制取氧气导学案
知识点一:实验室制取氧气
【知识回顾】1.氧气有哪些物理性质? 常温下是无色、无味的气体。标准状况下,密度为1.429g/L,比空气( 1.293g/L)略大。不易溶于水,在室温下,1L水中只能溶解30mL氧气。在压强101kPa时,氧气在-183℃时变为淡蓝色液体,在-218 ℃时变为淡蓝色雪花状的固体(即三态变化)。只是状态的改变,属于物理变化,说明有颜色改变的变化不一定是化学变化
2.写出氧气与碳、硫、磷、铁反应的文字表达式。 C + O2 === CO2(完全燃烧)
4P + 5O2 === 2P2O5 S + O2 === SO2 3Fe + 2O2 ==== Fe3O4
3.如何验证一瓶无色气体是氧气。把带火星的燃烧匙放入集气瓶中观察火星是否能复燃
【课前预习】实验室制取物质的原则和特点:原料便宜、操作简单、反应速度适中
1、氧气制取的方法:①工业制法:分离液态空气方法。属于物理变化变化;②实验室制法:分解过氧化氢(H2O2) 加热氯酸钾(KClO3) 加热高锰酸钾(KMnO4)。属于化学变化。
2、什么是催化剂?在化学反应里能改变其他物质的反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后都没有改变的物质叫做催化剂。(一变二不变)
3、催化剂有哪些作用?催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。
催化剂:在化学反应里能改变其他物质的反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后都没有改变的物质叫做催化剂。(一变二不变)
催化作用:催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。
【实验2-5】过氧化氢的分解
实验编号 现象 原因
(1) 有少量气泡冒出,木条没有复燃 常温下,放出氧气很少
(2) 有大量气泡冒出,木条复燃
常温下,过氧化氢遇二氧化锰分解加速,放出大量氧气
反应的文字表达式:2H2O2 2H2O + O2↑。
【讨论】过氧化氢加热也可以分解产生氧气,实验室为什么不用加热的方式,而要用二氧化锰呢?(1)二氧化锰能放出氧气,加入后能制取更多的氧气;(2)二氧化锰在此有某种特殊作用,使过氧化氢的分解加快;(3)二氧化锰是反应物。哪种猜想是正确的?二氧化锰在此有某种特殊作用,使过氧化氢的分解加快
【实验2-6】在反应完的试管中重新加入过氧化氢会有什么现象发生?
【讨论】看课本讨论总结催化剂的性质及作用。在化学反应里能改变其他物质的反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后都没有改变的物质叫做催化剂。(一变二不变)
【实验2-7】用氯酸钾和二氧化锰制氧气
试验编号 现象 原因
(1) 导管口有气泡冒出,并较快收集到一瓶气体 氯酸钾分解产生氧气;氧气不易溶于水
(2) 带火星的木条复燃 氧气支持燃烧
反应的文字表达式: 2KClO3= MnO2 △ =2KCl+3O2↑
【 补充实验】高锰酸钾分解制氧气
实验步骤:1.连接装置。2.检验气密性。3.装药品(将高锰酸钾装入大试管。装置中特别注意的地方:试管口略向下倾斜,原因是防止潮湿药品蒸发后形成冷凝水滴流入灼热的试管底部,使之炸裂。在试管口要塞一团棉花)。4.加热。5.收集氧气。(收集氧气。导气管刚冒出泡时不要立即收集,因为开始排出的是试管中的空气。待气泡从集气瓶口逸出时,表明集气已满。用玻片在水下盖好,取出正立在台面上。因为氧气密度比空气略大。)6.将导管移出水面。7.移开酒精灯,停止加热。
注意事项; 特别注意(6)、(7)两步不能交换,否则移去酒精灯后引起试管内气压减小,使水槽中的水在大气压强作用下进入试管,使试管炸裂。
反应的文字表达式::2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑。
【跟踪练习】
1、关于催化剂的说法正确的是( C )
A.用等质量的氯酸钾和高锰酸钾分别制取氧气,前者生成氧气多是因为加入了二氧化锰
B.催化剂不参加化学反应
C.催化剂能改变其它物质的化学反应速度
D.二氧化锰是所有化学反应的催化剂
2、氯酸钾是白色固体,二氧化锰是黑色固体,混合后经过加热可以得到氧气。在反应中二氧化锰起的作用是催化作用。
【讨论】1、分析上述三个制取氧气的反应,它们有什么共同的特征?与化合反应有什么不同?
由两种物质反应生成一种物质。一变多。
2、实验室用氯酸钾制氧气时,若加入少量高锰酸钾,为什么也可以迅速地制出氧气?
高锰酸钾加热会产生氧气及二氧化锰,氧气的质量会增加,随着二氧化锰的产生,反应速率会越来越快
【知识总结】