4 第二章 2,2 氧气的制法

四、气体收集装置的介绍：
原理:看气体的密度和溶解性
排水法气体不 溶于水 比较纯
向下排空气法气 体的密度比空 气小
向上排空气法 气体的密度比 空气大
氧气收集方法：
1、排水法 （氧气不易溶于水）
2、瓶口向上排空气法 （O2密度略大于空气）
当导气管口冒出大量连续
气泡时才开始收集。
导气管应接近集气瓶底 部。
方法一：常温分解过氧化氢溶液
（加入二氧化锰）
方法二：加热氯酸钾
（加入二氧化锰）
方法三：加热高锰酸钾
方法一、实验室用过氧化氢制氧 气 资料：过氧化氢俗称双氧水，属于强烈的氧化剂，作为生产加工助剂具有消毒、杀菌、
漂白等功能。双氧水在食品工业中可用于软包装纸的消毒、罐头厂的消毒剂、奶和奶 制品杀菌、面包发酵、食品纤维的脱色等,3%以下的双氧水稀溶液还可用作医药上的 杀菌剂。
催化作用： 催化剂在化学反应中所起的作用
二氧化锰加快了过氧化氢分解放出氧气的速度； 使过氧化氢在常温下很快放出氧气。
理解催化剂的概念：
1、“改变”--加快或减慢化学反应速率。
2、“没有变化”----催化剂的质量和化学 性质在化学反应前后都没有改变。 3、催化剂具有选择性，只对某些反应有催 化作用。 4、某一反应的催化剂可能有多种。
5、MnO2 在某些反应中可做反应物或生成物。
方法二、氯酸钾制取氧气
1、药品： 反应物：氯酸钾（白色固体） 催化剂：二氧化锰（黑色粉末） 2、原理：（也用到了催化剂）
氯酸钾
KClO3
二氧化锰 加热
MnO2
Δ
氯酸钾+氧气
KCl O2
②氯酸钾制取氧气的发生装置
方法二、氯酸钾高锰酸钾制取氧气
1、药品： 反应物：高锰酸钾（紫红色晶体）
氧化反应 （物质得氧）
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 （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 Ｃ （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
1、水
思考：
如果用该装置收集
a
b
氧气，则从 口通入氧气
a
思考：
1、如果用该装置收集 氧气，则从 b 口 通入氧气。 2、如果用该装置收集密度 小于空气的气体，则气体 从 a 口通入。
a
b
某校化学兴趣小组的同学利用下列装置进 试管 量筒 3、写出仪器名称： ① ；② 。 行实验。 装置连接：为达到实验目的，各装置的 实验目的：粗略测定加热2g高锰酸钾所 正确连接顺序是：a→( c )( b )→d 收集到的氧气体积。 问题分析： 实验过程发现B瓶中的水变 反应原理：（用文字表达式表示）高锰酸 试管口没有放一团棉花使高锰酸钾 红了，原因是： 。 △ 粉末进入导管 钾制氧气：高锰酸钾→锰酸钾+二氧化锰+ 。 氧气 c d b ①
答案 • 选择第四个.原因:原料易得,可将人呼出的二 氧化碳转化为氧气,且简便易行,不需加热和消 耗电能,产物无毒.
10、如何鉴别两瓶气体：氧气、空气？
将一根带火星的木条分别伸入三个 集气瓶中，如果木条复燃，则这瓶 气体是氧气；如果木条没有变化， 则这瓶气体是空气 11、如何鉴别两瓶气体：
二氧化碳、氧气？（简述操作过程）
①
② ③
②
注意：空气的平均相对分子质量是29
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）电解水 2.下列有关制氧气的叙述中，正确的是 [C ] A.氯酸钾受热后，不会放出氧气 B.要使氯酸钾放出氧气，必须加入二氧化锰 C.二氧化锰在化学反应前后质量和化学性质都保 持不变 D.二氧化锰能使氯酸钾产生氧气的速度和产量都 增大
第二章：氧气的制法
（氧气的工业制法和实验室制法）
制作人：张老师
一、氧气的工业制法
1、方法：根据沸点的不同，用分离液 态空气制氧气 蒸发 加压 液态 氮气（ 沸 空 2、原理： 空气 点－196℃
气
降温
－196℃
3、此方法的依据？什么 变化？
液氧（储存）
（沸点－ 183℃
物理变化，没有新物质的生产
二、实验室制取氧气
通电
氢气 + 氧气
点燃
2、甲烷 + 氧气
二氧化碳 + 水
3、镁 + 氧气
点燃
氧化镁
属于化合反应的是 属于分解反应的是
3 1
既是化合反应又是氧化反应是
3
是否放出 氧气 过氧化氢 （常温） 过氧化氢 （加热）
所需时间
所需温度
否
是 是
较长 较短
