鲁教版九年级化学_氧气的实验室制法.ppt

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1、第四单元第四单元 第三节第三节 氧气氧气第第1课时课时 氧气的实验室制法氧气的实验室制法无影无形摸不着，无影无形摸不着，火焰见它跳得高。火焰见它跳得高。呼吸作用它参加，呼吸作用它参加，动物生长离不了。动物生长离不了。回忆回忆 工业制氧气：工业制氧气： H2O H2 O2电解水：电解水：分离液态空气法分离液态空气法通电通电水水氢气氢气 + + 氧气氧气空气空气降温加压降温加压液态空气液态空气蒸馏蒸馏(沸点低沸点低)出去的是出去的是:留下的是留下的是:(沸点高沸点高)氮气氮气氧气氧气实验室制取气体物质的思路分析实验室制取气体物质的思路分析 1 1、选择反应物、选择反应物2 2、如何控制反应条件、如

2、何控制反应条件3 3、确定发生装置、确定发生装置4 4、确定收集装置、确定收集装置5 5、是否环保、安全、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你认为下列哪些物质可作为实验室制取氧气的物质？的物质？1 1、水、水( H( H2 2O )O )2 2、二氧化碳（、二氧化碳（COCO2 2) )3 3、食盐（主要成分为、食盐（主要成分为NaClNaCl) ) 4 4、高锰酸钾（、高锰酸钾（KMnOKMnO4 4）5 5、过氧化氢（、过氧化氢（ H H2 2O O2 2）6 6、甲烷（、甲烷（CHCH4 4）7 7、氯酸钾（、氯酸钾（KClOKClO3 3）这些物质中这些物质中含有氧元

3、素含有氧元素一、选择反应物一、选择反应物首先要看物质中是否有氧元素。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。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，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。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。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

4、体，不易放出氧气。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，反应水在通电的条件下能产生氧气，成本高，反应速度太慢。速度太慢。资料介绍资料介绍过氧化氢过氧化氢水水+氧气氧气 某同学认为：确定实验室制取气体的化学反应时，应考某同学认为：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？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

5、能源等 发现问题：发现问题： 你的猜想：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？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过氧化氢的浓度提高温度提高温度向过氧化氢溶液中加入某物质向过氧化氢溶液中加入某物质二氧化锰的作用二氧化锰的作用过氧化氢溶液过氧化氢溶液 观察：观察： 向向A A、B B两支试管中分别倒入过氧化氢溶液两支试管中分别倒入过氧化氢溶液, ,再向再向B B试管中加入少量二氧化锰粉末，将带火星的木条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。伸入试管口，观察现象。实验探究：实验探究：二氧化锰二氧化锰二氧化

6、锰的作用二氧化锰的作用选用药品选用药品产生气体产生气体速率速率能否使带火星能否使带火星的木条复燃的木条复燃A过氧化氢过氧化氢B过氧化氢过氧化氢和二氧化锰和二氧化锰实验现象实验现象 慢慢 快快否否能能 获得结论获得结论：最适合在实验室制取氧气的最适合在实验室制取氧气的方法是方法是在过氧化氢溶液中加入二氧化锰在过氧化氢溶液中加入二氧化锰小资料小资料1 1、将反应后的二氧化锰过滤、干燥、称、将反应后的二氧化锰过滤、干燥、称量，发现二氧化锰的质量量，发现二氧化锰的质量不不发生改变。发生改变。2 2、将称量后的二氧化锰、将称量后的二氧化锰再次再次放入过氧化放入过氧化氢溶液中，发现有大量气泡冒出，该气泡氢

7、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。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。变，且化学性质也没发生变化。 （2 2）简）简称称: :一变二不变一变二不变加快或减慢加快或减慢催化作用催化作用( (文字表达式文字表达式) )MnO2H2O2所以说这个反应中的MnO2是催化剂，是反应条件。汽车尾气排放管汽车尾气排放管中的催化剂中的催化剂某些抗衰老化妆品某些抗衰老化妆品中含有催化剂中含有催化剂催化剂的应用催化剂的应用过氧化氢过氧化氢 水水 氧气氧气二氧化锰二氧化锰 反应原理反应原理 H2O2 H2O

