1、课题 实验室制取氧气复习课(2课时)【学习目标】1. 知道实验室制取氧气三种方法的原理、实验步骤及注意事项。2. 认识催化剂和催化作用。3. 通过对反应物的状态和反应条件的分析,确定实验室制取氧气的发生装置。4. 会根据气体性质(主要是水溶性、密度等)设计气体的收集方法,知道氧气的收集方法、收集装置以及集满的方法。(一) 通过分解过氧化氢溶液制取氧气1. 反应原理: (二氧化锰作为 )【注】催化剂:在化学反应里能改变 ,而本身的 和 在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂。2. 实验装置: 过氧化氢为液态,用二氧化锰催化剂在常温下就能放出氧气,因此可用下图装置制取氧气。 发生装置 注意事项导
2、气管稍露出胶塞即可长颈漏斗下端伸到液面下,防止氧气从长颈漏斗口逸出(液封)控制活塞慢慢滴入,滴完液体后关闭活塞 特点装置简单便于 便于控制 控制氧气生成的量3. 实验步骤:组装仪器,检查 ;在容器中先加入 ,再加入 ;收集气体。【例1】实验室用双氧水制取氧气一般有以下几个步骤:向分液漏斗中倒入双氧水;向容器中加入少量二氧化锰;按要求装配好仪器;检查装置的气密性;收集气体。其中操作顺序正确的是( )A. B. C. D. 【例2】下列有关实验室用过氧化氢制取氧气的叙述中,正确的是( )A. 用过氧化氢制氧气时,加入催化剂可使氧气的质量增加 B. 催化剂必须加快其他物质的反应速率C. 二氧化锰在化
3、学反应前后质量和化学性质都保持不变 D. 二氧化锰是一切化学反应的催化剂(二)通过加热高锰酸钾或加热氯酸钾制取氧气1. 反应原理(1)高锰酸钾( 色固体)制氧气: 。(2)氯酸钾( 色固体)制氧气: 。2. 实验装置:加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气 加热高锰酸钾制取氧气【注】加入药品之前,首先要检查装置的 ;试管内的导管稍伸出胶塞即可,便于气体导出;试管口要略 倾斜(防止 );用高锰酸钾制取氧气要在试管口_(防止 );刚开始加热时导管不能伸入集气瓶口内,当导管口产生连续气泡时才能开始收集,因开始排出的气体含有装置内的空气。 加热时要先给试管 ,然后在药品的部位集中加热,防止试管局部受热而
4、炸裂。收集完毕,先将导管移出水面,然后再熄灭酒精灯(防止水沿导管倒流入热的试管而使 )。3. 实验步骤:“查、装、定、点、收、离、熄”。 (技巧: )查:检查装置; 装:把药品装入试管内,塞好带导管的橡皮塞;定:把试管固定在铁架台上,使试管口稍向下倾斜。集气瓶装满水,倒扣在水槽中; 点:点燃,均匀预热后再集中在药品部位加热;收:导管口有 产生时再收集氧气; 离:实验结束,先将导气管从水槽中取出;熄:熄灭。【练12】下列实验可以用图所示装置进行的是( )A. 用氯酸钾和二氧化锰制氧气 B. 用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气C. 用锌粒和稀硫酸制氢气 D. 用醋酸钠固体与碱石灰固体共热制甲烷【例17
5、】下图是实验室制取氧气的两种装置,请回答下列问题。(1)写出高锰酸钾制取氧气反应的化学方程式 。(2)甲装置试管中棉花的作用是 。(3)用乙装置制取氧气选用的药品是 和 。(三)氧气的收集与验满1. 收集方法:(1)排水集气法:如图A(因为氧气 )(2)向上排空气集气法:如图B(因为 )【注】图C是向下排空气法,用于收集密度小于空气密度的气体。图A 图B 图C2. 检验方法:将 伸入集气瓶内,如果木条 ,说明该瓶内气体是氧气。3. 验满方法:(1)排水集气法:当有气泡从 冒出来,说明氧气已收集满。(2)向上排空气法:把带火星的木条靠近 ,如果木条 ,说明氧气已收集满。【要点诠释】气体的反应装置
6、包括发生装置和收集装置两部分:(1)发生装置的选择:选择的依据是反应物的状态和反应条件(如下图所示)。固体反应物加热制取气体(如高锰酸钾制氧气):固体+固体(加热型);液体反应物不加热制取气体(如过氧化氢制氧气):固体+液体(不加热型)。(2)收集装置的选择:选择的依据是气体的密度和溶解性。当气体不与水反应且难溶于水或不易溶于水时(如氧气),采用 法收集;当气体不与空气中的成分反应且密度大于空气(如氧气),采用 法收集;当气体不与空气中的成分反应且密度小于空气(如氢气),采用 法收集。(三)氧气的工业制法工业上采用分离液态空气法制取氧气。具体做法是:在低温条件下加压,使空气转变为液态,然后蒸发。由于液态氮的沸点(-196)比液态氧的沸点(-183)低,因此氮气首先从液态空气中蒸发出来,剩下的主要就是液态氧了。【要点诠释】1. 实验室制取氧气发生了 变化,工业制取氧气发生的是 变化。2. 实验室制取氧气具有反应快、操作简便、便于收集等优点,但成本高,无法大量生产;而氧气的工业制法是利用廉价、易得的空气为原料,成本低,可以大量生产。