鲁教版九年级化学-氧气的实验室制法

第三节氧气第1课时氧气的实验室制法知识回顾工业制氧气：H2OH2O2电解水：分离液态空气法通电水氢气+氧气空气降温加压液态空气蒸馏沸点低先分离沸点高后分离实验室制取气体物质的思路分析1、选择反应物2、如何控制反应条件3、确定发生装置4、确定收集装置5、是否环保、安全你认为下列哪些物质可作为实验室制取氧气的物质？1、水(H2O)2、二氧化碳（CO2)3、食盐（主要成分为NaCl)4、高锰酸钾（KMnO4）5、过氧化氢（H2O2）6、甲烷（CH4）7、氯酸钾（KClO3）√√√√√这些物质中含有氧元素一、选择反应物首先要看物质中是否有氧元素。（1）KMnO4高锰酸钾是一种紫黑色的固体，在加热时能产生氧气，成本较高。（2）KClO3氯酸钾是一种白色固体，加热时能产生氧气，如果混有可燃性杂质可能会发生爆炸。（3）H2O2过氧化氢又称双氧水，是一种无色的液体，常温下就可生成氧气和水，反应速度适中，价格低廉。（4）CO2是一种气体，不易放出氧气。（5）H2O水在通电的条件下能产生氧气，成本高，反应速度太慢。资料介绍过氧化氢水+氧气某同学认为：确定实验室制取气体的化学反应时，应考虑以下几方面因素。你是否同意他的观点？你还考虑到了哪些因素？A.原料是否容易获得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二、确定化学反应、控制反应条件生成物是否有污染、是否节省能源等发现问题：你的猜想：过氧化氢水+氧气反应速率慢有什么办法可以让过氧化氢反应的速率加快吗？提高过氧化氢的浓度提高温度向过氧化氢溶液中加入某物质过氧化氢溶液观察：向A、B两支试管中分别倒入过氧化氢溶液,再向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，观察现象。实验探究：二氧化锰二氧化锰的作用选用药品产生气体速率能否使带火星的木条复燃A过氧化氢B过氧化氢和二氧化锰实验现象慢快否能获得结论：最适合在实验室制取氧气的方法是在过氧化氢溶液中加入二氧化锰小资料1、将反应后的二氧化锰过滤、干燥、称量，发现二氧化锰的质量不发生改变。2、将称量后的二氧化锰再次放入过氧化氢溶液中，发现有大量气泡冒出，该气泡能使带火星的木条复燃。说明：二氧化锰在反应前后质量不发生改变，且化学性质也没发生变化。【思考】二氧化锰好像永远也用不完，二氧化锰在这个反应中到底扮演了一个什么角色呢？（1）概念：在化学反应中,能改变其他物质的化学反应的速率，而本身的质量和化学性质,在反应前后都没有变化的物质叫催化剂（又叫触媒）。1、催化剂①“一变”：改变其他物质的化学反应速率。(注意：改变:可以是加快、也可以是减慢)②“二不变”：本身的质量和化学性质都没有改变。（2）简称:一变二不变加快或减慢催化作用【说明】此反应中，二氧化锰既不是反应物也不是生成物，是催化剂，是反应条件，所以写在箭头的上方。催化作用催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。过氧化氢水+氧气二氧化锰(文字表达式)在上述反应中,MnO2起了加速H2O2分解的作用，所以说这个反应中的MnO2是催化剂，是反应条件。过氧化氢水＋氧气二氧化锰反应原理H2O2H2OO2(分解反应)利用其他含有氧元素的物质，例如高锰酸钾（KMnO4）、氯酸钾（KClO3）等也可以制得氧气。高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰+氧气KMnO4K2MnO4MnO2O2加热氯酸钾氯化钾＋氧气KClO3KClO2二氧化锰加热①试管②烧杯③锥形瓶④酒精灯⑤分液漏斗⑦双孔橡皮塞⑧导管⑥单孔橡皮塞三、选择发生装置实验室制取氧气的发生装置固体加热固液不加热√气体空气向上排空气法空气气体向下排空气法排水法小资料通常状况下,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。密度比空气大密度比空气小不溶于水四、选择收集装置排水法向上排空气法实验室制取氧气的收集装置实验室制取氧气的装置或制取一瓶氧气，操作步骤如下，你认为正确的操作顺序是：___________.