







初中化学课题3 制取氧气课堂教学课件ppt
展开1.初步学习在实验室制取氧气的原理和方法。(重点)
3.知道什么是分解反应。(重点)
2.了解催化剂的概念和催化剂的作用。(重点)
为了便于贮存、运输和使用,通常把液氧贮存在蓝色的钢瓶中。
【提问】工业制氧气,是利用什么不同进行分离,属于什么变化?
利用沸点不同进行分离。
【练习】4.工业制氧气,利用分离液态空气的方法,此方法利用了( )A.分解反应B.化合反应C.液态氧和液态氮的密度不同D.液态氧和液态氮的沸点不同
实验室制取氧气的常用方法:1.分解过氧化氢(H2O2)溶液2.加热氯酸钾(KClO3)和二氧化锰(MnO2)的混合物3.加热高锰酸钾(KMnO4)
思考:用哪一种方法制取氧气最好?
(1)在试管中加入 5 ml 5%的过氧化氢溶液, 把带火星的木条伸入试管,木条能否复燃?
(2)在另一支试管中加入5 ml 5%的过氧化氢溶液,并加入少量二氧化锰,把带火星的木条伸入试管, 现象是 。(3)在上支试管不再产生气泡时,再加入过氧化氢溶液,现象是 。
迅速产生气泡 木条复燃
二氧化锰加快了反应速率
二氧化锰仍然加快了反应速率
二氧化锰好象“永远用不完”,始终能改变过氧化氢的反应速率。
实验结束后,称一下二氧化锰的质量,会发现其质量不变。
在化学反应中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催化剂(又叫触媒)。
“一变”:改变其他物质的化学反应速率(改变≠加快)
“二不变”:本身的质量和化学性质都没有改变
催化剂在化工生产中的重要作用
使化学反应加快的催化剂,叫作正催化剂;使化学反应减慢的催化剂,叫作负催化剂。催化剂在化工生产中有重要的作用,如汽车尾气处理中用催化剂促进有害气体的转化,酿造工业和制药工业用酶作催化剂等。
1. 不加入二氧化锰,过氧化氢能发生分解反应吗?
能。常温下过氧化氢就能分解生成氧气
2. 那二氧化锰在反应中起什么作用?
加快过氧化氢的分解速率
3.还有什么方法能加快过氧化氢的分解速率?
(2)增大过氧化氢溶液的浓度
4.影响化学反应速率的因素有哪些?
【练习】催化剂的探究:
【实验结论】氧化铜是过氧化氢的催化剂。
氧化铜能加快过氧化氢的反应速率
反应前后氧化铜的质量不变
反应前后氧化铜的化学性质不变
1、催化剂只能加快化学反应的速率。( )2、在过氧化氢制氧气的反应中,如果不加入二氧化锰,产生氧气的量就少。( )3、一个反应只有一种催化剂。( )4、二氧化锰是催化剂。( )5、不同的反应,催化剂一定不同。( )
【练习】下列说法正确的是( )A、过氧化氢的催化剂只有二氧化锰B、催化剂在反应前后质量和化学性质都不变C、加热混有少量高锰酸钾的氯酸钾,反应速率加快,故高锰酸钾是催化剂D、二氧化锰可作任一反应的催化剂
例1、下列有关催化剂的说法正确的是( )A、在反应中,都能加快反应速率 B、在反应中,能增加生成物的量C、在反应前后,性质和质量都不变 D、不加催化剂,反应也能进行
6. 有关反应过程中催化剂的说法正确的是( )①质量减少 ②质量不变 ③性质不变 ④化学性质不变 ⑤加快化学反应速率 ⑥改变化学反应速率 ⑦二氧化锰是催化剂 ⑧增加生成物质量A.②④⑥ B.②③⑤⑦⑧ C.①③⑥⑦ D.③④⑥⑧
【练习】1.(2016黄石)下列关于催化剂的说法正确的是 ( )A.催化剂必定加快反应速率 B.反应前后催化剂的化学性质通常会发生改变C.在酿造工业和制药工业,一般都要用酶作催化剂D.用氯酸钾制取氧气时,加入催化剂可使生成氧气的质量增加2.金属钯(Pd)在某新型药物合成反应的前后,其质量和化学性质都没有改变,则金属钯在此反应中作为 ( )A.反应物 B.生成物 C.催化剂 D.乳化剂
知识点2.催化剂与催化作用
3. 用过氧化氢溶液制取氧气时,若忘记加二氧化锰,其结果是( )A.不放出氧气 B.放出氧气的速率慢C.放出氧气的总量会减少D.放出的氧气不纯
实验室制取氧气时,必须满足的条件是( )A、必须使用催化剂 B、必须用含氧的物质作反应物C、必须用排水法收集 D、必须用带火星的木条来检验是否收集满