8、O2(分解反应分解反应)利用其他含有氧元素的物质，例如高锰酸钾利用其他含有氧元素的物质，例如高锰酸钾（KMnO4）、氯酸钾（）、氯酸钾（KClO3）等也可以制得）等也可以制得氧气。氧气。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KMnO4 K2MnO4 MnO2 O2加热加热 氯酸钾氯酸钾 氯化钾氯化钾 氧气氧气KClO3 KCl O2二氧化锰二氧化锰 加热加热 试管试管 烧杯烧杯 锥形瓶锥形瓶 酒精灯酒精灯 分液漏斗分液漏斗双孔双孔橡皮塞橡皮塞导管导管单孔单孔橡皮塞橡皮塞三、选择发生装置三、选择发生装置实验室制取氧气的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

9、气体空气空气向上排空气法向上排空气法空气空气气体气体向下排空气法向下排空气法排水法排水法小资料小资料 通常状况下通常状况下, ,氧气不易溶于水，且不与水反应氧气不易溶于水，且不与水反应; ;在在 0 0，1 1个标准大气压下，其密度为个标准大气压下，其密度为1.429g/L,1.429g/L,空气的密空气的密度为度为1.293g/L1.293g/L。密度比空气大密度比空气大密度比空气小密度比空气小不溶于水不溶于水四、选择收集装置四、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收集装置实验室制取氧气的装置实验室制取氧气的装置或或制取一瓶氧气，操作步骤如下，你认为正确制取

10、一瓶氧气，操作步骤如下，你认为正确的操作顺序是：的操作顺序是：_.连接并检查装置的气密性连接并检查装置的气密性. .向分液漏斗中倒入过氧化氢溶液向分液漏斗中倒入过氧化氢溶液. .将集气瓶装满水，从将集气瓶装满水，从侧面轻推侧面轻推盖上毛玻璃片，翻转后，盖上毛玻璃片，翻转后，扣在水槽中扣在水槽中. .向锥形瓶中加入二氧化锰向锥形瓶中加入二氧化锰, ,并塞紧瓶塞并塞紧瓶塞. .待水排净后，在水底将毛玻璃片盖紧，取出，待水排净后，在水底将毛玻璃片盖紧，取出，正放正放。小结：操作步骤：小结：操作步骤： 连、查、装、收、放连、查、装、收、放再用向上排空气法收集一瓶氧气。再用向上排空气法收集一瓶氧气。怎样

11、确定收集满了呢？实验室制取氧气的操作实验室制取氧气的操作如何检查？如何检查？交流反思：交流反思：实验中的注意事项实验中的注意事项 1 1、实验前应首先检查装置的气密；、实验前应首先检查装置的气密；2 2、导管刚露出橡皮塞即可、导管刚露出橡皮塞即可3 3、当导管口有连续均匀的气泡产生、当导管口有连续均匀的气泡产生时，再收集气体；时，再收集气体；4 4、取出后的集气瓶应正放。、取出后的集气瓶应正放。 （1）、长颈漏斗末端要插入液面以下。）、长颈漏斗末端要插入液面以下。 （2）、可用分液漏斗代替长颈漏斗。）、可用分液漏斗代替长颈漏斗。 （3）、可用集气瓶或大试管代替锥形瓶。）、可用集气瓶或大试管代替

12、锥形瓶。 （4）、装一药品时，先装固体后装液体）、装一药品时，先装固体后装液体。 验满方法：验满方法： 将带将带火星的木条放在集火星的木条放在集气瓶口，如果木条气瓶口，如果木条复燃，则说明氧气复燃，则说明氧气已经满了已经满了。 直接观察：直接观察： 集气集气瓶里的水完全排净，瓶里的水完全排净，集气瓶口冒出大气集气瓶口冒出大气泡，说明氧气已经泡，说明氧气已经满了。满了。如何检验一瓶气体就是氧气呢如何检验一瓶气体就是氧气呢？ 讨论交流：讨论交流： 如何检验一瓶气体就是氧气呢如何检验一瓶气体就是氧气呢？ 检验方法：检验方法： 将带火星的木条伸入集气瓶内，将带火星的木条伸入集气瓶内，如果木条复燃，则说

