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(共49张PPT)
课题3 制取氧气
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　　氧气在生活中有重要的用途，如何在实验室获取一瓶氧气呢？
氧气的用途
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交流分享
你能够想到哪些制取氧气的方法？哪些适合在实验室制取氧气呢？
光合作用
（空气包含氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体等）
氧化汞　　　汞+氧气
加热
空气中分离
氧化汞受热分解
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交流分享
实验室制取氧气的反应原理的选择的依据是什么？
反应原理满足条件：
　　1．制取氧气的原料须是含氧的物质。
　　2．利用比较简单的实验条件就能较快得到氧气。
　　3．生成的气体成分单一，便于收集。
　　高锰酸钾固体分解时放出氧气，同时生成锰酸钾和二氧化锰两种固体。
高锰酸钾适合实验室制取氧气吗？
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一、实验原理
　　实验室用高锰酸钾制取氧气，高锰酸钾是一种暗紫色固体，
受热时分解出氧气，同时生成锰酸钾和二氧化锰。
　　思考：请你根据上述实验原理推测实验中需要用到的仪器。
加热
高锰酸钾　　　 锰酸钾＋二氧化锰＋氧气
二、实验装置
1．发生装置——根据反应物状态和反应条件确定发生装置。
　　反应物高锰酸钾是固体，反应条件是加热，
反应容器
加热仪器
夹持仪器
酒精灯
试管
铁架台
二、实验装置
1．发生装置
选择依据 反应物状态 固体
反应条件 加热
装置特点 试管口略向下倾斜
　　有些固体试剂受热时会放出水蒸气，试管口略向下倾斜可防止冷凝水流至热的试管底部，避免试管炸裂。
二、实验装置
2．收集装置——根据生成物的性质确定收集装置。
根据氧气的性质，思考适合收集氧气的装置。
　　依据：不易溶于水，不与水反应
排水法
　　依据：密度比空气的小，不与空气成分反应
向下排空气法
　　依据：密度比空气的
大，不与空气成分反应
向上排空气法
优点：较纯净
优点：较干燥
优点：较干燥
2．收集装置
选择依据 氧气的性质 收集方法
不易溶于水且不与水反应 排水法 （较纯净）
密度比空气的大且不与空气成分反应 向上排空气法 （干燥）
二、实验装置
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A
B
C
D
E
F
A__________B_________
C__________D_________
E__________F_________
试 管
铁架台
酒精灯
导 管
水槽
集气瓶
发生装置
收集装置
二、实验装置
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三、实验步骤
（1）组装并查气密性
（2）装药品放棉花团
试管口放一团棉花
手握法
目的：防止加热时试管内的粉末状物质进入导管
（3）固定试管
②试管口略向下倾斜。
③夹在中上部（距试管口约1/3处）
①药品平铺或斜铺
（4）点灯加热
目的：增大受热面积
目的：防止冷凝水回流使试管炸裂
先预热，再用外焰对药品部位加热
目的：防止受热不均匀使试管炸裂
三、实验步骤
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三、实验步骤
（5）收集氧气
止：集气瓶口有较大气泡冒出
始：导管口有气泡连续且均匀冒出时开始收集
否则氧气不纯，刚出来的气体是空气
水下盖好玻璃片取出正放
添加标题文字（图文排版）
（6）撤离导管
（7）熄灯
不能颠倒，防止水槽中的水被倒吸入试管，使试管炸裂
实验步骤小结
步 骤 操 作 注意事项
① 组装查气密性
② 装药品放棉花
③ 固定试管
④ 点燃酒精灯加热
⑤ 收集氧气
⑥ 先撤离导管
⑦ 后熄灭酒精灯
查
装
定
点
收
离
熄
若装置漏气（可能收集不到氧气）
试管口放一团棉花（防止粉末状物质进入导管）
试管口略向下倾斜（防止冷凝水回流使试管炸裂）
