2020-2021学年实验活动1 氧气的实验室制取与性质学案

实验活动1　氧气的实验室制取与性质

【学习目标】

1.学习实验室制取氧气的方法。

2.加深对氧气性质的认识。

【重点难点】

1.练习连接仪器的基本操作，动手制取氧气，并验证氧气的化学性质。

2.初步了解通过化学实验制取新物质的方法。

学习内容一　选择加热高锰酸钾制取氧气的发生装置和收集装置

【学习指导】

阅读课本第45～46页的有关内容，完成下列填空。

制取气体的装置分为发生装置和收集装置，发生装置由反应物的状态和反应条件决定。收集装置由气体的密度和水溶性决定。气体的收集方法有向上排空气法、向下排空气法、排水集气法。当气体的密度比空气的大且不与空气中的任何成分发生反应时，可以用向上排空气法；当气体的密度比空气的小且不与空气中的任何成分发生反应时，可以用向下排空气法；当气体不易溶于水且不与水发生反应时，可以用排水集气法。用排空气法收集气体时，导管应伸入集气瓶的底部；用排水法收集气体时，导管的末端伸到集气瓶口内一小部分即可。

【交流讨论】

1.课本第45页加热高锰酸钾制取氧气的实验中使用了哪些仪器？

2.气体的发生装置有几种类型？

【温馨点拨】

1.大试管、试管夹、单孔橡胶塞、胶皮管、玻璃导管、集气瓶、水槽、铁架台(带铁夹)、酒精灯、玻璃片。

2.固固加热型装置，固液不需加热型装置，这两类发生装置较常见。

【名师归纳】

要确定气体的发生装置，必须考虑反应物的状态和反应条件；确定气体的收集装置要考虑气体的水溶性和密度。

【反馈练习】

1.实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气，双氧水是液体，二氧化锰是固体，反应条件不需加热，发生装置选用固液不需加热型；加热高锰酸钾制取氧气，高锰酸钾是固体，反应条件需要加热，发生装置选用固固加热型。

2.如图所示的装置中，其中收集氧气时可选用(C)

A.①②　 　B.③④　 　C.①⑤　 　D.①④

3.实验室有如下图所示的仪器装置，某同学准备利用这些仪器装置及相关试剂制取氧气。下列有关说法正确的是(B)

A.用高锰酸钾制取氧气时需要二氧化锰作催化剂

B.用过氧化氢溶液制取氧气时可用Ⅱ作发生装置

C.要选用Ⅳ收集氧气

D.用Ⅴ收集氧气时，应从导管a通入氧气

学习内容二　加热高锰酸钾制取氧气的步骤

【学习指导】

阅读课本第45－46页的内容，完成下表。

【讨论交流】

1.如何检查装置的气密性？

2.加入高锰酸钾的试管中为何安放一小团棉花？

3.收集时为何要等气泡连续均匀放出时才能收集？

【温馨点拨】

1.用手紧握试管，如果导管口有气泡冒出，说明装置不漏气。

2.以防固体高锰酸钾粉末冲入导管，导致阻塞。

3.开始出来的是空气，以防收集的氧气不纯。

【名师归纳】

1.实验室用高锰酸钾制取氧气的操作步骤

①连接装置并检查装置的气密性　②装药品

③固定装置　④在两个集气瓶中盛满水　⑤加热

⑥收集氧气　⑦将导管移出水面　⑧停止加热

2.实验室加热高锰酸钾制氧气

七步：茶庄定点收利息(查装定点收离熄)

十步：茶房禁鼓捣(查放紧固倒)，夜深取衣洗(热伸取移熄)。

3.排水法收集气体

满水无泡倒立水中，放空充气撤管撤灯。

【反馈练习】

1.上图是实验室加热高锰酸钾制取氧气的装置图，下列有关实验操作的分析错误的是(C)

A.气密性检查：用手握紧试管，观察到水中导气管有气泡冒出，说明装置不漏气

B.试管口略向下倾斜：防止试管壁上的水流入试管底部，导致试管炸裂

C.加热：直接用酒精灯的火焰对准药品所在位置加热

D.停止加热：先把导管移出水面，再熄灭酒精灯

2.一氧化氮在常温下是一种难溶于水的气体，密度比空气略大；它能跟空气里的氧气迅速反应，生成二氧化氮。现要收集一氧化氮气体，可采用的方法是(B)

A.向上排空气法

B.排水法

C.排水法或向上排空气法

D.排水法或向下排空气法

3.实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气时，正确的操作顺序是②④⑥①③⑤。

①当气泡连续均匀冒出时收集　②检查装置的气密性　③把导管移出水面　④把药品装入试管，并固定在铁架台上　⑤熄灭酒精灯　⑥先均匀加热，再集中加热

4.指出下列装置中的错误并加以改正。

(1)试管的底部用内焰加热，改为用酒精灯的外焰加热；

(2)试管口朝上，改为试管口朝下；

(3)导管伸入试管内过长，改为刚露出橡皮塞即可；

(4)导管没有伸入集气瓶的底部，改为把导管的末端伸入集气瓶底；

(5)试管口没有放棉花，改为在试管口放一团棉花。

学习内容三　氧气的性质

【学习指导】

阅读课本第46页的相关内容，并做木炭、铁丝在氧气中燃烧的实验。

【交流讨论】

在进行木炭和铁丝在氧气中燃烧的实验时，为何要由瓶口向下缓慢插入，并使燃着的木炭和铁丝保持在集气瓶中央？

【温馨点拨】

以免物质燃烧时将瓶内氧气赶出，导致物质燃烧不充分，现象不明显；木炭和铁丝保持在集气瓶中央是为了防止集气瓶炸裂。

【名师归纳】

1.木炭在氧气中燃烧：发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体——二氧化碳。

碳＋氧气二氧化碳

(C)　　　　　 (CO2)

2.铁丝在氧气中燃烧：剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体——四氧化三铁。

铁＋氧气四氧化三铁

(Fe)　　　　 (Fe3O4)

提示：铁丝在氧气中燃烧时，瓶底预先应装少量水或细沙。

【反馈练习】

1.下列实验现象正确的是(D)

A.铁丝在空气中剧烈燃烧

B.硫在空气中燃烧产生无色、无味气体

C.木炭在空气中燃烧产生淡蓝色火焰

D.磷在空气中燃烧产生大量白烟

2.下列关于氧气的说法中，不正确的是(D)

A.氧气用于炼钢，目的之一是除去生铁中多余的碳和其他杂质

B.将带火星的木条插入氧气瓶中，木条复燃

C.实验室可用双氧水与二氧化锰制取氧气

D.细铁丝在氧气中剧烈燃烧，生成氧化铁

3.氧气是我们身边常见的物质，以下关于氧气的叙述不正确的是(B)

A.物质与氧气发生的反应都是氧化反应

B.鱼、虾能在水中生存是由于氧气易溶于水

C.氧气能使带火星的木条复燃

D.氧气可以供给呼吸，和生物体内物质反应而释放能量，维持生命活动

4.用如图所示的甲、乙两装置验证氧气的性质实验中，集气瓶底部预先装入少量水，各自作用是什么？

甲中防止铁丝燃烧时生成的高温熔化物溅落下来使集气瓶破裂；

乙中吸收有毒气体二氧化硫，防止污染空气。