13、明该气体就是氧气如果木条复燃，则说明该气体就是氧气。小结：小结：长话短说长话短说一、氧气的实验室制法一、氧气的实验室制法1.1.药品药品2.2.反应原理反应原理3.3.实验装置实验装置（1 1）发生装置）发生装置（2 2）收集装置）收集装置4 4、操作步骤、操作步骤5.5.验满方法验满方法6.6.检验方法检验方法过氧化氢溶液和二氧化锰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、放连、查、装、收、放将带火星的木条伸入集气瓶内，如果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。木条复燃，则说明该气体就是氧气。将带火星的木条放在集

14、气瓶口，如果木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。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（下列关于催化剂的说法正确的是（ ） A.二氧化锰是催化剂。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。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。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、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

15、气迅速反应生成度比空气略大；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。向上排空气法。 B.排水法。排水法。C.排水法或向上排空气法。排水法或向上排空气法。D.排水法或向下排空气法。排水法或向下排空气法。B实验室制取氧气的实验步骤：实验室制取氧气的实验步骤：（1）连接装置，检查）连接装置，检查_;（2）向锥形瓶中加入）向锥形瓶中加入_;（3）塞好带有分液漏斗和导气管的橡皮塞；）塞好带有分液漏斗和导气管的橡皮塞；（4）向分液漏斗中加入向分液漏斗中加入_;_; （5 5）等导管口有）等导管口有_产生时

16、，再收产生时，再收集一瓶氧气。集一瓶氧气。想一想想一想装置的气密性装置的气密性二氧化锰二氧化锰过氧化氢过氧化氢连续均匀气泡连续均匀气泡（2012德阳）下面是实验室用双氧水和二氧化德阳）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：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）写出标号仪器的名称是仪器的名称是 。（。（1分）分） （2）实验室制取氧气应选用的发生装置是）实验室制取氧气应选用的发生装置是 ；收集装置可选用收集装置可选用D装置，理由是装置，理由是 ；如果；如果用用E装置收集氧气，气体应从装置收集氧气，气体应从 （填（填“a”或或“b”）进入。

17、（）进入。（3分）分）中考连接中考连接（2012德阳）下面是实验室用双氧水和二氧化德阳）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：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）写出实验室制取氧气的文字表达式式式 。（。（2分）分） (4)观察观察F装置中的实验现象：红磷在氧气中剧烈装置中的实验现象：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。（填化学式）的固体小颗粒的缘故。（2分）分）中考连接中考连接实验室制氧气的一般环节实验室制氧气的一般环节: :一

18、、药品：过氧化氢溶液一、药品：过氧化氢溶液( (俗称双氧水俗称双氧水) ) 氯酸钾氯酸钾 ( (用二氧化锰做催化剂用二氧化锰做催化剂) ) 高锰酸钾高锰酸钾( (无色液体无色液体) )( (白色固体白色固体) )( (黑色固体黑色固体) )( (暗紫色固体暗紫色固体) )二、原理：二、原理：过氧化氢过氧化氢水水+ +氧气氧气二氧化锰二氧化锰H H2 2O O2 2HH2 2O+OO+O2 2MnOMnO2 2KMnOKMnO4 4KK2 2MnOMnO4 4+MnO+MnO2 2+O+O2 2高锰酸钾高锰酸钾锰酸钾锰酸钾+ +二氧化锰二氧化锰+ +氧气氧气氯酸钾氯酸钾氯化钾氯化钾+ +氧气氧气

