初中氧气的实验室制取与性质优质课ppt课件

这是一份初中氧气的实验室制取与性质优质课ppt课件，共41页。PPT课件主要包含了学习目标，预习检测，新课导入，实验用品，知识点1制取氧气，设计实验装置，2装入试剂，3固定装置，5收集氧气，课堂探究等内容，欢迎下载使用。
实验室活动 1 氧气的实验室制取与性质一、实验目的熟练掌握实验室制取氧气的三种方法（加热高锰酸钾、分解过氧化氢溶液、加热氯酸钾和二氧化锰的混合物），包括实验装置的组装、操作步骤及注意事项。探究氧气的化学性质，通过氧气与木炭、硫、铁丝等物质的反应，观察并记录实验现象，加深对氧气化学性质活泼性的理解。培养学生的实验操作能力、观察能力、分析问题和解决问题的能力，以及严谨的科学态度和团队协作精神。二、实验原理加热高锰酸钾制取氧气：高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为\(2KMnO_{4}\stackrel{\Delta}{=\!=\!=}K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrw\) 。分解过氧化氢溶液制取氧气：过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式为\(2H_{2}O_{2}\stackrel{MnO_{2}}{=\!=\!=}2H_{2}O + O_{2}\uparrw\) 。加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气：氯酸钾在二氧化锰作催化剂并加热的条件下分解生成氯化钾和氧气，化学方程式为\(2KClO_{3}\stackrel{MnO_{2}}{\underset{\Delta}{=\!=\!=}}2KCl + 3O_{2}\uparrw\) 。氧气的化学性质：氧气具有助燃性，能与许多物质发生氧化反应，如木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁等 。三、实验仪器与药品（一）实验仪器加热高锰酸钾制取氧气：铁架台（带铁夹）、酒精灯、试管、带导管的橡皮塞、集气瓶、水槽、玻璃片、棉花、药匙 。分解过氧化氢溶液制取氧气：锥形瓶、长颈漏斗（或分液漏斗）、带导管的橡皮塞、集气瓶、水槽、玻璃片、胶头滴管 。加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气：铁架台（带铁夹）、酒精灯、试管、带导管的橡皮塞、集气瓶、水槽、玻璃片、药匙 。氧气性质实验：坩埚钳、燃烧匙、石棉网、细铁丝、砂纸、木炭、硫粉、澄清石灰水 。（二）实验药品高锰酸钾、过氧化氢溶液（5%）、二氧化锰、氯酸钾、木炭、硫粉、细铁丝、澄清石灰水 。四、实验步骤（一）氧气的制取加热高锰酸钾制取氧气检查装置气密性：将导管一端浸入水中，用手紧握试管外壁，观察导管口是否有气泡冒出，松手后导管内是否形成一段水柱，若有则装置气密性良好 。装入药品：将适量高锰酸钾装入试管，在试管口放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管，然后塞紧带导管的橡皮塞 。固定装置：将试管固定在铁架台上，铁夹夹在试管中上部，试管口略向下倾斜，防止冷凝水回流使试管炸裂 。加热：点燃酒精灯，先对试管进行预热，然后集中在药品部位加热 。收集气体：当导管口有连续均匀的气泡冒出时开始收集氧气。采用排水集气法，将集气瓶装满水倒置于水槽中，导管伸入瓶口，待气泡连续均匀冒出后收集；也可采用向上排空气法，导管伸到集气瓶底部，便于排尽空气 。