《氧氣的制備與性質(zhì)》實(shí)驗(yàn)報(bào)告.doc

1、氧氣的制備與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求1. 掌握實(shí)驗(yàn)室制備氧氣與氧氣性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的操作；2. 初步學(xué)會(huì)本實(shí)驗(yàn)的演示教學(xué)方法。二、實(shí)驗(yàn)原理1.過氧化氫法：2H2O2 MnO2 2H2O+O22.高錳酸鉀法：2KMnO 4 K 2MnO 4+MnO2 +O23.氧氣的性質(zhì)：（1）物理性質(zhì)：在通常狀況下， O2 為無色無味的氣體。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下， O2 的密度（ 1.429g/L ）比空氣的平均密度（ 1.293g/L ）大。不易溶于水（每升水溶解 O2 約 30mL），所以，氧氣采用排水法收集。（2）化學(xué)性質(zhì)：氧氣的化學(xué)性質(zhì)很活潑。它不僅可以助燃，而且在點(diǎn)燃或高溫條件下可以和大多數(shù)金屬、非金屬發(fā)生反

2、應(yīng)，放出大量熱。本次實(shí)驗(yàn)主要通過觀察金屬 Fe、非金屬 C、S、以及石蠟在 O2 中燃燒的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及反應(yīng)產(chǎn)物來驗(yàn)證 O2 支持燃燒的化學(xué)性質(zhì)。三、儀器、材料與藥品硬質(zhì)大試管、抽濾瓶、分液漏斗、玻璃彎管、酒精燈、火柴、水槽、集氣瓶、毛玻璃片、橡皮軟管、鐵架臺(tái)、玻璃棒、藥匙、脫脂棉、托盤天平、燃燒匙、大燒杯、坩堝鉗、細(xì)砂、試管及試管架；MnO 2、KMnO 4 、30%H2O2、硫黃、木炭、鐵絲、蠟燭、澄清石灰水。四、實(shí)驗(yàn)步驟1.氧氣的制備與收集（1）過氧化氫分解制備法安裝實(shí)驗(yàn)裝置如圖：實(shí)驗(yàn)步驟：a、檢查裝置氣性；b、在蒸餾燒瓶中加入0.5-1.5gMnO2,用帶有分液漏斗的塞子塞住燒瓶，分液漏斗

3、中加入H2O2（與水各20mL 稀釋為質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%）； c、用排水法收集（氧氣不溶于水） 。反應(yīng)開始后，待氣泡快速、均勻冒出時(shí)開始收集，此時(shí)管中空氣已排盡，當(dāng)集氣瓶冒出第一個(gè)大氣泡時(shí)，表示已集滿，這時(shí)用毛玻璃片蓋住瓶口，移除水面，如此連續(xù)收集四瓶。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述： a、打開分液漏斗的活塞后，可以觀察到有氣泡迅速冒出； b、同時(shí)觀察到蒸餾燒瓶中出現(xiàn)煙霧?，F(xiàn)象分析： a、過氧化氫與滴入蒸餾燒瓶中與二氧化錳（催化劑）接觸，迅速分解產(chǎn)生大量氧氣和水蒸氣形成了霧，從而看到水槽中氣泡迅速冒出；b、蒸餾燒瓶中產(chǎn)生了大量氣體，二氧化錳固體顆粒被氣流沖起形成煙。關(guān)鍵技術(shù)： a、控制好滴加過氧化氫的速率； b、過

4、氧化氫用前要用蒸餾水稀釋至 15%左右。 c、漏斗口一定要保持在液面以下，以免氣體從漏斗排出，影響實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行。安全性分析：a、溶液中過氧化氫過少，反應(yīng)太慢，過多則因反應(yīng)劇烈而引起噴發(fā)事故； b、過氧化氫制氧氣不用加熱，常溫下即可反應(yīng)；c、反應(yīng)后的產(chǎn)物是氧氣和水，不會(huì)污染環(huán)境，是一種比較綠色的制備氧氣的化學(xué)方法； d、30%的 H2O2 對(duì)皮膚有強(qiáng)烈的腐蝕作用，操作時(shí)應(yīng)戴上防護(hù)手套。（ 2） KMnO 4 加熱分解制備法安裝實(shí)驗(yàn)裝置如圖：實(shí)驗(yàn)步驟：a、檢查裝置氣密性；、取10 克 KMnO4 加入硬質(zhì)試管中，管口放脫脂棉，塞進(jìn)單孔塞；c、b點(diǎn)燃酒精燈后，先預(yù)熱試管，然后集中在試管的中下部加熱；

