医学专题—氧气制取.ppt

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1、 制取氧气制取氧气(yngq)(yngq)第一页，共三十九页。分离分离(fnl)液态空气法液态空气法空空气气(kngq)(kngq)液态液态空气空气氮气氮气液氧液氧(y(y yn)yn)氧气氧气原理：原理：利用空气中氧气和氮气的沸点不利用空气中氧气和氮气的沸点不同分离出氧气。同分离出氧气。一、工业制取氧气一、工业制取氧气加压降温蒸发属于属于物理变化物理变化第二页，共三十九页。制取气体主要从以下几个制取气体主要从以下几个(j)方面着手方面着手:1 1、反应原理反应原理、反应装置反应装置3、收集气体的方法收集气体的方法(fngf)4、气体的检验气体的检验5、气体的验满气体的验满二、气体(qt)的实

2、验室制法第三页，共三十九页。下列哪些物质可能下列哪些物质可能(knng)产生氧气产生氧气？1 1、食盐（主要、食盐（主要(zhyo)(zhyo)成分为成分为NaClNaCl)2 2、过氧化氢（、过氧化氢（H H2 2O O2 2）3 3、氧化汞、氧化汞 （HgO HgO ）4 4、高锰酸钾（、高锰酸钾（KMnOKMnO4 4）5 5、氯酸钾（、氯酸钾（KClOKClO3 3）6 6、甲烷（、甲烷（CHCH4 4）7 7、水、水 (H (H2 2O)O)含有氧元素含有氧元素的物质的物质第四页，共三十九页。关于可制关于可制取原料的取原料的背景背景(bijng)(bijng)资料资料氯酸钾（氯酸钾（

3、KClO3）高锰酸钾（高锰酸钾（KMnO4）水（水（H2O）过氧化氢（过氧化氢（H2O2）氧化汞（氧化汞（HgO）O2第五页，共三十九页。氧化汞（氧化汞（HgOHgO）红色粉末，红色粉末，俗称三仙丹。加热到俗称三仙丹。加热到500时分解时分解(fnji)为汞蒸气和氧气。（汞蒸气有毒！）为汞蒸气和氧气。（汞蒸气有毒！）水（水（H H2 2OO）加热至加热至1000高温或借助一定的高温或借助一定的 电解设备通以直流电（电解设备通以直流电（耗电量较大耗电量较大）可分解为氧气可分解为氧气(yngq)和氢气。和氢气。原料原料(yunlio)介绍介绍第六页，共三十九页。高锰酸钾高锰酸钾(o mn sun

4、ji)(o mn sun ji)（KMnO4）俗称灰锰氧或俗称灰锰氧或俗称灰锰氧或俗称灰锰氧或PPPPPPPP粉，粉，粉，粉，紫黑色粉末紫黑色粉末紫黑色粉末紫黑色粉末状固体，其溶液为紫红色状固体，其溶液为紫红色状固体，其溶液为紫红色状固体，其溶液为紫红色,是常用的消毒剂，受热是常用的消毒剂，受热是常用的消毒剂，受热是常用的消毒剂，受热(shu r)(shu r)(shu r)(shu r)很快分解而放出氧气（很快分解而放出氧气（很快分解而放出氧气（很快分解而放出氧气（O O O O2 2）。）。氯酸钾（氯酸钾（KClO3）白色白色(bis)(bis)晶体晶体，熔点为，熔点为368368，400

5、400时分解放出氧气（时分解放出氧气（O O2 2）原料介绍原料介绍第七页，共三十九页。过氧化氢（过氧化氢（H H2 2OO2 2）俗称双氧水，无色液体。俗称双氧水，无色液体。家庭和医院用的家庭和医院用的消毒水就是其消毒水就是其3的溶液，它也是一种常用的消的溶液，它也是一种常用的消毒剂。毒剂。常温下较浓的溶液会缓慢分解成水和氧气常温下较浓的溶液会缓慢分解成水和氧气(yngq)，若与二氧化锰（，若与二氧化锰（MnO2）混合，）混合，会大大加会大大加快反应速度，迅速放出氧气（快反应速度，迅速放出氧气（O2）。）。原料原料(yunlio)介介绍绍第八页，共三十九页。药品药品(yopn)的选择的选择1

