第二單元課題3《制取氧氣》

1、 一、加熱高錳酸鉀（一、加熱高錳酸鉀（暗紫色固體暗紫色固體）1、反應原理、反應原理 高錳酸鉀高錳酸鉀加熱加熱錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳二氧化錳+氧氣氧氣2、實驗裝置、實驗裝置KMnO4K2MnO4+MnO2+O2發(fā)生裝置發(fā)生裝置收集裝置收集裝置3、實驗步驟、實驗步驟（1）查：）查：檢查裝置的氣密性檢查裝置的氣密性（2）裝：）裝：在試管底在試管底平鋪平鋪放入藥品（放入藥品（使藥品受熱使藥品受熱 均勻均勻）；試管口放一團）；試管口放一團棉花棉花（3）定：）定：固定試管，試管口略向下傾斜（固定試管，試管口略向下傾斜（防止防止冷凝水倒流使試管炸裂冷凝水倒流使試管炸裂）；夾在試管的中上部；）；夾在試管的中上

2、部；導管稍露出橡膠塞，不宜太長（導管稍露出橡膠塞，不宜太長（便于導氣便于導氣）（4）點：）點：點燃酒精燈，先進行點燃酒精燈，先進行預熱預熱，再對準藥，再對準藥品集中加熱品集中加熱（5）收：）收：當氣泡當氣泡均勻連續(xù)均勻連續(xù)冒出時收集氣體（冒出時收集氣體（防防止收集到的氧氣不純止收集到的氧氣不純）（6）離熄：先）離熄：先把導管拿出水面把導管拿出水面，后，后熄滅酒精燈熄滅酒精燈 （防止水槽中的水倒流使試管炸裂防止水槽中的水倒流使試管炸裂）注：試管口放一團棉花的目的：注：試管口放一團棉花的目的：防止高錳酸鉀粉末堵塞導管防止高錳酸鉀粉末堵塞導管4、收集方法、收集方法（1）排水法）排水法（氧氣不易溶于水

3、且不與水反應氧氣不易溶于水且不與水反應）（2）向上排空氣法）向上排空氣法（密度比空氣略大密度比空氣略大）5、檢驗方法、檢驗方法將帶火星的木條伸到將帶火星的木條伸到瓶中瓶中，如木條復燃，則是氧氣，如木條復燃，則是氧氣6、驗滿方法、驗滿方法 排水法：排水法：瓶口有瓶口有較大氣泡往外較大氣泡往外冒出，說明收滿冒出，說明收滿向上排空氣法：向上排空氣法：將帶火星的木條伸到將帶火星的木條伸到瓶口瓶口，如木條，如木條復燃，說明收滿復燃，說明收滿7、保存方法：、保存方法：蓋上玻璃片，正放蓋上玻璃片，正放（減少氣體逸散減少氣體逸散）討論：如果制得的氧氣不純，有哪些可能的討論：如果制得的氧氣不純，有哪些可能的原因

4、？原因？1、集氣瓶內(nèi)未裝滿水、集氣瓶內(nèi)未裝滿水2、未等氣泡連續(xù)均勻冒出時，就開始收集。、未等氣泡連續(xù)均勻冒出時，就開始收集?，F(xiàn)象現(xiàn)象分析分析帶火星的木條不復燃帶火星的木條不復燃常溫下過氧化氫溶液分解常溫下過氧化氫溶液分解緩慢，放出的氧氣很少緩慢，放出的氧氣很少探究探究： 分解過氧化氫制氧氣的反應中二氧化錳的作用分解過氧化氫制氧氣的反應中二氧化錳的作用步驟步驟1：在常溫下，把帶火星的木條伸入盛有過氧在常溫下，把帶火星的木條伸入盛有過氧 化氫溶液的試管，觀察木條是否復燃？化氫溶液的試管，觀察木條是否復燃？步驟步驟2：向上述試管中，加入少量二氧化錳，向上述試管中，加入少量二氧化錳，把帶火星的木條伸入

5、試管，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。把帶火星的木條伸入試管，觀察發(fā)生的現(xiàn)象?，F(xiàn)象現(xiàn)象大量氣泡，帶火星的木條復燃大量氣泡，帶火星的木條復燃 分析分析二氧化錳使過氧化氫分解加速，二氧化錳使過氧化氫分解加速，產(chǎn)生大量氧氣產(chǎn)生大量氧氣將反應后的二氧化錳過濾、洗滌、干將反應后的二氧化錳過濾、洗滌、干燥、稱量，發(fā)現(xiàn)二氧化錳的燥、稱量，發(fā)現(xiàn)二氧化錳的質(zhì)量不發(fā)質(zhì)量不發(fā)生改變生改變。步驟步驟3步驟步驟4：繼續(xù)往反應后的二氧化錳中加入過氧化氫繼續(xù)往反應后的二氧化錳中加入過氧化氫溶液，把帶火星的木條伸入試管。觀察發(fā)生的現(xiàn)溶液，把帶火星的木條伸入試管。觀察發(fā)生的現(xiàn)象。象。現(xiàn)象現(xiàn)象分析分析大量氣泡，木條復燃大量氣泡，木條復燃二氧化錳