①连接并检查装置的气密性.②向分液漏斗中倒入过氧化氢溶液.③将集气瓶装满水，从侧面轻推盖上毛玻璃片，翻转后，扣在水槽中.④向锥形瓶中加入二氧化锰,并塞紧瓶塞.⑤待水排净后，在水底将毛玻璃片盖紧，取出，正放。小结：操作步骤：连、查、装、收、放再用向上排空气法收集一瓶氧气。怎样确定收集满了呢？实验室制取氧气的操作如何检查？①④③②⑤交流反思：实验中的注意事项1、实验前应首先检查装置的气密；2、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。•（1）、可用分液漏斗代替长颈漏斗。•（2）、长颈漏斗末端要插入液面一下。•（3）、可用集气瓶或大试管代替锥形瓶。•（4）、装一药品时，先装固体后装液体。验满方法：将带火星的木条放在集气瓶口，如果木条复燃，则说明氧气已经满了。直接观察：集气瓶里的水完全排净，集气瓶口冒出大气泡，说明氧气已经满了。如何检验一瓶气体就是氧气呢？讨论交流：如何检验一瓶气体就是氧气呢？检验方法：将带火星的木条伸入集气瓶内，如果木条复燃，则说明该气体就是氧气。小结：长话短说一、氧气的实验室制法1.药品2.反应原理3.实验装置（1）发生装置（2）收集装置4、操作步骤5.验满方法6.检验方法过氧化氢溶液和二氧化锰二氧化锰过氧化氢水+氧气固液不加热排水法或向上排空气法连、查、装、收、放将带火星的木条伸入集气瓶内，如果木条复燃，则说明该气体就是氧气。将带火星的木条放在集气瓶口，如果木条复燃，则说明氧气已经满了。1、下列关于催化剂的说法正确的是（）A.二氧化锰是催化剂。B.催化剂能加快化学反应速率，增加生成物的质量。C.没有催化剂，过氧化氢就不能产生氧气。D.在过氧化氢制氧气的反应中，二氧化锰起催化作用D2、一氧化氮在常温下是一种难溶于水的气体，密度比空气略大；它在空气中能跟氧气迅速反应生成二氧化氮。现要收集一氧化氮气体可采用的方法是（）A.向上排空气法。B.排水法。C.排水法或向上排空气法。D.排水法或向下排空气法。B实验室制取氧气的实验步骤：（1）连接装置，检查____________;（2）向锥形瓶中加入__________;（3）塞好带有分液漏斗和导气管的橡皮塞；（4）向分液漏斗中加入___________;（5）等导管口有___________产生时，再收集一瓶氧气。想一想装置的气密性二氧化锰过氧化氢连续均匀气泡（2012·德阳）下面是实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气及探究其化学性质的装置图：请回答：（1）写出标号①仪器的名称是。（1分）（2）实验室制取氧气应选用的发生装置是；收集装置可选用D装置，理由是；如果用E装置收集氧气，气体应从（填“a”或“b”）进入。（3分）中考连接（2012·德阳）下面是实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气及探究其化学性质的装置图：请回答：（3）写出实验室制取氧气的文字表达式式。（2分）(4)观察F装置中的实验现象：红磷在氧气中剧烈燃烧，产生大量白烟，这是因为生成了_______（填化学式）的固体小颗粒的缘故。（2分）中考连接实验室制氧气的一般环节:一、药品：过氧化氢溶液(俗称双氧水)氯酸钾(用二氧化锰做催化剂)高锰酸钾(无色液体)(白色固体)(黑色固体)(暗紫色固体)二、原理：过氧化氢———水+氧气二氧化锰H2O2——H2O+O2↑MnO2KMnO4—K2MnO4+MnO2+O2↑高锰酸钾—锰酸钾+二氧化锰+氧气△△氯酸钾———氯化钾+氧气二氧化锰△KClO3——KCl+O2↑△MnO2多学一点三、实验仪器和实验装置：外焰加热药品平铺夹持在距管口约1/3处若用高锰酸钾制氧气应在管口塞一团棉花试管口略低于试管底部导管伸出橡皮塞约0.5cm导管只能伸于集气瓶口四、实验步骤：1、检：检查装置的气密性；2、装：装入药品4、加：点酒精灯加热5、收：收集气体排水集气法6、移：将导管移离水面向上排空气法(氧气不易溶于水)(氧气的密度比空气大)3、固：固定试管（试管口应略低于试管底部）7、熄：熄灭酒精灯1、固定试管时，为什么试管口要略低于试管底部？