6、 1、必须含有相关成分、必须含有相关成分2 2、无毒无害、无毒无害(w hi)(w hi)没有污染没有污染3 3、节约能源价格便宜、节约能源价格便宜过氧化氢过氧化氢(u yn hu qn)(u yn hu qn)（H H2 2O O2 2）高锰酸钾（高锰酸钾（KMnKMnO O4 4）氯酸钾（氯酸钾（KClOKClO3 3）第九页，共三十九页。实验室制取气体的装置由两部分组成实验室制取气体的装置由两部分组成：发生发生(fshng)装置装置和和收集装置收集装置实验(shyn)装置发生装置发生装置(zhungzh)由由反应物的状态和反反应物的状态和反应条件决定（是否需要加热）应条件决定（是否需要加

7、热）收集装置由收集装置由气体的性质决定气体的性质决定第十一页，共三十九页。实验室制取氧气实验室制取氧气(yngq)装置装置图图收集收集(shuj)装装置置发生发生(fshng)装装置置第十二页，共三十九页。反应物都是反应物都是固体固体，反应反应(fnyng)需要需要加热加热反应物是反应物是固体和液体固体和液体(yt)的混合物，的混合物，反应反应不需要加热不需要加热固液不加热固液不加热(ji r)型型固固加热型固固加热型对对实实验验室室制制取取气气体体的的小小结结：返回第十三页，共三十九页。三、气体三、气体(qt)(qt)收集方法收集方法排水法排水法不易溶于水且不易溶于水且不与水发生反不与水发生

8、反应应(fnyng)的气体的气体向上排空气法向上排空气法密度密度(md)比空气大比空气大的气体且不与空的气体且不与空气反应气反应向下排空气法向下排空气法密度比空气小且密度比空气小且不与空气反应的不与空气反应的气体气体第十四页，共三十九页。步骤一步骤一：在常温下，把带火星的木条伸：在常温下，把带火星的木条伸入过氧化氢溶液的试管，观察入过氧化氢溶液的试管，观察(gunch)(gunch)木条木条是否复燃？是否复燃？现现 象象：木条不能复燃木条不能复燃，结结 论论：说明常温下放出氧气少说明常温下放出氧气少。探究探究(tnji)(tnji)：过氧化氢（过氧化氢（H H2 2O O2 2）溶液制取氧气）

9、溶液制取氧气第十五页，共三十九页。步骤二：步骤二：向上述试管中，加入少量二氧化锰，向上述试管中，加入少量二氧化锰，把带火星的木条伸入试管。观察发生的现象。把带火星的木条伸入试管。观察发生的现象。现现 象象：有大量气泡冒出，：有大量气泡冒出，木条复燃了木条复燃了结结 论：论：说明在说明在常温下过氧化氢常温下过氧化氢(u yn hu qn)(u yn hu qn)溶液溶液遇到二氧化锰（遇到二氧化锰（MnOMnO2 2）时迅速产生氧气）时迅速产生氧气。步骤三：步骤三：向上述试管中加入几块沸石（或瓷片）把带火星的木向上述试管中加入几块沸石（或瓷片）把带火星的木条条(m tio)(m tio)伸入试管。

10、观察发生的现象。伸入试管。观察发生的现象。现现 象象：产生较多气泡，木条不复燃产生较多气泡，木条不复燃结结 论：论：说明过氧化氢溶液遇到沸石产生氧气，但产生氧说明过氧化氢溶液遇到沸石产生氧气，但产生氧气的速率较慢。气的速率较慢。第十六页，共三十九页。催化剂催化剂1 1、二氧化锰在反应中有什么、二氧化锰在反应中有什么(shn me)(shn me)作用？作用？在化学反应中，在化学反应中，改变改变反应的速率，反应的速率，本身的本身的质量质量(zhling)和和化学性质化学性质反应反应前后保持前后保持不变不变。催化剂的特点：一变：改变其它物质的反应速率改变其它物质的反应速率（可能加快、可能加快、也可