(无、液) (黑、固)
氯化钾 + 氧气(白、固)
暗紫色固体 绿色固体 黑色粉末 KMnO4 K2MnO4 MnO2 O2
高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
观察:实验室制取氧气的反应原理:
化合反应:两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应
由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。
A + B → AB
→ A + B
辨别下列反应中的化合反应、分解反应、氧化反应
1、水 氢气 + 氧气2、木炭 + 氧气 二氧化碳3、石蜡 + 氧气 水 + 二氧化碳4、氧化钙 + 水 氢氧化钙5、氢氧化铜 氧化铜 + 水
化合反应:2、4;分解反应:1、5;氧化反应:2、3
下列化学反应中,属于化合反应的是( )属于分解反应的是( ) A.甲烷+氧气 水+二氧化碳 B. 水 氢气+氧气 C.氧气+二氧化碳+铜+水 碱式碳酸铜 D.氯酸钾 氯化钾+氧气
1、催化剂——“一变二不变”。2、实验室制取氧气的原理 :
高锰酸钾 锰酸钾 +二氧化锰 + 氧气
背诵三个反应的文字表达式
氧气在我们的生活和生产中有着非常广泛的用途,如潜水、医疗急救、宇宙航行等,那么,如此多的氧气是如何得到的呢?
工业上制取氧气的方法:
阅读课本40页资料,思考下列问题:
1、工业制取氧气的原料是:
2、工业制取氧气是什么变化:
3、分离液态空气时,首先出来的是_____,然后是______,这是利用氧气和氮气的____不同。
知识点3:氧气的工业制法
一、实验室制取氧气 过氧化氢制氧气二、分解反应 由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。三、工业制法
过氧化氢 氧气+水
1.实验室用过氧化氢制取氧气,若实验中忘记加入二氧化锰,其结果是( )A.不产生氧气 B.产生氧气的速度慢C.产生氧气的总量少 D.没有影响
2.下列反应属于分解反应的是:
2.下列反应中,既不属于化合反应也不属于分解反应的是( )
3.实验室用氯酸钾和少量高锰酸钾混合加热能迅速制得氧气,其主要原因是( )A.高锰酸钾是氯酸钾分解的催化剂B.氯酸钾加速了高锰酸钾的分解C.高锰酸钾分解产生的二氧化锰是氯酸钾分解的催化剂D.高锰酸钾比氯酸钾易分解
3.下图是实验室制备、收集、验满、验证氧气性质的操作,其中正确的是( )
制取氧气要从以下几个方面着手:
A__________B_________C__________D_________E___________F_________
气体发生装置选择应该主要考虑: 药品状态、反应条件
(2)固+液→不加热
(1)固 → 加热 固+固→加热
实验室制取氧气发生(反应)装置的选择
图一:该装置适用于 制气体。图二:该装置适用于 体和 体,不需加热制气体。
【练习】用过氧化氢溶液制氧气选用的反应装置是 ,加热氯酸钾和二氧化锰制氧气选用的反应装置是 。
反应装置由反应物的状态和反应条件决定。
【比一比】找出下面两个装置的不同点?
由于加热高锰酸钾制取氧气反应很快,因此要在试管口放一团棉花,防止高锰酸钾粉末堵塞导管。
图三:用 法收集氧气(因为氧气 于水)。图四:用 法收集氧气。(因为氧气的密度比空气的 )。
气体的收集装置由气体的溶解性和密度决定。
不易溶或难溶于水的气体
易于收集到较纯净的气体
便于观察气体是否已经收集满
1、较难判断气体是否已经收集满
2、收集到的气体可能不纯净
(2)收集装置 ①设计原则:选用收集方法的主要依据是气体的________和________。②装置基本类型:
难溶于水、不与水反 应的
若直接用右图所示装置收集氧气,氧气由 端进入;若用排水法收集氧气,先将装置装满水,氧气由 端进入。
这个装置可以收集气体吗?
既能排水又能排空气,还能储存贮存气体(万能瓶)
不管气体密度大小都从短管进气(排水法)
思考:若使用该装置收集O2 、CO2 、 H2 应从长管还是从短管进气?