19、二氧化锰二氧化锰KClOKClO3 3KCl+OKCl+O2 2MnOMnO2 2多学一点多学一点三、实验仪器和实验装置：三、实验仪器和实验装置：外外焰焰加加热热药品平铺药品平铺夹持在距管夹持在距管口约口约1/31/3处处若用高锰酸钾若用高锰酸钾制氧气应在管制氧气应在管口塞一团棉花口塞一团棉花试管口试管口略低略低于于试管底部试管底部导管伸出橡导管伸出橡 皮塞约皮塞约0.5cm0.5cm导管导管只能只能伸于伸于集气集气瓶口瓶口四、实验步骤：四、实验步骤：1 1、检：检查装置的气密性；、检：检查装置的气密性；2 2、装：装入药品、装：装入药品4 4、加：点酒精灯加热、加：点酒精灯加热5 5、收：收

20、集气体、收：收集气体排水集气法排水集气法6 6、移：将导管移离水面、移：将导管移离水面向上排空气法向上排空气法(氧气不易溶于水氧气不易溶于水)(氧气的密度比空气大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）、固：固定试管（试管口应略低于试管底部）7、熄：熄灭酒精灯、熄：熄灭酒精灯1 1、固定试管时，为什么试管口要略低于试管底部？、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，炸裂试管防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管2 2、用排水集气法应什么时候开始收集？、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；当气泡连续均匀放出时开始收集

21、；（哪种方法得到的氧气更纯？（哪种方法得到的氧气更纯？3 3、实验结束时应先将导管移离水面，还是先停止加热，、实验结束时应先将导管移离水面，还是先停止加热，为什么？为什么？ 先将导管移离水面，后停止加热，否则水将沿先将导管移离水面，后停止加热，否则水将沿导管倒流回导管倒流回热的试管底部，炸裂试管热的试管底部，炸裂试管五、注意事项：五、注意事项：用排水法收集的气体更纯）用排水法收集的气体更纯）4.用高锰酸钾制氧气时用高锰酸钾制氧气时,为什么要在试管口塞一团棉花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可以防止加热时高锰酸钾粉末进入导管知识回顾知识回顾:制取制取氧气氧气实验室实

22、验室工业工业H H2 2O O2 2HH2 2O+OO+O2 2MnOMnO2 2KMnOKMnO4 4KK2 2MnOMnO4 4+MnO+MnO2 2+O+O2 2KClOKClO3 3KCl+OKCl+O2 2MnOMnO2 2分离液态空气法分离液态空气法:膜分离技术法膜分离技术法 H H2 2O HO H2 2 O O2 2电解水电解水通电通电水水氢气氢气 + + 氧气氧气实验室制取气体选择装置的方法实验室制取气体选择装置的方法:原理原理使用的装置使用的装置依据依据制制法法收收集集H H2 2O O2 2HH2 2O+OO+O2 2MnOMnO2 2KMnOKMnO4 4KK2 2Mn

23、OMnO4 4+MnO+MnO2 2+O+O2 2KClOKClO3 3KCl+OKCl+O2 2MnOMnO2 2反应物反应物的状态的状态和反应和反应条件条件生成的生成的气体密气体密度和水度和水溶性溶性固固+固固固固+液液与空气密度比较与空气密度比较不易溶于水不易溶于水方案一方案一:方案二方案二:化学反应基本类型：化学反应基本类型：化合反应化合反应分解反应分解反应定义定义一般一般形式形式举例举例由两种或两种以上物质由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应生成另一种物质的反应A+B+CDP+OP+O2 2点燃点燃P P2 2O O5 5 S+OS+O2 2点燃点燃SOSO2 2 Fe+OFe+

24、O2 2点燃点燃FeFe3 3O O4 4 Al+OAl+O2 2点燃点燃AlAl2 2O O3 3由一种反应物生成两种或由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应两种以上其他物质的反应AB+C+DH H2 2O O2 2HH2 2O+OO+O2 2MnOMnO2 2KClOKClO3 3KCl+OKCl+O2 2KMnOKMnO4 4KK2 2MnOMnO4 4+MnO+MnO2 2+O+O2 2MnOMnO2 2练习：有下列变化练习：有下列变化1）2）Fe+CuSO4FeSO4+Cu3）液态空气）液态空气液氧液氧+氮气氮气4）Cu2(OH)2CO3CuO+H2O+CO2 5）Zn+H2S