11、能减慢也可能减慢）；二不变：本身的质量和本身的质量和化学化学性质不变。性质不变。固体，不溶于水固体，不溶于水第十七页，共三十九页。2.2.使用催化剂使用催化剂，会影响，会影响(yngxing)反应速率，反应速率，对生成物的对生成物的总总 量没有影响。量没有影响。3.3.要说某物质是催化剂，必须要说某物质是催化剂，必须(bx)(bx)指明在哪个反应中。指明在哪个反应中。4.4.对对某一个反应能起催化作用的，不一定只有一某一个反应能起催化作用的，不一定只有一 种物质种物质(wzh)，也可能有多种物质，也可能有多种物质(wzh)。友友情情提提醒醒：1.1.在化学反应中，不使用催化剂时，反应仍能发生，

12、在化学反应中，不使用催化剂时，反应仍能发生，只是有的反应很慢。只是有的反应很慢。第十八页，共三十九页。判断(pndun)正误、二氧化锰是催化剂。、二氧化锰是催化剂。、催化剂就是用来加快化学反应、催化剂就是用来加快化学反应(huxu fnyng)的物质。的物质。、反应前后催化剂的质量和化学性、反应前后催化剂的质量和化学性质都不变。质都不变。、二氧化锰是过氧化氢分解的唯一、二氧化锰是过氧化氢分解的唯一催化剂。催化剂。、制取氧气时使用催化剂可以得到、制取氧气时使用催化剂可以得到更多的氧气更多的氧气。第十九页，共三十九页。过氧化氢过氧化氢(u yn hu qn)水水 +氧气氧气二氧化锰二氧化锰(r y

13、n hu mn)H2O2 H2O +O22 2、实验、实验(shyn)(shyn)原理原理一、氧气的实验室制法一、氧气的实验室制法3 3、实验装置、实验装置1 1、实验药品：、实验药品：双氧水双氧水 （常用二氧化锰做催化剂常用二氧化锰做催化剂）催化剂有催化剂有二氧化二氧化锰、锰、硫酸铜硫酸铜、碘化氢碘化氢、二氧化铅二氧化铅、三、三氯化铁氯化铁，及生物体内的，及生物体内的过氧化氢酶过氧化氢酶等等 黑色粉末，黑色粉末，不溶于水不溶于水第二十页，共三十九页。2、检、检检查检查(jinch)装置的气密性装置的气密性4 4、操作步骤、操作步骤3、装、装装药品，先固体装药品，先固体(gt)后液体后液体 4

14、、集、集收集气体（气泡收集气体（气泡(qpo)均匀均匀 冒出时再收集）冒出时再收集）5、验、验验满验满6、放放收集好的气体正放收集好的气体正放在桌面上在桌面上1、组、组组装仪器组装仪器第二十一页，共三十九页。四、操作步骤四、操作步骤1.1.检查检查(jinch)(jinch)装置气密性装置气密性。第二十二页，共三十九页。方法一方法一:用弹簧夹夹紧橡皮管用弹簧夹夹紧橡皮管,向向长颈漏斗中加水长颈漏斗中加水,如在长颈漏斗如在长颈漏斗末端留有一段水柱末端留有一段水柱,说明说明(shumng)装置装置气密性良好气密性良好.方法二方法二向长颈漏斗中加水向长颈漏斗中加水,使末端使末端在液面以下在液面以下,

15、双手握住锥形瓶双手握住锥形瓶,如导如导管末端有气泡冒出管末端有气泡冒出,说明装置气密说明装置气密性良好性良好.第二十三页，共三十九页。注意注意(zh y)：、：、长颈长颈漏斗的末端应没入液漏斗的末端应没入液面以下，以防止气体面以下，以防止气体从漏斗口逸出（分液从漏斗口逸出（分液漏斗则不必）漏斗则不必）二、反应二、反应(fnyng)装置装置、导气管伸入、导气管伸入锥形瓶的部分不锥形瓶的部分不益过长，这样益过长，这样(zhyng)有利于气体有利于气体的排出的排出第二十四页，共三十九页。用排水法收集气体时？，要是集气用排水法收集气体时？，要是集气瓶内充满水而不留有空气瓶内充满水而不留有空气(kngq

