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3[1].2制取氧气第二课时


课题3.2

制取氧气

实验室制法

研究气体的实验室制法:
药品 ? 反应原理 ? 发生装置 ? 实验步骤 ? 收集装置 ? 检验方法 ? 验满方法 ? 注意事项
?

(一)、反应原理
二氧化锰 MnO2

1、过氧化氢
H2O2<

br />(无色液体)

氧气 + 水 O2
H2O

资料:过氧化氢俗称双氧水,属于强烈的氧化剂,作为生产加工助剂具有 消毒、杀菌、漂白等功能。双氧水在食品工业中可用于软包装纸的消毒、 罐头厂的消毒剂、奶和奶制品杀菌、面包发酵、食品纤维的脱色等,3%以 下的双氧水稀溶液还可用作医药上的杀菌剂。

(一)、反应原理
2、高锰酸钾 KMnO4 暗紫色固体
加热

锰酸钾+二氧化锰+氧气
MnO2 O2

K2MnO4

3、

氯酸钾
KClO3 白色固体

二氧化锰 加热

氯化钾+氧气
KCl O2

(二)、反应(发生)装置
③ ④

装置要点:
①酒精灯用外焰加热;

②试管口略向下倾斜;
① ③铁夹在距试管口1/3处;



④导气管略出胶塞。

气体发生(反应)装置

装置要点:
?

⑤用高锰酸钾 制氧气时,试 管口要放一团 棉花,防止高 锰酸钾粉末沿 导气管进入水 槽。

实验步骤是:
(1)连接装置,检查装置气密性。
连接装置(从左到右,自下而上)
检查气密性的方法:先将导 管一端伸入水中,然后用手 紧握试管,观察导管口有没 有气泡冒出或冷却后导管内 能否形成一段水柱。

(导管入水,手握外壁,气泡冒出,气密性好。)

实验步骤:
(1)连接装置,检查装置气密性。 (2)装药品,固定装置 (3)点燃酒精灯,加热 (4)收集气体 (5)先把导管移出水面(导管离开水 面), 后熄灭酒精灯。 步骤:查、装、定、点、收、离、熄

三:实验操作步骤:(排水法)
1、连接装置,检查装置气密性。 2、装药品,并在试管口放一团棉花 3、固定装置(由下到上组装,试管口略向下倾斜) 4、两个集气瓶装满水,用玻璃片盖住,倒放在水槽里 5、先均匀加热,再集中在有药品的部位加热—点 6、当气泡连续均匀地放出时,把导管伸入集气瓶里

收集,水排完后,在水面下用玻璃片盖住瓶口,将 集气瓶移出水槽,正放在桌上。
7、停止加热时,先把导管移离出水面,再熄灭酒精灯 步骤:(连)查、装、定、点、收、离、熄

四:气体收集装置

排水法

向上排空气法

向下排空气法 密度比空气小 的气体

不易溶于水或难 密度比空气大 溶于水的气体 的气体

收集装置的选择
气体
空气 空气

气体

向上排空气 法 小资料

向下排空气法

排水法

通常状况下,氧气不易溶于水,且不与水反应;在 0℃, 1个标准大气压下,其密度为1.429g/L,空气的密度为 1.293g/L。

四、收集方法:
1、排水法 (氧气不易溶于水) 2、瓶口向上排空气法 (O2密度略大于空气)

当导气管口冒出大量连续

气泡时才开始收集。

导气管应接近集气瓶底 部。

五、检验和验满方法:

1、检验:把带火星的木条伸入集气瓶 中, 木条复燃,证明是氧气。 2、验满: (1)向上排空气法:把带火星的木条放 在集气瓶口,木条复燃,证明氧气已经收 集满了。 (2)排水法:水没了(瓶口冒出大量气 泡)

1、药品平铺在试管底部
(使药品受热均匀)

2、铁夹夹在离试管口1/3处 3、导管伸入试管不能太长

原因:不利于气体的排出

4、试管口略向下倾斜

原因:防止冷凝水倒流至试管 底部,炸裂试管
5、用酒精灯的外焰先均匀预热,再 集中在有药品的部位集中加热, 6、等有连续的气泡产生时再收集

原因:刚加热时产生的气泡中混 有空气,这时的气体不纯

7、实验完毕,先撤导管,后移酒精灯

原因:防止试管冷却后,水槽内 的水沿导管上升,进入试管,使 试管炸裂
8、收集满的氧气,应正放在桌面上, 并用毛玻璃片盖上

原因:氧气密度空气略大

制取装置:
发生装置

铁架台 A__________B_________ 试管

导气 管 酒精灯 C__________D_________

集气瓶 水槽 E___________F_________

收集装置

1、例题:改正下图中的错误,

1、应用外焰对准药品加热 2、导气管应露出橡皮塞一点即可
3、铁夹应夹在试管的中上部

4、试管口应略低于试管底

小结:

实验室制取气体的 一般思路是什么?
固固加热型 固液不加热型

根据反应原理选择原料 根据反应物状态和反应条件 选择制气装置 根据生成气体的性质(物理) 选择收集装置

操作方法、检验、验满方法等

(液体)

(固体)

过氧化氢 H 2O 2

二氧化锰

水 + H 2O

氧气 O2

利用该原理,应选择怎样 的装置才可以得到一瓶纯净的 氧气呢?

