第2讲：氧气的制备和性质.ppt

第第2 2讲讲氧气的性质和制备氧气的性质和制备一、氧气的性质和用途一、氧气的性质和用途1、物理性质：在通常状况下，氧气是一种、物理性质：在通常状况下，氧气是一种 色、色、味的气体，味的气体，溶于水，密度比空气溶于水，密度比空气 。在。在压强为压强为101KPa时，温度为时，温度为-183时可变为时可变为 色液色液体，在体，在-218时可变为时可变为 色色 状固体。状固体。2、化学性质：氧气的化学性质、化学性质：氧气的化学性质 ，能与许多物，能与许多物质发生化学反应，是一种常见的质发生化学反应，是一种常见的 。无无无无不易不易略大略大淡蓝淡蓝雪花雪花活泼活泼氧化剂（助燃剂）氧化剂（助燃剂）淡蓝淡蓝1、与非金属反应：、与非金属反应：S+O2=SO2点燃点燃C+O2=CO2点燃点燃4P+5O2=2P2O5点燃点燃2H2+O2=2H2O点燃点燃淡蓝色火焰（空气中）淡蓝色火焰（空气中）明亮的蓝紫色火焰（纯氧中）明亮的蓝紫色火焰（纯氧中）均有刺激性气味气体产生。均有刺激性气味气体产生。淡蓝色火焰淡蓝色火焰黄白色火焰，产生大量白烟黄白色火焰，产生大量白烟红光（空气中）红光（空气中）白光（纯氧中）白光（纯氧中）均产生使澄清的均产生使澄清的石灰水变浑浊的石灰水变浑浊的气体。气体。2、与金属反应：、与金属反应：2Mg+O2=2MgO点燃点燃4Al+3O2=2Al2O3点燃点燃3Fe+2O2=Fe3O4点燃点燃2Cu+O2=2CuO常温下即可反应，点燃产生耀常温下即可反应，点燃产生耀眼的白光，生成白色固体，可眼的白光，生成白色固体，可用于燃烧弹和照明弹。用于燃烧弹和照明弹。在空气中不能燃烧，在纯氧中在空气中不能燃烧，在纯氧中剧烈燃烧，火星四射，生成黑剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体。色固体。产生红热现象，冷却后固体由产生红热现象，冷却后固体由红色变黑色。红色变黑色。思考：思考：Fe、S在氧气中燃烧实验中均在集气瓶底部加在氧气中燃烧实验中均在集气瓶底部加入少量水，其作用分别是什么？入少量水，其作用分别是什么？Fe：防止高温熔融物使瓶底炸裂；：防止高温熔融物使瓶底炸裂；S：吸收：吸收SO2，防止污染空气。，防止污染空气。3、与化合物反应、与化合物反应2CO+O2=2CO2点燃点燃CH4+2O2=CO2+2H2O点燃点燃点燃点燃C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O蓝色火焰蓝色火焰明亮的蓝色火焰明亮的蓝色火焰淡蓝色火焰淡蓝色火焰二、化合反应、氧化反应、分解反应二、化合反应、氧化反应、分解反应化合反应：两种或两种以上的物质生成另一种化合反应：两种或两种以上的物质生成另一种 物质的反应。物质的反应。氧化反应：物质跟氧发生的反应。氧化反应：物质跟氧发生的反应。氧可以是氧气，也可以是含氧化合物；氧气氧可以是氧气，也可以是含氧化合物；氧气是氧化剂，具有氧化性。是氧化剂，具有氧化性。联系：化合反应不一定是氧化反应，氧化反应联系：化合反应不一定是氧化反应，氧化反应 不一定是化合反应不一定是化合反应CaO+H2O=Ca(OH)2CH4+2O2=CO2+2H2O氧氧化化反反应应剧烈剧烈氧化氧化缓慢缓慢氧化氧化有限空间：爆炸有限空间：爆炸广阔空间：燃烧（发光、广阔空间：燃烧（发光、放热）放热）呼吸、食物变质、酒和醋的呼吸、食物变质、酒和醋的酿造、铁生锈、农家肥腐熟酿造、铁生锈、农家肥腐熟三、氧气的实验室制法三、氧气的实验室制法1、反应原理：、反应原理：2H2O2=2H2O+O2MnO22KClO3=2KCl+3O2MnO22KMnO4=K2MnO4+MnO2+O22、发生装置（理解各装置的适用范围）、发生装置（理解各装置的适用范围）固体加热型固体加热型固液不加热型固液不加热型第二个可控制反应速率；第二个可控制反应速率；第三个可控制反应的停止和发生。第三个可控制反应的停止和发生。3、操作步骤：、操作步骤：查、装、定、点、收、离、熄。查、装、定、点、收、离、熄。先查气密性再填装药品（两种装置的气密性检查）；先查气密性再填装药品（两种装置的气密性检查）；一团棉花的作用；一团棉花的作用；试管口略向下倾的目的；试管口略向下倾的目的；先均匀加热，再集中加热；先均匀加热，再集中加热；当有当有连续均匀连续均匀的气泡产生时开始收集；的气泡产生时开始收集；先将导管移出水面，后熄灭酒精灯的目的。