较高 常温
过氧化氢+ 二氧化锰
1.下列实验操作的先后顺序不正确的是 C
４、蜡烛＋氧气 → 水 ＋ 二氧化碳
4.下列变化中属于分解反应的是（ ） A、分离液态空气制氧气 B、加热氯酸钾和二氧化锰制氧气 C、蜡烛燃烧 D、粗盐提纯
化学反应的分类：
化合反应（多变一） 分解反应 （一变多） 按表面形式分
（基本反应类型）
置换反应 复分解反应
（得氧或失氧） 非氧化反应
按实质分
②
a
A
B
引导：
１、你知道可作为反应容器的仪器有哪些？
2、实验的目的是制取和收集气态产物， 如何将气体导出？ 3、怎样收集气体？你的依据是什么？
例题：下列反应中属于分解反应的是(
１２
)
１、氧化汞 → 汞 ＋ 氧气
２、碱式碳酸铜 → 氧化铜 ＋ 水 ＋ 二氧化碳
△
△
３、铁＋硫酸铜 → 硫酸亚铁 ＋ 铜
3、制取氧气时，都要用到的一组仪器是 [ B] A. 集气瓶 、试管、量筒、铁架台 B. 导气管、集气瓶、试管、铁架台 C. 酒精灯、漏斗 、试管、集气瓶 D. 酒精灯、集气瓶、水槽、蒸发皿
4、一位同学 在制取氧气的时候发现实验室里没 有二氧化锰，于是他在征得教师的同意后将氯酸 钾和高锰酸钾混合加热，结果发现产生氧气的速 度和量都有所增加，你能解释其中的原因吗？ 高锰酸钾
1、药品：
反应物：过氧化氢（无色液体） 催化剂：二氧化锰（黑色粉末）
2、原理：
过氧化氢
H2O2
二氧化锰
水+ 氧气
H2O O2
MnO2
①过氧化氢制取氧气的发生装置
什么是催化剂呢？催化剂的作用是什么呢？ 催化剂： 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。 （简称一变二不变）
特点：“一变多”（化合反应的特点：多变一）
三、气体制备装置选择：
（一）、发生装置的选择:看反应物的状态 和反应的条件
• 固体加热型——高锰酸钾、氯酸钾制氧气装置
• 固液不加热型——过氧化氢制氧气装置ຫໍສະໝຸດ 固固加热型固液不加热型
反应物是固体和液体 反应物都是固体， 的混合物，反应不需 反应需要加热 要加热
⑦后熄灭酒精灯
目的：防止水倒流，试管炸裂
操作步骤：
“查”、“装”、“定”、“点”、“收”、 “离”、“熄” 谐音：
“茶”、“庄”、“定”、“点”、“收”、 “利”、“息” 收集满的氧气,应使集气瓶口向上放置(因为氧 气的密度比空气大),并用毛玻璃片盖上
<小结>
• • • • • • • 1、过氧化氢制氧气的文字表达式 2、催化剂的特点 3、两种实验室制氧气的装置特点 4、氧气的收集方法和选择原因 5、氧气验满的方法 6、加热制氧气的文字表达式 7、分解反应的特点
2、原理：
高锰酸钾
KMnO4
加热
Δ
锰酸钾 + 二氧化锰+氧气
K2MnO4 ＋ MnO＋ O2 2
③高锰酸钾制取氧气的发生装置 （暗紫色固体）
三种制取氧气的方法的反应原理：
过氧化氢 氯酸钾
二氧化锰
水
+
氧气
二氧化锰 加热
加热
氯化钾+氧气
高锰酸钾
锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
由一种反应物生成两种或两种以上 分解反应： 其他物质的反应。
收集装置
例题：指出下图中四处错误
氧气的收集 方法？如何 验满？
六：操作步骤（排水法）
查 装 定
1、检查装置气密性 2、装药 3、固定仪器
装药品之前检查 装置的气密性
点 收 移 熄
4、把集气瓶装满水倒放在水槽里，开始加热 5、当导管口的气泡连续均匀的冒出时，开始 收集氧气 6、移去导气管 7、熄灭酒精灯
微露为易
④点燃酒精灯
注意：1、用酒精灯的外焰加热 2、先均匀预热，再集中在有药品的部位加热。
⑤收集气体
1、集气瓶内事先要装满水（保证收集满氧气） 2、等导管中气泡连续均匀时再收集气体
(刚加热时产生的气泡中混有空气,这时的气体不纯)
3、水槽中集气瓶口有气泡外逸，证明已收集满
⑥收集完毕, 先将导管撤离水槽
锰酸钾+二氧化锰+氧气
二氧化锰 加热
氯酸钾
氯化钾 ＋ 氧气
5 、制取氧气的途径有多种，如 通电 ①水 氢气+氧气 ② 氯酸钾 加热 氯化钾+氧气
加热 ③ 氧化汞 汞+氧气
④ 过氧化钠+二氧化碳
碳酸钠+氧气.
现在潜水员想选择其中的一种作为潜水艇中氧 气中的来源，你认为应该选择哪一个？为什么？ （至少要阐明三条不同的理由）
检验
用带火星的木条伸入集气瓶内， 木条复燃，证明是氧气。
排水法：当集气瓶口有气泡
放出时，证明已收集满