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2.3氧气的制取课件


第二单元:我们周围的空气 课题3 制取氧气

氧气是我们日常生活中一种重要的物质,它具有广泛 的用途,如急救病人、气焊都需要比较纯净的氧气, 如何获得氧气?

(1)供给呼吸,如潜水、 (2)支持燃烧,如炼钢、 登山、医疗急救、航空等; 宇航、气焊、液氧炸药等。
从环境中获 取现成的氧气

用化学反应 制取氧



一、氧气的工业制法:
1、分离液态空气法 (物理变化)
原理:根据液态氮与液态氧的沸点不同。 贮在天 氮气 降温 蒸发 7Pa 空 1.5×10 液态空气 蓝色钢 -196?C ~ -183?C 加压 气 液态氧 瓶中 2、利用分离技术膜

在一定压力下,让空气通过具有富集氧气功能的薄膜, 可得到含氧量较高的富氧空气。

一、氧气的实验室制法(药品及反应原理)
1. 过氧化氢 H2O2
无色液体
二氧化锰

或加热

水 + 氧气 H2O O2
锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 K2MnO4 MnO2 O2
黑色粉末

2. 高锰酸钾 KMnO4

加热

暗紫色固体

3.

氯酸钾 KClO3
白色固体

二氧化锰

加热

氯化钾 + 氧气 KCl O2
白色固体

分解反应(一变多)
由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应叫 分解反应。

下列反应中,不属于分解反应也不属于化合反应 的是 ( )

碳酸钙

加热

氧化钙+二氧化碳
二氧化碳 二氧化碳+水 氯化钾+氧气

木炭+氧气
甲烷+氧气 氯酸钾

点燃
点燃

加热

实验探究1——过氧化氢制取氧气
1.室温下过氧化氢分解 2.将(1)加热 3.将(1)加入二氧化锰

过氧化 氢溶液

二氧化锰
现象 结论

操作
(1)
(2)(3)

木条没有复燃 木条复燃

几乎没有氧气生成 生成了氧气

上述实验(3)可以重复多次,发现实验前后二 氧化锰的质量没有发生改变,根据这样的事 实你对二氧化锰有什么看法? 二氧化锰可重复多次使用,说明二氧化锰本 身性质没有改变。

二氧化锰改变了过氧化氢的分解速率,但本 身的质量在反应前后没有改变,说明二氧化 锰本身没有分解。

2、催化剂 1、定义: 在化学反应中能改变其它物质的化学反应速 率,而本身的质量和化学性质在化学反应前后都 没有变化的物质叫催化剂。
催化作用:催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用 2、注意事项: (1) 催化剂参加了化学反应; (2) 反应前后,催化剂的质量和化学性质不变; (3) 催化剂改变反应的速率(可加快也可慢); (4) 催化剂不能决定化学反应能否发生,不能改 变产物的质量。

催化剂在化学反应中所起的作用是 ( A.加快化学反应速率 C.改变化学反应速率



B.使生成物质量增加 D.减慢化学反应速率

二、装置的选择
制取气体的装置一般包含发生装置和收集装置两部分。

发生装置

收集装置

组装仪器一般是按从左到右,从下到上的顺序进行的。

常见气体发生装置:
发生装置

常温 固+液 液+ 液 常温 气 型 气型 固+ 固 气 型

选择依据:由反应物的状态及反应时的条件决定

常见气体收集装置:

排水法:

向上排空气法:

向下排空气法:

难溶或不易溶于水 密度比空气小 不与空气反应

密度比空气大 不与空气反应

选择依据:由气体的性质决定。例如密度、溶解性 是否与水、空气反应等

例题:一氧化氮在常温下是一种难溶于水的气体, 密度比空气的密度略大;它能跟空气里的氧气迅速 反应,生成二氧化氮.现要收集一氧化氮气体,可 采用的方是 ( )
A.向上排空气法 B.排水法 C.排水法或向上排空气法 D.排水法或向下排空气法

提醒:【仪器组装原则】

从左到右,至下而上

(三)验满方法
将带火星的木条平放在集气 瓶口,若木条复 燃,证明氧气收集已满。

(四)放置方法:
盖好毛玻璃片,正放在桌面上

(五)检验方法
将带火星的木条伸入集气 瓶中,若木条复燃, 证明该气体是氧气。

小结:实验室制取气体的思路:
1、反应原理 2、制取装置(发生装制、收集装置)

