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(共46张PPT)
第二单元　我们周围的空气
必做实验1　氧气的实验室制取
【实验目的】学习实验室制取氧气的方法。
实验 用品 实验仪器 酒精灯、试管、烧杯、集气瓶、铁架台等
实验药品 高锰酸钾 氯酸钾和二氧化锰 过氧化氢溶液和二氧化锰
反应原理 (化学方程式) 　 　 　 　 　 　
2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑
2KClO3
2KCl+3O2↑
2H2O2
2H2O+O2↑
发生 装置 选择依据:反应物的状态和反应条件
装置图 A B C
类型 固体加热型 固液不加热型
注意事项 1.用高锰酸钾制取氧气时,试管口需要放一团棉花,目的是 2.试管口略向下倾斜,目的是 　 　 1.装置A简单,加入的药品不能太多,防止产生气体的速率过快,不便于收集; 2.装置B中长颈漏斗末端要伸入液面以下,防止　 　; 3.装置C可以　
　防止加热时高锰酸钾粉末进入导管,堵塞导管　;
防止冷凝水倒流,使试管炸裂
生成的气体从漏斗末端逸出
控制反应速率　
(续表)
收集 装置 选择依据:气体的　 　、溶解性及能否与水或空气成分反应
装置图
排水法 向上排空气法
优缺点 收集的气体比较　 　,但含水蒸气 收集的气体比较　 　,但纯度不高
注意事项 当观察到导管口　 、 　时,再开始收集气体 导管要伸入集气瓶底部,目的是
　 　
密度
纯净
干燥
有连续
均匀的气泡冒出
排尽集气瓶内的空气
实验步骤 以加热高锰酸钾制氧气,排水法收集氧气为例:
1.查:连接好装置后,先检查　 　;
2.装:用　 　(或纸槽)把药品装入试管内,使药品平铺在试管底部;
3.定:把试管固定在　 　上;
4.点:点燃酒精灯,利用酒精灯火焰的　 　加热(先预热再加热);
5.收:收集氧气;
6.离:撤离导管;
7.熄:熄灭酒精灯
注意事项:用固体加热型发生装置和排水法收集氧气,实验结束时一定要先　 　,再　 　,防止　 ,
　
装置的气密性
药匙
铁架台
外焰
撤离导管
熄灭酒精灯
水槽中的水倒吸入试管中
使试管炸裂
检验
将带火星的木条　 　中,若观察到　 ,则证明该气体是氧气
验满
(1)排水法收集:当　 　时,证明已收集满;
(2)向上排空气法收集:将带火星的木条　 　,木条复燃,证明已收集满
集气瓶瓶口有较大气泡冒出
放在集气瓶瓶口
伸入集气瓶
木条复燃　
【实验分析与评价】
(1)用高锰酸钾制取并用排水法收集氧气时,水槽中的水变红,其原因是　 　。
(2)用过氧化氢溶液制取氧气,反应不需要加热,具有操作简便、节能、安全等优点,二氧化锰便于分离且不会产生有害物质,符合绿色化学的理念。
试管口没有塞一团棉花
(3)某同学用排水法收集到的氧气不纯,可能的原因是
(任写一点)。
　集气瓶中未装满水(或未等气泡连续、均匀冒出就开始收集,合理即可)　
(4)用固体加热型发生装置制取氧气时,出现了试管炸裂的情况,其原因可能是①加热时试管外壁有水;②加热时试管底部接触到了酒精灯灯芯;③加热时试管口没有略向下倾斜;
④　 　就直接加热等。

没有预热
【实验拓展】
　　一、发生装置的改进
同学们在实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰(用纱布等包裹)制取氧气,并对发生装置进行了改进(如右图所示),该装置具有的优点是　 　。
可以控制反应速率
　二、多功能瓶的使用
1.排空气法收集氧气
用图1装置收集氧气,气体应从导管　 　(选填“a”或“b”)端通入;若利用图2装置收集氧气,气体应从　 　(选填“c”或“d”)端通入。

a
d
2.排水法收集氧气
将图1装置装满水,用该装置收集氧气,氧气应从导管
