資源簡介

(共29張PPT)
拯救錦鯉
——氧氣的制取
上節課我們討論了錦鯉的運輸方式，回顧了空氣的組成；探究了錦鯉狀態不佳的原因，得到錦鯉缺氧的結論。
魚運輸
魚缺氧
魚供氧
為了提高錦鯉運輸袋中氧氣的含量，增加錦鯉的運輸成活率。你有什么辦法呢？
拯救錦鯉
任務1：提高錦鯉運輸袋中氧氣的含量需要考慮哪些問題？
在準備過程中：是否便于尋找反應藥劑，是否需要特殊裝置；
在制取過程中：是否便于攜帶，是否消耗(或產生)過大的能量，反應速率是否過快或過慢，反應條件是否易得；
在制取結果中：是否收益率最高，生成物的純凈程度；
任務2：我們可以通過哪些方法得到氧氣呢？
實驗室制氧氣
實驗藥品：高錳酸鉀、氯酸鉀、過氧化氫；
實驗儀器：錐形瓶、分液漏斗、雙控橡皮塞、導管、集氣瓶、水槽、鑷子、藥匙、二氧化錳、酒精燈等
實驗方法：加熱高錳酸鉀、氯酸鉀；向過氧化氫溶液中加入二氧化錳。
反應原理：
①2H2O2 2H2O+O2↑
②2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
③2H2O 2H2↑+O2↑
④2KClO3 2KCl+3O2↑
拓展
工業上和自然界氧氣的來源
工業制氧氣：分離液態空氣
自然界氧氣的來源：光合作用
任務3：當反應條件需要加熱時，制氧藥劑能用于錦鯉運輸袋的的制氧劑嗎？
在實驗室制取氧氣時，需要加熱的制氧劑有KMnO4、KClO3
反應原理：
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
2KClO3 2KCl+3O2↑
錦鯉運輸袋中不便于加熱，因此不能使用需要加熱的藥品制作錦鯉運輸袋的供氧劑。
任務4：當反應條件需要通電時，制氧藥劑能用于錦鯉運輸袋的的制氧劑嗎？
在實驗室制取氧氣時，需要通電的制氧劑有H2O。
反應原理：
2H2O 2H2↑+O2↑
錦鯉運輸袋中不便于通電，因此不能使用需要加熱的藥品制作錦鯉運輸袋的供氧劑。
思考
錦鯉運輸袋能用下列這些制取氧氣的方式嗎？為什么呢？
光合作用制取氧氣
工業制取氧氣
反應緩慢，不適合快速制取氧氣
需要在高壓條件下進行，裝置不易得，不適合運輸過程中制取氧氣。
任務5：當制氧藥劑是液體時，能用于錦鯉運輸袋的的制氧藥劑嗎？
液體的制氧劑為過氧化氫(H2O2)，反應原理：2H2O2 2H2O+O2↑
資料卡片
成分 過硫酸氫鉀(KHSO5·0.5KHSO4·0.5K2SO4) 過氧化鈣(CaO2) 過氧碳酸鈉(Na2CO4)
價格 4000/1t 6000/1t 3500/1t
市面上在售的用于魚類養殖的供氧劑的主要成分和價格如表所示：
反應原理分別是：KHSO5+ H2O → KHSO4+ H2O2，2H2O2→ 2H2O + O2↑
2CaO2+2H2O →2Ca(OH)2+O2↑
Na2CO4+ H2O →Na2CO3+ H2O2，2H2O2→ 2H2O + O2↑
資料1：
資料卡片
過氧碳酸鈉作為水產養殖的供氧劑，放氧速度高于過氧化鈣，并且可給在貯存運送過程中的魚、蝦、蟹等生物供氧保鮮。
資料2：
水體的弱堿性會加快供氧劑的供氧速度。
水體中的金屬離子，金屬氧化物、非金屬都可以催化過氧化氫。
資料3：
思考
閱讀資料卡片，為什么不直接使用過氧化氫作供氧劑嗎？
過氧化氫在常溫狀態無催化劑時，分解速率緩慢;
過硫酸氫鉀、過氧碳酸鈉與水反應生成對應的鹽和過氧化氫，資料3中提到水體中的金屬離子，金屬氧化物、非金屬都可以催化過氧化氫。
思考
如果你是商家，你會選擇哪種制氧劑呢？
考慮角度 過硫酸氫鉀 過氧化鈣 過氧碳酸鈉
產物無害 生成的物質會促進過氧化氫的分解，但不對魚產生危害 價格方面
安全角度 反應過程不會劇烈放熱 反應裝置 不需要使用特殊裝置 反應條件 反應條件十分溫和 4000/1t
6000/1t
3500/1t
通過對比，商家會選擇過氧碳酸鈉或者過硫酸氫鉀。
思考
Na2O2(過氧化鈉)也能與水反應產生氧氣，你能根據過氧化鈣與水反應的方程式寫出該反應方程式嗎？
2Na2O2+2H2O===4NaOH +O2↑
2CaO2+2H2O ===2Ca(OH)2+O2↑
不能，生成的物質NaOH呈堿性，會對錦鯉產生影響。
過氧化鈉可以做錦鯉運輸的制氧劑嗎？
經濟角度:
需求角度
安全角度:
反應裝置、條件角度:
制氧劑的價格便宜
反應條件溫和，裝置易得
1.制氧劑制取氧氣后生成的產物要無害，
2.制氧劑本身比較溫和
1.制氧劑制取氧氣產生的產物要無害，
2.氧氣中含有的雜質盡可能少
總結
選擇錦鯉運輸袋制氧劑的角度
