资源简介

(共37张PPT)
感受化学魅力
探寻化学之美
我们周围的空气
第四单元
第三节
氧气的实验室制取
目
录
CONTENTS
1
了解实验室制取气体物质的思路与方法，培养探究意识和探究能力
2
初步学会实验室制取氧气的原理和操作方法，理解反应装置的特点
感受化学魅力
探寻化学之美
重点：氧气制取原理及其制取氧气的操作步骤
难点：探究实验室制取气体装置的设计思路及注意事项
3
了解催化剂概念的的要点及其在化学反应中的作用
自然界中，氧气大多来自植物的光合作用。工业上，使用氧气的量较大一般采用分离液态空气法制得。
那么，在实验室中要如何制取少量氧气呢？
课堂导入
实验室制取气体物质的思路分析
一、
实验室制取气体物质一定要方便、安全、环保。
探究新知
交流共享
实验室制取气体物质的思路分析
确定
制取气体的化学反应原理
明确具体的实验操作
确定
制取气体的实验装置
a.选择反应物
b.控制反应条件
c.气体发生装置
d.气体收集装置
e.实验操作步骤
f.符合安全环保
【问题讨论Ⅰ】请思考讨论以下问题：
小明同学认为，确定实验室制取气体的化学反应时，应考虑以下几个方面的因素。你是否同意他的观点？你还考虑到了哪些因素？
A.反应物是否容易获得 B.实验条件是否容易控制
C.实验装置是否容易装配 D.实验操作是否安全可靠
同意小明的观点。还要考虑：制取气体的成本、化学反应的速率(速率要适中）、是否易于收集纯净的气体等。
二、
利用催化剂分解制取氧气是比较符合环保、安全要求的方法。
过氧化氢制取氧气
分解过氧化氢制取氧气的实验原理
取A、B两支试管，用10%的过氧化氢溶液和二氧化锰完成下列实验，观察并记录实验现象。
1.向A试管中加入3～5mL过氧化氢溶液，将带火星的木条伸入试管口。
2.向B试管中加入少量二氧化锰粉末，将带火星的木条伸入试管口。
3.将A试管中的过氧化氢溶液倒入B试管中，将带火星的木条伸入B试管口。
4.待B试管中的现象不明显后，小心将上部液体倒出，再加入3-5mL过氧化氢溶液，将带火星的木条伸入试管口。
活动探究4-4
【问题讨论Ⅱ】通过上述实验，你能得出什么结论？
第4步，实验可以多次重复，反应后,将试管中的二氧化
锰干燥称量，发现前后质量没有改变。据此，你认为二
氧化锰在反应中起什么作用？
实验编号 1 2 3 4
实验现象
木条不复燃
木条不复燃
木条复燃
木条复燃
实验重复多次，二氧化锰的质量和化学性质没有改变，在反应中改变了过氧化氢产生氧气的速率
在二氧化锰的作用下，过氧化氢能迅速分解产生氧气和水
水 + 氧气
过氧化氢
H2O2 H2O O2
二氧化锰
能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有改变的物质叫做催化剂。催化剂起催化作用。
催化剂的特点：“一变、两不变”
催化剂
注意：1.催化剂不能决定反应的发生和停止;
