第二單元課題制取氧氣

第二單元課題制取氧氣第一頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一方法一：加熱高錳酸鉀法制取氧氣原理：高錳酸鉀（KMnO4）：黑紫色晶體，其溶液為紫紅色高錳酸鉀

錳酸鉀+二氧化錳+氧氣加熱

2KMnO4

=K2MnO4+MnO2+O2↑△第二頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一

實(shí)驗(yàn)裝置（發(fā)生裝置+收集裝置）固熱型儀器組裝順序：“從下到上，從左到右”第三頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一P45-46實(shí)驗(yàn)活動(dòng)1實(shí)驗(yàn)步驟：（1）檢查裝置氣密性（2）裝藥品關(guān)鍵詞：平鋪、棉花（3）固定裝置關(guān)鍵詞：鐵夾位置、試管口略向下（4）加熱關(guān)鍵詞：預(yù)熱、外焰第四頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一（5）收集開(kāi)始加熱，排出的是空氣，不宜收集。氣泡連續(xù)并比較均勻地放出，…

等瓶中的水排完以后（氣泡冒出集氣瓶口），氣體已收集滿。在水面下用玻璃片蓋住瓶口，小心地把集氣瓶移出水槽，正放在桌上。第五頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一（6）先將導(dǎo)管移出水面，再熄滅酒精燈如果顛倒順序，（先熄滅酒精燈，試管內(nèi)溫度降低，氣壓減?。?，會(huì)造成水倒流，使試管破裂。第六頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的實(shí)驗(yàn)步驟：（固熱法、排水法）1.查（裝置氣密性）2.裝（裝藥品于試管中，塞緊單孔塞）3.定（固定試管在鐵架臺(tái)上）（同時(shí)準(zhǔn)備好收集氧氣的集氣瓶及水槽）4.點(diǎn)（酒精燈加熱藥品）5.收（收集氣體）6.移（導(dǎo)管出水槽）7.熄（滅酒精燈）第七頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一氧氣的檢驗(yàn)：

帶火星的木條復(fù)燃

氧氣的驗(yàn)滿：排水法：氣泡冒出集氣瓶口排空氣法：將帶火星的木條放在瓶口，若木條復(fù)燃，則氧氣已滿。第八頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一11、試管內(nèi)的導(dǎo)管稍微露出橡皮塞即可，便于氣體排出。實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)第九頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一122、試管口略向下傾斜有些固體試劑受熱往往會(huì)產(chǎn)生水蒸氣，試管口略向下傾斜，防止冷凝水回流到熱的試管底部，炸裂試管。實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)第十頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一1323、藥品要平鋪在試管底部，均勻受熱。實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)第十一頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一14324、試管口放一小團(tuán)棉花，防止加熱時(shí)高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管。實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)第十二頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一145325、鐵夾要夾在離試管口的1/3處。實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)第十三頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一1453626、要用酒精燈的外焰對(duì)準(zhǔn)藥品部位加熱，加熱前先對(duì)試管進(jìn)行預(yù)熱。實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)第十四頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一14536727、用排水法收集時(shí)，導(dǎo)管伸到瓶口處既可，當(dāng)導(dǎo)管口出現(xiàn)連續(xù)、均勻的氣泡時(shí)才可以收集，否則收集的氣體中混有空氣。實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)第十五頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一14536728、停止加熱時(shí)，先把導(dǎo)管從水槽中撤離出來(lái)，再熄滅酒精燈，防止水槽里的水倒流到試管底部，導(dǎo)致試管炸裂。實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)第十六頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一分解反應(yīng)：由一種反應(yīng)物生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應(yīng)?！耙蛔兌唷被戏磻?yīng)：由兩種或兩種以上的物質(zhì)生成另一種物質(zhì)的反應(yīng)。“多變一”分解反應(yīng)和化合反應(yīng)均屬于基本反應(yīng)類型注：氧化反應(yīng)不屬于基本反應(yīng)類型第十七頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一實(shí)驗(yàn)內(nèi)容現(xiàn)象原因①試管中加入5mL5%的過(guò)氧化氫（H2O2）溶液，伸入帶火星的木條