5、d、用排水法或向上排空氣法收集（氧氣比空氣密度大） ； e、排空法需用帶火星的木條驗(yàn)證氧氣是否已經(jīng)集滿，若木條復(fù)燃，則集滿，否則需要繼續(xù)收集。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述：a、觀察到KMnO 4 顆粒在加熱時(shí)有強(qiáng)烈的迸裂；b、伴隨有少量煙產(chǎn)生。關(guān)鍵技術(shù)：a、在加熱時(shí)，顆粒容易迸裂而從導(dǎo)氣管沖進(jìn)水槽，或致導(dǎo)氣管堵塞，因此要在試管口放一團(tuán)脫脂棉；b、加熱 KMnO 4 時(shí)，緩緩向后移動(dòng)酒精燈，保證高錳酸鉀能夠充分反應(yīng)，增加氧氣產(chǎn)量； c、將導(dǎo)氣管伸至集氣瓶底部，盡量排盡空氣。安全性分析： a、用高錳酸鉀分解制氧氣的優(yōu)點(diǎn)是不用催化劑，熱分解的溫度要比氯酸鉀法低； b、加熱時(shí)應(yīng)將試管向下傾斜。以上步驟可以記為：查裝定

6、點(diǎn)收離熄( 茶莊定點(diǎn)收利息 )查 - 檢查裝置的氣密性裝 - 裝藥品定 - 把試管固定到鐵架臺(tái)上點(diǎn) - 點(diǎn)燃酒精燈加熱 ( 先預(yù)熱，注意：一律先讓試管均勻受熱，否則會(huì)因冷熱不均炸裂試管 )收 - 收集氣體（可以使用排水法、向上排空氣法）離 - 把導(dǎo)管從水槽中取出（如果使用向上排空氣法，此步驟基本不需要，但是最好先取出導(dǎo)管在蓋上玻片）熄 - 熄滅酒精燈2.O2 的性質(zhì)點(diǎn)燃(1)硫在氧氣中的燃燒 : S+O2SO2實(shí)驗(yàn)步驟：取一潔凈的燃燒匙，放入少量硫磺粉，酒精燈上加熱至燃燒，然后將燃著的硫匙緩緩伸進(jìn)有 O2 的集氣瓶中。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象： a、硫磺粉在酒精燈上加熱至燃燒時(shí)，在黑色背景下看到：發(fā)出微弱的淡

7、藍(lán)色火焰； b、硫匙緩緩伸進(jìn)有 O2 的集氣瓶中可以觀察到這時(shí)火焰顏色為明亮的藍(lán)紫色，并伴有刺激性氣體生成。注意事項(xiàng)： a、為避免污染空氣，將燃燒匙取出后及時(shí)淬入盛有冷水的大燒杯中。 b、燃燒物定要放于集氣瓶中央，切勿靠近瓶壁，以防集氣瓶炸裂。（2）炭在 O2 中的燃燒 : C+O2 點(diǎn)燃 CO2實(shí)驗(yàn)步驟： a、用坩堝鉗夾取一小段木炭，在酒精燈上燒至紅熱；b、緩慢將木炭伸進(jìn) O2 瓶中，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象； c、給此集氣瓶中倒入少量澄清石灰水，振蕩，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。CO2+Ca(OH)2=CaCO3 +H2O實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象： a、木炭伸進(jìn) O2 瓶中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為：木炭燃燒的更劇烈，并發(fā)出白光 ,并伴有少量煙產(chǎn)