过氧化氢制氧气和氯 酸钾制氧气的发生装 置能否相同?

固固加热型
反应物都是固体, 反应需要加热

固液不加热型
反应物是固体和 液体的混合物, 反应不需要加热

固液不加热型

使用长颈漏斗时,长颈漏斗的末端必须插 入液体中,防止生成的气体从长颈漏斗口 逸出,所以必须液封。

交流反思
在实验中出现了哪些问题?你是怎样的 解决的?
实验中的注意事项
1、实验前应首先检查装置的气密性; 2、长颈漏斗应没入液面以下,导管刚露出 橡皮塞即可;

3、当导管口有连续均匀的气泡产生时,再 收集气体;
4、取出后的集气瓶应正放。

课堂练习1
下图为实验室制取氧气的装置图,有哪些错误?为什 么?请改正。
长颈漏斗没有 插入液面下 没有用向上排 空气法收集

出气导管太长, 伸入了液面下

课堂练习2
B A

? 1 实验室制取氧气的发生装
ABC 置应选择___,收集装置应选 DE 择______。

C

D

? 2 实验室用石灰石和稀盐酸

来制取二氧化碳的发生装置
E BC 应选择______,收集装置应 D 选择______。

F

二、工业制法
? ? 原料:空气 原理:液态氮和液态氧的沸点不同,再 低温蒸发(属于物理变化)
降温 升温
氮气沸点 -196℃ 液氧沸点-183 ℃ (贮存在蓝色的 钢瓶中)

过程:空气

加压

液态空气
蒸发

思考:
如果用该装置收集

a

b

氧气,则从 口通入氧气

a

思考:
1、如果用该装置收集 氧气,则从 b 口 通入氧气。 2、如果用该装置收集密度 小于空气的气体,则气体 从 a 口通入。

a

b

1.医院给病人输氧时用到类似下图所示的装置 关于该装置,下列说法不正确的是 A.b导管连接供给氧气的钢瓶 B.b导管连接病人吸氧气的塑料管 C.使用该装置来观测是否有氧气输出 D.使用该装置用来观测氧气输出的速率

B

b

a

某校化学兴趣小组的同学利用下列装置进 写出仪器名称: ① 试管 ;② 量筒 。 行实验。 装置连接:为达到实验目的,各装置的 实验目的:粗略测定加热2g高锰酸钾所 正确连接顺序是:a→( c )( b )→d 收集到的氧气体积。 问题分析: 实验过程发现B瓶中的水变 反应原理:(用文字表达式表示)高锰酸 试管口没有放一团棉花使高锰酸钾 红了,原因是: 。 △ 粉末进入导管 钾制氧气:高锰酸钾→锰酸钾+二氧化锰+氧气 。 c d b ①


a
A

B

用下列装置收集氧气,氧气应从哪 口进入?

引导:

1、你知道可作为反应容器的仪器有哪些?

2、实验的目的是制取和收集气态产物, 如何将气体导出? 3、怎样收集气体?你的依据是什么?

加热氯酸钾制取氧气需要 哪些仪器? 怎样组装呢?

实验室用氯酸钾制取氧气装置图

反应原理:
?

1、

过氧化氢

二氧化锰

氧气 + 水

H2O2 MnO2 O2 H2O ? 2、 高锰酸钾 加热 锰酸钾+二氧化锰+氧气 KMnO4 O2 K2MnO4 MnO2
?

3、 氯酸钾

二氧化锰 加热

氯化钾+氧气

KClO3

KCl

O2

过氧化氢 高锰酸钾
一种物质

二氧化锰
加热

氧气

+



锰酸钾+二氧化锰+氧气
多种物质

分解反应:由一种物质生成两种或两 种以上物质的反应。 (特点:一变多)

例题:下列反应中属于分解反应的是(
12

)

1、氧化汞 → 汞 + 氧气
2、碱式碳酸铜 → 氧化铜 + 水 + 二氧化碳




3、铁+硫酸铜 → 硫酸亚铁 + 铜
4、蜡烛+氧气 → 水 + 二氧化碳

化合反应:两种或两种以上的物 质生成另一种物质的反应
特点:多变一
A + B → AB

分解反应:由一种反应物生成两种或
两种以上其他物质的反应。 特点:一变多 AB → A + B

辨别下列反应中的化合反应及分解反应:

? ? ? ? ?

1、水 氢气 + 氧气 2、木炭 + 氧气 二氧化碳 3、石蜡 + 氧气 水 + 二氧化碳 4、氧化钙 + 水 氢氧化钙 5、氢氧化铜 氧化铜 + 水

1、水

通电

氢气 + 氧气
点燃

2、甲烷 + 氧气

二氧化碳 + 水

3、镁 + 氧气

点燃

氧化镁

属于化合反应的是 属于分解反应的是

3 1

既是化合反应又是氧化反应是

3

作业:P78

3、4


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