16、)，应如何，应如何操作？操作？首先将集气瓶盛满水，并用玻璃片首先将集气瓶盛满水，并用玻璃片磨砂面盖住一小部分瓶口，然后沿着水磨砂面盖住一小部分瓶口，然后沿着水平平(shupng)方向推动玻璃片把瓶口盖住。方向推动玻璃片把瓶口盖住。第二十六页，共三十九页。四、氧气四、氧气(yngq)的检验的检验检验检验(jinyn)：将带火星的木条伸入将带火星的木条伸入瓶内瓶内，若木条复燃，证明若木条复燃，证明(zhngmng)气体是气体是氧气氧气.验满验满 向上排空气法收集氧气时，将带火星的向上排空气法收集氧气时，将带火星的木条放在木条放在瓶口瓶口，若木条复燃说明氧气已满。，若木条复燃说明氧气已满。（排水法收

17、集，集满时可以看到瓶口有气泡（排水法收集，集满时可以看到瓶口有气泡冒出）冒出）第二十七页，共三十九页。正放正放在桌子在桌子(zhu zi)(zhu zi)上，并盖上毛玻璃上，并盖上毛玻璃片片五、储存五、储存(chcn)(chcn)方方法法9 9、注意事项、注意事项（1 1）实验过程中，）实验过程中，长颈漏斗长颈漏斗(ludu)(ludu)的底部必须液封在液面以下，的底部必须液封在液面以下，原因原因_._.（2 2）当导管口刚开始有气泡放出时，不宜立即收集，这是因为）当导管口刚开始有气泡放出时，不宜立即收集，这是因为 .防止气体逸出防止气体逸出这时收集气体不纯这时收集气体不纯第二十八页，共三十九

18、页。二、加热二、加热(ji r)(ji r)KMnOKMnO4 4制制O O2 2制取气体的装置(zhungzh)一般包括：和 .2.实验实验(shyn)(shyn)装置装置：1.反应原理反应原理：发生装置发生装置收集装置收集装置高锰酸钾高锰酸钾加热加热KMnO4K2MnO4 MnO2锰酸钾锰酸钾+二氧化锰二氧化锰+氧气氧气O2KClO3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KCl O2 第二十九页，共三十九页。选择依据(yj)：仪器：排水法（不易（不易(b y)溶于溶于水）水）向上排空气向上排空气(kngq)法法（密度比空气大）（密度比空气大）发生装置收集装置选择依据：仪

19、器：实验装置：实验装置：第三十页，共三十九页。连接仪器连接仪器 检查装置的气密性检查装置的气密性 装药品装药品 将试管固定在铁架台上将试管固定在铁架台上 点燃酒精灯点燃酒精灯 用排水法收集一瓶氧气用排水法收集一瓶氧气 将导管将导管(dogun)(dogun)移出水面。移出水面。熄灭酒精灯熄灭酒精灯 。3.实验实验(shyn)(shyn)步步骤骤：（连连）茶茶（查）（查）庄庄 （装）（装）定定（固定（固定(gdng)(gdng)）点点（点燃）（点燃）收收（收集）（收集）利利（移出）（移出）息息（熄灭）（熄灭）第三十一页，共三十九页。导管伸出胶塞少许即可.（便于气体(qt)排出）气泡连续冒出时再开

20、始收集（此时(c sh)收集的 O2更纯净）4.注意事项注意事项：试管口应略向下倾斜（防止试管口应略向下倾斜（防止(fngzh)冷凝水回流使试管炸裂冷凝水回流使试管炸裂给试管加热时，应先移动酒精灯使试管受热均匀，给试管加热时，应先移动酒精灯使试管受热均匀，然后加热放在试管底部盛装药品的部位然后加热放在试管底部盛装药品的部位试管口放一团棉花试管口放一团棉花（以防加热时高锰酸钾粉（以防加热时高锰酸钾粉末进入导气管）末进入导气管）药品要斜铺在试管底部药品要斜铺在试管底部第三十二页，共三十九页。实验结束实验结束：先移出导管，再熄灭：先移出导管，再熄灭(xmi)酒精灯。酒精灯。（防止水倒流，试管炸裂）（

