初中科学华师大版九年级上册第1章 化学反应3 用分解反应制取氧气课堂教学ppt课件
展开在工业中,人们利用液态氧和氮的沸点不同,通过空气冷冻分离法分离空气中的氧气和氮气。液化空气需要很大的压强和很低的温度,这在实验室是难以实现的。
在实验室中,人们通过分解某些物质如氯酸钾、高锰酸钾、过氧化氢等来制取氧气。
过氧化氢(H2O2):纯过氧化氢是淡蓝色的黏稠液体,可任意比例与水混溶,是一种强氧化剂,水溶液俗称双氧水,为无色透明液体。其水溶液适用于消毒。能缓慢分解成水和氧气,因分解速度极其慢,故可以加入催化剂——二氧化锰来加快分解速度。
1. 学习实验室利用过氧化氢制取氧气的方法。2.了解催化剂的作用。3.学习装置气密性检查方法和原理。4.学习氧气的收集和检验方法。
过 氧 化 氢 溶 液
观察:向三支试管中分别加入过氧化氢,仔细观察是否有气泡产生以及产生的熟虑,将带火星的木条伸入三支试管的试管口,观察哪个能够复燃。
推测从第二和第三支试管中放出的气体可能是 ,二氧化锰和猪肝的作用是 ; 比较上述三种方法,其中最适合于实验室制取氧气的方法是 。
二氧化锰催化过氧化氢分解
最适合实验室制取氧气的方法是过氧化氢和二氧化锰(或者猪肝)
小资料1.将反应后的二氧化锰过滤、干燥、称量,发现二氧化碳的质量不发生改变2.将称量后的二氧化锰再次放入过氧化氢溶液中,发现有大量气泡冒出,该气泡能使带火星的木条复燃。3.收集加二氧化锰与不加二氧化锰产生的氧气,发现质量相同。
二氧化锰加快了过氧化氢的反应速率,本身的质量和化学性质在反应前后不变。
催化剂性质:改变(加快和减慢)化学反应的反应速率,而其自身的组成、化学性质和质量不会发生改变的物质。
催化剂特征:(1)活性:催化剂能改变化学反应速率,其自身并不进入反应,在理想情况下催化剂不为反应所改变。(2)选择性:一种催化剂并非对所有的化学反应都有催化作用;某些化学反应并非只有唯一的催化剂。(3)稳定性:催化剂只能加速反应趋于平衡,不能改变反应的平衡位置(平衡常数)。
上述反应中,相比之下可知,利用过氧化氢在二氧化锰的催化下反应更适合实验室制取氧气。
知识拓展·收集气体的方法
排水集气法适用于收集难溶于水或微溶于水的气体。
向上排空气法:适用于收集密度比空气大的无毒气体。
向下排空气法:适用于收集密度比空气小的无毒气体。
1.装配实验装置,在锥形瓶中加入少量黑色的二氧化锰粉末,塞紧瓶塞并进行气密性检查。
进行气密性检查的原因:(1)防止制取的气体溢出(2)防止外界气体杂质进入反应装置,保证气体的纯度
(1)将实验装置如图连接,在水槽中注满水,并将导管的一端浸入水中;(2)用双手捂住锥形瓶的外壁(对其加热);(3) 观察;
如水中出现气泡,且锥形瓶冷却后,水进入导管形成一端水柱,则说明气密性良好。
2.把集气瓶装满水,盖上玻片,倒置在水槽中,取走玻片,将导气管口放在瓶口下。3.将分液漏斗中的过氧化氢水溶液缓缓地滴入锥形瓶中,用排水法收集所产生的气体。
排水法原理:气体密度小,会飘在水上,且产生的气体不易溶于水,从而将水从下端排出。
4.当集气瓶中水 全部被气体排出后,用玻片盖住瓶口后倒置放在桌上。将带火星的木条伸入瓶中,观察。
观察到带火星的木条复燃——产生了氧气
反应方程式:2H₂O₂ 2H₂O +O₂
1.如果在装置中,不用分液漏斗,改用单孔塞和玻璃导管导出气体,是否仍可用于制取和收集氧气?但存在什么不足?
答:仍可以用于制取和收集氧气,不足的是不能控制参与反应的过氧化氢的用量,也不能控制反应的停止和继续进行。
2.当气泡连续均匀地放出时,再把导管口伸入盛满水的集气瓶里,收集气体。为什么刚产生气泡时,不能马上收集?
答:因为刚有气魄啊冒出时,有一部分是空气,这样收集起来的气体将是不纯的。
3.如果利用固体氯酸钾分解制取氧气,使用的实验装置是否与上图相同? 请你和同学、老师一起讨论,并设计分解氯酸钾的实验装置。
反应方程式:2KClO₃ 2KCl+3O₂
在利用固体氯酸钾分解制取氧气之装置中4. 固定试管时,为什么试管口要略低于试管底部?5.实验结束时应先将导管移离水面,还是先停止加热,为什么?
答:先将导管移离水面,后停止加热,否则水将沿导管倒流回热的试管底部,炸裂试管。
答:防止冷凝水回流到热的使馆底部,炸裂试管。
设计拓展·利用高锰酸钾制取氧气
反应方程式: 2KMnO4 K2MnO4+MnO2 +O₂
注意: 试管口放棉花,可以防止高锰酸钾粉末冲出堵塞导管。
1.医务人员用3%的过氧化氢溶液为伤员处理伤口时,伤口上会看到大量的气泡。下列有关说法中正确的是( )A.生成的气体一定是过氧化氢产生的氢气B.伤口处的生物酶可能对过氧化氢的分解起到了催化的作用C.只有二氧化锰能使过氧化氢在常温下迅速分解D.过氧化氢和水的分子构成不同,所以它们的性质完全不同
2.下列对催化剂描述正确的是( )A.任何化学反应都需要催化剂B.催化剂在反应前后本身的质量发生了变化C.只有分解反应才需要催化剂D.某些化学反应可以有多种催化剂
3. 检验氧气的方法是( ) A. 用天平称量集气瓶B. 用鼻子闻C. 用火柴点D. 用带火星的木条接近气体
4. 完成下列化学方程式:(1)利用分解过氧化氢制取氧气: ;(2)利用氯酸钾制取氧气: ;
5.下列制取气体的方案:①过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气②大理石和稀盐酸制取二氧化碳③分解高锰酸钾制取氧气。可采用下图所示装置进行的是( )A. ① B. ①② C. ②③ D. ①②③
6.实验室制取氧气,既可采用分解过氧化氢的方法,也可以采用分解氯化钾的方法,这两种方法的共同点是( )A.反应都不需要加热B.所需仪器相同C.均可用二氧化锰作催化剂D. 都利用氧化物分解
(1)将实验装置如图连接,在水槽中注满水,并将导管的一端浸入水中;(2)用双手捂住锥形瓶的外壁(对其加热), 观察;
(1)活性:在理想情况下催化剂不为反应所改变。(2)选择性:一种催化剂并非对所有的化学反应都有催化作用;某些化学反应并非只有唯一的催化剂。(3)稳定性:不能改变反应的平衡位置。
改变(加快和减慢)化学反应的反应速率,而其自身的组成、化学性质和质量不会发生改变的物质。
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