课题3 制取氧气
关于制取原料的背景资料
1、过氧化氢（H2O2）
俗称双氧水，无色液体。 家庭和医院用的消毒水就是其3％的溶液，它也是一种常用的消毒剂。常温下较浓的溶液会缓慢分解成水和氧气，若与二氧化锰（MnO2）混合，会大大加快反应速度，迅速放出氧气（O2）。
关于制取原料的背景资料
2、高锰酸钾（KMnO4）
俗称灰锰氧或PP粉，紫黑 色晶体，其溶液为紫红色，是 常用的消毒剂，受热很快分解 而放出氧气（O2）。
3、氯酸钾（KClO3）
关于制取原料的背景资料
白色晶体，熔点为368℃，400℃时分解放出氧气（ O2 ）。
4、氧化汞（HgO）
红色粉末，俗称三仙丹。加热到500℃时分解为汞蒸气和氧气。 （汞蒸气有毒！）
原则一：必须含有相关成分
原则二：无毒无害没有污染
原则三：节约能源价格便宜
1、高锰酸钾（KMnO4） 2、氯酸钾 （KClO3） 3、过氧化氢 （H2O2）
过氧化氢的分解
带火星的木条不复燃
带火星的木条复燃
放出的氧气的量很少
放出的氧气的量较多
氧气制取原理
实验（3）：反应停止后，再重新加入过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管。反复多次实验。
重新迅速产生气泡，使带火星的木条复燃
二氧化锰化学性质没有改变，仍然可以加快过氧化氢分解的反应速度。
氧气制取原理
催化剂（触媒）：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化学反应前后都没有改变的物质
“一变” “两不变”
一 变： 改变其它物质的化学反应速率
二不变：化学反应前后本身的质量不 变、化学性质不变
催化剂的特点：
氧气制取实验装置
（1）过氧化氢（二氧化锰）制取氧气
固液常温型装置
如果想在制气时中添加液体，可用 。
分液漏斗
长颈漏斗
添加液体
控制反应速率。
固液常温型
如果想要控制反应速率，可使用 。
长颈漏斗
分液漏斗
氧气收集方法
气体的收集方法是
答：可以用排水法收集。
（1）氧气不易溶于水：
（2）氧气的密度(1.43)比空气（1.29）大：
答：可以用向上排空气法收集。
（制得的氧气较纯）
由它的物理性质决定的。
验满方法
氧气的验满：用带火星木条放在集气瓶口
氧气的检验：用带火星木条伸入集气瓶内
（2）高锰酸钾
高锰酸钾 　　锰酸钾+二氧化锰+氧气
加热
2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 +O2 ↑
△
固热型装置
（3）氯酸钾（二氧化锰）
氯酸钾 氯化钾+氧气
二氧化锰
加热
2KClO3 2KCl＋3O2↑
MnO2
△
固热型装置
酒精灯
试管
铁架台
集气瓶
水槽
6、实验室制氧气的操作步骤（用排水法收集）
1 、查(检查装置气密性)
2 、装(把药品装在试管底部)
3 、定(把试管固定在铁架台上)
4 、点(点燃酒精灯，先预热，后加热)
5 、收(收集气体)
6 、移(把导管移出水槽)
7 、熄(熄灭酒精灯)
可简单归纳为：“茶、庄、定、点、收、利、息”
怎样检查装置的气密性？
将装置导管口的一端进入水中，再用双手紧握住容器壁，手掌的温度高，使瓶中的空气受热膨胀，经导管口排出气泡，手掌离开后气体因冷收缩而使导管中有水柱上升。这一现象说明了系统不漏气，反之漏气
1、要用酒精灯的外焰对准药品部位加热，加热前先对试管进行预热。
2、药品要平铺在试管底部，均匀受热。
3、铁夹要夹在离试管口的1/3处。
4、试管口放一小团棉花，防止加热时高锰酸钾粉末进入导管。
5、试管内的导管稍微露出橡皮塞即可，便于气体排出。
6、试管口略向下倾斜
有些固体试剂受热往往会产生水蒸气，试管口略向下倾斜，防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管。
7、用排水法收集时，导管伸到瓶口处既可，当导管口出现连续、均匀的气泡时才可以收集（刚开始出来的是受热膨胀的空气，会使收集的气体不纯）
8、停止加热时，先把导管从水槽中撤离出来，再熄灭酒精灯，防止水槽里的水倒流到试管底部，导致试管炸裂。
过氧化氢 水+氧气
氯 酸 钾 氯化钾+氧气
二氧化锰
加热
高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气
加热
实验室制取氧气的三个反应：
无色液体
黑色粉末
二氧化锰
白色固体
暗紫色固体
根据这三个反应选择什么样的发生装置来制氧气？
讨论：
反应物是固体和液体的混合物，
反应不需要加热
固液常温型
过氧化氢和
二氧化锰
反应物都是固体，反应需要加热
固固加热型
氯酸钾和
二氧化锰
或高锰酸钾
药品
气体发生装置
归纳：
选择依据：
反应物的状态
反应条件（是否要加热）
可以用哪些仪器来替代该装置中的试管？
固液不加热型的装置：
探究：
锥形瓶
广口瓶
平底烧瓶
圆底烧瓶
如果想在制气的过程中添加液体，
可用 。
探究：
分液漏斗
长颈漏斗
添加液体
控制反应速率。
固液不加热型的装置：
如果想要控制反应速率，可使用
。
长颈漏斗
分液漏斗
使用长颈漏斗时，长颈漏斗的末端必须插入液体中，防止生成的气体从长颈漏斗口逸出，所以必须液封。
注意
×
下列两个装置何处不同？哪个有错？
为什么？
√
气体收集装置
排水法
向上排空气法
向下排空气法
×
×
不易溶于水且不与水反应的气体
密度比空气大的气体
密度比空气小的气体
收集氧气应选 。
A
或 B
气体收集装置
归纳：
选择依据：
气体是否易溶于水或与水反应
气体的密度比空气大还是小
气体是否与空气中的成分反应
物质制取方案的选择原则：
原料经济；操作简单、安全；产品无污染