始：导管口有气泡连续均匀冒出时（否则氧气不纯）
止：集气瓶口有较大气泡冒出
不能颠倒，防止水槽中的水被倒吸入试管，使试管炸裂
先预热，再用外焰加热
（谐音：茶庄定点收利息）
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交流讨论
如何验证集气瓶是否收集满氧气了呢？
验满
　　2．向上排空气法：将带火星的
小木条放在集气瓶口，若木条复燃，
证明氧气已收集满。
　　1．排水集气法：集气瓶瓶口一侧有较大气泡放出。
气体制取的一般思路
确定
反应
加热
高锰酸钾　　　 锰酸钾＋二氧化锰＋氧气
确定操作
验满
查、装、定、点、收、离、熄
选择装置
收集装置：向上排空气
法或排水法
发生装置：固体加热装置
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工业制取氧气
工业、医疗需要大量的氧气。
　　大量的氧气，从哪里来？
　　高锰酸钾制取氧气成本高，无法大量生产，只能应用在实验室中。
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降温
加压
　　工业制取氧气——分离液态空气法
空气
氮气
沸点低（－196 ℃）
氩气
沸点较低（－186 ℃ ）
氧气
沸点较高（－183 ℃ ）
物理变化
液态空气
工业制取氧气
空气　
降温　
加压　
液态空气　
氮气　
主要为液态氧　
蒸发　
-196℃
储存在蓝色钢瓶中　
工业制取氧气
工业制取氧气——膜分离技术法
思考
排水法
向上排空气法
收集到氧气不纯的可能原因？
导管未伸到集气瓶底部
①收集气体前集气瓶没有装满水
②未等气泡连续均匀冒出时就开始收集
交流分享
　　过氧化氢可以用作实验室制取氧气吗？
鱼浮灵的急速供氧剂，主要成分是过氧化氢。
过氧化氢还可以给伤口消毒。
过氧化氢水溶液俗称“双氧水”，为无色透明液体，在一般情况下会缓慢分解成水和氧气。
交流分享
观察现象
无气泡产生，伸
入带火星的木条，
木条不复燃。
取 5 mL 5%过氧化氢溶液于试管中
实验原理
过氧化氢 水 + 氧气
H2O2 H2O O2
二氧化锰
过氧化氢溶液
无色透明液体
二氧化锰
黑色粉末，难溶于水
实验室采用过氧化氢制取氧气，常常会加入二氧化锰，二氧化锰的作用是什么呢？
探究活动
　　【提出问题】二氧化锰在反应中起什么作用？
　　【作出猜想】
　　
1．过氧化氢自身反应，放出氧气，二氧化锰只是加速了反应进行。
2．过氧化氢和二氧化锰反应放出氧气。
（1）
（2）
（3）
　　【设计实验】
　　待（3）试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，进行实验（4）把带火星的木条插入试管，观察现象，没有气泡产生时，再次加入过氧化氢重复上述操作。
探究活动
实验编号 现象 分析
（1） 带火星的木条不复燃 没有明显的氧气产生
（2） 有大量气泡产生 加入二氧化锰后迅速产生气泡
（3） 木条复燃 有氧气产生
（4） 木条复燃 多次加入过氧化氢仍能产生氧气
　　【实验现象】
探究活动
实验对比 现象 分析
（1）（2） （3） 先：带火星的木条不复燃 后：木条复燃 常温下过氧化氢溶液分解很慢，加入二氧化锰后迅速产生氧气
（3）（4） 木条始终复燃 多次使用后二氧化锰的化学性质不变
【实验证据推理】
探究活动
　　【补充实验】
现象 分析
二氧化锰反应前后的质量相等 二氧化锰不是反应物，没有参与反应
将上述实验最后溶液中的二氧化锰洗净、过滤，烘干，称量质量。
　　【得出结论】
　　二氧化锰只是加快过氧化氢分解的速率，本身不参与反应，猜想 1 正确。
探究活动
　　催化剂：在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质。
　　催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用。
探究活动
特点：
注意：物理性质可能改变
判断某物质是否为某反应的催化剂的依据
交流分享
　　　　　　　　　　　　催化剂的应用
　　最早发现催化剂的科学家是贝采利乌斯，催化剂在化工生产中应用
极其广泛，约有 90% 以上的工业过程中使用催化剂，化工、石化、生化、
环保、新能源等。
　　汽车尾气中有大量的有害气体，通
过催化转化器，可以加速将这些气体转
化成无害的氮气、二氧化碳。