8、生。 b 倒入少量澄清石灰水，振蕩后的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為：石灰水變混濁。注意事項(xiàng)：燃燒物定要放于集氣瓶中央，切勿靠近瓶壁，以防集氣瓶炸裂。(3)鐵在 02 中的燃燒： 3Fe+2O2 點(diǎn)燃 Fe3O4 裝置同上實(shí)驗(yàn)步驟： a、取一條細(xì)鐵絲，砂紙擦亮后將鐵絲纏繞于火柴棍上，充分利用火柴燃燒的熱量將鐵燒至紅熱； b、點(diǎn)燃火柴，用坩堝鉗夾住火柴一端，燒至火焰將盡時(shí)，豎直將其伸入到鋪有一層細(xì)沙的 O2 集氣瓶中，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象： a、空氣中只能看到鐵絲被燒紅，火柴燃盡； b、看到鐵絲在氧氣中燃燒，火星四射，并伴有少許煙產(chǎn)生，瓶壁可觀察到有黑色的熔融物。注意事項(xiàng)： a、燃燒物定要放于集氣瓶中央，切勿靠近

9、瓶壁，以防集氣瓶炸裂； b、集氣瓶底一定要鋪細(xì)砂，而不能用水代替。因熔鐵落入水中，導(dǎo)熱不良，高溫的熔融物會(huì)使集氣瓶底炸裂。鐵在空氣中不能劇烈反應(yīng)，在氧氣中能夠反應(yīng)強(qiáng)烈。（ 4）蠟燭在氧氣中的燃燒：CO2+Ca(OH)2=CaCO3 +H2O實(shí)驗(yàn)步驟： a、用小刀截取4cm 左右長蠟燭一段，放入燃燒匙，點(diǎn)燃后伸入用排空氣法收集的氧氣瓶中，觀察蠟燭燃燒的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；b、向集氣瓶中注入少量石灰水，振蕩，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象： a、蠟燭在氧氣中燃燒時(shí)火焰更加亮白；b、瓶壁上有水珠出現(xiàn)； c、振蕩后集氣瓶中出現(xiàn)混濁。蠟燭是有機(jī)物，含有C、H 元素，與氧氣反應(yīng)生成CO2和 H2，CO2 能使澄清石灰水便混

10、濁。O注意事項(xiàng)： a、為了鑒定水的生成，此瓶氧氣必須是用排空氣法收集；b、燃燒物定要放于集氣瓶中央，切勿靠近瓶壁，以防集氣瓶炸裂。五、討論與研究1、過氧化氫是液態(tài)，只需加入催化劑二氧化錳就可以反應(yīng)，不需要加熱，而且可以根據(jù)需要隨開隨停，并可以通過過氧化氫溶液的滴加速度來控制反應(yīng)的速度和通過燒瓶內(nèi)氣體的冒出速度來判斷反應(yīng)速度，產(chǎn)物是水沒有污染。2、加熱高錳酸鉀制氧氣的優(yōu)點(diǎn)：能產(chǎn)生較為穩(wěn)定的氣流，反應(yīng)速率適中，危險(xiǎn)小。 KMnO 4 加熱的溫度高于 200，便有 O2 產(chǎn)生。缺點(diǎn)：原料價(jià)格高，氧元素利用率低，反應(yīng)裝置復(fù)雜，操作不當(dāng)容易引起試管炸裂，固體廢棄物對(duì)環(huán)境有負(fù)面影響。3、在演示教學(xué)中我認(rèn)為

11、要做到以下幾點(diǎn)： （1）. 搭裝置的方向要為學(xué)生服務(wù)，并且藥品標(biāo)簽要面朝學(xué)生。 （ 2） . 在實(shí)驗(yàn)過程中，藥品的放置可離操作者更近，燈具放置較遠(yuǎn)。 (3). 做實(shí)驗(yàn)時(shí)老師離反應(yīng)中心應(yīng)有一段距離，例如鐵絲在氧氣中燃燒，火星四射，老師不應(yīng)該太靠近集氣瓶。 （4）. 在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，裝置和樣品的擺放有有序美觀，教師的操作要盡量簡潔大方。 （ 5）. 在氧氣的性質(zhì)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中，盡可能不要?jiǎng)邮占玫募瘹馄?, 以免影響實(shí)驗(yàn)效果。六、參考文獻(xiàn)1 柴文鋒 . 氧氣的制法相關(guān)知識(shí)問答 J . 中學(xué)理科：初中數(shù)理化 ， 2003 年， 7 期： 42 任晶晶 . 實(shí)驗(yàn)室制氧氣解疑 J. 化學(xué)教學(xué)， 2009，

