制取和收集氧气 培训讲义

加热
KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2
二、实验室制取氧气除需考虑药品、 实验室制取氧气除需考虑药品、 实验原理外，还需要考虑哪些方面？ 实验原理外，还需要考虑哪些方面？
（1）发生装置选择（仪器） ）发生装置选择（仪器）
固—液不加热型 液不加热型
固—固加热型 固加热型
反应物的状态、 反应物的状态、 发生装置的选择依据： 发生装置的选择依据：反应条件
五、验满方法
排水法：当集气瓶的一侧有气泡放出时，证 排水法： 明已收集满 向上排空气法： 向上排空气法：将带火星的木条放在集气瓶 口，若木条复燃，证明已收集满。
Hale Waihona Puke 六、放置方法正放在桌子上，并盖上毛玻璃片
七、工业制法：
原料：液态空气 方法：分离液态空气
加 压 空气 降 温 氮气 液态空气 蒸 发 液氧 氧气
若用高锰酸钾 制氧气应在管 口塞一团棉花 导管 只能 伸于 集气 瓶口
导管伸出橡 皮塞约0.5cm 皮塞约0.5cm
注意事项： 注意事项： 1、固定试管时，为什么试管口要略低于试管底部？ 固定试管时，为什么试管口要略低于试管底部？ 防止冷凝水回流到热的试管底部， 防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管 2、用排水集气法应什么时候开始收集？ 用排水集气法应什么时候开始收集？ 当气泡连续均匀放出时开始收集； 当气泡连续均匀放出时开始收集； （哪种方法得到的氧气更纯？用排水法收集的气体更纯） 哪种方法得到的氧气更纯？用排水法收集的气体更纯） 实验结束时应先将导管移离水面，还是先停止加热， 3、实验结束时应先将导管移离水面，还是先停止加热， 为什么？先将导管移离水面，后停止加热， 为什么？先将导管移离水面，后停止加热，否则水将沿 导管倒流回热的试管底部， 导管倒流回热的试管底部，炸裂试管 热的试管底部 4.用高锰酸钾制氧气时,为什么要在试管口塞一团棉花? 4.用高锰酸钾制氧气时,为什么要在试管口塞一团棉花? 用高锰酸钾制氧气时 可以防止加热时高锰酸钾粉末进入导管
工业制法是 物理变化
巩固练习： 巩固练习：
1．工业上制取大量氧气的方法是 （Ｃ） （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 Ｃ 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
氧气的制备和收集
教学目标与重点： 1、复习巩固氧气的实验室制取原理、发生装置、收集方 法、验满方法。 2、掌握实验室制取气体的一般设计思路，特别是装置的 设计。 3、提高分析和解决具体问题的能力。
复习导入
氧气有哪些用途？
如此重要的气体如何获得？
生活中得到氧气的真实情境
生活情境1
鱼池缺氧，造成大量鱼死亡。 渔民损失10万余元
催化剂：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 前后都没有改变的物质。
方法二、 方法二、加热氯酸钾和二氧化锰
药品：氯酸钾（白色固体)和二氧化锰 方法：在一定条件下加热
原理: KClO3
二氧化锰 加 热
KCl + O2
方法三： 方法三：加热高锰酸钾
药品：高锰酸钾（紫黑色固体） 方法：在一定条件下加热 高锰酸钾 加热 原理: 锰酸钾+二氧化锰 氧气 锰酸钾 二氧化锰+氧气 二氧化锰
情境解读
【主要成分】过氧化氢 过氧化氢 【含量规格】15% 【作用与用途】 本品在分解过程中释放出活泼的新 生态氧，用于养殖池塘的增氧 增氧，药 增氧 性温和，使用方便，无残留 无残留，绿色 无残留 环保。 过氧化氢分解只产生氧气、水 【用法与用量】 用法：将本品以1000倍水稀释后直 接泼洒于养殖池塘中。 用量：每亩水深1米用本品100～ 150ml，病情严重可加量使用。
一、实验室制氧气所用的药品以及反应原理？ 实验室制氧气所用的药品以及反应原理？
方法一、过氧化氢制取氧气： 方法一、过氧化氢制取氧气： 药品：过氧化氢、 药品：过氧化氢、二氧化锰
MnO2 原理: 原理 2H2O2 === 2H2O+O2↑
该反应中二氧化锰起到了什么作用？ 答：起催化的作用 该反应中二氧化锰起到了什么作用？
（2）收集装置 ）
A
B
C
选择收集方法的依据 （1）排水法： 气体难溶于水或不溶于水且不与水反应 ； ）排水法： （2）排空气法： ）排空气法： 向上排空气法： 向上排空气法： 向下排空气法： 向下排空气法：
气体密度大于空气密度 气体密度小于空气密 度
； 。
知识拓展
三、常见制备氧气实验装置
B A
c b a
e d
f