某无毒气体的密度约是空气密度的5/9,且极难溶于水,那么收集该气体的方法是 ①向上排空气法 ②向下排空气法 ③排水法( ) A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
3、步 骤(用高锰酸钾或氯酸钾制取氧气)
:检查装置的气密性(如何检查)
:在试管中装少量高锰酸钾并在管口塞一团棉花(何用)
:连接好导管和试管,并固定在铁架台上
:将集气瓶盛满水,盖上玻璃片倒立在水槽中, 点燃酒精灯给试管预热,然后给固体加热
:气泡连续均匀的冒出时,开始收集氧气
:收集完氧气后,把导管移出水面
:熄灭酒精灯(原因?)
想一想:如何检查装置气密性
左右下上连装置,导管末端先入水,双手紧握容器壁,管口不断冒气泡,手离器壁水柱升,气密性好再使用。
7.可用推拉注射器活塞的方法检查下图装置的气密性。当缓慢往外拉活塞时,如果装置气密性良好,可观察到的现象是( )A.长颈漏斗下端口产生气泡B.瓶中液面上升C.长颈漏斗内有液面上升D.注射器内有液体
4、步 骤(用高锰酸钾或氯酸钾制取氧气)
②将药品装入试管
④点燃酒精灯,用外焰加热(先预热)
⑤用排水法收集(待气泡连续均匀冒出时)
③将盛有药品的装置固定在铁架台上
【顺口溜】茶庄定点收利息。
将带火星的木条伸入瓶内,若木条复燃,则证明是氧气。
(2)用向上排空气法收集氧气时,用带火星的木条放在瓶口,若木条复燃,则氧气已满。
(1)用排水法收集氧气时,当集气瓶口有气泡冒出时,证明氧气已收集满。
检验:带火星的木条伸入瓶内
验满:带火星的木条放在瓶口
①要先点燃酒精灯,给试管预热。②试管口应向下倾斜,(以防冷凝水倒流而使试管炸裂)。③铁夹应夹在距试管口1/3处。④药品应平铺于试管底部. (增大受热面积)
⑤伸入试管内的导管不能太长,应只稍伸出橡皮塞即可. (便于气体排出)
⑥试管口塞一团棉花(是防止固体粉末随气流进入导管)
⑦.实验结束时应先移出导管后熄灭酒精灯. (防止加热停止后,装置内压强减小,水倒流而炸裂试管)⑧.收集氧气采用排水法(不易溶于水)和向上排空气法(密度比空气略大)。
指出右图“用高锰酸钾制取氧气”中存在的错误。
5、判断下图是否有错误?如果有,请加以改正。
导管口只能插在集气瓶口附近
(1)试管口向上倾斜了。(2)伸入试管中的导气管过长。(3)没在试管口塞一小团棉花。(4)没有用外焰加热。
1、实验室制取氧气的步骤:找原理、选装置、验证气体。2、分解反应:一种物质分解成两种或两种以上其他物质的基本反应类型,简记为“一变多”。
例2、如右下图所示,实验室加热高锰酸钾制取和收集氧气。(1)指出图中有标号仪器的名称a 、 b 、 c 、 d 。 (2)实验时应注意:①实验前要检查装置的 性;②试管口棉花的作用 ;③实验结束时,先 ,后 。(3)某同学用该装置收集到的氧气不纯,试分析收集到的氧气不纯的可能原因:① ;② 。
防止高锰酸钾粉末堵塞导管
刚开始有气泡冒出就收集气体
收集气体前集气瓶内没有装满水
六、制取氧气的注意事项
1、试管口略向下倾斜。
防止冷凝水倒流至试管底部,使试管炸裂
2、伸入试管内导管不能太长。
否则,试管内的空气或氧气不易排出
3、给试管加热前要先预热,再集中加热。
防止试管受热不均匀而炸裂
4、用排水法收集氧气时,要等到有连续均匀的气泡冒出时才能收集。
刚开始冒出的气体是试管内的空气
6、用排水法收集完毕,先撤离导管,后停止加热。
5、用向上排空气法收集氧气时,导管要伸到瓶底。
防止水倒流,使试管炸裂
8、收集满的氧气,应正放在桌面上,并用毛玻璃片盖上。
7、药品平铺在试管底部。
7.学习和运用化学实验技能和科学探究方法,离不开实验活动。某同学在进行“基础实验——氧气的制取和性质”时,选择适当仪器组装成如图所示的实验装置。如果要调整试管高度,下列操作正确的是( )A.只调节旋钮AB.只调节旋钮BC.只调节旋钮CD.调节旋钮A、B、C