防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管2、用排水集气法应什么时候开始收集？当气泡连续均匀放出时开始收集；（哪种方法得到的氧气更纯？3、实验结束时应先将导管移离水面，还是先停止加热，为什么？先将导管移离水面，后停止加热，否则水将沿导管倒流回热的试管底部，炸裂试管五、注意事项：用排水法收集的气体更纯）4.用高锰酸钾制氧气时,为什么要在试管口塞一团棉花?可以防止加热时高锰酸钾粉末进入导管知识回顾:制取氧气实验室工业H2O2——H2O+O2↑MnO2KMnO4—K2MnO4+MnO2+O2↑△KClO3——KCl+O2↑△MnO2分离液态空气法:膜分离技术法H2OH2O2电解水通电水氢气+氧气实验室制取气体选择装置的方法:原理使用的装置依据制法收集H2O2——H2O+O2↑MnO2KMnO4—K2MnO4+MnO2+O2↑△KClO3——KCl+O2↑△MnO2反应物的状态和反应条件生成的气体密度和水溶性△固+固→↑固+液→↑与空气密度比较不易溶于水方案一:方案二:化学反应基本类型：化合反应分解反应定义一般形式举例由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应A+B+C—DP+O2点燃P2O5S+O2点燃SO2Fe+O2点燃Fe3O4Al+O2点燃Al2O3由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应A—B+C+DH2O2——H2O+O2↑MnO2KClO3——KCl+O2↑△KMnO4—K2MnO4+MnO2+O2↑△MnO2练习：有下列变化1）2）Fe+CuSO4——FeSO4+Cu3）液态空气——液氧+氮气4）Cu2(OH)2CO3——CuO+H2O+CO2↑5）Zn+H2SO4——ZnSO4+H2↑6）CO+O2——CO2以上属于分解反应的是_____，属于化合反应的是____；KMnO4—K2MnO4+MnO2+O2↑△△△点燃2、右图是实验室用高锰酸钾制取和收集氧气的装置图：abcdefabcdef(1)指出图中有标号的仪器名称试管水槽导管铁架台酒精灯集气瓶(2)实验时要注意：①试管口要____________；其目的是______________________________；②给试管加热时要先____，停止加热时要先_____________再，以免_____________________________.(3)上述收集气体的方法叫________，怎样使收集到的气体基本不含氮气？.(4)用上述装置来制取气体应满足下列条件中的_____(填序号)A.反应物都是固体B.反应需加热C.制得的气体不易溶于水D.制得气体密度比空气大略低于试管底部防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管预热先将导管移离水面停止加热水沿导管倒流回热的试管底部，炸裂试管排水集气法①将集气瓶装满水，不留气泡;ABC②气泡连续而均匀放出时开始收集ABCD3、过氧化氢(化学式H2O2)溶液在催化剂作用下能迅速分解生成O2和H2O。分液漏斗可以通过调节活塞控制液体的滴加速度。据图回答下列问题：(1)分液漏斗中应放入的物质是__________，锥形瓶中应放入的物质是_______；(2)写出制取O2的原理：____________；要收集一瓶纯净的O2，应选择装置_____(填字母)；(3)某同学在观察到锥形瓶内有大量气泡时，开始用B装置收集O2，过一段时间后用带火星的木条伸入瓶口、瓶中、瓶底均未见木条复燃。其原因可能是_________________；(4)若实验时用此法代替KMnO4加热制取O2，优点是_____(填序号)①生成物只有氧气②不需要加热③需加热；(5)装置A中反应很强烈，据此提出实验安全注意事项是_____(填序号)①控制液体的滴加速度②加热反应物③用体积较小的锥形瓶④将过氧化氢溶液加水稀释过氧化氢溶液二氧化锰H2O2——H2O+O2↑MnO2D实验装置的气密性不好②①④2.下图是实验室用高锰酸钾制取和收集氧气的装置图，指出其中的五处错误②试管内导管过长③铁夹没夹在离管口