(2)实验时要注意：①试管口要____________；其目的是 实验时要注意： 试管口要 略低于试管底部 ； 实验时要注意 防止冷凝水回流到热的试管底部， 防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管； ______________________________；②给试管加热时 要先____，停止加热时要先_____________再 要先 预热 ，停止加热时要先 先将导管移离水面 再 停止加热 ， 水沿导管倒流回热的试管底部， 以免_____________________________. 以免 水沿导管倒流回热的试管底部，炸裂试管 (3)上述收集气 上述收集气 体的方法叫________， 体的方法叫排水集气法 ，怎样使收集到的气体基本不含氮 ①将集气瓶装满水，不留气泡; 气？ 将集气瓶装满水，不留气泡 ②气泡连续而均匀放出时开始收集. (4)用上述装置来制取气体应满足下列条件中的 ABC 填序号 用上述装置来制取气体应满足下列条件中的_____(填序号 填序号) 用上述装置来制取气体应满足下列条件中的 A.反应物都是固体 B.反应需加热 反应物都是固体 反应需加热 C.制得的气体不易溶于水 D.制得气体密度比空气大 制得的气体不易溶于水 制得气体密度比空气大
氧气的密度比空气大) 氧气的密度比空气大 向上排空气法(氧气的密度比空气大 6、离：将导管移离水面 7、熄：熄灭酒精灯 、
总结： 总结：查（茶）装（庄）定点收离（利）熄（息） 定点收离（
实验仪器和实验装置： 实验仪器和实验装置：
试管口略低 试管口略低 于试管底部 药品平铺 外 焰 加 热
夹持在距管 口约1/3 1/3处 口约1/3处
8、过氧化氢(化学式 2O2)溶液 、过氧化氢 化学式 化学式H 溶液 在催化剂作用下能迅速分解生成 O2和H2O。分液漏斗可以通过调 。 节活塞控制液体的滴加速度。 节活塞控制液体的滴加速度。 据图回答下列问题： 据图回答下列问题： A B C D (1)分液漏斗中应放入的物质是 过氧化氢溶液 ，锥形瓶中应放入的 分液漏斗中应放入的物质是__________， 分液漏斗中应放入的物质是 MnO2 物质是_______； 写出制取O _________； 物质是 二氧化锰 ； (2)写出制取 2的原理：___ ——H2O+O2↑； 写出制取 的原理： 2O2 _________ H H 要收集一瓶纯净的O 应选择装置_____(填字母 ；(3)某同学在 填字母)； 要收集一瓶纯净的 2 ，应选择装置 D 填字母 某同学在 观察到锥形瓶内有大量气泡时，开始用B装置收集 装置收集O 观察到锥形瓶内有大量气泡时，开始用 装置收集 2，过一段时间 后用带火星的木条伸入瓶口、瓶中、瓶底均未见木条复燃。 后用带火星的木条伸入瓶口、瓶中、瓶底均未见木条复燃。其原因 可能是_________________； 若实验时用此法代替KMnO4 可能是 实验装置的气密性不好 ；(4)若实验时用此法代替 若实验时用此法代替 加热制取O 优点是_____(填序号 ①生成物只有氧气 ②不需 填序号) 加热制取 2，优点是 ② 填序号 需加热； 装置A中反应很强烈 要加热 ③需加热；(5)装置 中反应很强烈，据此提出实验安全 装置 中反应很强烈， 注意事项是_____(填序号 ①控制液体的滴加速度 ②加热反应 填序号) 注意事项是 ④ ① 填序号 物 ③用体积较小的锥形瓶 ④将过氧化氢溶液加水稀释
C
D
固加热型） 四、实验步骤及其注意事项（固—固加热型） 实验步骤及其注意事项（ 固加热型
1、查：检查装置的气密性； 检查装置的气密性； 2、装：装入药品 3、定：固定试管（试管口应略低于试管底部） 、 固定试管（试管口应略低于试管底部） 4、点：点酒精灯加热 5、收：收集气体 排水集气法 (氧气不易溶于水 氧气不易溶于水) 氧气不易溶于水
３．实验室制取氧气时，装药品的大试管口应 Ｃ （ ） （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（Ｄ） （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．加热一定质量的氯酸钾和二氧化锰的混合物 制取氧气，下列各图中横坐标为反应时间，纵坐 标为MnO2的质量，其中能正确表示反应过程中 MnO2的质量随时间而变化的图象是
A
B
C
D
6．将质量相等的两份氯酸钾分别单独加热（a）和少量二氧化锰混合加热（b），其 放出氧气的质量（纵坐标）和反应时间（横坐标）的关系图像正确的是 ( B )
7、右图是实验室用高锰酸钾 、 制取和收集氧气的装置图： 制取和收集氧气的装置图： (1)指出图中有标号的仪器名称 指出图中有标号的仪器名称 a 酒精灯 b 铁架台 c 试管 d 水槽 e 导管 f 集气瓶