1.某气体既能用排水收集,又能用向上排空气法收集,该气体具有的物理性质是( )A.难溶于水 ,比空气轻 B.易溶于水 ,比空气轻 C.难溶于水 ,比空气重 D.易溶于水 ,比空气重 2.实验室用氯酸钾制氧气的实验中,不需要使用的仪器是( ) A.烧杯 B.大试管 C.酒精灯 、铁架台 D.导管、单孔塞
3.检查集气瓶里的氧气是否集满的简便方法是( )A.带火星的木条伸入集气瓶中B.用鼻子闻气体C.带火星的木条伸到集气瓶口D.带燃烧的木条伸入集气瓶内4.关于催化剂说法正确的是( )A.加入催化剂能使化学反应的速率加快 B.不使用催化剂物质就不能发生化学反应C.使用催化剂可以增加生成物的量D.使用催化剂能改变化学反应的速率
5、某同学制氧气时,试管炸裂了,造成的原因可能是下列中: ①没有给试管均匀预热 ②试管外壁潮湿 ③试管口没有略向下倾斜 ④忘了加催化剂 ⑤加热时试管与灯芯接触 ⑥收集完氧气,先撤酒精灯 ⑦二氧化锰中混有可燃物 A.全部 B. 除④外 C. 除 ⑥ ⑦外 D. ① ② ③ ④
3、实验室采用排水法收集氧气时,需将导气管伸入盛满水的集气瓶,这个操作应在( )A、加热固体药品前 B、与加热固体药品同时C、开始有气泡放出时 D、气泡连续并均匀放出时
4、实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制氧气,反应前后二氧化锰在固体混合物中质量分数是( ) A、由大到小 B、由小到大 C、不变 D、无法判断
2. (2015金山区一模)用氯酸钾制氧气时,造成试管破裂的原因可能是( )①没有给试管均匀预热 ②试管外壁潮湿 ③试管口没有略微向下倾斜 ④排水法收集完氧气,先撤酒精灯A.①②③④ B.①②③ C.②③④ D.②④
7、(2012•湖北黄石)加热高锰酸钾制取氧气的操作中正确的是 ( )A.固定装有高锰酸钾的试管时,试管口略向上倾斜B.开始加热时,导管口出现气泡立即收集C.加热试管时,先使酒精灯火焰在试管下方来回移动D.停止加热时,先熄灭酒精灯再将导管移出水面
11.实验室用下图所示装置制取氧气,下列实验操作正确的是( )A.加热前,将集气瓶注满水,用玻璃片盖着倒立在盛水的水槽中B.先将导管口移入集气瓶,再开始加热C.收集O2后,将集气瓶移出水槽,然后盖上玻璃片D.停止加热时,先熄灭酒精灯,再移出导气管
【例1】:(2015浙江衢州)利用图示仪器测量氧气体积,来测定高锰酸钾样品的纯度(杂质不参加反应)。实验步骤如下:
(1)检查气密性:连好发生装置后,将导管口的下端浸入水中, 。如果观察到导管口有气泡冒出,就证明装置不漏气。(2)组装装置:连好的装置如图甲,其中有一处明显错误。在不移动、不调整酒精灯的前提下,需要调节 (选填字母)螺母改正错误。(3)进行实验:采用正确的反应装置和图乙所示的收集装置制取并收集气体。下列说法正确的是 。A.加热时间过短,会使测量结果不准。B.反应一段时间,排出反应装置内原有空气再连接乙装置收集气体,会使结果更准确。
【例1】的【解析】:本题的考点:气体的制取及基本操作。试题分析:(1)检验装置的气密性:将导管口的下端浸入水中用手紧握试管,如果观察到导管口有气泡冒出,就证明装置不漏气。(2)组装仪器,给试管中的固体加热时,试管口要向下倾斜,故因该调整AB处螺母,;(3)收集并测量气体的体积时,加热时间过短,反应物反应不完全,会使测量结果不准是正确的叙述,B.反应一段时间,排出反应装置内原有空气再连接乙装置收集气体,会使造成误差,反应后容器中会残留生成的气体。
【例2】:熟悉和使用中学化学实验中常见仪器及用品,是学习化学的基本要求.下图是实验室中常用的几种化学仪器.
