课题3 制取氧气

课题3制取氧气讨论1：如图是一瓶无色、无毒的气体，请你用学过的知识猜测该气体可能是什么气体？讨论2：如果该气体是氧气，你用什么方法验证？讨论3：氧气有哪些用途？将带有火星的木条伸入集气瓶内，如木条复燃，则证明瓶内装的是氧气供给呼吸,支持燃烧制取氧气----原料的背景资料2.高锰酸钾（KMnO4）俗称灰锰氧或PP粉，紫黑色晶体，其溶液为紫红色，常用的消毒剂，受热很快分解而放出氧气O2）。1.过氧化氢(H2O2)俗称双氧水,无色液体。家庭和医院用的消毒水就是其3％的溶液,它也是一种常用的消毒剂,药房均有购,每100ml大约1.80元。常温下较浓的溶液会缓慢分解成水和氧气,若与二氧化锰（MnO2）混合,会大大加快反应速度,迅速放出氧气（O2）。4.氧化汞(HgO)红色粉末,俗称三仙丹。加热到500℃时分解为汞蒸气和氧气。(汞蒸气有毒！)5.水（H2O）加热至1000℃高温或借助一定的电解设备通以直流电（耗电量较大）可分解为氧气和氢气。2.氯酸钾（KClO3）白色晶体，熔点为368℃，400℃时分解放出氧气（O2）。讨论4：你可以通过哪些途径获得氧气①植物通过光合作用释放出氧气②从空气中获得氧气③电解水获得氧气④分解氧化汞获得氧气⑤分解某些富含氧的物质(如高锰酸钾、过氧化氢、氯酸钾等）获得氧气。讨论5：上述方法中哪些适合工业制氧气？哪些适合实验室制氧气？工业制氧气和实验室制氧气各需考虑哪几个方面的问题？①②③④⑤①②③④⑤药品的选择1.必须含有相关成分2.无毒无害没有污染3.节约能源价格便宜4.装置简便易于操作5.易于反应常温更好1.原料、条件的最佳经济效益原则；2.过程、方法的最简便易行原则；3.原料、过程、产品的绿色环保原则。物质制取方案的选择原则：为了保证长时间的潜行，潜水艇里要配备氧气的再生装置，有以下几种制备氧气的方法：1.加热高锰酸钾2.通电使水分解3.常温下用一种叫过氧化钠（Na2O2）的物质与二氧化碳反应生成氧气。你认为最合适在潜水艇里制氧气的方法是第几种？与其他方法相比优点是什么？反馈练习第三种方法常温节约能源、成本低、装置简便、环保、一、氧气的实验室制法三组实验演示：⑴在试管中加入2mL5%的过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，木条是否复燃？⑵另取一只试管，加入少量二氧化锰，把带火星的木条伸入试管，木条是否复燃？⑶将试管1中的过氧化氢溶液倒入试管2中，把带火星的木条伸入试管，木条是否复燃？实验室制氧气应具有反应快、操作简便、便于收集等优点。过氧化氢和高锰酸钾或氯酸钾1、药品（1）（2）（3）木条不复燃木条不复燃过氧化氢常温下不易分解二氧化锰常温下不分解木条复燃常温下过氧化氢与二氧化锰混合立即释放出大量氧气现象结论实验编号过氧化氢水+氧气二氧化锰反应表达式H2O2H2O+O2↑MnO2⑷当实验⑶中的反应结束时,继续向其中加入约2mL过氧化氢溶液,把带火星的木条伸入试管，木条是否复燃？根据实验⑷的现象,你对二氧化锰在该反应中的作用有什么猜测?猜测①该反应中二氧化锰的质量有没有改变?猜测②该反应中二氧化锰的化学性质有没有改变?复燃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改变的物质叫做催化剂(又叫触媒)如二氧化锰等列举催化剂在生活生产中的应用催化剂在化工生产中的应用-1催化剂在化工生产中的应用-2催化剂：【思考】实验装置中，哪部分是气体的发生装置，哪部分是气体的收集装置？气体发生装置气体收集装置实验仪器的组装【思考】实验室可用加热高锰酸钾的方法制取氧气。如何将仪器组装成一套合理的实验装置呢？【仪器组装原则】先下后上，先左后右2、反应原理二氧化锰过氧化氢水＋氧气氯酸钾加热二氧化锰氯化钾+氧气H2O2H2O+O2二氧化锰加热二氧化锰KClO3KCl+O2加热高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气加热KMnO4K2MnO4+MnO2+O23、实验室制氧气的操作步骤1)、查(装置气密性)2)、装(装药品在试管中，塞紧单孔塞)3)、定(固定试管在铁架台上)4)、点(酒精灯加热药品)5)、收(收集气体)6)、移(导管出水槽)7)、熄(灭酒精灯)谐音:茶庄定点收利息1）、怎样检查装置的气密性？【原理】升高温度，使试管内空气受热膨胀。把导管的一端浸入水里，两手紧贴试管的外壁，如果装置不漏气，里面的空气受热膨胀，导管口有气泡冒出。(2)、装药品：。将药品装入试管，用带导管的橡胶塞塞紧试管。3）、将试管固定在铁架台上。