停止加热：实验结束，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，防止水槽中的水倒吸进入试管，导致试管炸裂 。分解过氧化氢溶液制取氧气检查装置气密性：用止水夹夹紧导管，向长颈漏斗（或分液漏斗）中加水至形成一段水柱，观察水柱是否下降，若不下降则装置气密性良好 。装入药品：先在锥形瓶中加入适量二氧化锰，再通过长颈漏斗（或分液漏斗）加入过氧化氢溶液 。收集气体：同加热高锰酸钾制取氧气的收集方法 。加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气操作步骤与加热高锰酸钾制取氧气类似，依次为检查气密性、装入药品（氯酸钾和二氧化锰混合物）、固定装置、加热、收集氧气、停止加热（先移导管后熄灭酒精灯） 。（二）氧气的性质实验木炭在氧气中燃烧用坩埚钳夹取一小块木炭，在酒精灯上加热至发红。伸入盛有氧气的集气瓶中，观察现象：木炭剧烈燃烧，发出白光，放出热量 。向集气瓶中倒入少量澄清石灰水，振荡，观察现象：澄清石灰水变浑浊，说明木炭燃烧生成了二氧化碳 。硫在氧气中燃烧在燃烧匙中放入少量硫粉，在酒精灯上加热至硫粉熔化并燃烧，观察在空气中燃烧的现象：发出微弱的淡蓝色火焰 。迅速将燃烧匙伸入盛有氧气的集气瓶中，观察现象：硫剧烈燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生成有刺激性气味的气体二氧化硫 。实验结束后，在集气瓶中倒入少量水，振荡，吸收二氧化硫，防止污染空气 。铁丝在氧气中燃烧将细铁丝用砂纸打磨光亮，盘成螺旋状，在下端系一根火柴。点燃火柴，待火柴快燃尽时，迅速伸入盛有氧气的集气瓶中（集气瓶底部要预先放少量水或铺一层细沙，防止高温熔化物溅落炸裂瓶底） 。观察现象：铁丝剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体四氧化三铁 。五、实验现象与结论实验内容实验现象实验结论加热高锰酸钾制取氧气导管口有气泡冒出，集气瓶中收集到无色气体高锰酸钾受热分解生成氧气分解过氧化氢溶液制取氧气锥形瓶中有气泡产生，集气瓶中收集到无色气体过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成氧气加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气导管口有气泡冒出，集气瓶中收集到无色气体氯酸钾在二氧化锰催化和加热条件下分解生成氧气木炭在氧气中燃烧剧烈燃烧，发出白光，澄清石灰水变浑浊木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，氧气具有助燃性硫在氧气中燃烧剧烈燃烧，发出明亮蓝紫色火焰，生成有刺激性气味气体硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，氧气具有助燃性铁丝在氧气中燃烧剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，氧气具有助燃性六、注意事项加热高锰酸钾制取氧气时，试管口要略向下倾斜，试管口要放一团棉花；实验结束时，一定要先将导管移出水面，再熄灭酒精灯 。分解过氧化氢溶液制取氧气时，若使用长颈漏斗，其下端管口要伸入液面以下；使用分液漏斗可控制反应速率 。进行氧气性质实验时，木炭、硫粉、铁丝伸入集气瓶的速度要适中，避免过快或过慢影响实验效果；铁丝在氧气中燃烧实验，集气瓶底部一定要预先放少量水或铺一层细沙 。实验过程中要注意安全，正确使用酒精灯，防止烫伤；使用有毒的硫粉进行实验时，要注意通风，实验后及时处理尾气 。七、拓展与思考在制取氧气的实验中，如果用向上排空气法收集氧气，如何检验氧气是否收集满？若实验中没有二氧化锰，还可以用哪些物质代替二氧化锰作为过氧化氢分解的催化剂？对比木炭、硫、铁丝在空气中和氧气中燃烧的现象，分析造成现象差异的原因 。
