2.1性质活泼的氧气

2.1性质活泼的氧气

一．空气的组成

空气是混合物，由多种气体组成，其各组分体积分数如下：

氮气（N2）78% 氧气（O2）21% 稀有气体【氦（He）、氖（Ne）等】0.94%

二氧化碳（CO2）0.03% 其他0.03%

二．氧气的性质

1.氧气的物理性质

（1）在通常状况下，氧气是一种无色、无味气体，密度比空气大，不易溶于水

（拓展：通常状况下，1L水中大约溶30mL氧气，这也是水中生物生存的原因。）

（2）氧气的三态变化：氧气（无色）→液氧（淡蓝色）→固氧（淡蓝色雪花状）

气体

3.实验注意事项

（1）做木炭在氧气中燃烧时，将放有木炭的坩埚钳由上而下慢慢伸入是为了确保木炭和氧气充分反应，使现象明显，同时防止氧气受热从瓶口逸散出去。

（2）做蜡烛在氧气中燃烧的实验时，氧气应是干燥的，故采用排空气法收集而不是排水法。（3）做铁丝在氧气中燃烧的实验时，铁丝绕成螺旋状，可以增大铁丝的受热面积，有利于铁丝持续燃烧；铁丝下端系一根火柴梗，可以利用火柴梗燃烧放出的热量使铁丝的温度升高，引燃铁丝。点燃火柴梗后，要待火柴梗快燃尽时再插入集气瓶中，以免火柴梗消耗过多氧气，使铁丝燃烧现象不明显。实验前要预先在集气瓶底部装细沙或少量水，防止生成的高温熔化物溅落，炸裂集气瓶。

4.拓展与补充

（1）红磷燃烧

现象：产生大量白烟，放出热量

表达式：磷+氧气点燃五氧化二磷

P O2P2O5

（2）硫燃烧

现象：

表达式：

3.氧气化学性质总结

（1）性质活泼（2）助燃性但不可燃

四．氧气的用途

1.供给呼吸

2.助燃

五．氧气的制法

（一）自然界中的氧气：绿色植物的光合作用

（二）工业制氧气

1.原理：利用液氮与液氧的沸点不同。

2.方法：分离液态空气法

（三）实验室制氧气

1.加热高锰酸钾制氧气

（1）药品：KMnO4紫黑色固体

（2）原理：

2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑

高锰酸钾加热锰酸钾+二氧化锰+氧气

（3）仪器：

发生装置：试管、酒精灯、铁架台、带导管的单孔塞

收集装置：水槽、集气瓶、玻璃片

（4）步骤：查→装→定→点→收→离→熄

查：检查装置气密性（将导管一端放入水中，用手握紧试管外壁，若导管口有气泡产生，松开手后导管中形成一段水柱，则气密性良好）

装：装入药品

定：固定在铁架台上

点：点燃酒精灯

收：收集气体

离：先将导管移出水面

熄：再熄灭酒精灯

（5）收集氧气的方法：

a.排水集气法：不易溶于水且不与水反应，制得气体较纯净

b.向上排空气法：密度比空气大且不与空气中的成分反应，制得气体较干燥

（6）验满方法：将带火星的木条放在及集瓶口，若木条复燃则已满，反之，则未满

（7）验证是否是氧气：将带火星的木条伸入集气瓶里，若木条复燃则此气体是氧气。

（8）注意：

a.试管应略向下倾斜：原因防止冷凝水倒流，使试管炸裂

b.伸入试管内的导管不必过长，刚刚露出胶塞即可

c.试管口放一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导管，使导管堵塞

d.在“点”之前要将集气瓶装满水

e.当导管口有连续均匀气泡产生时，开始收集

f.当集气瓶口大气泡产生时，停止收集。

g.试验结束后，先撤导管再撤酒精灯的原因：防止试管因压强减小而产生倒吸现象，

使试管炸裂。

（9）排水集气法收集到的氧气不纯的原因：

a.未等到导管口有均匀气泡产生就开始收集

b.集气瓶未预先装满水

2.过氧化氢溶液与二氧化锰混合制氧气

（1）药品:过氧化氢溶液（H2O2俗称双氧水）、二氧化锰（MnO2）

（2）原理：过氧化氢二氧化锰水+氧气（2H2O2MnO22H2O+O2↑）

（3）仪器：发生装置：锥形瓶、分液漏斗（或长颈漏斗）、铁架台、带导管的双孔塞

（4）步骤：查→装→定→收

查：检查气密性（关闭止水夹，分液漏斗打开活塞（或向长颈漏斗中注水）至漏斗末端在液面以下，形成液封，继续注水，若液面不下降，则装置气密性良好）

装：先固后液

（5）注意事项

a.长颈漏斗末端应伸入液面以下形成液封，防止生成的气体从长颈漏斗末端逸出

b.长颈漏斗优点：可以随时添加液体药品

分液漏斗优点：可以控制反应速率

c.二氧化锰的作用：加快H2O2的反应速率（即催化作用）

d.选取该反应装置的依据：固液反应，无需加热

（6）催化剂

a.催化剂在化学反应中能改变其他物质的反应速率

b.特点：在化学反应前后，催化剂本身的质量与化学性质都不变

3.加热氯酸钾和二氧化锰固体混合物

（1）原理：二氧化锰

氯酸钾氯化钾+氧气

加热

2KClO3MnO22KCl+O2↑

△

（2）发生装置的选取依据：反应物的状态和反应条件

（3）收集装置选取的依据：a.气体的物理性质：密度、溶解性

b.气体的化学性质：与空气成分反应、与水反应