12、（ 9）2 李明娟 . 對(duì)氧氣的性質(zhì)和制取實(shí)驗(yàn)的幾點(diǎn)思考J. 中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考， 2004，（Z1）3 徐良水 . 氧氣性質(zhì)考查新視點(diǎn) J. 中學(xué)生數(shù)理化（初中版） （中考版）， 2006, （ Z1）魚知水恩，乃幸福之源也。魚離不開水，人離不開親人和朋友，當(dāng)你處于逆境和災(zāi)難時(shí)，幫助你一臂之力，渡過難關(guān)的人，都是你的親人和朋友。吃水不忘挖井人，度過苦難，不能忘記援助過你的人。知恩圖報(bào)，善莫大焉。一個(gè)人要想獲得幸福，必須懂得感恩。生活需要一顆感恩的心來創(chuàng)造，一顆感恩的心需要生活來滋養(yǎng)。一飯之恩，當(dāng)永世不忘。順境里給你幫助的人，不能全部稱作朋友，但是能夠在你逆境時(shí)依然愿意援助你，走出困境的人，一定

13、是你要用一生去感謝和珍惜的人。唐代李商隱的晚晴里有這樣一句詩：天意憐幽草，人間重晚晴。久遭雨潦之苦的幽草，忽遇晚晴，得以沾沐余輝而平添生意。當(dāng)一個(gè)人闖過難關(guān)的時(shí)候，一定要記住那些支撐你，陪你一起走過厄運(yùn)的朋友和親人，這個(gè)世界誰也不虧欠誰，幫你是情分，不幫你是本分。如古人所說：淡看世事去如煙，銘記恩情存如血。學(xué)會(huì)感恩父母養(yǎng)育之恩，學(xué)會(huì)感恩朋友的幫助之情，生活里做一個(gè)有情有義的人。你要知道，父母，永遠(yuǎn)是你最親近的人，是最愛你的人，不管他們的方法怎么錯(cuò)誤？可是愛你的心，都是一樣的。千萬不要因?yàn)樽约阂粫r(shí)的私心，而忘記感恩。我們常常希望別人都對(duì)自己有情有義，可是想得到別人你真情，首先你必須先付出真情。你

14、幫助別人，不要記在心里，別人幫助你，你要懂得感恩和感動(dòng)，而不是當(dāng)做理所當(dāng)然。你要知道別人幫你是情分，不幫你是本分。侍父母，要孝順，對(duì)朋友，要真誠。不管你生活的精彩或者混沌，孝順父母，頤養(yǎng)天年。一父養(yǎng)十子，十子養(yǎng)一父。在這個(gè)美好的時(shí)代，中華很多的美德都在逐漸消失，做子孝為天，但是總有一些人，自己活在天堂，硬生生的把父母扔進(jìn)地獄。魚知水恩，乃幸福之源也。魚離不開水，人離不開親人和朋友，當(dāng)你處于逆境和災(zāi)難時(shí)，幫助你一臂之力，渡過難關(guān)的人，都是你的親人和朋友。吃水不忘挖井人，度過苦難，不能忘記援助過你的人。知恩圖報(bào)，善莫大焉。一個(gè)人要想獲得幸福，必須懂得感恩。生活需要一顆感恩的心來創(chuàng)造，一顆感恩的心需要生活來滋養(yǎng)。一飯之恩，當(dāng)永世不忘。順境里給你幫助的人，不能全部稱作朋友，但是能夠在你逆境時(shí)依然愿意援助你，走出困境的人，一定是你要用一生去感謝和珍惜的人。唐代李商隱的晚晴里有這樣一句詩：天意憐幽草，人間重晚晴。久遭雨潦之苦的幽草，忽遇晚晴，得以沾沐余輝而平添生意。當(dāng)一個(gè)人闖過難關(guān)的時(shí)候，一定要記住那些支撐你，陪你一起走過厄運(yùn)的朋友和親人，這個(gè)世界誰也不虧欠誰，幫你是情分，不幫你是本分。如古人所說：淡看世事去如煙，銘記恩情存如血。學(xué)會(huì)感恩父母養(yǎng)育之恩，學(xué)會(huì)感恩朋友的幫助之情，生活里做一個(gè)有情有義的人。你要知道，父母，永遠(yuǎn)是你最親近的人，是最愛你的人，不管他們的方法怎么錯(cuò)誤？可