課題3制取氧氣

1、課題3 制取氧氣雙基導(dǎo)學(xué)實(shí)驗(yàn)室制取氧氣（1）藥品：過氧化氫溶液、高錳酸鉀、氯酸鉀（2）反應(yīng)原理（3）收集方法：氣體的收集方法決定于該氣體物理性質(zhì)。因?yàn)檠鯕庖兹苡谒?，所以可用排水法（凡是不易溶于水或難溶于水的氣體常用排水法收集）；又由于在標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣的密度大于空氣的密度，所以氧氣還可用向上排空氣法收集（在標(biāo)準(zhǔn)狀況下密度大于空氣的密度而且在通常情況下無毒、不與氧氣反應(yīng)的氣體，可用向上排空氣法收集）。（4）采用加熱高錳酸鉀或加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物的方法制取并用排水法收集氧氣的操作步驟：查、裝、定、點(diǎn)、收、移、熄（茶莊定點(diǎn)收利息）。查：檢查裝置的氣密性。將帶有橡皮塞的彎曲導(dǎo)管塞緊試管，將導(dǎo)管的另

2、一端放入水中，雙手握住試管，觀察水中的導(dǎo)管口是否有氣泡冒出，如果有氣泡冒出，說明氣密性好，如果沒有氣泡，說明裝置的氣密性不好，仔細(xì)查找原因，直到不漏氣后才可使用。裝：將高錳酸鉀或氯酸鉀、二氧化錳的混合物裝入試管，用帶導(dǎo)管的的橡皮塞塞緊試管。定：將試管固定在鐵架臺(tái)上，（注意試管口稍微向下傾斜）點(diǎn)：點(diǎn)燃酒精燈加熱，先使酒精燈火焰在試管下來回移動(dòng)（目的是讓試管均勻受熱），然后火焰集中在藥品部位加熱。收：待導(dǎo)管口處有氣泡冒出時(shí)，先不要立即收集，等到氣泡均勻冒出時(shí)，再收集。移：實(shí)驗(yàn)完畢后，將導(dǎo)管從水中移出。熄：最后熄滅酒精燈（5）注意事項(xiàng)試管口稍微向下傾斜，目的是防止冷凝水倒流炸破試管。伸入試管的導(dǎo)管應(yīng)

3、短一些，剛露頭即可。鐵架臺(tái)的鐵夾應(yīng)夾在試管的中上部。酒精燈應(yīng)使用外焰。用酒精燈加熱時(shí)應(yīng)集中在藥品部位加熱。實(shí)驗(yàn)完畢應(yīng)先將導(dǎo)管從水中移出再熄滅酒精燈。目的是防止水倒吸炸破試管。用加熱高錳酸鉀制取氧氣時(shí)，試管口要放少量棉花。目的是防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管。（6）實(shí)驗(yàn)室制取氧氣并用排水取氣法收集氧氣時(shí)所用的儀器：實(shí)驗(yàn)室制取并用排水法收集氧氣 實(shí)驗(yàn)儀器二氧化錳催化作用下分解過氧化氫溶液加熱高錳酸鉀或加熱氯酸鉀與二氧化錳的混合物儀器鐵架臺(tái)（帶鐵夾）、試管、帶橡皮塞的彎曲導(dǎo)管、集氣瓶、水槽?；颍哄F形瓶、帶橡皮塞的彎曲導(dǎo)管、集氣瓶、水槽酒精燈、試管、帶橡皮塞的彎曲導(dǎo)管、鐵架臺(tái)（帶鐵夾）、集氣瓶、水槽（7）實(shí)

4、驗(yàn)室發(fā)生裝置與收集裝置的選擇依據(jù)發(fā)生裝置的選擇依據(jù)：反應(yīng)物、生成物的狀態(tài)及反應(yīng)條件。凡是給固體加熱制取氣體可用下圖b,凡是反應(yīng)前是固體和液體，反應(yīng)不需要加熱來制取氣體的可用下圖a氣體的收集裝置：凡是不易溶于水或難溶于水而且不與水反應(yīng)的氣體，可用排水取氣法收集簡(jiǎn)稱排水法。凡是密度比空氣大的氣體用向上排氣法收集如圖c；密度比空氣小的氣體用向下排氣法收集如圖d。與空氣的密度相近、有毒、能與空氣中某種成分反應(yīng)的氣體一般不宜用排空氣法收集。 a b c d（8）氧氣的檢驗(yàn)及驗(yàn)滿將帶火星的木條伸入集氣瓶中，如果木條復(fù)燃，說明集氣瓶中盛放的是氧氣；將帶火星的木條放在集氣瓶口。木條復(fù)燃，說明氧氣已經(jīng)充滿。（9