2.催化剂不能改变生成物的质量;
3.二氧化锰并不是在任何情况下都是催化剂。
一变：改变其他物质的化学反应速率(改变是指加快或减慢)；
两不变：本身的质量和化学性质在化学反应前后不改变。
形形色色的催化剂
在化工生产、科学实验和生命活动中，催化剂都可大显身手。例如，将氮气跟氢气合成氨气，要使用以铁为主体的多组分催化剂。汽车尾气中含有污染性气体一氧化碳和氮氧化物，利用钯、铂、铑等金属作催化剂可以迅速将二者转化为二氧化碳和氮气。酶是动物、植物和微生物体内活细胞产生的具有
催化功能的生物大分子，生物体中的
化学反应几乎都是在酶的催化作用下
进行的；酿造业、制药业等有时也要
用酶作催化剂。
多识一点
1.发生装置选择依据：
确定气体发生装置与收集装置
活动探究4-5
反应物的状态与反应的条件
固液常温型(常温不需要加热)
固体加热型
固体二氧化锰与过氧化氢溶液混合制取氧气的反应不需要加热，可选用下列那种装置？你的理由是什么？
优点：装置简单
缺点：不方便添加液体不能控制反应的进行
优点：方便添加液体
缺点：不能控制反应的进行
优点：方便添加液体，能控制反应速率(通过控制双氧水的滴加速率能形成比较平稳的氧气流)
√
优点：收集到的气体较纯净，不用验满，浪费少
缺点：收集到的气体潮湿，
操作不方便
2.收集装置选择依据：
气体的密度与溶解性
实验室收集气体时，一般采用排水集气法或排空气集气法
优点：收集到的气体干燥，操作简便
缺点：收集到的气体不纯净，需要验满
√
√
用排水集气法和向上排空气集气法如何进行集气操作？
先将集气瓶中盛满水，用玻璃片盖住瓶口，然后倒立在水槽中。当导管口有连续、均匀的气泡冒出时，再把导管口伸入到装满水的集气瓶中，等有大气泡从瓶口冒出时，在水面以下用玻璃片盖住瓶口，把集气瓶移出水槽，正放在桌面上。
导管要伸到集气瓶底部（便于排尽集气瓶内的空气，收集到较纯净的氧气）
验满：用带火星的木条放在集气瓶瓶口，如果木条复燃，证明O2已满。
【问题思考】用排水法或排空气法收集氧气，如果氧气不纯，你认为可能的原因有哪些？
1.用排水法收集氧气：
（1）集气瓶中没有装满水；
（2）没有等到气泡连续均匀放出时就开始收集，原试管内的空气进入集气瓶等。
2.用排空气法收集氧气
（1）时间不够长； （2）导气管未伸到集气瓶的底部等。
万能瓶
排空气集气法
ρ＞ρ空气长进短出
ρ＜ρ空气短进长出
排水集气法
短进长出
ρ＞ρ空气短进长出
ρ＜ρ空气长进短出
1.如图所示，按照自下而上，从左到右的
顺序安装实验装置，并检查装置的气密性。
2.先向锥形瓶中加入少量的二氧化锰，再向分液漏斗中加入15mL
8%的过氧化氢溶液，并将盛满水的集气瓶倒扣于水槽中。
3.打开分液漏斗的活塞，将过氧化氢溶液缓缓滴入锥形瓶中，待导管口产生连续均匀的气泡时，再把导管口伸入集气瓶中集气，集满后用玻璃片盖住瓶口，移出水面，正放在实验台上。
