資源簡介

(共27張PPT)
第二單元 空氣和氧氣
課題3 制取氧氣
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.掌握實驗室制取氧氣的原理和方法。
2.理解催化劑的概念和催化劑的作用。
3.認(rèn)識分解反應(yīng)。
4.了解氧氣的工業(yè)制法。
情景導(dǎo)入
在炎熱的夏季，金魚常常會因為缺氧而死亡，怎樣才能夠增加氧氣的含量呢？
可以用增氧泵來增加氧氣的含量。
還可以投入一些能夠產(chǎn)生氧氣的試劑，能產(chǎn)生氧氣的試劑很多，實驗室中我們通常用什么方法來制取氧氣呢？
學(xué)習(xí)探究
一、實驗室制取氧氣
1.加熱高錳酸鉀制取氧氣
反應(yīng)原理
高錳酸鉀
加熱
錳酸鉀 + 二氧化錳 + 氧氣
KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2
高錳酸鉀：暗紫色固體
實驗裝置
分為發(fā)生裝置和收集裝置
發(fā)生裝置的選擇
依據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件
若反應(yīng)物為固體且反應(yīng)需要加熱，則選用固固加熱型。
高錳酸鉀制氧氣的發(fā)生裝置為固固加熱型。
（1）排水法：氧氣不易溶于水（特點：收集的氧氣更純凈）
（2）向上排空氣法：氧氣的密度比空氣大（特點：收集的氧氣更干燥）
收集裝置的選擇
由氣體的密度和溶解性決定
氣體的收集方法分為排水法和排空氣法（向上排空氣法和向下排空氣法）。
氧氣的收集方法
實驗步驟
① 連接裝置，檢查裝置的氣密性
② 把試劑裝入試管內(nèi)
④ 點燃酒精燈加熱
⑤ 當(dāng)導(dǎo)管口氣泡連續(xù)均勻放出時，開始收集氧氣
⑥ 先把導(dǎo)管撤離水面
③ 將試管固定在鐵架臺上
（查）
（裝）
（定）
（點）
（收）
（離）
（熄）
⑦ 最后熄滅酒精燈
驗滿：將帶火星的木條放在集氣瓶口，若木條復(fù)燃，證明已收集滿
檢驗：將帶火星的木條伸入集氣瓶內(nèi)，若木條復(fù)燃，證明是氧氣
檢驗與驗滿
2.分解過氧化氫制取氧氣
過氧化氫 水 + 氧氣
二氧化錳
H2O2
H2O +
O2
MnO2
反應(yīng)原理
過氧化氫溶液為無色透明液體，在醫(yī)療上可用于消毒防腐。在常溫下過氧化氫可以分解放出氧氣，但分解極其緩慢。
二氧化錳是一種黑色粉末狀固體，難溶于水。
實驗裝置
實驗步驟
① 組裝儀器并檢查裝置的氣密性
② 裝試劑：先向錐形瓶內(nèi)加入二氧化錳固體,塞好帶有分液漏斗(或長頸漏斗)和導(dǎo)管的雙孔橡膠塞,向分液漏斗(或長頸漏斗)中加入過氧化氫溶液
③ 收集氣體
例1 如圖為實驗室用高錳酸鉀制氧氣的裝置圖，下列操作錯誤的是（　　）
A．該實驗需要檢查裝置的氣密性
B．加熱時先來回移動酒精燈，使試管受熱均勻
C．導(dǎo)管口有氣泡冒出時立即收集氧氣
D．反應(yīng)結(jié)束后，先把導(dǎo)管移出水面再熄滅酒精燈
解析：用排水法收集氧氣時，導(dǎo)管口剛開始排出的是裝置內(nèi)的空氣，當(dāng)導(dǎo)管口有氣泡連續(xù)且均勻放出時再開始收集，C錯誤。
C
二、催化劑和催化作用
實驗（1）
操作 在試管中加入5mL 5%過氧化氫溶液，把帶有火星的木條插入試管，觀察現(xiàn)象
現(xiàn)象 帶有火星的木條沒有復(fù)燃
分析 常溫下，過氧化氫分解緩慢，放出的氧氣少，不足以使帶有火星的木條復(fù)燃
探究過氧化氫分解制取氧氣的反應(yīng)中二氧化錳的作用
實驗（2）
操作 向上述試管中加入少量二氧化錳，把帶有火星的木條插入試管，觀察現(xiàn)象
現(xiàn)象 產(chǎn)生大量氣泡，帶有火星的木條復(fù)燃
分析 二氧化錳能加速過氧化氫分解，在短時間內(nèi)產(chǎn)生大量氧氣
實驗（3）
操作 向?qū)嶒灒?）反應(yīng)后的剩余物中，重新加入過氧化氫溶液，把帶有火星的木條插入試管，觀察現(xiàn)象
現(xiàn)象 再次產(chǎn)生大量氣泡，帶有火星的木條復(fù)燃
分析 二氧化錳仍起作用，說明它的化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后沒有改變
實驗可以重復(fù)多次，說明二氧化錳的化學(xué)性質(zhì)沒變，將實驗后的二氧化錳洗凈、干燥、再稱量，發(fā)現(xiàn)其質(zhì)量也沒變。
