课题3制取氧气课件资料讲解.ppt

课题3 3制取氧气制取氧气课件件关于制取原料的背景资料关于制取原料的背景资料2 2、高锰酸钾（、高锰酸钾（KMnOKMnO4 4）俗称灰锰氧或俗称灰锰氧或PPPP粉，紫黑粉，紫黑 色晶色晶体，体，其溶液为紫红色其溶液为紫红色，是，是 常用的消常用的消毒剂，受热很快分解毒剂，受热很快分解 而放出氧气而放出氧气（O O2 2）。）。3 3、氯酸钾（、氯酸钾（KClOKClO3 3）关于制取原料的背景资料关于制取原料的背景资料 白色晶体，熔点为白色晶体，熔点为368368，400400时分时分解放出氧气（解放出氧气（O O2 2 ）。）。4 4、氧化汞（、氧化汞（HgOHgO）红色粉末，俗称三仙丹。加热到红色粉末，俗称三仙丹。加热到500500时时分解为汞蒸气和氧气。分解为汞蒸气和氧气。（汞蒸气有（汞蒸气有毒！）毒！）原则一：必须含有相关成分原则一：必须含有相关成分原则二：无毒无害没有污染原则二：无毒无害没有污染原则三：节约能源价格便宜原则三：节约能源价格便宜1 1、高锰酸钾（、高锰酸钾（KMnOKMnO4 4）2 2、氯酸钾、氯酸钾 （KClOKClO3 3）3 3、过氧化氢、过氧化氢 （H H2 2O O2 2）过氧化氢的分解过氧化氢的分解实验编号实验编号现象现象原因原因实验实验（1）实验实验（2）带火星的木条带火星的木条不复燃不复燃带火星的木条带火星的木条复燃复燃放出的氧气的放出的氧气的量很少量很少放出的氧气的放出的氧气的量较多量较多氧气制取原理氧气制取原理过氧化氢过氧化氢 水水+氧气氧气二氧化锰二氧化锰二氧化锰二氧化锰实验（实验（3）：反应停止后，再重新加入过氧化氢溶液，把）：反应停止后，再重新加入过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管。反复多次实验。带火星的木条伸入试管。反复多次实验。实验编实验编号号现现象象解解释释3重新迅速产生气泡，使重新迅速产生气泡，使带火星的带火星的木条复燃木条复燃二氧化锰化学性质没有改变，仍然可二氧化锰化学性质没有改变，仍然可以加快过氧化氢分解的反应速度。以加快过氧化氢分解的反应速度。氧气制取原理氧气制取原理二氧化锰二氧化锰二氧化锰二氧化锰2H2O2 2H2O+O2过氧化氢过氧化氢 水水+氧气氧气二氧化锰二氧化锰二氧化锰二氧化锰催化剂（触媒）：催化剂（触媒）：能能改变改变其它物质的其它物质的化学反应速率化学反应速率，而而 本身的质量和化学性质本身的质量和化学性质在化学反应前后在化学反应前后都都没有改变没有改变的物质的物质“一变一变”“两不变两不变”一一 变：变：改变改变其它物质的化学反应速率其它物质的化学反应速率二不变：化学反应前后本身的质量二不变：化学反应前后本身的质量不不 变变、化、化学性质学性质不变不变催化剂的特点：催化剂的特点：氧气制取氧气制取实验装置（1 1）过氧化氢（二氧化锰）制取氧气）过氧化氢（二氧化锰）制取氧气二氧化锰二氧化锰二氧化锰二氧化锰2H2O2 2H2O+O2 固液常温型装置固液常温型装置l如果想在如果想在制气制气时中时中添加添加液体液体，可用，可用 。分液漏斗分液漏斗长长颈颈漏漏斗斗添加液体添加液体控制反应速率。控制反应速率。固液常温型固液常温型l如果想要如果想要控制反应速率控制反应速率，可使用，可使用 。长颈漏斗长颈漏斗分液漏斗分液漏斗氧气收集方法氧气收集方法气体的收集方法是气体的收集方法是答：可以用答：可以用排水法排水法收集。收集。（1）氧气不易溶于水：）氧气不易溶于水：（2）氧气的密度）氧气的密度(1.43)比空气（比空气（1.29）大：）大：答：可以用答：可以用向上排空气法向上排空气法收集。收集。（制得的氧气较纯）（制得的氧气较纯）由它的物理性质决定的由它的物理性质决定的。