3、气体的检验(验证及验满)

探究活动:加热高锰酸钾制取氧气
发生装置 收集装置

检查气密性

装药品

固定装置

点灯(要预热) 加热 收集氧气

熄灭酒精灯

移出导管 利
(排水法收集时)

四. 探究活动:加热高锰酸钾制取氧气 (一)实验步骤:
1.检查装置气密性 2.向试管中装入高锰酸钾,并在试管口处放一团 棉花,塞上单孔橡皮塞 3.将试管固定在铁架台上,将集气瓶装满水 倒立于水槽中 4.点燃酒精灯,加热 5.收集氧气

6.收集完毕,先将导管移出水面 7.熄灭酒精灯

检查装置的气密性

将装置连接好,

导气管的一端浸入 水中,用手握住容 器(试管)的外壁, 若导管口有气泡冒 出,放开后在导管 中形成一段水柱不 消失,则气密性良 好,反之则不好。

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制取氧气装置的注意事项:

1) 用酒精灯外焰加热(先预热再对准盛药品部位加热) 2) 铁夹夹在离管口约1/3处(或试管中上部); 3) 试管管口略向下倾斜; (防止冷凝水倒流炸裂试管)
(伸入太长,气体不易导出) 4) 伸入试管中的导管稍露出橡皮塞;

5) 排水法收集氧气实验结束时,应先从水槽中移出导气管, 再熄灭酒精灯。 (防止冷水倒吸炸裂试管)

6)当用高锰酸钾制氧时,应在试管中管口附近塞一 团棉花. 以防止加热时高锰酸钾粉末进入导管或水槽。

五、氧气的工业制法:
1、分离液态空气法 (物理变化)
根据液态氮与液态氧的沸点不同。 贮在天 氮气 降温 蒸发 7Pa 空 1.5×10 液态空气 蓝色钢 -196?C ~ -183?C 加压 气 液态氧 瓶中 2、利用分离技术膜

在一定压力下,让空气通过具有富集氧气功能的薄膜, 可得到含氧量较高的富氧空气。

学完本课题你应该知道:
1、在化学反应中,一种反应物生成两种或两种以 上其他物质的反应,叫做分解反应。 2、实验室里可用分解过氧化氢溶液、加热氯酸钾 或加热高锰酸钾的方法制取氧气。 3、在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率, 而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变 化的物质叫做催化剂。催化剂在生产中有重要应用。 4、实验室制取氧气的原理、装置、检验及验满。 5、实验室制取氧气的步骤及操作注意事项。

随堂检测
1.工业上制取大量氧气的方法是 ( ) (A)加热氯酸钾 (B)加热高锰酸钾 (C)分离液态空气 (D)加热二氧化锰 2.催化剂在化学反应中所起的作用是( ) (A)加快化学反应速率 (B)使生成物质量增加 (C)改变化学反应速率 (D)减慢化学反应速率

3.实验室制取氧气时,装药品的大试管口应 ( ) (A)朝下 (B)朝上 (C)略向下倾斜 (D)略向上倾斜 4.实验室采用排水法收集氧气时,需将导气 管伸入盛满水的集气瓶,这个操作应在( ) (A)加热固体药品前 (B)与加热固体药品同时 (C)开始有气泡放出时 (D)气泡连续并均匀放出时

5.实验室用高锰酸钾制取并用排水法 收集氧气有如下操作步骤,请排列出 正确的顺序: 1.装入药品 2.固定试管,使试管略向下倾斜 3.检查装置的气密性 4.预热并加热 5.收集氧气 6.熄灭酒精灯 7.从水槽中取出导气管 答案:
3、1、2、4、5、7、6

6.指出下图中的四处错误
1.没对准药品加热
2.试管口高于了试管底 3.试管口没塞棉花团

4.导气管伸入试管过长
高锰酸钾

7、几种常见的气体和空气的性质见下表,根据气 体的性质回答:
气体 0℃、101KPa时的 密 度(g/L) 空气 甲烷 一氧化碳 二氧化硫 氨气

1.29

0.72

1.25

2.86

0.77

20 ℃、101kPa时 在1体积水中溶解气 体的体积

/

0.033

0.02

40

680

(1)收集甲烷的方法 是_________________; (2)只能用向上排气法收集的气体是________; (3)只能用向下排气法收集的是_________。


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