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第三節 氧氣
第1課時
潛水氧氣瓶
液氧助燃劑
我們知道氧氣有許多用途，那么我們如何制取氧氣呢？
1.能說出實驗室制取氣體的一般思路和方法；
2.能概述實驗室制取氧氣的原理、實驗裝置、操作方法等，并能在實驗室中制取并收集氣體；
3.能說出催化劑及其作用。
1.實驗室制取氣體的一般思路
1.確定制取氣體的化學反應原理，即在實驗室條件下（如常溫、加熱、加催化劑等），選擇什么藥品、通過什么反應來制取這種氣體；
2.確定制取氣體時應采取的發生裝置和收集裝置；
3.審查整個反應體系是否符合環保、安全的要求。
一、氧氣的實驗室制法
①水（H2O） ②二氧化碳（CO2）
③氯化鈉（NaCl） ④高錳酸鉀（ KMnO4 ）
⑤過氧化氫（H2O2） ⑥甲烷（CH4）
依據：氯化鈉和甲烷的物質組成中不含氧元素。
思考1：你認為下列哪些物質不能作為實驗室制取氧氣的反應物？依據是什么？
思考2：某同學認為：確定實驗室制取氣體的化學反應時，應考慮以下幾方面因素。你是否同意他的觀點？你還考慮了哪些因素？
A.原料是否容易獲得 B.實驗條件是否容易控制
C.實驗裝置是否容易裝配 D.實驗操作是否安全可靠
同意，是否對環境有污染、保存問題、反應速率
思考3：選擇氣體發生裝置和收集裝置的依據分別是什么？
氣體發生裝置
反應物的狀態
反應條件
固體與固體反應
固體與液體反應
液體與液體反應
……
是否需要加熱、加催化劑等
常見的氣體發生裝置
①固固加熱型
②固液不加熱型
氣體收集裝置
排空氣法
排水法
密度比空氣大：向上排空氣法
密度比空氣?。合蛳屡趴諝夥?br/>不易溶于水、不與水反應
常見的氣體收集裝置
①排水法
②向上排空氣法
③向下排空氣法
實驗室制取氧氣的常用方法：
1.加熱高錳酸鉀（KMnO4）；
2.催化劑分解過氧化氫(H2O2)溶液；
3.加熱氯酸鉀(KClO3)和二氧化錳(MnO2)的混合物
思考4：實驗室制取氧氣的方法有很多，根據上述思路，你認為以下哪個方法好？
環保、安全
2.實驗室制取氧氣的方法
過氧化氫 水 + 氧氣
二氧化錳
H2O2 H2O + O2
實驗原理
儀器用品
錐形瓶、分液漏斗、雙孔橡皮塞、玻璃導管、膠皮管、集氣瓶（125 mL）、水槽、玻璃片；15%的過氧化氫溶液、二氧化錳。
實驗裝置
收集裝置
發生裝置
實驗步驟
1.檢查裝置氣密性：將導管用彈簧夾夾緊，往長頸漏斗緩慢加水，水在長頸漏斗下端形成一段水柱，一段時間后，水柱的水位不會下降，則說明氣密性良好。
2.先向錐形瓶中加入約0.1g二氧化錳，再向分液漏斗中加入約15mL過氧化氫溶液，并將盛滿水的集氣瓶倒扣于水槽中。
3.打開分液漏斗的活塞，將過氧化氫溶液緩緩滴入錐形瓶中，待導管口有氣泡連續、均勻產生時，再把導管口伸入集氣瓶中集氣。集滿后用玻璃片在水面下蓋住瓶口，移出水面，正放在實驗臺上。
驗滿方法
（1）排水法
當大量氣泡從瓶口冒出時，說明該瓶內的氧氣已滿。
（2）向上排空氣法
將帶火星的木條放在瓶口，若木條復燃，說明該瓶內的氧氣已滿。
檢驗方法
將帶火星的木條插到集氣瓶中，
如果木條復燃，則證明是氧氣。
注意事項
①可通過控制過氧化氫溶液的滴加速度來調節反應速度
②分液漏斗內液體滴加完要及時關閉活塞
③排水法收集的氣體純凈，但不干燥；排空氣法收集的氣體不純凈，但比較干燥，應根據實際需求選擇收集裝置。
