制取氧氣課件-2024-2025學(xué)年九年級化學(xué)人教版（2024）上冊

課題3制取氧氣在實(shí)驗(yàn)室里，常采用加熱高錳酸鉀、分解過氧化氫的方法制取氧氣。實(shí)驗(yàn)2-5把少量高錳酸鉀裝入試管中，并在試管口放一團(tuán)棉花，用帶有導(dǎo)管的塞子塞緊試管。（1）加熱試管，用排水法收集一瓶氧氣。（2）把帶有火星的木條深入集氣瓶中，觀察有什么現(xiàn)象發(fā)生。實(shí)驗(yàn)編號現(xiàn)象（1）（2）有大量氣泡進(jìn)入集氣瓶中木條復(fù)燃放一團(tuán)棉花的作用：防止加熱時高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管，堵塞導(dǎo)管。一、加熱高錳酸鉀制取氧氣1、藥品：高錳酸鉀（KMnO4），是一種暗紫色固體。2、儀器：升降臺、酒精燈、試管、鐵架臺、導(dǎo)管、水槽、集氣瓶3、操作步驟：查→裝→定→點(diǎn)→收→離→熄注意事項：1、試管口放一團(tuán)棉花；2、試管口略向下傾斜；3、連續(xù)、均勻冒出氣泡時開始收集氣體；4、先撤離導(dǎo)管后熄滅酒精燈。4、驗(yàn)滿方法：將帶火星木條伸到集氣瓶口，若木條復(fù)燃，則說明已集滿，否則不滿。5、現(xiàn)象：點(diǎn)燃酒精燈后，導(dǎo)管慢慢冒出氣泡；用帶火星木條檢驗(yàn)氣體時，木條復(fù)燃。6、原理：KMnO4K2MnO4MnO2O2總結(jié)在實(shí)驗(yàn)過程中，需要注意以下幾點(diǎn)：（1）檢查裝置的氣密性；（連接裝置按從下到上，從左到右的順序）（2）試管口要略向下傾斜，防止因加熱時藥品里所吸收的水分變成水蒸氣，在管口處冷凝成水滴而倒流，導(dǎo)致試管炸裂；（3）加一團(tuán)棉花，防止加熱時高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管，堵塞導(dǎo)管；（4）加熱時，先將試管均勻預(yù)熱，然后集中在試管底部加熱；（5）開始加熱時排出的是空氣，當(dāng)氣泡連續(xù)、均勻地放出時，氧氣才比較純凈，此時才能收集；（6）停止加熱時，先要把導(dǎo)管移出水面，然后再熄滅酒精燈，以防止倒吸，炸裂試管。二、分解過氧化氫制氧氣除用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣外，在實(shí)驗(yàn)室里還常常用分解過氧化氫的方法制取氧氣。過氧化氫溶液在常溫下可以分解放出氧氣，但是，在利用過氧化氫溶液分解制取氧氣時，通常還要放入少量二氧化錳，這是為什么呢？探究分解過氧化氫制氧氣的反應(yīng)中二氧化錳的作用1、實(shí)驗(yàn)（1）在試管中加入5mL5%過氧化氫溶液，把帶火星的木條伸入試管，觀察現(xiàn)象。（2）向上述試管中加入少量二氧化錳，把帶火星的木條伸入試管，觀察現(xiàn)象。（3）待上述試管中沒有現(xiàn)象發(fā)生時，重新加入過氧化氫溶液，并把帶火星的木條伸入試管，觀察現(xiàn)象。待試管中又沒有現(xiàn)象發(fā)生時，在重復(fù)上述操作，觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)編號現(xiàn)象分析（1）（2）（3）結(jié)論帶火星的木條不復(fù)燃加入二氧化錳后，帶火星的木條復(fù)燃重新加入過氧化氫溶液，帶火星木條又復(fù)燃2、分析與討論（1）在實(shí)驗(yàn)（1）和（2）中木條是否復(fù)燃？發(fā)生這種現(xiàn)象的原因可能是什么?（2）在實(shí)驗(yàn)（3）的重復(fù)實(shí)驗(yàn)中，反應(yīng)后二氧化錳有無變化？（3）綜合分析實(shí)驗(yàn)（1）-（3）中所觀察到的現(xiàn)象，你認(rèn)為二氧化錳在過氧化氫分解的反應(yīng)中起了什么作用？實(shí)驗(yàn)編號現(xiàn)象分析（1）帶火星的木條不復(fù)燃（2）加入二氧化錳后，帶火星的木條復(fù)燃（3）重新加入過氧化氫溶液，帶火星木條又復(fù)燃結(jié)論二氧化錳能加快過氧化氫制氧氣的速率，二氧化錳本身未見變化常溫下過氧化氫溶液分解很慢，放出的氧氣少，不足以使帶火星的木條復(fù)燃二氧化錳加速了過氧化氫溶液的分解，放出的氧氣使帶火星的木條復(fù)燃氧氣是過氧化氫產(chǎn)生的，二氧化錳只起加快產(chǎn)生氧氣的作用二、分解過氧化氫制氧氣1、藥品：過氧化氫（H2O2）（二氧化錳MnO2）2、原理：3、催化劑：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)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)。催化劑在化學(xué)反應(yīng)中所起的作用叫做催化作用。（改變化學(xué)反應(yīng)的速率）特點(diǎn)：一變、兩不變4、裝置：固液不加熱型H2O2H2OO21、概念：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)。2、特點(diǎn)：一變多討論分析上述兩個制取氧氣的反應(yīng)，它們有什么共同特征？與化合反應(yīng)有什么不同？四、分解反應(yīng)(基本反應(yīng)類型)在化學(xué)學(xué)習(xí)過程中，常常要用到分類的方法。例如，物質(zhì)可以分為純凈物和混合物；化學(xué)反應(yīng)可以分為化合反應(yīng)和分解反應(yīng)等。附：氧氣的工業(yè)制法（蒸發(fā)液態(tài)空氣法制氧氣）實(shí)驗(yàn)室中常用過氧化氫或高錳酸鉀分解制取氧氣的方法，具有反應(yīng)快、操作簡便、便于收集等特點(diǎn)，但成本高，無法大量生產(chǎn)，只能用于實(shí)驗(yàn)室中。工業(yè)生產(chǎn)則需考慮原料是否易得、價格是否便宜、成本是否低廉、能否大量生產(chǎn)以及對環(huán)境的影響等?？諝庵屑s含21%的氧氣，這是制取氧氣的廉價、易得的原料。