验满方法氧气的氧气的验满验满：用带火星木条放在用带火星木条放在集气瓶口集气瓶口氧气的氧气的检验检验：用带火星木条伸入用带火星木条伸入集气瓶内集气瓶内（2）高锰酸钾）高锰酸钾高锰酸钾高锰酸钾 锰酸钾锰酸钾+二氧化锰二氧化锰+氧气氧气加热加热加热加热2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2 固热型装置固热型装置（3 3）氯酸钾（二氧化锰）氯酸钾（二氧化锰）氯酸钾氯酸钾 氯化钾氯化钾+氧气氧气二氧化锰二氧化锰二氧化锰二氧化锰加热加热2KClO3 2KCl3O2MnO2 固热型装置固热型装置酒精灯酒精灯试管试管铁架台铁架台集气瓶集气瓶水槽水槽6、实验室制氧气的操作步骤、实验室制氧气的操作步骤（用排水法收集）（用排水法收集）1、查、查(检查装置气密性检查装置气密性)2、装、装(把药品装在试管底部把药品装在试管底部)3、定、定(把试管固定在铁架台上把试管固定在铁架台上)4、点、点(点燃酒精灯，先预热，后加热点燃酒精灯，先预热，后加热)5、收、收(收集气体收集气体)6、移、移(把导管移出水槽把导管移出水槽)7、熄、熄(熄灭酒精灯熄灭酒精灯)可简单归纳为：可简单归纳为：“茶、庄、定、点、收、利、息茶、庄、定、点、收、利、息”怎样检查装置的气密性？怎样检查装置的气密性？怎样检查装置的气密性？怎样检查装置的气密性？将装置导管口的一端进入水中，将装置导管口的一端进入水中，再用双手紧握住容器壁，手掌再用双手紧握住容器壁，手掌的温度高，使瓶中的空气受热的温度高，使瓶中的空气受热膨胀，经导管口排出气泡，手膨胀，经导管口排出气泡，手掌离开后气体因冷收缩而使导掌离开后气体因冷收缩而使导管中有水柱上升。这一现象说管中有水柱上升。这一现象说明了系统不漏气，反之漏气明了系统不漏气，反之漏气54321761、要用酒精灯的、要用酒精灯的外焰外焰对准药品部位加热，对准药品部位加热，加热前先对试管进行预热。加热前先对试管进行预热。54321762、药品要、药品要平铺在试管底部平铺在试管底部，均匀受热，均匀受热。54321763、铁夹要夹在离试管口的、铁夹要夹在离试管口的1/3处。处。54321764、试管口放一小团棉花，、试管口放一小团棉花，防止加热时高锰防止加热时高锰酸钾粉末进入导管。酸钾粉末进入导管。54321765、试管内的导管稍微露出橡皮塞即可，、试管内的导管稍微露出橡皮塞即可，便于气体排出。便于气体排出。54321766、试管口试管口略向下略向下倾斜倾斜有些固体试剂受热往往会产生水蒸气，试管有些固体试剂受热往往会产生水蒸气，试管口略向下倾斜，防止冷凝水回流到热的试管口略向下倾斜，防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管。底部，炸裂试管。54321767、用排水法收集时，导管伸到瓶口处既可，、用排水法收集时，导管伸到瓶口处既可，当导管口出现当导管口出现连续、均匀的气泡时才可以收集连续、均匀的气泡时才可以收集（刚开始出来的是受热膨胀的空气，会使收集（刚开始出来的是受热膨胀的空气，会使收集的气体不纯）的气体不纯）54321768、停止加热时，停止加热时，先把导管从水槽中撤离出来，再先把导管从水槽中撤离出来，再熄灭酒精灯，防止水槽里的水倒流到试管底部，熄灭酒精灯，防止水槽里的水倒流到试管底部，导致试管炸裂。导致试管炸裂。过氧化氢过氧化氢 水水+氧气氧气 氯氯 酸酸 钾钾 氯化钾氯化钾+氧气氧气二氧化锰二氧化锰加热加热高锰酸钾高锰酸钾 锰酸钾锰酸钾+二氧化锰二氧化锰+氧气氧气加热加热实验室制取氧气的三个反应：实验室制取氧气的三个反应：无色液体无色液体黑色黑色粉末粉末二氧化锰二氧化锰白色固体白色固体暗紫色固暗紫色固体体根据这三个反应选择什么样的根据这三个反应选择什么样的发生装置来制氧气？发生装置来制氧气？反应物是反应物是固体和液固体和液体的混合物，体的混合物，反应反应不需要加热不需要加热固液常温型固液常温型过氧化氢和过氧化氢和二氧化锰二氧化锰反应物都是反应物都是固体固体，反，反应需要应需要加热加热固固加热型固固加热型氯酸钾和氯酸钾和二氧化锰二氧化锰或或高锰酸钾高锰酸钾药品药品气体发生装置选择依据：选择依据：l反应物的状态反应物的状态 l反应条件反应条件（是否要加热）（是否要加热）l可以用哪些仪器来替代该装置中的试可以用哪些仪器来替代该装置中的试管？