先将导管移出水面，后熄灭酒精灯的目的。1.组装好仪器，将导管放入水中，双手捂热试管，若组装好仪器，将导管放入水中，双手捂热试管，若有气泡产生，说明装置气密性良好。有气泡产生，说明装置气密性良好。2.关闭止水夹，从长颈漏斗向锥形瓶中加水没过漏斗关闭止水夹，从长颈漏斗向锥形瓶中加水没过漏斗下端，继续加水，使漏斗内液面高于锥形瓶内液面，下端，继续加水，使漏斗内液面高于锥形瓶内液面，若液面差能保持一段时间，说明装置气密性良好。若液面差能保持一段时间，说明装置气密性良好。5、检验与验满：、检验与验满：带火星的木条带火星的木条伸入集气瓶伸入集气瓶放在瓶口放在瓶口检验检验验满验满ab4.收集方法：（分析采用原因，适用范围）收集方法：（分析采用原因，适用范围）排水法排水法收集较纯收集较纯净的气体净的气体向上排向上排空气法空气法收集干燥收集干燥的气体的气体向上排空气法由向上排空气法由 端进气，排端进气，排水法由水法由 端进端进气。气。ab四、催化剂和催化作用四、催化剂和催化作用催化剂：是指在化学反应中能催化剂：是指在化学反应中能改变改变其它物质的其它物质的 反应速率，而本身的反应速率，而本身的质量质量和和化学性质化学性质 在反应前后都没有改变的物质。在反应前后都没有改变的物质。特点：特点：两变两不变。两变两不变。改变反应速率，不同的反应用不同的催化剂；改变反应速率，不同的反应用不同的催化剂；反应前后质量和化学性质不变。反应前后质量和化学性质不变。注意：改变速率不一定是加快；没有催化剂也注意：改变速率不一定是加快；没有催化剂也 可反应；不能改变生成物的数量；参与可反应；不能改变生成物的数量；参与 反应。反应。五、工业制取氧气五、工业制取氧气空气空气（气态）（气态）加压加压降温降温空气空气（液态）（液态）蒸发蒸发N2-196O2-183物理变化物理变化膜分离技术法：膜分离技术法：1、下列关于氧气的说法中错误的是、下列关于氧气的说法中错误的是A工业上可以利用分离液态空气法制氧气工业上可以利用分离液态空气法制氧气B氧气可以支持燃烧，说明氧气具有可燃性氧气可以支持燃烧，说明氧气具有可燃性C氧气供给呼吸，它和体内物质反应，释放能氧气供给呼吸，它和体内物质反应，释放能量，维持生命活动量，维持生命活动D夏天鱼池内开启增氧泵，是因为温度升高，夏天鱼池内开启增氧泵，是因为温度升高，氧气在水中溶解量减少氧气在水中溶解量减少 B中考链接：中考链接：2.下列叙述正确的是（下列叙述正确的是（）A木炭在充足的氧气中燃烧生成一氧化碳木炭在充足的氧气中燃烧生成一氧化碳B硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰C铁丝在氧气中燃烧火星四射，生成三氧化二铁铁丝在氧气中燃烧火星四射，生成三氧化二铁D红磷在空气中燃烧产生大量的白雾红磷在空气中燃烧产生大量的白雾B3、如图为实验室加热高锰酸钾制取氧气的装置。、如图为实验室加热高锰酸钾制取氧气的装置。在实验过程中，当观察到气泡在导气管口连续、在实验过程中，当观察到气泡在导气管口连续、均匀地冒出时，才开始收集气体，其目的是均匀地冒出时，才开始收集气体，其目的是A为了检验该实验装置的气密性为了检验该实验装置的气密性B为了提高收集到的氧气的纯度为了提高收集到的氧气的纯度C防止水槽中的水倒吸使试管破裂防止水槽中的水倒吸使试管破裂D防止高锰酸钾颗粒进入导气管防止高锰酸钾颗粒进入导气管B4、下列对催化剂描述正确的是、下列对催化剂描述正确的是A任何化学反应都需要催化剂任何化学反应都需要催化剂 B催化剂在反应前后本身的质量发生了变化催化剂在反应前后本身的质量发生了变化C只有分解反应才需要催化剂只有分解反应才需要催化剂 D某些化学反应可以有多种催化剂某些化学反应可以有多种催化剂 D5、下列操作不正确的是、下列操作不正确的是A将将KClO3，和，和MnO2混合用纸槽装入试管中混合用纸槽装入试管中B将导管口伸入盛满水的集气瓶里，然后加热，将导管口伸入盛满水的集气瓶里，然后加热，立即收集立即收集O2C待集气瓶充满待集气瓶充满O2，盖好玻璃片后，再移出水，盖好玻璃片后，再移出水面面D收集完成后，松开橡皮塞，再熄灭酒精灯收集完成后，松开橡皮塞，再熄灭酒精灯 