有極少量氣泡，帶火星木條不復(fù)燃常溫下過(guò)氧化氫溶液分解很慢，放出的氧氣很少，不足以使帶火星木條復(fù)燃無(wú)現(xiàn)象MnO2加入水中不能產(chǎn)生O2②在盛水的試管里加入二氧化錳（MnO2），伸入帶火星的木條MnO2

是黑色不溶于水的固體方法二：分解過(guò)氧化氫制取氧氣

一、反應(yīng)原理

實(shí)驗(yàn)②的作用：作對(duì)比，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)④中產(chǎn)生的大量O2不是來(lái)自MnO2。又稱雙氧水，無(wú)色液體。3％的溶液是家庭和醫(yī)用消毒水第十八頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一實(shí)驗(yàn)內(nèi)容現(xiàn)象原因③試管中加入5mL5%的過(guò)氧化氫溶液，加入少量二氧化錳(MnO2)，伸入帶火星的木條有大量氣泡產(chǎn)生，帶火星木條復(fù)燃MnO2能加快H2O2的分解有大量氣泡產(chǎn)生，帶火星木條復(fù)燃MnO2仍能加快H2O2的分解二氧化錳文字表達(dá)式：過(guò)氧化氫水+氧氣④待實(shí)驗(yàn)③中的試管中沒(méi)有氣泡時(shí)，重新加入過(guò)氧化氫溶液，伸入帶火星的木條2H2O2=2H2O+O2↑

MnO2

第十九頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一

催化劑（或觸媒）在化學(xué)反應(yīng)里能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都沒(méi)有發(fā)生變化的物質(zhì)。第二十頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一26.（9分）同學(xué)在用過(guò)氧化氫溶液制取氧氣時(shí)，把紅磚粉末放入過(guò)氧化氫溶液中，發(fā)現(xiàn)也有大量氣泡產(chǎn)生。聯(lián)想到二氧化錳可作為過(guò)氧化氫分解的催化劑，那么紅磚粉末是否也能作為過(guò)氧化氫分解的催化劑呢？請(qǐng)你利用下圖所示的儀器、藥品，幫助小璐同學(xué)設(shè)計(jì)探究方案。第一步：

。通過(guò)上述操作，觀察到兩支具支試管內(nèi)都有很多氣泡產(chǎn)生，只是加紅磚粉末的試管中產(chǎn)生氣泡速率稍慢。第二步：將盛有紅磚粉末的試管內(nèi)固體過(guò)濾出來(lái)，洗凈、

、

（填寫操作名稱）第三步：用稱量后的固體重復(fù)第一步的實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)象與第一步完全相同。

第三步的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖?/p>

。同學(xué)認(rèn)為通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)已證明紅磚粉末可以作為過(guò)氧化氫分解的催化劑，但老師認(rèn)為她的實(shí)驗(yàn)還缺少一個(gè)關(guān)鍵步驟，你認(rèn)為是

。在糾正了錯(cuò)誤后，又重復(fù)了前兩個(gè)步驟，最后得出結(jié)論，紅磚粉末對(duì)過(guò)氧化氫的分解也有催化作用，但比二氧化錳弱一些。（4）請(qǐng)寫出此實(shí)驗(yàn)中紅磚粉末作催化劑的反應(yīng)的化學(xué)符號(hào)表達(dá)式

。（1）根據(jù)上述藥品，你猜想

，且紅磚粉末與二氧化錳的催化作用不一樣。（2）為了順利完成你的猜想，用到的藥品有

。（3）根據(jù)你的設(shè)計(jì)，請(qǐng)把下面的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容補(bǔ)充完整。第二十一頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一26.（9分）（1）紅磚粉末可作為過(guò)氧化氫分解的催化劑（2）過(guò)氧化氫溶液、二氧化錳、紅磚粉末（3）第一步：在兩支具支試管內(nèi)均放入相同濃度、相同體積的過(guò)氧化氫溶液，一支加入少量的二氧化錳，另一支加入等量的紅磚粉末第二步：干燥、稱量第三步：證明紅磚粉末的化學(xué)性質(zhì)沒(méi)有改變；在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前稱量紅磚粉末的質(zhì)量

