5).收
集气瓶内装满水,倒扣在水槽中(瓶口在水面下),当导管口有气泡连续均匀地冒出时,开始收集(否则收集的氧气中混有空气)。当有气泡从瓶口向外冒时表明瓶内已经集满氧气,在水下盖好玻璃片取出,正放在桌面上(氧气的密度比空气的大,正放可减少氧气的逸散)
(6).离
(7).熄
实验结束后,先将导管从水槽中撤离,后熄灭酒精灯(防止水槽中的水倒吸,炸裂试管)
2.高锰酸钾制氧气
1
2
3
4
5
6
7
三、氧气的实验室制法
3.用高锰酸钾制取氧气:
将带火星的木条伸入集气瓶内,若木条复燃,则为氧气。
检验氧气:
三、氧气的实验室制法
3.用高锰酸钾制取氧气:
将带火星的木条伸入集气瓶口,若木条复燃,则为氧气满了。
验满:
重点知识:高锰酸钾制氧气
Q1
如何检查装置气密性?
Q2
为什么要在试管口放置一小团棉花?
Q3
气体收集完毕时应当如何操作?
Q2
为什么要预热?怎么预热?
学以致用
KClO3 KCl + O2
加热
MnO2
氯酸钾
氯化钾
氧气
氯酸钾制氧气实验原理:
这也是一个分解反应
实验装置该如何选择?
实验
编号 现象 分析
(1)
(2)
(3)
结论
带火星的木条不能复燃
常温下过氧化氢溶液分解缓慢,放出的氧气很少,不足以使带火星的木条复燃
带火星的木条复燃
二氧化锰加速了过氧化氢溶液的分解
二氧化锰能加快过氧化氢制氧气的速率,本身未见变化
带火星的木条又复燃
氧气是过氧化氢分解产生的,二氧化锰只起到加快产生氧气的作用
(2)催化剂的特点———“一变”“二不变”
①“一变”:改变其他物质的化学反应速度
能改变物质化学反应速率,而本身的质量和化学性质没有发生变化的物质
改变:可以是加快,也可以是减慢
但不能增大或减少生成物的质量
(1)催化剂的定义
3.下列氧气的检验和用排空气法收集氧气的验满方法表述都正确的是( )
A.将带火星的木条伸入瓶中;将带火星的木条伸入瓶中
B.将带火星的木条放在瓶口;将带火星的木条伸入瓶中
C.将带火星的木条伸入瓶中;将带火星的木条放在瓶口
D.将带火星的木条放在瓶口;将带火星的木条放在瓶口
C
4.某同学用高锰酸钾制取氧气并用排水法收集的过程中,发生了试管破裂现象,原因可能是( )
①没有使试管均匀受热 ②试管外壁潮湿 ③试管口没有略向下倾斜 ④加热时试管与灯芯接触 ⑤收集完氧气,先撤酒精灯
A.①②③④⑤ B.①②③⑤
C.①②③④ D.①②⑤
A
下面是三个实验室制取氧气的文字表达式,有什么共同特征?
4
分解反应
反应物一种
生成物两种或两种以上
氯酸钾 氯化钾+氧气
过氧化氢 水+氧气
高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气
二氧化锰
二氧化锰
加热
加热
分解反应:由一种物质生成两种或两种以上新物质的反应。
特点
一变多
表达式
A→B+C+···
分解反应和化合反应都属于化学基本反应类型
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