5、）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)，叫分解反應(yīng)。可寫作：ABA+B（10）催化劑在化學(xué)反應(yīng)中，能夠改變其他物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)速率而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后都沒有改變的物質(zhì)，叫催化劑。催化劑起催化作用。說明：“催化劑”概念可概括為：“一變二不變”?！耙蛔儭笔歉淖兤渌镔|(zhì)化學(xué)反應(yīng)速率，包括加快或減慢，不能片面理解為加快；“二不變”質(zhì)量、化學(xué)性質(zhì)不變，這里指化學(xué)性質(zhì)不變，物理性質(zhì)可能改變。二氧化錳不是專用催化劑。對(duì)于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，沒有催化劑并不意味著反應(yīng)不能發(fā)生，只是反應(yīng)速率慢。催化劑的使用不能增加或減少生成物的質(zhì)量。例題解析【例1】下列說法中不正確的是（ ）A.二氧化錳是

6、一切化學(xué)反應(yīng)的催化劑B.使用二氧化錳可以使過氧化氫分解速率加快C.不使用二氧化錳，氯酸鉀也能分解產(chǎn)生氧氣D.使用二氧化錳可使氯酸鉀分解產(chǎn)生更多地氧氣【點(diǎn)撥】二氧化錳不是一切反應(yīng)的催化劑，不同的化學(xué)反應(yīng)催化劑可能不同，催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率，它與生成氧氣的多少?zèng)]有關(guān)系。所以A、D不對(duì)?！窘獯稹緼、D【反思】催化劑的使用與否只跟反應(yīng)速率有關(guān)?！纠?】下列說法中正確的是（ ）A.每100g空氣中含有78g氮?dú)釨.將氯酸鉀和高錳酸鉀混合加熱，也很快放出氧氣，所以說此時(shí)高錳酸鉀起到了催化作用C.物質(zhì)跟氧氣發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，一定屬于氧化反應(yīng)D.安裝制備氧氣的裝置時(shí)，盛有藥品的試管應(yīng)向下傾斜【點(diǎn)撥】A中氮

7、氣約占空氣體積的78%，是體積百分?jǐn)?shù)而不是質(zhì)量百分?jǐn)?shù)；B中化學(xué)反應(yīng)速率很快是因?yàn)榧訜峄旌衔飼r(shí)，高錳酸鉀很快分解生成氧氣、錳酸鉀、二氧化錳，生成的二氧化錳正好作為氯酸鉀反應(yīng)的催化劑，在反應(yīng)中高錳酸鉀發(fā)生了化學(xué)變化，其質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都發(fā)生了變化；C正確。D這種說法不嚴(yán)密。試管哪端為上？哪端為下？試管傾斜到什么程度？正確說法是：盛有藥品的試管口應(yīng)稍微向下傾斜?！窘獯稹緾【反思】化學(xué)學(xué)習(xí)中語言描述要準(zhǔn)確，實(shí)事求是，符合實(shí)際?！纠?】實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的過程主要分以下步驟：A.給試管加熱，排出管內(nèi)空氣B.檢查裝置氣密性C.用鐵夾把試管固定在鐵架臺(tái)上，并將試管口稍微向下傾斜D.將氯酸鉀和二氧化錳的混合物放入試

8、管中，用帶導(dǎo)管的塞子塞緊E.用排水法收集F.熄滅酒精燈G.將導(dǎo)管從水槽中拿出實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的操作順序是_?！军c(diǎn)撥】實(shí)驗(yàn)室制取氧氣應(yīng)按照“茶莊定點(diǎn)收利息”進(jìn)行。【解答】BDCAEGF【反思】用順口溜、諧音等方法是記憶化學(xué)知識(shí)常用辦法，希望同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)中多嘗試，總結(jié)出適合自己的記憶方法?！纠?】為保證長(zhǎng)時(shí)間潛航，在潛水艇里要配備氧氣的再生裝置，有以下幾種制氧氣的方法： A.高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣B.水氧氣+氫氣C.過氧化鈉+二氧化碳碳酸鈉+氧氣D.硝酸水+二氧化碳+氧氣你認(rèn)為最適合在潛水艇里制氧氣的方法是_。其優(yōu)點(diǎn)是_?！军c(diǎn)撥】在潛水艇里制備氧氣時(shí)，要考慮以下幾個(gè)方面的問題：一、操作要簡(jiǎn)單