思考：二氧化錳好像永遠(yuǎn)也用不完，二氧化錳在這個反應(yīng)中扮演了一個什么角色呢？
二氧化錳改變了過氧化氫溶液生成氧氣的反應(yīng)速率，反應(yīng)前后，二氧化錳的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變，是過氧化氫分解反應(yīng)中的催化劑。
催化劑：在化學(xué)反應(yīng)中能改變其他物質(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)。
催化作用：催化劑在化學(xué)反應(yīng)中所起的作用。
簡稱:一變二不變
(1)“一變”：催化劑能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，這里“改變”包括加快和減慢。
(2)“二不變”：催化劑的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)的前后沒有改變。
(3)在某個化學(xué)反應(yīng)中，可以選擇不同的物質(zhì)作為催化劑。
(4)催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率，不能增加或減少生成物的質(zhì)量。
注意
例2 下列關(guān)于催化劑的描述，正確的是（　　）
A．在化學(xué)反應(yīng)前后，催化劑的質(zhì)量和性質(zhì)都不變
B．有些化學(xué)反應(yīng)可以有多種催化劑
C．加入催化劑越多，得到生成物越多
D．某些催化劑能使原本不反應(yīng)的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)
解析：A.化學(xué)反應(yīng)前后催化劑的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都不變，錯誤；B.有些化學(xué)反應(yīng)可以有多種催化劑，如二氧化錳、氧化銅、氧化鐵都可以用作過氧化氫分解的催化劑，正確；C.催化劑不能改變生成物的質(zhì)量，錯誤；D.某些催化劑不能使原本不反應(yīng)的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，錯誤。
B
思考：請同學(xué)們思考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。
注意：化合反應(yīng)、分解反應(yīng)都屬于化學(xué)反應(yīng)的基本類型。
氧化反應(yīng)不屬于基本反應(yīng)類型。
三、分解反應(yīng)
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)。
通式： AB→A+B+…
特點：一變多
四、工業(yè)制氧氣
空氣
低溫加壓
①液化
-196℃
氮?dú)?br/>先蒸發(fā)出來
液氧（混合物）
儲存在藍(lán)色鋼瓶中
②升溫
液態(tài)空氣
分離液態(tài)空氣制氧氣
原理：利用液氮（- 196 ℃）和液氧（- 183 ℃）的沸點不同來制取氧氣，該過程屬于物理變化。
課堂小結(jié)
過氧化氫 水+氧氣
二氧化錳
“一變，二不變”
加熱
高錳酸鉀 錳酸鉀+二氧化錳+氧氣
分離液態(tài)空氣
催化劑
分解反應(yīng)
物理變化
制
取
氧
氣
實驗室
工業(yè)上
（一變多）
隨堂測試
1.實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的部分操作如圖所示，其中正確的是（ ）
C
A.裝試劑
B.制備
C.收集
D.驗滿
2.實驗室用過氧化氫制取氧氣，若實驗中忘記加入二氧化錳，其結(jié)果是（ ）
A.不產(chǎn)生氧氣
B.產(chǎn)生氧氣的速度慢
C.產(chǎn)生氧氣的總量少
D.沒有影響
B
3.下列反應(yīng)屬于分解反應(yīng)的是(　　)
D
A．鐵+氧氣 四氧化三鐵
B．硫+氧氣 二氧化硫
C．石蠟+氧氣 二氧化碳+氧氣
D．水 氫氣+氧氣
點燃
點燃
點燃
通電

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