氧气的实验室制取与性质
【分小组竞赛】同学们是否还记得实验室是用什么物质来 制取氧气的？请写出实验室制取氧气的反应文字表达式，看谁写得又快又准。
大试管、集气瓶、水槽、单孔橡胶塞、乳胶管、玻璃导管、铁架台（带铁夹）、升降台、酒精灯、玻璃片、坩埚钳、火柴。高锰酸钾、木炭、澄清石灰水、细铁丝、木条、棉花。
难溶于水且不与水发生反应的气体
用高锰酸钾制取氧气的操作过程
(1) 连接装置并检查气密性；
(4) 点燃酒精灯， 加热试剂；
因为刚开始排出的气体中混有空气，会导致收集的氧气不纯
(6) 撤离导管：收集完毕，将导管从水槽中移除；
步骤可简记为“查装定点收离熄”
(7) 熄灭酒精灯：用灯帽盖灭酒精灯。
将一支带火星的木条伸进集气瓶内，若木条复燃，证明是氧气。
①用排水法收集：当集气瓶的瓶口有气泡冒出时，证明已收集满。
②用向上排空气法收集：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已收集满。
【方法】盖好玻璃片，正放在桌面上
【原因】氧气密度比空气略大
①试剂要平铺在试管底部，均匀受热。②试管口要略向下倾斜，防止试剂中的水分受热后变成水蒸气，遇冷成水倒流回试管底部，使试管炸裂。③试管内的导管不能太长，稍伸出胶塞即可，以便于气体导出。④停止加热时，应先把导管从水里撤出，再撤掉酒精灯。如果先熄灭酒精灯，试管内气体减少，压强减小，水槽中的水就会被吸入热的试管内，使试管炸裂。⑤用高锰酸钾制氧气时，试管口要放一小团棉花，防止加热时高锰酸钾粉末进入导管中堵塞导管。
实验室用高锰酸钾制纯净氧气时，下列做法错误的是( )
A.在试管口放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管B.把试管口略向下倾斜固定在铁架台上C.导管口开始有气泡放出时就立即收集，防止生成的气体跑掉D.用高锰酸钾制取所需氧气停止加热时，先要把导管移出水面，然后再熄灭酒精灯
解析：导管口的气泡连续均匀地冒出时才开始收集气体，以防收集的氧气不纯
如图所示，用坩埚钳夹取一小块木炭，在酒精灯火焰上加热到发红，插入以上实验收集的氧气中（由瓶口向下缓慢插入)，观察木炭在氧气中燃烧的现象。燃烧停止后，取出坩埚钳，向集气瓶中加入少量澄清石灰水，振荡，观察现象。
木炭在集气瓶中剧烈燃烧，发出白光，放出大量热；澄清石灰水变浑浊
木炭在氧气中比在空气中燃烧剧烈；氧气能支持燃烧，具有氧化性
点燃系在螺旋状细铁丝底端的火柴，待火柴快燃尽时，插入盛有氧气的集气瓶中（瓶中预留少量水，如图）。观察铁丝在氧气中燃烧的现象
铁丝剧烈燃烧，火星四射，放出大量热；生成黑色固体
铁丝在空气中不能燃烧，在氧气中能够燃烧；氧气是一种化学性质比较活泼的气体
A.铁丝表面有了锈迹，影响了反应的进行；B.点燃火柴后立即将它插入瓶内，火柴燃烧消耗了氧气，不利于铁丝的燃烧；C.火柴燃烧时有大量的热量放出，将铁丝和火柴迅速伸至集气瓶下部，会使瓶内氧气因受热膨胀逸出，使铁丝无法燃烧。
迅速把铁丝连同火柴一起插入盛氧气的集气瓶下部（没有接触到细沙），但不见铁丝燃烧，反复试验均未成功。该同学认为可能导致实验失败的原因主要有三种【假设】：
点燃火柴后，等到火柴接近燃烧完时，将它插入瓶内
将铁丝和火柴由集气瓶的上部到下部缓慢插入
收集的氧气逸散了,或收集的氧气过
1.检验装置的气密性时，除了用手紧握的方法，还可以用什么方法？
手握试管的目的是用体温使试管中的气体升温。因此，除了用手握的方法外，还可以用热毛巾捂住试管或用酒精灯微热试等方法。
2.如果某同学制得的氧气不纯。你认为可能得原因有哪些?