9、，二、減少自備能源的消耗，三、減少污染和有毒物質(zhì)的排放。方法A需要加熱，方法B需要消耗電能，而且反應(yīng)慢，方法C不需要加熱而且能夠?qū)⒑粑舫龅亩趸嫁D(zhuǎn)變成氧氣供給呼吸，維持艇內(nèi)空氣成分的相對(duì)穩(wěn)定。方法D生成的二氧化氮有毒?！窘獯稹緾，操作簡(jiǎn)單，不需加熱，不消耗電能；將人呼出的二氧化碳轉(zhuǎn)化為氧氣【例5】實(shí)驗(yàn)室常用氯酸鉀晶體和二氧化錳粉末制取氧氣（裝置A），也可用過氧化氫溶液和催化劑二氧化錳來制取氧氣（裝置B）。裝置B中的儀器a是分液漏斗，通過活塞的“開”“關(guān)”可以隨時(shí)滴加過氧化氫溶液，從而控制得到氧氣的質(zhì)量。（1）寫出一種實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的文字表達(dá)式_。（2）從反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件來比較裝置A和裝

10、置B的差異：裝置A裝置B反應(yīng)物的狀態(tài)反應(yīng)條件（3）用裝置B制得的氧氣中有少量水蒸氣，可用濃硫酸除去水蒸氣，請(qǐng)?jiān)趫D中的方框中添加上帶橡皮塞的玻璃管，完成除去水蒸氣的實(shí)驗(yàn)裝置圖。（4）用向上排空氣法收集氧氣，并用帶火星的木條放在集氣瓶口檢驗(yàn)氧氣是否收集滿，這是利用了氧氣的_、_性質(zhì)?！军c(diǎn)撥】實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的反應(yīng)原理，可用A裝置KClO3和MnO2共熱制取氧氣，也可用B裝置H2O2和MnO2作催化劑制取氧氣，寫出任意一個(gè)方程式即可。對(duì)于A、B兩套裝置，反應(yīng)物的狀態(tài)不同，A裝置為固體和固體，B裝置為液體和固體。反應(yīng)條件也不同，A裝置需加熱，B裝置不需要加熱。（3）中濃硫酸可除去水蒸氣，洗氣瓶中導(dǎo)管應(yīng)注

11、意“長(zhǎng)進(jìn)短出”，且畫好瓶塞。（4）中利用了氧氣密度比空氣大，能支持燃燒的性質(zhì)?！窘獯稹浚?）氯酸鉀氯化鉀+氧氣 或 過氧化氫水+氧氣（2）裝置A裝置B反應(yīng)物的狀態(tài)反應(yīng)物為固體反應(yīng)物為液體反應(yīng)條件需要加熱無需加熱（3）（4）密度比空氣大，助燃性?！痉此肌繉?shí)驗(yàn)室制備氣體的發(fā)生裝置取決于反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)的條件，給固體加熱用裝置A，固體與液體混合，反應(yīng)不需加熱制取氣體用裝置B。拓展訓(xùn)練一。選擇題（每題只有一個(gè)正確答案）：1實(shí)驗(yàn)室制取氧氣時(shí)，下列“必須”成立的是（ ）A必須使用催化劑 B.必須用含氧元素的物質(zhì)作反應(yīng)物C.必須用排水法收集 D.必須用燃著的火柴檢驗(yàn)是否收集滿2實(shí)驗(yàn)室制取氧氣，下列說法不正

12、確的是（ ）A.固體藥品應(yīng)鋪在試管底部B.應(yīng)用酒精燈的外焰給固體加熱C.酒精燈內(nèi)酒精的添加量不能超過酒精燈容積的2/3D.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)先停止加熱，再把導(dǎo)管移出水面3.用高錳酸鉀的方法制取氧氣時(shí)要在試管口放一小團(tuán)棉花，其主要作用是（ ）A.防止試管炸裂 B.調(diào)節(jié)放出氧氣的氣流C.吸收其他氣體雜質(zhì) D.防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管4.實(shí)驗(yàn)室收集氧氣，可用排水法，這是因?yàn)椋?）A.氧氣是氣體 B.氧氣不易溶于水C.相同狀況下，氧氣的密度大于空氣的密度D.相同狀況下，氧氣的密度小于空氣的密度5.在實(shí)驗(yàn)室檢查制氧氣裝置的氣密性時(shí)，如果裝置的氣密性好，在導(dǎo)管移出水面之前松開手，會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象發(fā)生（ ）A.連

13、續(xù)產(chǎn)生氣泡 B.斷斷續(xù)續(xù)地產(chǎn)生氣泡C.導(dǎo)管中液面上升 D.導(dǎo)管中液面下降6.下列變化中不包含緩慢氧化的是（ ）A.動(dòng)植物的呼吸 B.農(nóng)家肥料的腐熟C.鐵礦石粉碎 D.白磷自燃7.從安全、環(huán)保、節(jié)能、簡(jiǎn)便等方面考慮，實(shí)驗(yàn)室制取氧氣最好的方法是（ ）A.通電使水分解：水氧氣+氫氣B.過氧化氫催化分解：過氧化氫氧氣+氫氣C.高錳酸鉀加熱分解：高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣D.氯酸鉀受熱分解：氯酸鉀氯化鉀+氧氣8.下列用排水法收集氧氣的操作正確的是（ ）A.在水下用毛玻璃片蓋住瓶口，移出水面正放在桌面上B.將集氣瓶從水中提起，然后用毛玻璃片蓋住瓶口正放在桌面上C.在水下面用毛玻璃片蓋住瓶口，移出水面，

