性质活泼的氧气

一、氧气的实验室制法
二、氧气的性质
 
思考题1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
实验记录

 

 

 
思考题2

 

 

 

    今天我们要较系统的探究一种物质——氧气。

    氧气对我们人类有着十分重要的作用,其化学性质活泼,你想不想自己动手制取氧气呢?进而再研究氧气的性质和用途呢?我们就先来探究如何制取氧气。

 一、氧气的实验室制法

    通过前面的学习,我们知道电解水可以得到氧气,但是,这需要消耗大量的电能,且反应速率很慢,在实验室里,我们可以用加热高锰酸钾的方法制取氧气。

[实验] 加热高锰酸钾制氧气并检验氧气。

 

    反应的文字表达式:

    

    除此之外,实验室还可用分解过氧化氢溶液的方法制取氧气,但此方法必须加入二氧化锰,为什么?二氧化锰在此反应中起什么作用呢?下面大家带着问题认真观察实验并完成实验记录。

[实验] 取A、B、C三支试管,分别加入3~5ml的过氧化氢溶液,完成下列实验。

⑴在试管中加入5mL5%的过氧化氢溶液,

把带火星的木条伸入试管,木条是否复

燃?加热,把带火星的木条伸入试管,

木条是否复燃?

现象:加热前,木条不复燃,加热后,

木条复燃。

 

在另一支试管中加入5mL5%的过氧化

氢溶液,并加入少量二氧化锰,把带火

星的木条伸入试管。观察发生的现象。

现象:木条迅速复燃。

反应的文字表达式:

 

⑶在另一支试管中加入5mL5%的过氧化

氢溶液,并加入少量沸石,把带火星

的木条伸入试管。观察发生的现象。

现象:木条复燃。

 

    在加热条件下才能放出氧气的过氧化氢溶液,只需加入少量的二氧化锰,在常温下就能迅速放出氧气。同学们可能产生疑问,会不会是二氧化锰生成的氧气呢?下面我们来做一个实验,请同学们仔细观察实验现象。

[实验] 加热二氧化锰并检验是否有氧气生

    从实验中可以看出二氧化锰本身不能分

解出氧气,或许会有同学说,过氧化氢与二

氧化锰混合后生成氧气,是这两种物质反应

 

生成了氧气,如果是这样的话,随着反应的进行,二氧化锰的质量会减少,甚至消失;而科学工作者通过精密的实验证明,在这个反应前后,二氧化锰的质量没有减少,其化学性质也没改变。  所以,二氧化锰在这个反应中起了个非常特殊的作用————加快过氧化氢的分解。

     化学上把这种能改变其它物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂,又叫触媒。催化剂所起的作用叫催化作用。催化剂在工农业生产中有着十分重要的作用。过氧化氢分解除了可以用二氧化锰作催化剂之外,还可以用沸石、土豆片等。

     综合上述三种方法,显然用过氧化氢和二氧化锰的混合物制取氧气为好。

理由:反应速率快;生成物是水,对环境无污染;不消耗能源。

1、药品:过氧化氢和二氧化锰

2、反应原理 :

3、装置:

    有同学们组装了这样的几套装置:

    以上装置都对,你能否再分析一下各装置的优缺点?你为什么选择这种收集方法?

(一)装置(3)中,过氧化氢与二氧化锰反应过程中不能随时添加液体,而(1)和(2)中反应过程中可随时加入液体,(1)的容积较大制取较多的氧气时,选用较好,制取较少的氧气时,用(2)较好。

(二)1)中用向上排空气法,因为氧气的密度比空气大;(2)中用排水法,因为氧气不易溶于水。

    接下来我们讨论装置的原理,装置分发生装置和收集装置

    发生装置:①长颈漏斗的末端在液面以下,(防止气体从漏斗口逸出)

导管稍露出橡皮塞即可(有利于气体的逸出)。

收集装置:导气管要插到集气瓶的底部。

4、收集方法

排水法:因为氧气不易溶解于水。

向上排气法:因为氧气密度比空气大。

    我们一起学习了实验室制取氧气的药品、原理、装置和收集方法,下面我们大家一起学习动手制取氧气?

[实验] 制取氧气并用排水法收集氧气。

    下面我来演示氧气的实验室制法,然后同学们

自己制氧气,请注意观察。

    在制取气体之前,首先要检查装置的气密性因为如果装置漏气,我们根本无法收集到气体。

 

    实验室制取氧气的操作步骤

    小结:这节课,我们第一次学习了气体的实验室制法,一般研究气体的实验室制法,要考虑四个方面的问题,其中气体的发生装置,与反应物的状态和反应条件有关,气体的密度和溶解性决定了收集方法,而气体的检验方法是由气体特殊的性质决定的。