6、仍能加快過氧化氫二氧化錳仍能加快過氧化氫的分解速率，的分解速率，化學性質(zhì)未發(fā)化學性質(zhì)未發(fā)生改變生改變一、催化劑一、催化劑1、定義、定義：在化學反應里能：在化學反應里能改變改變其他物質(zhì)的其他物質(zhì)的化學反化學反應速率應速率，而，而本身的質(zhì)量和化學性質(zhì)本身的質(zhì)量和化學性質(zhì)在化學反應前在化學反應前后都后都沒有發(fā)生變化沒有發(fā)生變化的物質(zhì)叫做催化劑（觸媒）的物質(zhì)叫做催化劑（觸媒）2、作用、作用：催化作用催化作用3、特點、特點：（1）一變：）一變：加快或減慢加快或減慢其他物質(zhì)的反應速率其他物質(zhì)的反應速率 二不變：指本身的二不變：指本身的質(zhì)量、化學性質(zhì)質(zhì)量、化學性質(zhì)不變不變 等質(zhì)量的兩份相同的過氧化氫溶液，一

7、份加二等質(zhì)量的兩份相同的過氧化氫溶液，一份加二氧化錳，一份不加，生成的氧氣的質(zhì)量氧化錳，一份不加，生成的氧氣的質(zhì)量_m（O2）t有有MnO2無無MnO2相等相等4、注意、注意： （1）催化劑）催化劑不能改變不能改變生成物的質(zhì)量；生成物的質(zhì)量；（2）同一反應，可有多種催化劑；）同一反應，可有多種催化劑； （3）用作催化劑的物質(zhì)也可能是其他反應的反應）用作催化劑的物質(zhì)也可能是其他反應的反應物或生成物物或生成物例題例題: “分解過氧化氫制氧氣的反應中二氧化分解過氧化氫制氧氣的反應中二氧化錳的催化作用錳的催化作用”，以及，以及“尋找新的催化劑尋找新的催化劑”研研究性實驗，引起了化學探究小組的興趣。究性

8、實驗，引起了化學探究小組的興趣。【提出問題】【提出問題】氧化鐵能否作過氧化氫溶液分氧化鐵能否作過氧化氫溶液分解的催化劑？如果能，其催化效果如何解的催化劑？如果能，其催化效果如何?【實驗結(jié)論】【實驗結(jié)論】（1）A中產(chǎn)生的氣體是中產(chǎn)生的氣體是 ；（2）實驗）實驗II、III證明：氧化鐵的證明：氧化鐵的 和和 _ 在反應前后均沒有發(fā)生變化，可以作過氧化氫分解在反應前后均沒有發(fā)生變化，可以作過氧化氫分解的催化劑；的催化劑；（3）寫出氧化鐵）寫出氧化鐵(Fe2O3)催化過氧化氫分解的符號催化過氧化氫分解的符號表達式表達式 ?！緦嶒炘u價】【實驗評價】實驗設計實驗設計IV的目的是的目的是_若實驗若實驗IV觀

9、察到觀察到D試管中產(chǎn)生氣泡的速率更快，由此你試管中產(chǎn)生氣泡的速率更快，由此你可以得到的結(jié)論是可以得到的結(jié)論是 。【實驗拓展】【實驗拓展】查閱資料得知，查閱資料得知，CuO、CuSO4、豬肝、馬鈴薯、豬肝、馬鈴薯等也可以做過氧化氫溶液分解的催化劑。等也可以做過氧化氫溶液分解的催化劑。下列有關催化劑的說法中正確的是（下列有關催化劑的說法中正確的是（ ） A、MnO2只能作過氧化氫溶液分解的催化劑只能作過氧化氫溶液分解的催化劑B、同一個化學反應可以有多種催化劑、同一個化學反應可以有多種催化劑C、催化劑只能加快化學反應的速率、催化劑只能加快化學反應的速率D、用作催化劑的物質(zhì)不可能是其他反應的反應物、用