试回答以下问题:(1)仪器A、E的名是 、 .(2)欲装配一套用高锰酸钾制取氧气的发生装置,需要用到的仪器有(填字母号) ,还须补充的一种用品是 .检查这套装置气密性的方法 。
将导管放入水中,用手紧握试管,观察,试管口有无气泡冒出;松开手后,导管口形成一段水柱,则气密性好。
(1)写出仪器a、b的名称:a是 ,b是 。(2)组装仪器时,将玻璃管插入胶皮管或带孔橡胶塞前,要先把玻璃管口 ,然后稍稍用力旋转,将其插入。(3)实验室用高锰酸钾制取氧气,应选用的发生装置是 (填字母代号,下同),若要收集较纯的氧气,可选用的装置是 。(4)①实验室也可以选用过氧化氢溶液和二氧化锰在装置B中制取氧气,其文字表达式为 。若选用C作为发生装置,你认为选用装置C的优点是 。②也可以将注射器连接到装置B的导管口处,用来 。
通过控制加入过氧化氢溶液的速率,从而控制生成氧气的速率
14. 几位同学在实验室用下列装置制取几种气体。(1)写出图中标号仪器名称:①________;②________;③__________;④________。
(2)甲同学欲制取并收集较纯净的氧气,他选择上述装置中的A和______(填装置序号)进行组装。写出该反应的符号表达式:_______________________________。试管口略向下倾斜是因为_____________________________。(3)乙同学用过氧化氢和二氧化锰混合制取氧气,他应选的装置组合是____________(填装置序号),其中二氧化锰作用是_________,写出该反应的符号表达式:__________________。若用F收集氧气,则气体应从 (填“a”或“b”)管口进。
KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2
防止冷凝水倒流使试管炸裂
H2O2 H2O+O2
(4)乙炔又称电石气,是一种无色无味、密度比空气略小、不易溶于水的气体,工业上常用它燃烧产生的高温来切割和焊接金属。实验室用电石(固体)与水反应制取乙炔,你认为应选择的发生装置是 (填字母),为了收集到纯度较高的乙炔,应选择的收集装置是 (填字母)。
8.根据下列实验装置图,回答问题:(1)实验仪器的名称:a ;b 。(2)有B装置来制取氧气的符号表达式: 。若用排空气法收集氧气,验证氧气是否集满的方法是 ;若用排水法收集氧气,当看到 时就证明已收满。
用一根带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃说明氧气已经收集满
气泡从集气瓶外冒出或集气瓶口有大气泡冒出
(3)加热高锰酸钾制氧气有以下步骤: a将高锰酸钾装入试管, 用带导管的橡皮塞塞紧试管口,并把它固定在铁架台上; b检查装置的气密性; c 点燃酒精灯给试管加热; d 用排水法收集氧气; e 熄灭酒精灯; f 将导气管从水中取出. 正确的操作顺序是 。(在下面ABC的选项中选)A. bacdfe B. bacdef C. bdacfe如果最后两步颠倒,可能产生的后果是 。
水槽中水倒流进热的试管,导致试管炸裂
(4)某同学用加热高锰酸钾的方法制取氧气,实验过程中及结束时,若发现试管破了,造成试管破裂的原因可能是下列中的: 。(填选项)①没有给试管均匀预热;②试管外壁有水;③试管口没有略向下倾斜;④忘了加催化剂;⑤加热时试管与灯芯接触;⑥加热后立即用冷水冲洗。A.①②③④⑤ B. ①②③⑤⑥ C. ②③④⑤⑥ D. ①⑤⑥ (5)将细铁丝伸入上述收集的一瓶氧气中,发现没有燃烧,可能的原因是 。
铁丝已经生锈(或铁丝表面有油漆)
(3)用高锰酸钾制取氧气时,A装置需要做的改进是 ,反应的符号表达式式为 。(4)用C装置收集氧气的依据是 ,收集氧气的时机是 。(5)实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气。常温下氨气是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,极易溶于水。若制取并收集氨气,应该从上图中选择的发生装置和收集装置分别是 。
KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2
气泡从导管口连续且均匀地冒出时
23、学习了MnO2对过氧化氢分解有催化作用的 知识后,某同学想:CuO能否起到类似MnO2的催化剂作用呢?于是进行了以下探究。【猜想】Ⅰ、CuO不是催化剂、也不参与反应,反应前后质量和化学性质不变;Ⅱ、CuO参与反应产生O2,反应前后质量好化学性质发生了改变;Ⅲ、CuO是反应的催化剂,反应前后 。【实验】用天平称量0.2gCuO,取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,进行如下实验:(1)填写下表:
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