自然界中的錦鯉呼吸的氧氣從何而來？
資料卡片
水體中溶解氧來自于大氣中的氧氣，在水體中，氧氣會通過大氣中的水分，以及水體與空氣的相互作用等方式，被溶解到水體中。它可以提供生物活動所需的氧氣，是水質良好的必要條件。
你能制作一個錦鯉生態缸嗎？
錦鯉生活的水體溶解氧量一般應該在5-7 mg/L時，比較適宜錦鯉的活動，它們能夠獲得溶解氧量所需要的氧氣，同時又不是太高的水質環境。
回顧
實驗室制取氣體的一般思路是什么呢？
(1)確定制取氣體的反應原理
(2)確定制取氣體的實驗裝置
(3)確定所得氣體就是要所要制取得氣體(檢驗氣體)
回顧
同學們還記得實驗室制取氣體的的發生裝置嗎？
(1)固固加熱型
試管口略向下傾斜，可以防止冷凝水流至熱的試管底部，避免試管炸裂。
用高錳酸鉀制取氧氣時應在試管口塞上一團棉花，防止固體粉末藥品進入導管，堵塞導管。
固固加熱型裝置有哪些注意事項呢？
(2)固液不加熱型
可隨時添加藥品
可控制反應的速率
可控制反應的發生與停止
裝置簡單
優點：
回顧
同學們還記得實驗室怎么收集氣體嗎？
選擇依據 難溶于水且不與水反應 不與空氣反應且密度比空氣大 不與空氣反應且密度比空氣小
氣體收集方法 排水法 向上排空氣法 向下排空氣法
氣體收集裝置
回顧
產生的尾氣應如何處理呢？
(1)氣球收集
(2)點燃處理
CO、CH4等可燃性氣體可在裝置末端接一個尖嘴導管，將其點燃。
(3)溶液吸收
CO2、SO2、HCl等酸性氣體可用堿液NaOH吸收，NH3等堿性氣體可用稀H2SO4吸收（極易溶氣體要防止倒吸）。
小試牛刀
1.某物質R可用作魚塘增氧劑，其原因是它能和水反應只生成氫氧化鈣和氧氣。下列對R的敘述中，正確的是( )
A.只含氧元素 B.一定含有鈣元素和氧元素
C.只含鈣元素 D.一定含有鈣元素，可能含有氧元素
B
氫氧化鈣和氧氣中含有鈣、氫、氧三種元素，水中含有氫、氧元素，且水中氫、氧原子個數比為2:1，而氫氧化鈣中氫、氧原子個數比為1:1，由“反應前后原子的種類和個數不變”得，R中一定含有鈣元素和氧元素。
2.過氧化鈣(CaO2)可作為運輸魚類的水中增氧劑，發生反應的化學方程式為：2CaO2+2H2O===2Ca(OH)2+O2↑，則14.4克的過氧化鈣可以產生多少克氧氣？
解：設14.4克的過氧化鈣可以產生氧氣的質量為x
2CaO2+2H2O===2Ca(OH)2+O2↑
144 32
14.4g x
x=3.2 g
答：設14.4克的過氧化鈣可以產生3.2g的氧氣。
3.不少家庭養觀賞魚，有時會在魚缸里放點“魚浮靈”，可使水中的含氧量迅速增加。請你和興趣小組的同學一起完成下列探究活動。
【查閱資料】“魚浮靈”的主要成分是過碳酸鈉（化學式為Na2CO4），過碳酸鈉白色結晶顆粒，常溫下與水反應生成氧氣。
【提出問題】過碳酸鈉與水反應后得到的溶液M中的溶質的成分是什么？
【作出猜想】根據過碳酸鈉與水反應后的組成作出三種猜想：
猜想一：Na2CO3
猜想二：NaOH
猜想三：_______________
Na2CO3和NaOH
【進行實驗】
實驗步驟 實驗現象 實驗結論
①取一定量溶液M于試管中，滴加CaCl2溶液 有白色沉淀生成 白色沉淀是________________，溶液中一定含有Na2CO3
②另取一定量溶液M于試管中，滴加稀HCl _______________ 溶液中一定含Na2CO3，猜想二不正確
③另取一定量溶液M于試管中，滴加過量BaCl2溶液：再取上層溶液，加入酚酞試液 加入酚酞后無現象 猜想一正確
寫出步驟②中發生反應的化學方程式_________________________________。
碳酸鈣(或CaCO3)
產生大量氣泡
Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑
【反思拓展】
(1)步驟③中不能用Ba(OH)2代替BaCl2，原因是______________________
______________________________________________________________________。
(2)檢驗燒堿部分變質時。應先檢驗的物質是__________________，后檢驗的物質是____________________。
氫氧化鋇和碳酸鈉反應
生成碳酸鋇和氫氧化鈉，反應生成了氫氧化鈉，會對氫氧化鈉的檢驗產
生干擾
碳酸鈉(或Na2CO3)
氫氧化鈉(或NaOH)
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