药品要平铺在试管底部，均匀受热4)用酒精灯的外焰先均匀预热,再集中在有药品的部位集中加热,4、制取装置（发生装置和收集装置）•棉花高锰酸钾5、气体收集装置排水法氧气不易溶于水向上排空气法氧气的密度大于空气6、依据下图，制取并用排水法收集一瓶氧气并检验棉花检验：用带火星的木条，伸入集气瓶中，木条复燃，证明是氧气。7、验满：用带火星的木条，伸入集气瓶口，木条复燃，证明已满。①③④②(3)、试管口略向下倾斜(4)、用酒精灯的外焰先均匀预热,再集中在有药品的部位集中加热,原因:防止冷凝水倒流试管底部,炸裂试管(1)、铁夹夹在离试管口1/3处(2)、导管伸入试管不能太长原因：不利于气体的排出8、注意事项：（5）为什么要在试管口放一团棉花？（6）为什么导管口开始有气泡冒出时，不能立即收集氧气？什么时候开始收集？答：因为开始冒出的气泡是空气。当气泡连续而均匀地放出时，开始收集氧气。答：为了防止加热时高锰酸钾粉末进入导管，使导管堵塞。棉花7、实验完毕,先撤导管,后移酒精灯8、收集满氧气的集气瓶,为什么应正放在桌面上，并用毛玻璃片盖上原因：防止试管冷却后,水槽内的水沿导管上升,进入试管,使试管炸裂原因：氧气密度比空气大倒放会使氧气从瓶口与玻璃片的缝隙中跑掉。O2O2三、分解反应讨论：下列三个反应有哪些共同点过氧化氢水+氧气二氧化锰加热氯酸钾二氧化锰氯化钾+氧气锰酸钾+二氧化锰+氧气高锰酸钾加热由一种反应物生成两种或两种以上其它物质的反应，叫做分解反应。工业生产需要考虑原料是否易得、价格是否便宜、成本是否低廉、能否大量生产以及对环境的影响等。二、氧气的工业制法根据课本阅读讨论，回答下列问题⑴工业制氧气的原料是_________⑵简述工业制氧气的原理_______⑸工业制氧气的变化类型是________液态空气根据沸点的不同（液氮—196℃、液氧—183℃）物理变化⑷若将燃着的小木条置于一打开的液态空气瓶的上方,你看到的现象可能是___________小木条立即熄灭⑶液态氧气一般贮存在_______色钢瓶中蓝色比较高锰酸钾制取氧气和过氧化氢制取氧气的制取装置有什么不同？反应物都是固体,反应需要加热反应物是固体和液体的混合物，反应不需要加热固液不加热型固固加热型高锰酸钾制氧气的发生装置过氧化氢制氧气的发生装置实验室用氯酸钾和二氧化锰混合粉末来制取氧气时，主要有以下操作：⑴放药品⑵检查气密性⑶集气⑷加热⑸停止加热⑹导管移出水面，其正确的排列顺序为__________________⑵⑴⑷⑶⑹⑸甲烷的实验室制法：用无水的醋酸钠和碱石灰两种固体药品，经研磨均匀混合后装入反应装置中，加热后产生甲烷气体。甲烷的物理性质是没有颜色、没有气味的气体，密度比空气小，极难溶于水。1、本实验的气体发生装置可选用—————（高锰酸钾制氧、过氧化氢制氧）装置。2、甲烷气体可用方法收集。排水法或向下排空法高锰酸钾制氧活动探究第1组：加热氯酸钾（白色固体）与二氧化锰（黑色固体）的混合物，用带火星的小木条伸入试管中，观察小木条能否复燃第2组：单独加热高锰酸钾（紫黑色固体，其溶液呈红色），用带火星的小木条伸入试管中，观察小木条能否复燃（2）试管口为什么要略向下倾斜？用试管加热固体时，使试管口略向下倾斜的目的：防止冷凝的水回流到热的试管底部，使试管炸裂。（3）实验结束时为什么要先从水槽中取出导管，后熄灭酒精灯？先撤导管，后灭酒精灯的目的：防止水倒吸回热的试管，使试管炸裂。用氯酸钾与二氧化锰的混合物制氧气氯酸钾二氧化锰加热氯化钾+氧气KC103MnO2▲KCl+O2↑加热高锰酸钾（紫黑色固体）制氧气高锰酸钾加热锰酸钾+二氧化锰+氧气KMn04▲K2Mn04+MnO2+O2↑一、加热高锰酸钾制氧气高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气加热KMnO4K2MnO4+MnO2+O2△1、原理：(5)、等有连续的气泡产生时再收集原因：刚加热时产生的气泡中混有空气,这时的气体不纯2、制取装置（发生装置和收集装置）•棉花高锰酸钾3、实验步骤（2）、向试管中装药品（3）、固定仪器（4）、点燃酒精灯给试管加热（5）、收集氧气并检验（6）、撤离导管，熄灭酒精灯（1）、检查装置的气密性（7）、整理实验仪器思考题1、装置气密性如何检查?2、装药品在试管中应如何操作?3、试管在铁架台上如何固定?4、加热药品时要注意什么问题?5、排水法收集气体，什么时候开始收集?6、什么现象证明已收满?7、实验室制氧气的操作步骤中1与2步，6与7步能颠倒吗?4、气体收集装置排水法氧气不易溶于水向上排空气法氧气的密度大于空气5、依据下图，制取并用排水法收集一瓶氧气并检验•棉花①试管口要略向下倾斜。（为什么？）②试管内导管稍微露出橡皮塞即可，便于气体排出。③用高锰酸钾制氧气时，试管口处应放一团棉花。（为什么？）④铁夹要夹在离试管口1/3处