管？固液不加热型的装置固液不加热型的装置：锥形瓶锥形瓶广口瓶广口瓶平底烧瓶平底烧瓶圆底烧瓶圆底烧瓶l如果想在如果想在制气制气的过程中的过程中添加添加液体液体，可用可用 。分液漏斗分液漏斗长长颈颈漏漏斗斗添加液体添加液体控制反应速率。控制反应速率。固液不加热型的装置固液不加热型的装置：l如果想要如果想要控制反应速率控制反应速率，可使用，可使用 。长颈漏斗长颈漏斗分液漏斗分液漏斗使用长颈漏斗时，长颈漏斗的使用长颈漏斗时，长颈漏斗的末端必须插入液体末端必须插入液体中中，防止生成的气体从长颈漏斗口逸出防止生成的气体从长颈漏斗口逸出，所以必，所以必须须液封液封。注意注意下列两个装置何处不同？哪个有错？下列两个装置何处不同？哪个有错？为什么？为什么？气体收集装置气体收集装置排水法排水法向上排空气法向上排空气法向下排空气法向下排空气法想一想想一想这些方法分别适用于收集什么气体？这些方法分别适用于收集什么气体？不易溶于水且不与水不易溶于水且不与水反应的气体反应的气体密度比空气大密度比空气大的气体的气体密度比空气小密度比空气小的气体的气体收集氧气应选收集氧气应选 。A或或 B气体收集装置选择依据：选择依据：l气体是否易溶于水或与水反应气体是否易溶于水或与水反应 l气体的密度比空气大还是小气体的密度比空气大还是小l气体是否与空气中的成分反应气体是否与空气中的成分反应物质制取方案的选择原则：物质制取方案的选择原则：原料经济；操作简单、安全；产品无污原料经济；操作简单、安全；产品无污染染 所以用过氧化氢：不加热，操作简单、所以用过氧化氢：不加热，操作简单、节能节能四、工业制氧气四、工业制氧气 工业生产要考虑原料是否易得，价格是否工业生产要考虑原料是否易得，价格是否便宜，成本是否低廉，能否大量生产，对便宜，成本是否低廉，能否大量生产，对环境的影响。空气中含有环境的影响。空气中含有21%的氧气，可的氧气，可用空气做原料。用空气做原料。任何液态物质都有一定的沸点任何液态物质都有一定的沸点 液态氧贮存于液态氧贮存于蓝色钢瓶蓝色钢瓶中。中。加压降温加压降温空气空气 液态空气液态空气液态氮沸点液态氮沸点196，液态氧的沸点，液态氧的沸点183氮气首先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要是液氧氮气首先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要是液氧 方法二：膜分离技术方法二：膜分离技术 让空气通过具有富集氧气功能的薄膜，让空气通过具有富集氧气功能的薄膜，经多级分离，可得含经多级分离，可得含90%以上氧气的富氧以上氧气的富氧空气。空气。三个反应有何特点？三个反应有何特点？由一种反应物生成两种或两种以上其他物由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。质的反应。过氧化氢过氧化氢 水水 +氧气氧气二氧化锰二氧化锰氯酸钾氯酸钾 氯化钾氯化钾+氧气氧气二氧化锰二氧化锰加热加热高锰酸钾高锰酸钾 锰酸钾锰酸钾+二氧化锰二氧化锰+氧气氧气加热加热A =B +C分解反应：分解反应：（一变多）（一变多）三、分解反应：三、分解反应：由一种反应物生成两种或两种以上其它物质的反应，叫由一种反应物生成两种或两种以上其它物质的反应，叫做分解反应。做分解反应。化合反应与分解反应的区别：化合反应与分解反应的区别：化合反应可表示为化合反应可表示为 A+B AB （多变一多变一）分解反应可表示为分解反应可表示为 AB A+B （一变多一变多）【例题【例题1】一氧化氮（】一氧化氮（NO）在常温下是一种无色气体，难溶于）在常温下是一种无色气体，难溶于水，密度比空气略大，能跟空气中的氧气迅速发生化学反应水，密度比空气略大，能跟空气中的氧气迅速发生化学反应生成红棕色的二氧化氮（生成红棕色的二氧化氮（NO2）气体。实验室要收集一瓶一）气体。