21、防止水倒流，试管炸裂）导管要接近集气瓶(q pn)底部（保证将空气全部排出）第三十三页，共三十九页。1、下列关于催化剂的说法正确下列关于催化剂的说法正确(zhngqu)的是（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2、一氧化氮在常温下是一种难溶于水的气体，密度比空气、一氧化氮在常温下是一种难溶于水的气体，密度比空气(kngq)略大

22、；它在空气略大；它在空气(kngq)中能跟氧气迅速反应生成二氧化氮。现要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（收集一氧化氮气体可采用的方法是（）A.向上排空气向上排空气(kngq)法法 B.排水法排水法C.排水法或向上排空气排水法或向上排空气(kngq)法法D.排水法或向下排空气排水法或向下排空气(kngq)法法DB第三十四页，共三十九页。4、右图是实验室用、右图是实验室用H2O2和和MnO2制制取取O2的装置图，请回答下列问题：的装置图，请回答下列问题：写出带标号仪器的名称写出带标号仪器的名称 ；。指出图中的错误并改正指出图中的错误并改正 错误错误 改正改正 长

23、颈漏斗长颈漏斗(ludu)锥形瓶锥形瓶集气瓶集气瓶(q pn)水槽水槽发生发生(fshng)装置中导管伸入锥形装置中导管伸入锥形瓶内太长瓶内太长伸入锥形瓶内的导管刚露出伸入锥形瓶内的导管刚露出橡皮塞即可橡皮塞即可长颈漏斗下端未插入液面以下长颈漏斗下端未插入液面以下长颈漏斗下端应插入液面以下长颈漏斗下端应插入液面以下第三十五页，共三十九页。利用改进后的装置进行利用改进后的装置进行(jnxng)实验，有如下操实验，有如下操作步骤，作步骤，将药品装入锥形瓶，塞上带导管的橡将药品装入锥形瓶，塞上带导管的橡皮塞皮塞检查装置的气密性检查装置的气密性 将收集好的氧气正将收集好的氧气正放在桌面上放在桌面上 用

24、排水法收集氧气用排水法收集氧气 组装仪器组装仪器 正确的操作步骤是正确的操作步骤是 。第三十六页，共三十九页。下面这种收集气体的方法为下面这种收集气体的方法为_，其理由，其理由(lyu)是是_；另外还可用；另外还可用_,其理由其理由(lyu)是是_；如果想得到干燥的氧；如果想得到干燥的氧气，则可用气，则可用_法收集法收集;如果想得到如果想得到较纯净的氧气，常用较纯净的氧气，常用_法收集。法收集。排水法排水法O2不易不易(b y)溶于溶于水水向上向上(xingshng)排排空气空气O2密度大于空气密度密度大于空气密度排水排水向上排空气向上排空气第三十七页，共三十九页。某同学在观察到锥形瓶内有大量

25、气泡时，开某同学在观察到锥形瓶内有大量气泡时，开始用向上排空气法收集氧气，过一段时间后，始用向上排空气法收集氧气，过一段时间后，用带火星的木条伸入瓶口用带火星的木条伸入瓶口(pn ku)、瓶中、瓶底，、瓶中、瓶底，都没见木条复燃，其原因可能是都没见木条复燃，其原因可能是 。装置装置(zhungzh)漏气漏气第三十八页，共三十九页。内容(nirng)总结制取氧气。锰酸钾+二氧化锰+氧气。锰酸钾+二氧化锰+氧气。一变：改变其它物质的反应速率（可能加快、也可能减慢）。二不变：本身的质量和化学性质不变。2、检检查装置的气密性。3、装装药品，先固体后液体。4、集收集气体（气泡均匀。5、验验满。6、放收集好的气体正放。1、组组装(z zhun)仪器。装置漏气第三十九页，共三十九页。