实验室用过氧化氢制取氧气
活动探究4-6
【问题讨论】如何检验收集到的气体是氧气？
使用带火星的木条检验 ：将带火星的木条伸入集气瓶中，如果带火星的木条复燃，说明该气体是氧气。
氧气的助燃性其实是其氧化性的一种体现
三、
在实验室中，还可以采用加热高锰酸钾的方法制取氧气
高锰酸钾制取氧气
加热高锰酸钾制取氧气
药品：
反应原理：
高锰酸钾
加热
锰酸钾
+
二氧化锰
氧气
+
高锰酸钾，化学式为KMnO4，黑紫色晶体,溶于水能形成紫色溶液。
观察思考4-4
试管口略向下倾斜，防止冷凝水倒流使试管炸裂
等气泡连续均匀冒出时开始收集
铁夹夹在试管的中上部
药品要平铺于试管底部
要先移动酒精灯预热再用酒精灯外焰加热
导管刚刚
露出胶塞
试管口塞棉花防止高锰酸钾小颗粒进入导气管堵塞导气管
仪器安装顺序：
自下而上，从左到右
①连接仪器，检查装置的气密性
查
装
定
点
收
离
熄
⑦最后熄灭酒精灯
②装入药品
③将试管固定在铁架台上
④点燃酒精灯先预热再给药品固定加热
⑤等气泡连续均匀冒出时，开始收集气体
⑥实验结束时，先将导管从水槽撤离
茶
庄
定
点
收
利
息
实验操作步骤
1.检验氧气的方法是（ 　）
A．用燃着的木条放在瓶口
B．用燃着的木条伸入瓶内
C．用带火星的木条伸入瓶内
D．用带火星的木条放在瓶口
C
课堂达标
2.实验室加热高锰酸钾制氧气，可直接采用的发生装置是（　　）
A. B. C. D.
C
课堂达标
3.实验室制取氧气时，必须满足的条件是（　　）
A．必须使用催化剂
B．必须用含氧元素的物质作反应物
C．必须用排水法收集
D．必须用燃着的火柴检验是否收集满
B
课堂达标
4.下列收集装置，可以用来收集氧气的是（　　）
A.①③
B.①②③⑥
C.①⑤⑥
D.①②③④
D
课堂达标
5.实验室用过氧化氢制取氧气的主要步骤有:①连接实验仪器；②装入试剂；③打开分液深斗的活塞④检查装置的气密性；⑤用排水法收集氧气。其操作顺序正确的是（ ）
A．①②③④⑤ B．②③①④⑤
C．①④②③⑤ D．④①②③⑤
C
课堂达标
6.实验室用如图所示装置制取氧气，下列实验操作正确的是（　　）
A．加热前，将集气瓶注满水，用
玻璃片盖着倒立在盛水的水槽中
B．先将导管口移入集气瓶，再开始加热
C．收集O2后，将集气瓶移出水槽，然后盖上玻璃片
D．停止加热时，先熄灭酒
A
课堂达标
7.如图是制备、收集、验满、验证性质的操作，其中正确的是（　　）
A. B. C. D.
课堂达标
A
课堂达标
8.实验室用高锰酸钾制取氧气操作步骤：①加热②检查装置的气密性③装药品④用排水集气法收集⑤从水槽中取出导气管⑥熄灭酒精灯⑦连接仪器，其中操作顺序正确的是（　　）
A．①⑦③②⑤④⑥ B．⑦②③①④⑤⑥
C．⑤⑦③②①④⑥ D．⑦③①②④⑥⑤
B
课堂达标
9.实验室用过氧化氢制氧气的实验中，应加入少量二氧化锰。下列说法中正确的是（ ）
A．只有二氧化锰能作过氧化氢分解的催化剂
B．二氧化锰只能作过氧化氢分解的催化剂
C．加入二氧化锰可以增加过氧化氢分解产生氧气的质量
D．二氧化锰能加快过氧化氢分解
D
课堂达标
10.如图所示装置，有洗气、储气等用途。在医院给病人输氧气时，也利用了类似的装置，并在装置中盛放适量蒸馏水。以下说法不正确的是（ ）
A．导管B连接供给氧气的钢瓶
B．导管B连接病人吸氧气的塑胶管
C．该装置可用来观察输出氧气的速度
D．该装置可用来调节输出氧气的速度
AD
课堂达标
11.某校化学兴趣小组的同学，为
了探究气体的性质，决定选用下
列仪器或装置制取气体，请根据
要求回答下列问题。
(1)甲同学决定选用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，但由于该反应速率过快，需组装一套能控制反应速率的发生装置，组装该发生装置需要的仪器有 _______（填字母）。
(2)乙同学决定选用高锰酸钾制取较纯净的氧气，需选择的仪器为 ______(填字母)，还缺少的仪器是 ______，反应的文字表达式为 ___________。
(3)丙同学用排水法收集到的氧气做相关的性质实验没有成功，经过分析得知收集的氧气不纯，她在实验操作上可能出现的原因是____________。
ADG或BDEG
BEHK
酒精灯
刚开始有气泡冒出就立刻收集
高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气
加热
课堂达标
12.某兴趣小组利用下列装置进行实验室制取和收集气体的实验，请回答：
(1)指出仪器名称：②___________。
(2)实验室若用装置A和C制取氧气，则反应的文字表达式____________。
(3)实验室若用过氧化氢溶液制取氧气，能否用高锰酸钾制取氧气后的剩余物代替催化剂________ 填“能”或“否” 。
(4)选用C装置收集氧气时，表明气体已集满的现象是_________。
(5)若用F装置收集氧气，则气体从______端进入 填“b”或“c” 。
长颈漏斗
能
带火星的木条复燃
c
氯酸钾 氯化钾+氧气
二氧化锰
加热
知识总结
氧 气 的 实
验 室 制 取
反应原理
实验装置
检验方法
实验步骤
收集方法
验满方法
实验药品
谢谢您的观看
THANKS
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