实验室要收集一瓶一氧化氮气体，应采用的方法是（氧化氮气体，应采用的方法是（）A、用排水法、用排水法 B、用向上排空气法、用向上排空气法 C、用排水法或向上排空气法、用排水法或向上排空气法 D、用向下排空气法、用向下排空气法A【例题【例题2】下列变化属于分解反应的是（】下列变化属于分解反应的是（）A、从空气中分离出氧气和氮气、从空气中分离出氧气和氮气 B、加热高锰酸钾制取氧气、加热高锰酸钾制取氧气C、红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷、红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷 D、蜡烛在氧气中燃烧生成二氧化碳和水、蜡烛在氧气中燃烧生成二氧化碳和水【解析】分解反应是一种物质生成两种或两种以上物质的化学【解析】分解反应是一种物质生成两种或两种以上物质的化学反应。由此不难判断反应。由此不难判断B是分解反应。是分解反应。【答案】【答案】B3、右图所示装置有许多用途、右图所示装置有许多用途（1）用于排空气法收集氧气，氧气应从）用于排空气法收集氧气，氧气应从 端通入。端通入。（2）用于排水法收集氧气，瓶中先装满水，）用于排水法收集氧气，瓶中先装满水，氧气从氧气从 端通入。端通入。（3）瓶中贮满氧气，用水将氧气排出时，水从）瓶中贮满氧气，用水将氧气排出时，水从 端通入。端通入。（4）在医院给病人输氧时，瓶中盛放约半瓶蒸馏）在医院给病人输氧时，瓶中盛放约半瓶蒸馏 水，这时氧气从水，这时氧气从 端通入。端通入。ab【例例1】实验室用高锰酸钾制取并用排水法收集氧实验室用高锰酸钾制取并用排水法收集氧气有如下操作步骤，请排列出正确的顺序：气有如下操作步骤，请排列出正确的顺序：1.装入装入药品药品2.固定试管，使试管略向下倾斜固定试管，使试管略向下倾斜3.检查装置的气密性检查装置的气密性4.点燃酒精灯预热并加热点燃酒精灯预热并加热5.收集氧气收集氧气6.熄灭酒精灯熄灭酒精灯7.从水槽中撤离出导气管从水槽中撤离出导气管答案：答案：3、1、2、4、5、7、6如右图所示，甲、乙两个气密性良好的干燥集气瓶如右图所示，甲、乙两个气密性良好的干燥集气瓶中都充满了空气。甲、乙瓶中的燃烧匙内分别放有中都充满了空气。甲、乙瓶中的燃烧匙内分别放有足量的红磷和炭粉，足量的红磷和炭粉，a、b为止水夹。分别点燃红磷为止水夹。分别点燃红磷和炭粉，充分燃烧后，恢复至室温，同时打开和炭粉，充分燃烧后，恢复至室温，同时打开a、b，则烧杯中的水先可能进入，则烧杯中的水先可能进入 ()A甲瓶甲瓶 B乙瓶乙瓶 C同时进入甲、乙瓶同时进入甲、乙瓶 D无法判断无法判断（1）仪器）仪器的名称是的名称是 ；取用粉末状固体必须用到的仪器是；取用粉末状固体必须用到的仪器是 （填序号）。（填序号）。（2）如果用加热）如果用加热KMnO4的方法制取氧气，制气装置应选仪器的方法制取氧气，制气装置应选仪器 （填序号）。（填序号）。（3）如果用）如果用H2O2分解来制取氧气，制气装置最好选用仪器分解来制取氧气，制气装置最好选用仪器 （填序号）；其化学方程式为：（填序号）；其化学方程式为：；（4）比较（）比较（2）和（）和（3）两种制取氧气的方法，最好选用方法（）两种制取氧气的方法，最好选用方法（3）的）的原因是原因是 。（5）把上面分解）把上面分解KMnO4制取氧气的仪器装配好后，检验该装置气制取氧气的仪器装配好后，检验该装置气密性的操作方为：密性的操作方为：。（08广东肇庆）广东肇庆）2、如图所示，向盛有二氧化锰的广口瓶内逐、如图所示，向盛有二氧化锰的广口瓶内逐滴滴加过氧化氢溶液，瓶内原有一预先充滴滴加过氧化氢溶液，瓶内原有一预先充气的气球与导管相连。下列现象正确的是：气的气球与导管相连。下列现象正确的是：（）A.气球胀大，红墨水左移气球胀大，红墨水左移B.气球缩小，红墨水右移气球缩小，红墨水右移C.气球胀大，红墨水右移气球胀大，红墨水右移D.气球缩小，红墨水左移气球缩小，红墨水左移红墨水红墨水充气气球充气气球D不能说明装置是否漏气不能说明装置是否漏气 此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