2CO+2NO 2CO2+N2
催化剂
交流分享
　　　　　　　　　　　　催化剂的应用
　　有些行业利用催化剂来减缓反应的发生。
　　在轮胎中加入炭黑、氧化锌
（ZnO）和二氧化钛（TiO2）等
物质，可以减缓橡胶老化。
　　在食用油中加入没食子酸丙酯，可以抑制食用油变质。
交流分享
　　　　　　　　　　　 催化剂的发展前景
　　闵恩泽，石油化工专家，2007 年国
家最高科学技术奖获得者，石油化工催
化剂专家，研发了多种石油化工生产的
催化剂，为我国炼油催化剂制造技术奠
定了基础。
主要贡献：石油化工生产的催化剂
交流分享
　　实验探究的一般思路
明确探究目的
设计实验
实施实验
获取证据
分析推理
获得结论
设计实验方案验证二氧化锰的作用
二氧化锰的作用是什么
二氧化锰加速反应不是反应物
分析对比实验现象，推理
记录验证过程中的实验现象
按照实验方案进行实验
交流讨论
　　交流讨论：根据过氧化氢制取氧气的原理推测其发生装置
　　1．原理：
　　2．装置：
过氧化氢 水 + 氧气
H2O2 H2O O2
二氧化锰
发生装置
固液不加热
收集装置
交流讨论
　　分析下列两个反应有什么共同特征。
过氧化氢 水 + 氧气
二氧化锰
高锰酸钾　　　 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
加热
一种
反应物
交流分享
　　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
特点
多变一
表达式
表达式
A→B+C+···
A+B+···→X
化合反应：由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应。
拓展提升
①催化剂不改变生成物的质量（产量）；
②催化剂不能控制反应的发生与停止；
③同一化学反应可有多种催化剂；
④同一物质可以作为不同的化学反应的催化剂；
⑤不能离开化学反应谈催化剂，不能说某物质是催化剂。
说 明：
拓展提升
判断：
（1）催化剂只能加快反应速率； （ ）
（2）二氧化锰是催化剂； ( )
（3）过氧化氢溶液中只有加入二氧化锰才能发生反应； ( )
（4）单独加热氯酸钾是不产生氧气的； ( )
（5）加热10g氯酸钾和1g二氧化锰混合物完全分解比单独加热10g氯酸钾完全分解产生氧多。 （ ）
（6）加入二氧化锰可以增加过氧化氢分解产生氧气的质量
×
×
×
×
×
×
交流分享
用等质量等浓度过氧化氢溶液制氧气，图像正确的是（ ）
0
0
A
B
反应时间
无催化剂
有催化剂
反应时间
无催化剂
有催化剂
发生装置
收集装置
A
B
1.加热高锰酸钾制氧气，发生装置应选： ；
2.加热氯酸钾固体和二氧化锰混合物制氧气，发生装置应选： ；
3.用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气， 发生装置应选： ；
A
A
B
发生装置选择的依据：
（1）反应物状态
（2）反应条件
固体加热型
固液常温型
反应条件
状态固体
状态液体
状态固体
反应条件常温相遇
1.实验室用氢氧化钙固体和氯化铵固体混合加热制取氨气 ，发生装置应选： ；
2.实验室通常用块状硫化亚铁和稀硫酸混合,在常温下反应制取硫化氢，发生装置应选： ；
固体加热型
固液常温型
A
B
A
B
分液漏斗
简易装置
方便加液体吗？
不
固体加热型
固液常温型
优点：可以控制反应速率
优点：可以随时控制
反应的发生和停止
提前剧透
C
D
E
收集装置选择依据
排水集气法
向上排空气法
向下排空气法
（1）溶解性
不易溶于水、难溶于水、不溶于水且不与水反应
C
（2）密度
比空气大的
比空气小的
D
E
注意：不能于空气中的成分反应
收集较干燥气体：
收集较纯气体：
排水集气法
排空气法
排水集气法
向上排空气法
向下排空气法
排 水 法
将水排出，所收集气体留下
排空气法
将空气排出，所收集气体留下
瓶中
装满了水
瓶中
装满了空气
思考：氧气从哪端进才能将水排出？
思考：氧气从哪端进才能将空气全部排出？
b端（短）
a端（长）
多功能集气瓶（洗气瓶）
洗气瓶 排空气法 排水法（可测量体积）
长进短出 长进短出 短进长出
短进长出
固固加热型
固液常温型
排水集气法
向上排空气法
向下排空气法

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