　 　(选填“a”或“b”)端通入。
3.氧气的验满
用图1装置收集氧气,检验气体已经收集满的方法是
　 　 。
将带火星的木条放在导管b端,若木条复燃,则证明已经收集满
b
4.氧气的除杂
利用排水法收集的氧气中含有水分,利用图1装置除去水分,可在集气瓶中加入适量　 　干燥,氧气应从导管
　 　(选填“a”或“b”)端通入。
a
浓硫酸
常见实验1　空气中氧气含量的测定
【实验目的】测定空气中氧气的体积分数。
实验仪器 集气瓶、带橡胶塞和导管的燃烧匙、胶皮管、弹簧夹、酒精灯、烧杯等
实验药品 红磷、水
实验装置

　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　
实验原理(化学方程式) 　 　
实验过程 实验现象 实验结论
(1)检查装置的气密性 — —
(2)将集气瓶水面上方空间划分为5等份并加以标记 — —
4P+ 5O2 2P2O5
1.红磷要　 　;
2.弹簧夹要夹紧;
3.燃烧匙要　 伸入集气瓶,并塞紧橡胶塞;
4.集气瓶冷却至室温后再打开弹簧夹
(3)用弹簧夹夹紧胶皮管,点燃燃烧匙内的红磷后,立即伸入集气瓶中并塞紧橡胶塞,观察红磷燃烧的现象 红磷燃烧,产生大量　 　,放出热量 　 　(用化学方程式表示)
白烟
4P+5O2 2P2O5
足量
迅速　
【实验分析与评价】
1.不能用木炭代替红磷进行相同实验,原因是
　木炭在空气中燃烧消耗氧气,同时生成二氧化碳气体,使集气瓶内压强变化不大　。
2.进行相同实验测定空气中氧气含量时,选择的药品需要满足的条件为在空气中　 　,燃烧后的生成物　 　。
不是气体(若为气体,应选择适当的试剂吸收)
能燃烧且只与氧气反应
3.进行相同实验测定空气中氧气含量时,小明同学发现测定结果小于五分之一,可能的原因是　 ,
　 ;
而小方同学测出的结果略大于五分之一,可能的原因是
　弹簧夹未夹紧(或点燃红磷后没有立即伸入集气瓶中,合理即可)　。
红磷量不足(或装置漏气
或集气瓶未冷却至室温就打开弹簧夹,合理即可)
【实验拓展】
　　一、以下四个实验装置,均可用于“测定空气中氧气的含量”。
A　　 B　 　C　 　D
(1)拉瓦锡用装置　　(填写字母)定量研究了空气的成分,在密闭容器中,空气中的氧气与　 　反应,生成固态物质。人们沿着科学家的足迹,对反应物进行了优化,分别用铜粉、红磷等进行实验,其原理都是采用　 　(选填“物理”或“化学”)方法,从混合气体中除去某种气体,从而达到物质分离的目的。
化学
A
汞
(2)实验过程中,需要不断推拉注射器活塞的装置是
　 　(填字母),利用此装置进行实验,可能造成实验误差的因素是　 ,
　(答一点)。
合理即可)
B
药品的量不足(或实验结束后没有冷却到室温就读数
(3)与装置C相比,装置B、D的优点为　 、
　;反应结束后,待装置冷却至室温,打开弹簧夹,装置D中(试管容积为40 mL),注射器活塞从10 mL刻度处缓慢移动至　 　mL刻度处(误差忽略不计)。
操作简单、实验结果更准确(合理即可)
不污染空气
2
二、图1所示装置可用于测定空气中氧气的含量,图2是用该装置测得的实验过程中集气瓶内气压与时间关系图(该装置气密性良好,p0是集气瓶内初始气压)。下列说法正确的是
　 　(填字母)。
D
图1
图2
A.红磷的量对实验结果无影响　　　　　　　　
B.集气瓶中气压瞬间变大是由O2迅速消耗造成的
C.c点时反应刚好停止
D.b、c、d点时集气瓶中所含物质相同
氧气的性质与用途
1.(2020·江西)医疗急救中输氧,其中“氧”指的是 ( )
　　　　　 　　　　　 　　　　　
A.氧气 B.二氧化碳
C.臭氧 D.二氧化硫
A
2.(2020·江西)下列变化中属于缓慢氧化的是 ( )
A.动植物呼吸 B.碳酸分解
C.甲烷燃烧 D.　 　