14、倒放在桌面上D.將集氣瓶留在水槽中，需要時(shí)再取出來9.在分解過氧化氫溶液制取氧氣的反應(yīng)中，二氧化錳的作用是（ ）A.產(chǎn)生氧氣 B.加快化學(xué)反應(yīng)速率 C.減慢化學(xué)反應(yīng)速率 D .產(chǎn)生更多的氧氣10.加熱氯酸鉀與二氧化錳的混合物制取氧氣時(shí)，反應(yīng)中二氧化錳在混合物中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（a%）隨時(shí)間變化圖像，正確的是（ ）二.選擇題（每題有12個(gè)正確答案）11收集氧氣的裝置正確的是（ ）12檢驗(yàn)?zāi)臣瘹馄恐惺欠袷占瘽M氧氣，應(yīng)用帶火星的木條（ ）A伸進(jìn)集氣瓶?jī)?nèi) B.伸到集氣瓶底部 C只要將木條放在集氣瓶口 D.都一樣13.下列制取氧氣的方法不屬于分解反應(yīng)的是（ ）A.加熱高錳酸鉀制取氧氣 B.在二氧化錳催化作用下

15、分解過氧化氫溶液C.加熱氯酸鉀二氧化錳混合物 D.綠色植物光合作用制取氧氣14.下列說法正確的是（ ）A.因?yàn)楦咤i酸鉀中含有氧氣，因此加熱高錳酸鉀會(huì)放出氧氣B.分解反應(yīng)是由一種物質(zhì)參加反應(yīng)生成多種物質(zhì)的反應(yīng)C.對(duì)過氧化氫溶液的分解起催化作用的物質(zhì)只有二氧化錳D.從液態(tài)空氣中將氧氣分離出來屬于化學(xué)變化15.下列實(shí)驗(yàn)操作正確的是（ ）A.做鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)時(shí)，在集氣瓶底部要放少量水B.在實(shí)驗(yàn)室制取氧氣時(shí)，當(dāng)有氣泡冒出時(shí)應(yīng)立即用集氣瓶收集，否則會(huì)有部分氣體損失C.在實(shí)驗(yàn)室制取氧氣時(shí)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后應(yīng)先將導(dǎo)管從水中移出，再熄滅酒精燈D.收集滿氧氣的集氣瓶應(yīng)倒放在桌面上三填空題16實(shí)驗(yàn)室制取氧氣常用的

16、藥品是_、_或_。實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀或高錳酸鉀制取氧氣并用排水法收集氣體的儀器名稱_。用分解過氧化氫溶液制取氧氣并用排水法收集氣體的儀器名稱為：_。17實(shí)驗(yàn)室可采用_方法收集氧氣，因?yàn)開；也可用_方法來收集氧氣，因?yàn)開。18證明一集氣瓶中是氧氣而不是空氣，可用一根_的木條，伸入集氣瓶中，如果_，證明集氣瓶中是氧氣。19實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳和氯酸鉀制取氧氣并用排水法制取氧氣時(shí)，應(yīng)注意：（1）實(shí)驗(yàn)開始前應(yīng)先檢查_。（2）盛有藥品的試管口應(yīng)_,以防止_。鐵夾應(yīng)夾在_；插入試管內(nèi)的導(dǎo)管應(yīng)_。（3）給試管里的固體加熱時(shí)，應(yīng)用酒精燈的_，先給試管_，然后再_加熱。（4）收集氣體時(shí)，應(yīng)待氣泡_再收集。（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)先_再_，以防止_。四簡(jiǎn)答題20寫出下列反應(yīng)的文字表達(dá)式：（1）加熱高錳酸鉀_。（2）分解過氧化氫溶液_。（3）氯酸鉀、二氧化錳共熱_。（4）加熱氧化汞_。21總結(jié)我們學(xué)過的化學(xué)反應(yīng)：化合反應(yīng)分解反應(yīng)A+BABABA+B五實(shí)驗(yàn)探究22根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)裝置回答問題：（1）寫出標(biāo)有的儀器名稱_（2）實(shí)驗(yàn)室加熱高錳酸鉀制取氧氣的發(fā)生裝置是_（填序號(hào)），選擇這種方法的原因_。收集裝置是_或_（填裝