B6、根据反应事实可以推出影响化学反应的因素、根据反应事实可以推出影响化学反应的因素,下列推理中不合理的是下列推理中不合理的是()选项选项化学反应事实化学反应事实影响因素影响因素A蜡烛在纯氧中燃烧的火焰比在蜡烛在纯氧中燃烧的火焰比在空气中燃烧的火焰更明亮空气中燃烧的火焰更明亮反应物浓度反应物浓度B煤粉比煤块燃烧的更加剧烈、煤粉比煤块燃烧的更加剧烈、更加充分更加充分反应物种类反应物种类C碳在常温下不与氧气反应碳在常温下不与氧气反应,点燃点燃时能与氧气反应时能与氧气反应反应温度反应温度D双氧水在通常情况下难分解双氧水在通常情况下难分解,加加入二氧化锰后迅速分解入二氧化锰后迅速分解催化剂催化剂B7.通过初中化学的学习，我们知道通过多种途径可制通过初中化学的学习，我们知道通过多种途径可制取氧气。取氧气。A.加热氧化汞加热氧化汞 B.分离空气分离空气 C.加热分解加热分解KClO3 D.加热分解加热分解KMnO4 E.分解分解H2O2 F.（1）请你在）请你在F处再写出一种制取氧气的方法。处再写出一种制取氧气的方法。（2）请写出一个实验室制取氧气的化学方程式：）请写出一个实验室制取氧气的化学方程式：。若用右图装置加热若用右图装置加热KMnO4制取氧气，指制取氧气，指出装置中的三处错误：出装置中的三处错误：实验实验完完毕毕，停止加，停止加热热前前应该应该先先 ，再再 。电解水电解水将导管移出水面将导管移出水面熄灭酒精灯熄灭酒精灯2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O28、下、下图图是是实验实验室制取、收集有关气体的装置室制取、收集有关气体的装置图图。请请按按要求回答下列要求回答下列问题问题：（1）用双氧水制取氧气的化学方程式）用双氧水制取氧气的化学方程式为为 ；（2）要收集氧气，收集装置可）要收集氧气，收集装置可选择选择上述装置中的上述装置中的 或或 （填写序号）；（填写序号）；（3）用）用发发生装置生装置A或或B制取氧气制取氧气时时，A与与B相比，相比，A的的优优点是点是 。CD可以随时补充反应所需双氧水可以随时补充反应所需双氧水，控制反应速率，控制反应速率 9、氨气极易溶于水，常温常、氨气极易溶于水，常温常压压下下1体体积积水可溶解水可溶解700体体积积的氨气，溶解后可与水反的氨气，溶解后可与水反应应生成一水合氨，溶液生成一水合氨，溶液显显碱碱性。氨气的密度比空气小。已知：性。氨气的密度比空气小。已知：2NH4Cl（固体）（固体）+Ca(OH)2（固体）（固体）2NH3+CaCl2 +2H2O（l）如果制取并收集保存氨气，）如果制取并收集保存氨气，请请从上从上图图中中选选取装取装置和置和仪仪器器 （填序号）。（填序号）。（2）氨气不能用排水法收集，原因是）氨气不能用排水法收集，原因是 。A、E 氨气极易溶于水氨气极易溶于水 10.下图所示为实验室中常见的气体制备和收集装置。下图所示为实验室中常见的气体制备和收集装置。（1）实验室用高锰酸钾制取氧气，应选用发生装置）实验室用高锰酸钾制取氧气，应选用发生装置 (填字母填字母)，反应的化学方程式为，反应的化学方程式为 。若用装置。若用装置D收集氧气，验满的方法是收集氧气，验满的方法是 。实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，若选用实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，若选用C做发生装置，你认为选用做发生装置，你认为选用C的优点是的优点是 。控制氧气产生的快慢和量的多少控制氧气产生的快慢和量的多少 A将带火星的木条置于集气瓶口，木条复燃，证明已集满将带火星的木条置于集气瓶口，木条复燃，证明已集满 欲使用装置欲使用装置E用排空气法收集二氧化碳，则气体应从用排空气法收集二氧化碳，则气体应从 （填（填“a”或或“b”）端通入；欲使用装置）端通入；欲使用装置E用排水法用排水法收集氧气，先将瓶中装满水，再将气体从收集氧气，先将瓶中装满水，再将气体从 （填填“a”或或“b”）端通入。端通入。ab（4）已知一氧化氮气体难溶于水，在空气中容易与氧）已知一氧化氮气体难溶于水，在空气中容易与氧气发生反应，则收集一氧化氮气体时应选用图中装置气发生反应，则收集一氧化氮气体时应选用图中装置 (填字母序号填字母序号)。F