A
铁生锈
氧气的性质及用途
2.1　下列有关氧气的说法正确的是 ( )
A.氧气的化学性质很不活泼
B.氧气极易溶于水
C.空气中含量最多的气体是氧气
D.氧气能供给呼吸
D
【解析】 A.氧气的化学性质比较活泼,错误;B.氧气不易溶于水,错误;C.空气中含量最多的气体是氮气,错误;D.氧气能支持燃烧和供给呼吸,正确。
实验室制取氧气的原理和装置
3.(2023·江西节选)下图是氧气的实验室制取与性质的有关实验示意图。
(1)图一中仪器①的名称是　 　。
铁架台
(2)实验室用装置A制取氧气的化学方程式为
　 　
　 　。加热药品前使试管
均匀受热的具体操作是
　 　。
将酒精灯火焰在试管下方来回移动
2KClO3 2KCl+3O2↑(或2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑)
(3)欲收集一瓶干燥的氧气,可从图一中选择的收集装置是
　 　(填字母)。
【解析】 (1)仪器①是铁架台。
(2)A装置为固体加热型发生装置,可用于加热氯酸钾和二氧化锰的混合物或加热高锰酸钾制取氧气。为了防止试管受热不均匀而炸裂,开始加热前需进行预热,其具体操作是将酒精灯火焰在试管下方来回移动。
C
(3)氧气密度比空气大,且不易溶于水,所以收集氧气一般用排水法或向上排空气法,而排空气法收集到的气体较干燥。
4.(2022·江西节选)根据下图回答有关问题:
图一
(1)图一中仪器①的名称是　 　。
(2)实验室用高锰酸钾制氧气,可从图一中选择的发生装置是　 　(填字母);使用装置D收集氧气时氧气应从导管口
　 　(选填“a”或“b”)端通入。
【解析】 (1)图一中仪器①的名称是酒精灯。
C
酒精灯
b
（2)实验室用高锰酸钾制氧气,该反应为固体加热型反应,发生装置选C;选择装置D利用排空气法收集氧气时,由于氧气密度比空气大,收集氧气时应长进短出,氧气应从导管口b端通入。
5.(2021·江西节选)根据下图回答有关问题:
(2)实验室制取并收集二氧化碳需在上图中选用A、C、G与
　 　(填字母)组合。实验室用该装置制氧气的化学方程式为　 　。
2H2O2 2H2O+O2↑
F
【解析】 实验室制取二氧化碳的反应为固液不加热型的反应,发生装置选A(用于盛放药品)、G(用于添加盐酸);二氧化碳密度大于空气,应采用向上排空气法收集,需要使用C和F(用于导出气体);实验室用该装置制氧气的反应为过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成氧气和水,发生反应的化学方程式为2H2O2 2H2O+O2↑。
6.(2020·江西节选)根据下图回答有关问题:
(1)图中仪器①的名称是　 　。
集气瓶
(2)实验室用A装置制氧气的化学方程式为
　 　。欲收集一瓶较纯净的氧气,可从图中选择的收集装置是　 　(填字母)。
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑(或2KClO3 2KCl+3O2↑)
D
【解析】 A装置适用于固体加热型反应制氧气,故适用于加热高锰酸钾或氯酸钾和二氧化锰的混合物制氧气;氧气不易溶于水,密度比空气大,可用排水法或向上排空气法收集,排水法收集的氧气比较纯净,故欲收集一瓶较纯净的氧气,可从图中选择的收集装置是D。
测定空气中氧气的含量
7.(2018·江西)根据下图,将下列带点的部分用化学用语填空:
(1)空气中氮气的化学式:　 　。
(2)瓶中物质燃烧的化学方程式:　 　。
(3)瓶中的水吸收白烟生成偏磷酸(HPO3),偏磷酸中磷元素显+5 价:　 。
HO3　
N2
4P+5O2　 2P2O5

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