因?yàn)槿魏我簯B(tài)物質(zhì)都有一定的沸點(diǎn)，人們正是利用了物質(zhì)的這一性質(zhì)，在低溫條件下加壓，使空氣轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，然后蒸發(fā)。由于氮的沸點(diǎn)是-196℃，比液態(tài)氧（-183℃）低，因此氮?dú)馐紫葟囊簯B(tài)空氣中蒸發(fā)出來，剩下的主要就是液態(tài)氧了。為了便于貯存、運(yùn)輸和使用，通常把氧氣加壓到15000KPa，并貯存在漆成藍(lán)色的鋼瓶中。近年來，膜分離技術(shù)得到迅速發(fā)展。利用這種技術(shù)，在一定壓力下，讓空氣通過具有富集氧氣功能的薄膜，可得到含氧量較高的富氧空氣。利用這種膜進(jìn)行多級分離，可以得到含90%以上氧氣的富氧空氣。富氧膜的研究在醫(yī)療、發(fā)酵工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、富氧燃燒等方面得到重要應(yīng)用。工業(yè)制氧與實(shí)驗(yàn)室制氧區(qū)別實(shí)驗(yàn)室制取的氧氣是少量的，屬于化學(xué)變化；而工業(yè)上是利用空氣分離的方法大量制取氧氣，原料來源廣泛，使得成本降低，是利用了物質(zhì)的基本性質(zhì)（物理性質(zhì)）。

工業(yè)制氧是將空氣降溫至液化，然后慢慢升溫，利用各種氣體的沸點(diǎn)不同，除去其他氣體，從而制得較純的氧氣。

實(shí)驗(yàn)室制取氣體的裝置：發(fā)生裝置+收集裝置發(fā)生裝置：收集裝置：固液不加熱型固固加熱型向下排空氣法向上排空氣法排水法實(shí)驗(yàn)發(fā)生裝置固液不加熱型固固加熱型如何確定實(shí)驗(yàn)的發(fā)生裝置：固液不加熱型：適用于反應(yīng)物為固體和液體(或液體和液體)，反應(yīng)條件為不加熱(即常溫下能發(fā)生化學(xué)反應(yīng))的反應(yīng)。例如分解過氧化氫制氧氣的反應(yīng)固固加熱型：適用于反應(yīng)物為固體和固體，反應(yīng)條件為加熱的反應(yīng)。例如加熱分解高錳酸鉀制氧氣的反應(yīng)由反應(yīng)物的狀態(tài)及反應(yīng)條件決定氣體收集裝置向下排空氣法向上排空氣法排水法如何確定氣體的收集裝置：由氣體的密度及溶解性決定固液