H2O2H2O+O2↑第二十二頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一二、實(shí)驗(yàn)裝置

固液常溫型②③裝置簡(jiǎn)單產(chǎn)生氣體少隨時(shí)添加液體產(chǎn)生氣體較多控制滴加液體的速度產(chǎn)生氣體較多長(zhǎng)頸漏斗分液漏斗第二十三頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一三、實(shí)驗(yàn)步驟

1.查（裝置氣密性）

2.裝（先加MnO2，再加H2O2溶液）

3.收第二十四頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一方法三：加熱混有二氧化錳的氯酸

鉀固體制氧氣

反應(yīng)原理：發(fā)生裝置：氯酸鉀氯化鉀+氧氣二氧化錳加熱2KClO3=2KCl+3O2↑MnO2△固熱型

同KMnO4的發(fā)生裝置一樣，但不需要加棉花。白色固體,熔點(diǎn)為368℃，400℃時(shí)分解放出O2第二十五頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一思考：氯酸鉀中含有少量的高錳酸鉀，加熱時(shí)，氯酸鉀分解的速率會(huì)加快嗎？高錳酸鉀是催化劑嗎？第二十六頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一氧氣的工業(yè)制法1.分離液態(tài)空氣法原理：空氣液態(tài)空氣氮?dú)庋鯕饨禍丶訅海ǚ悬c(diǎn)不同）蒸餾－196℃－183℃物理變化2.膜分離技術(shù)原理：在一定壓力下，讓空氣通過(guò)具有富集氧氣功能的薄膜，經(jīng)多級(jí)分離，可得含90%以上氧氣的富氧空氣。

液態(tài)氧貯存于藍(lán)色鋼瓶中。

第二十七頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一進(jìn)一步探究：實(shí)驗(yàn)室制取氣體一、實(shí)驗(yàn)藥品的選擇

1.含有相關(guān)的成分

2.無(wú)毒無(wú)害成本低

3.易于反應(yīng)省能源第二十八頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一實(shí)驗(yàn)原理①固液常溫型②固熱型反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件決定第二十九頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一“固熱”型裝置“固液常溫”型裝置過(guò)氧化氫溶液制取氧氣高錳酸鉀制取氧氣氯酸鉀制取氧氣二、實(shí)驗(yàn)裝置第三十頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一

可以用哪些儀器來(lái)替代該裝置中的試管？固液不加熱型的裝置：錐形瓶廣口瓶平底燒瓶圓底燒瓶第三十一頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一

如果想在制氣的過(guò)程中添加液體，可用

。分液漏斗長(zhǎng)頸漏斗添加液體

控制反應(yīng)速率、反應(yīng)產(chǎn)物的量、反應(yīng)的起始和停止。固液不加熱型的裝置：

如果想要控制反應(yīng)速率等等，可使用

。長(zhǎng)頸漏斗分液漏斗第三十二頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一第三十三頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一

使用長(zhǎng)頸漏斗時(shí)，長(zhǎng)頸漏斗的末端必須插入液體中，防止生成的氣體從長(zhǎng)頸漏斗口逸出，所以必須液封。注意×下列兩個(gè)裝置何處不同？哪個(gè)有錯(cuò)？為什么？√

液體浸沒(méi)長(zhǎng)頸漏斗的下端！第三十四頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一氣體收集裝置注意：導(dǎo)管末端的位置。排水集氣法難溶于水不與水反應(yīng)比較純凈但不干燥向上排空氣法密度大于空氣不與空氣反應(yīng)比較干燥但不純凈向下排空氣法密度小于空氣不與空氣反應(yīng)比較干燥但不純凈O2H2第三十五頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一××第三十六頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一收集裝置選擇條件排水法難溶于水且不與水反應(yīng)向上排空氣法密度比空氣大且不與空氣反應(yīng)向下排空氣法密度比空氣小且不與空氣反應(yīng)第三十七頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一練習(xí)1.為了保證長(zhǎng)時(shí)間的潛行，潛水艇里要配備氧氣的再生裝置，有以下幾種制備氧氣的方法：①加熱高錳酸鉀②加熱氧化汞③通電使水分解