用排水法收集气体时，集气瓶中未装满水，还留有空气；未待导管口的气泡连续并比较均匀地冒出，便开始收集氧气；收集完后，玻璃片与集气瓶口之间密封不好
3.把红热的木炭插入盛有氧气的集气瓶时，为什么要由瓶口向下缓慢插入？
如果把红热的木炭快速插入盛有氧气的集气瓶底部,由于木炭燃烧放出大量热并产生二氧化碳,易使集气瓶中的氧气逸出，会导致瓶中氧气含量迅速降低,影响实验现象。
【实验活动1】氧气的实验室制取与性质
(1)【实验原理】高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气(2)【实验装置】①发生装置的选择依据：反应物状态、反应条件②收集装置的选择依据：密度、在水中溶解性(3)【操作步骤】查—装—定—点—收—离—熄(4)【收集方法】排水法、向上排空气法(5)【检验方法】带有火星的木条插进瓶内，看是否复燃(6)【验满方法】带有火星的木条放在瓶口，看是否复燃
1.加热高锰酸钾制取氧气
1. [2024·广东] 实验室制取O2，下列操作、试剂和装置选择不合理的是 (　　)
【点拨】为防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管，试管口应略向下倾斜，C 错误。
2. [2024·扬州] 实验室用KMnO4 制取并用排水集气法收集较纯净的O2。下列实验操作的先后顺序合理的是 (　 　)A. 检查装置气密性时，先用手握住试管，再将导管的一端伸入水中B. 先向试管中加入KMnO4 固体，再检查装置气密性C. 实验时，先将导管伸入集气瓶中，再点燃酒精灯D. 气体收集完毕后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯
【点拨】检查装置气密性时，应先将导管放入水中，再用手握住试管，观察导管口是否有气泡冒出，A 错误；先检查装置气密性，再向大试管中加入高锰酸钾固体，以避免装入试剂后发现装置气密性不好，更换部分仪器而浪费试剂，B 错误；实验时，先点燃酒精灯，待导管口的气泡连续均匀冒出时，再将导管伸入集气瓶口开始收集，C 错误；气体收集完毕后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，以防冷水倒吸，炸裂试管，D 正确。
3. [2025·内江模拟] 如图是实验室制取气体常用的发生和收集装置，请回答有关问题。(1) 写出标号仪器的名称：①_________；② _________ 。
(2)实验室选用装置B、D 组合制取并收集氧气，其反应的文字表达式为________________________________。当D中集气瓶里的水排完后，在水里用玻璃片的________ (填“磨砂”或“光滑”)面盖住集气瓶口，将集气瓶移出水面，__________(填“正放”或“倒放”)在桌面上。
过氧化氢———→水+ 氧气
(3)用加热高锰酸钾固体的方法制取并收集氧气，可选装置 _____(填字母)和装置E，验满的方法是______________ ________________________________________________。(4)实验室若用装置C 制取氧气，加入过氧化氢溶液时液面高度至少应该在_______(填“a”或“b”)处以上。
将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则说明O2 已收集满
【点拨】(2)装置B 为固液常温型发生装置，适用于过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气；用玻璃片的磨砂面盖住集气瓶口，密封性更好；氧气的密度比空气的大，将集气瓶移出水面，正放在桌面上。(3)用加热高锰酸钾固体的方法制取氧气属于固体加热型反应，发生装置选装置A；氧气具有助燃性，氧气验满是将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，说明O2 已收集满。(4)实验室若用装置C 制取氧气，加过氧化氢溶液时液面高度至少应该在a 处以上，这样可以形成液封，防止反应生成的气体从长颈漏斗口逸出。
4. 某同学在实验室进行甲、乙两组实验，探究氧气的性质。(1)细铁丝在氧气中燃烧的现象是____________________ ________________________，反应的文字表达式是_______________________________。
剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热,生成黑色固体
铁+ 氧气——→四氧化三铁
(2)夹取细铁丝的仪器叫__________, 要先把细铁丝弯成螺旋状的原因是____________________________________ ______________________________________________。(3)某同学在做“细铁丝在氧气中燃烧”的实验时，集气瓶底炸裂了，请你帮助他分析一下原因：______________ _________________。
增大细铁丝的受热面积，增大细铁丝与氧气的接触面积
瓶底没有放少量水或铺一层细沙
(4)做“木炭在氧气中燃烧”的实验时，为防止瓶中的氧气逸出损失，将红热的木炭伸入集气瓶中时，应注意的操作是__________________________。(5)细铁丝、木炭在空气中、氧气中反应的现象不同，原因是___________________。
将木炭由瓶口向下缓慢插入
5. [2025·深圳期末] 认识并了解与实验有关的图标，对实验安全具有重要意义。在完成“探究空气中氧气含量”实验时，不需要注意 ( )
6. 实验小组用传感器探究过氧化氢分解的反应过程，实验装置及测定结果如图所示。下列说法不正确的是 ( )A. 实验前应先检查装置的气密性，后装试剂B. 二氧化锰在过氧化氢分解反应中作催化剂C. 锥形瓶中产生气泡证明过氧化氢分解生成了氧气D. 相对湿度减小说明浓硫酸具有吸水性
碳＋氧气 水＋二氧化碳
(1) 木炭在氧气中燃烧：
(2) 铁丝在氧气中燃烧：
铁＋氧气 四氧化三铁