思考1：反應所需的過氧化氫溶液為什么要通過分液漏斗加入？
普通長頸漏斗沒有這個功能
分液漏斗容易控制反應的進行。
分液漏斗可以通過活塞來控制反應速率
思考2：用排水法收集氧氣時應如何操作？
1.將集氣瓶裝滿水，用玻璃片蓋住瓶口，倒立在水槽中；
2.當導管口有氣泡連續、均勻地放出時，把導管口伸入盛滿水的集氣瓶里；
3.有氣泡從集氣瓶口外沿冒出后(即收集滿一瓶氣體)，在水里用玻璃片蓋住瓶口，把集氣瓶移出水面，正放在桌面上。
加熱高錳酸鉀（KMnO4）制取氧氣
加熱
高錳酸鉀
KMnO4
錳酸鉀
K2MnO4
O2
氧氣
+
+
二氧化錳
MnO2
拓展·其他制取氧氣的方法
加熱氯酸鉀(KClO3)制取氧氣
氯酸鉀 氯化鉀 + 氧氣
二氧化錳
KClO3 KCl O2
加熱
取一支試管，加入3~5mL過氧化氫溶液。請觀察下列實驗并填寫實驗現象。
催化劑
2.在試管中加入少量二氧化錳粉末，將帶火星的木條伸入試管口。
1.將帶火星的木條伸入試管的管口。
現象
現象
木條熄滅
木條復燃
像二氧化錳這樣，能改變其他物質的化學反應速率，而本身的質量和化學性質在反應前后都沒有發生變化的物質叫做催化劑。
催化劑在反應中起到了催化作用。
結論
二氧化錳加快了過氧化氫分解產生氧氣和水的速度
催化劑的常見思維誤區
誤區1.催化劑只能加快化學反應速率
如塑料抗老化劑則是減慢老化速率的催化劑。
誤區2.沒有催化劑，反應就不能發生
沒有催化劑，并不意味著反應不能發生，只是反應速率發生變化。
誤區3.一種反應只需要一種催化劑
同一化學反應可以有不同的催化劑；不同的化學反應可采用同一催化劑。
拓展·催化劑
催化劑在現代化學工業中占有極其重要的地位，合成氨生產采用鐵催化劑，硫酸生產采用釩催化劑，不同合成材料的生產中，都采用不同的催化劑。
酶是生物體內活細胞產生的具有催化能力的有機物，生物體內的化學反應幾乎都是在酶的催化作用下進行的。
1.實驗室中利用過氧化氫、氯酸鉀、高錳酸鉀都可以制取氧氣，其原因是（　?。?br/>A. 都屬于氧化物
B. 都含有氧氣
C. 都含有氧氣分子
D. 都含有氧元素
D
2.從安全、環保、節能、簡便等方面考慮，實驗室制取氧氣的最佳方法是(　　)
A.通電分解水 B.過氧化氫催化分解
C.氯酸鉀受熱分解 D.高錳酸鉀受熱分解
B
3.現有質量、濃度都相等的兩份過氧化氫溶液，a中加入少量二氧化錳，b中不加二氧化錳，縱坐標表示產生氧氣的質量，橫坐標表示反應時間，其中正確的是(　　)
C
4.判斷正誤:
(1)用排水法收集氧氣時,導管口有氣泡冒出時立即收集。( )
×
解析：導管口開始產生氣泡時不能馬上收集,因為此時的氣體中混有錐形瓶內的空氣。應當導管口有氣泡連續、均勻地產生時再把導管伸入盛滿水的集氣瓶里收集。
(2)收集滿氧氣的集氣瓶應正放在桌面上?！? )
解析：由于氧氣的密度比空氣大,收集滿氧氣的集氣瓶應正放在
桌面上，可使氧氣從瓶口逸出的速率減慢。
(3)催化劑只能加快其他物質的化學反應速率。　( )
解析：催化劑概念中的“改變”包括“加快”和“減慢”兩種
含義。
√
×
氧氣的實驗室制法
實驗室制取氣體的思路
氧氣的實驗室制法
催化劑
自身質量和化學性質不變
改變反應速率
發生裝置和收集裝置
反應原理的確定
反應物的選取
收集方法
分解過氧化氫
驗滿方法

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