④常溫下，用一種叫過(guò)氧化鈉（Na2O2）的物質(zhì)與二氧化碳反應(yīng)生成氧氣。你認(rèn)為最合適在潛水艇里制氧氣的方法是第幾種？與其他方法相比優(yōu)點(diǎn)是什么？第三十八頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一2.NO是大氣污染物之一，但少量NO在人體內(nèi)具有擴(kuò)張血管、增強(qiáng)記憶的功能。NO難溶于水，通常條件下極易與氧氣反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)室收集NO的裝置是（）B第三十九頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一3.醫(yī)院給病人輸氧時(shí)用到類似下圖所示的裝置。關(guān)于該裝置，下列說(shuō)法不正確的是（）A．b導(dǎo)管連接供給氧氣的鋼瓶B．b導(dǎo)管連接病人吸氧氣的塑料管C．使用該裝置用來(lái)觀測(cè)是否有氧氣輸出D．使用該裝置用來(lái)觀測(cè)氧氣輸出的速率O2病人A第四十頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一4.如右圖，回答問(wèn)題。

（1）用向上排空氣法收集氧氣，則氧氣應(yīng)從

端導(dǎo)管通入。若要檢查已收集滿氧氣，可將帶火星的木條放在

端導(dǎo)管口處；

（2）若用排水法收集氧氣，可使集氣瓶中裝滿水，氧氣從

端導(dǎo)管通入。（3）集氣瓶中集滿氧氣，想通入水將氧氣趕出，水從

端導(dǎo)管通入。abba密度大的從長(zhǎng)管進(jìn)出第四十一頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一5.下列裝置操作圖不能用于檢查氣密性的是（）D如果裝置的氣密性好，那么推拉針筒分別出現(xiàn)什么現(xiàn)象？第四十二頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一6.怎樣檢查該裝置的氣密性？關(guān)閉止水夾，向長(zhǎng)頸漏斗中加水至浸沒(méi)末端，繼續(xù)加水至長(zhǎng)頸漏斗中形成一段水柱，靜置一段時(shí)間后，若長(zhǎng)頸漏斗中的液面不下降，則裝置的氣密性良好。第四十三頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一7.下列有關(guān)催化劑的說(shuō)法正確的是（）

A.加入催化劑，化學(xué)反應(yīng)速率一定加快

B.不使用催化劑，物質(zhì)就不能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)

C.使用催化劑，可以增加生成物的量

D.一種催化劑，可能可以催化多個(gè)反應(yīng)；一個(gè)反應(yīng)，可能可以使用多種催化劑。D第四十四頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一P42習(xí)題4.注意：①注射器；②紅磚粉末思考：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明紅磚粉末是過(guò)氧化氫分解的催化劑。1.取兩份等濃度等體積的過(guò)氧化氫溶液，其中一份加入紅磚粉末（事先稱好質(zhì)量為m1），對(duì)比兩反應(yīng)的反應(yīng)速率；2.反應(yīng)后，將紅磚粉末洗凈、干燥、稱量，質(zhì)量為m2，比較m1是否等于m2；3.將得到的紅磚粉末再加入過(guò)氧化氫溶液中，看紅磚粉末是否仍然能加快反應(yīng)速率，以證明其化學(xué)性質(zhì)不變。第四十五頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一某同學(xué)稱取一定質(zhì)量的高錳酸鉀放在大試管中，將溫度控制在250℃加熱制取氧氣。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)收集到的O2大于理論產(chǎn)量，針對(duì)這一現(xiàn)象，同學(xué)們進(jìn)行了如下探究：【提出猜想】猜想Ⅰ：反應(yīng)生成