所以用过氧化氢：不加热，操作简单、节能
四、工业制氧气
工业生产要考虑原料是否易得，价格是否便宜，成本是否低廉，能否大量生产，对环境的影响。空气中含有21%的氧气，可用空气做原料。
任何液态物质都有一定的沸点
液态氧贮存于蓝色钢瓶中。
液态氮沸点－196℃，液态氧的沸点－183℃
氮气首先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要是液氧
方法二：膜分离技术
让空气通过具有富集氧气功能的薄膜，
经多级分离，可得含90%以上氧气的富氧
空气。
三个反应有何特点？
由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。
过氧化氢 水 + 氧气
二氧化锰
氯酸钾 氯化钾 + 氧气
二氧化锰
加热
高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
加热
A = B + C…
分解反应：
（一变多）
三、分解反应：
由一种反应物生成两种或两种以上其它物质的反应，叫做分解反应。

化合反应与分解反应的区别：

化合反应可表示为 A + B AB
（多变一）
分解反应可表示为 AB A + B
（一变多）
【例题1】一氧化氮（NO）在常温下是一种无色气体，难溶于水，密度比空气略大，能跟空气中的氧气迅速发生化学反应生成红棕色的二氧化氮（NO2）气体。实验室要收集一瓶一氧化氮气体，应采用的方法是（ ）
A、用排水法
B、用向上排空气法
C、用排水法或向上排空气法
D、用向下排空气法
A
【例题2】下列变化属于分解反应的是（ ）
A、从空气中分离出氧气和氮气
B、加热高锰酸钾制取氧气
C、红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷
D、蜡烛在氧气中燃烧生成二氧化碳和水
【解析】分解反应是一种物质生成两种或两种以上物质的化学反应。由此不难判断B是分解反应。
【答案】B
3、右图所示装置有许多用途
（1）用于排空气法收集氧气，氧气应从
端通入。
（2）用于排水法收集氧气，瓶中先装满水，
氧气从 端通入。
（3）瓶中贮满氧气，用水将氧气排出时，水从 端通入。
（4）在医院给病人输氧时，瓶中盛放约半瓶蒸馏 水，这时氧气从 端通入。
a
b
【例1】实验室用高锰酸钾制取并用排水法收集氧气有如下操作步骤，请排列出正确的顺序： 1.装入药品
2.固定试管，使试管略向下倾斜
3.检查装置的气密性
4.点燃酒精灯预热并加热
5.收集氧气
6.熄灭酒精灯
7.从水槽中撤离出导气管
答案：
3、1、2、4、5、7、6
如右图所示，甲、乙两个气密性良好的干燥集气瓶中都充满了空气。甲、乙瓶中的燃烧匙内分别放有足量的红磷和炭粉，a、b为止水夹。分别点燃红磷和炭粉，充分燃烧后，恢复至室温，同时打开a、b，则烧杯中的水先可能进入 ( )
A．甲瓶 B．乙瓶
C．同时进入甲、乙瓶 D．无法判断
（1）仪器⑤的名称是 ；取用粉末状固体必须用到的仪器是 （填序号）。
（2）如果用加热KMnO4的方法制取氧气，制气装置应选仪器 （填序号）。
（3）如果用H2O2分解来制取氧气，制气装置最好选用仪器 （填序号）；其化学方程式为： ；
（4）比较（2）和（3）两种制取氧气的方法，最好选用方法（3）的原因是 。
（5）把上面分解KMnO4制取氧气的仪器装配好后，检验该装置气密性的操作方为： 。
（08广东肇庆）
2、如图所示，向盛有二氧化锰的广口瓶内逐滴滴加过氧化氢溶液，瓶内原有一预先充气的气球与导管相连。下列现象正确的是：（ ）
A.气球胀大，红墨水左移
B.气球缩小，红墨水右移
C.气球胀大，红墨水右移
D.气球缩小，红墨水左移
D
不能说明装置是否漏气