10、作催化劑的物質(zhì)不可能是其他反應的反應物或生成物或生成物E、催化劑不能改變該反應的生成物的質(zhì)量、催化劑不能改變該反應的生成物的質(zhì)量5、探究、探究A物質(zhì)是否為某反應的催化劑的步物質(zhì)是否為某反應的催化劑的步驟驟步驟一：步驟一：設計對比實驗，（驗證設計對比實驗，（驗證A物質(zhì)物質(zhì)能否改變能否改變其他物質(zhì)的其他物質(zhì)的化學反應速率）化學反應速率）步驟二：步驟二：稱量反應前后稱量反應前后A物質(zhì)的物質(zhì)的質(zhì)量（驗證質(zhì)量質(zhì)量（驗證質(zhì)量是否改變）是否改變）步驟三：步驟三：繼續(xù)往繼續(xù)往A物質(zhì)中加入同種反應物，觀察物質(zhì)中加入同種反應物，觀察能否能否繼續(xù)改變繼續(xù)改變它的它的反應速率反應速率(驗證化學性質(zhì)是驗證化學性質(zhì)是否改

11、變）否改變）二、分解二、分解過氧化氫溶液（過氧化氫溶液（雙氧水雙氧水）制氧氣制氧氣1、反應原理、反應原理過氧化氫過氧化氫水水+氧氣氧氣二氧化錳二氧化錳H2O2MnO2H2O+O2(無色液體）無色液體）（黑色固體）（黑色固體）2、實驗裝置、實驗裝置三、加熱氯酸鉀三、加熱氯酸鉀（白色固體）（白色固體）和二氧化錳制和二氧化錳制取氧氣取氧氣1、反應原理、反應原理氯酸鉀氯酸鉀二氧化錳二氧化錳加熱加熱氯化鉀氯化鉀+氧氣氧氣KClO3MnO2KCl+O22、實驗裝置、實驗裝置加熱氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣加熱氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣過氧化氫過氧化氫 水水+ +氧氣氧氣二氧化錳二氧化錳二氧化錳二氧化錳加熱加熱氯

12、酸鉀氯酸鉀 氯化鉀氯化鉀+ +氧氣氧氣高錳酸鉀高錳酸鉀 錳酸鉀錳酸鉀+ +二氧化錳二氧化錳+ +氧氣氧氣加熱加熱四、四、分解反應分解反應 （基本反應類型）（基本反應類型）（）定義（）定義：由一種反應物生成兩種或兩種以上：由一種反應物生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應叫做分解反應。其他物質(zhì)的反應叫做分解反應。（）特點（）特點：一變多：一變多五、氧氣的工業(yè)制法空氣 液態(tài)空氣 加壓降溫蒸發(fā)氮氣（沸點更低）液態(tài)氧（貯存于藍色鋼瓶中）1、分離液態(tài)空氣法、分離液態(tài)空氣法2、利用膜分離技術(shù)、利用膜分離技術(shù)六、制取氣體的裝置（包括發(fā)生裝置和收集裝置）六、制取氣體的裝置（包括發(fā)生裝置和收集裝置）（一）氣體發(fā)生裝置

13、（由反應物的狀態(tài)和反應條（一）氣體發(fā)生裝置（由反應物的狀態(tài)和反應條件決定）件決定）1、反應物：、反應物：固體固體；反應條件：；反應條件：加熱加熱）2、反應物：、反應物：固固+液液或液或液+液；液；反應條件：反應條件：常溫常溫 （1）制?。┲迫≥^少較少氣體氣體（2）制?。┲迫≥^多較多氣體氣體反應容器為反應容器為錐形瓶、集氣瓶、燒瓶錐形瓶、集氣瓶、燒瓶等等反應容器為反應容器為試管試管長頸漏斗的優(yōu)點長頸漏斗的優(yōu)點：便于隨時添便于隨時添加液體藥品加液體藥品試管的優(yōu)點試管的優(yōu)點：裝置簡單裝置簡單分液漏斗、注射器的優(yōu)點分液漏斗、注射器的優(yōu)點：控制反應速率，節(jié)約藥品控制反應速率，節(jié)約藥品,得到平穩(wěn)的氣流得到平穩(wěn)的氣流帶孔隔板的優(yōu)點帶孔隔板的優(yōu)點：可以控制可以控制反應的發(fā)生和停止反應的發(fā)生和停止1、用于排空氣法收集氣體、用于排空氣法收集氣體密度比空氣大的氣體：長進短出密度比空氣大的氣體：長進短出密度比空氣小的氣體：短進長出密度比空氣小的氣體：短進長出ab2、排水法收集氣體、排水法收集氣體瓶內(nèi)裝滿水，短管進氣瓶內(nèi)裝滿水，短管進氣3、干燥氣體、干燥氣體瓶內(nèi)裝濃硫酸，長管進氣瓶內(nèi)裝濃硫酸，長管進氣4、洗氣（