25、O4ZnSO4+H2 6）CO+O2CO2以上属于分解反应的是以上属于分解反应的是_，属于化合反应的是属于化合反应的是_；KMnOKMnO4 4KK2 2MnOMnO4 4+MnO+MnO2 2+O+O2 2点燃点燃2、右图是实验室用高锰酸钾、右图是实验室用高锰酸钾制取和收集氧气的装置图：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指出图中有标号的仪器名称试管试管水槽水槽导管导管铁架台铁架台酒精灯酒精灯集气瓶集气瓶(2)实验时要注意：实验时要注意：试管口要试管口要_；其目的是；其目的是_；给试管加热时给试管加热时要先要先_，停止加热时要先，停止加热时要先_再再

26、 ，以免以免_. (3)上述收集气上述收集气体的方法叫体的方法叫_，怎样使收集到的气体基本不含氮，怎样使收集到的气体基本不含氮气？气？ . (4)用上述装置来制取气体应满足下列条件中的用上述装置来制取气体应满足下列条件中的_(填序号填序号) A.反应物都是固体反应物都是固体 B.反应需加热反应需加热 C.制得的气体不易溶于水制得的气体不易溶于水 D.制得气体密度比空气大制得气体密度比空气大略低于试管底部略低于试管底部防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管预热预热先将导管移离水面先将导管移离水面停止加热停止加热水沿导管倒流回热的试管底部，炸裂试管水沿导管倒流

27、回热的试管底部，炸裂试管排水集气法排水集气法将集气瓶装满水，不留气泡将集气瓶装满水，不留气泡;ABC 气泡连续而均匀放出时开始收集气泡连续而均匀放出时开始收集 A B C D3、过氧化氢、过氧化氢(化学式化学式H2O2)溶液溶液在催化剂作用下能迅速分解生成在催化剂作用下能迅速分解生成O2和和H2O。分液漏斗可以通过调。分液漏斗可以通过调节活塞控制液体的滴加速度。节活塞控制液体的滴加速度。 据图回答下列问题：据图回答下列问题：(1)分液漏斗中应放入的物质是分液漏斗中应放入的物质是_，锥形瓶中应放入的，锥形瓶中应放入的物质是物质是_； (2)写出制取写出制取O2的原理：的原理：_ _ _；要收集一

28、瓶纯净的要收集一瓶纯净的O2 ，应选择装置，应选择装置_(填字母填字母)；(3)某同学在某同学在观察到锥形瓶内有大量气泡时，开始用观察到锥形瓶内有大量气泡时，开始用B装置收集装置收集O2，过一段时间，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。其原因可能是可能是_；(4)若实验时用此法代替若实验时用此法代替KMnO4加热制取加热制取O2，优点是，优点是_(填序号填序号) 生成物只有氧气生成物只有氧气 不需不需要加热要加热 需加热；需加热；(5)装置装置A中反应很强烈，据此提出实验安全中反应很强烈，据此提出实验安全注意事

29、项是注意事项是_(填序号填序号) 控制液体的滴加速度控制液体的滴加速度 加热反应加热反应物物 用体积较小的锥形瓶用体积较小的锥形瓶 将过氧化氢溶液加水稀释将过氧化氢溶液加水稀释过氧化氢溶液过氧化氢溶液二氧化锰二氧化锰H H2 2O O2 2HH2 2O+OO+O2 2MnOMnO2 2D实验装置的气密性不好实验装置的气密性不好 2.2.下图是实验室用高锰酸钾制取和收集氧气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的装置图，指出其中的五处错误试管试管 内导管内导管 过长过长铁夹铁夹没没夹在离管夹在离管口口1/3处处试管口没有稍向下倾斜试管口没有稍向下倾斜外焰没外焰没在药物在药物下加热下加热试管口试管口没放一没放一团棉花团棉花