氧气的实验室制法和性质
学习内容
氧气的实验室制法
装置气密性的检查
催化剂和催化作用
分解反应
氧气的工业制法 —— 分离液态空气
一、氧气的实验室制法
学习内容
药品
反应原理
制取装置
收集装置
操作步骤
检验方法
验满方法
1、药品
过氧化氢（无色液体）俗名：双氧水
H2O2

二氧化锰（黑色固体）
MnO2

氯酸钾（白色粉末）
KClO3

高锰酸钾 （暗紫色固体）
KMnO4
2、反应原理
分解过氧化氢溶液或加热高锰酸钾的方法制氧气
？不加热双氧水时，带火星的木条是否复燃
？不加热，但在双氧水中加入二氧化锰时，
是否复燃?
二氧化锰(用过氧化氢制氧气的实验)
二氧化锰是否变化了？

二氧化锰起什么作用？
催化剂
双氧水分解的文字表达式是什么？
催化剂
催化剂：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 。
催化作用：催化剂在化学反应中起的作用
催化剂应掌握
①能改变其它物质的反应速率，这里的“改变”包括加快和减慢两种含义。
②催化剂的化学性质在化学反应前后没有改变，但是物理性质可能改变。
③催化剂是针对具体反应而言的，如二氧化锰在过氧化氢分解制取氧气时，能够起催化作用，是催化剂；但二氧化锰不是所有化学反应的催化剂。
④在某个化学反应中，可以选择不同的物质做为催化剂。如双氧水分解制取氧气时，既可以选择二氧化锰做催化剂，也可以选择氧化铁做催化剂。
反应原理
过氧化氢 水 ＋ 氧气
H2O2 H2O O2

氯酸钾 氯化钾 + 氧气
KClO3 KCl O2

高锰酸钾 锰酸钾＋二氧化锰＋氧气
KMnO4 K2MnO4 MnO2 O2
加热
二氧化锰
分解反应
由一种物质生成两种或两种以上其它物质的反应叫做分解反应。
分解反应的类型可以用下面的通式简明地来表示：AB→A+B+……
可以简称为“一变多”。
发生装置的选择依据：
反应物、生成物的状态及反应条件。

收集装置的选择依据：
气体的水溶性、气体的密度。
方法：易溶于水排气法，根据密度定上下；
不溶微溶排水法，所得气体纯度大。
3、实验装置
实验装置1（H2O2） 液体药品发生装置
试管
洒精灯
铁架台
导管
气体发生装置(KClO3)
导管
集气瓶
玻璃片
向上排空气法
4 、收集方法：
排 水 法：
（1） 适用范围
难溶于水或不易溶于水且不与水发生化学反应的气体
（2） 优点
① 易于收集到较纯的气体
② 便于观察气体是否已经收集满
向上排空气法
（1）适用范围
密度比空气大的气体，不与空气中任何成分反应的气体
（2） 优点
操作较为方便，需要验满
向下排空气法
（1）适用范围
密度比空气小的气体，不与空气中任何成分反应的气体
（2） 优点
操作较为方便，需要验满
A__________B_________
C__________D_________
E___________F_________
试 管
铁架台
酒精灯
导 管
集气瓶
水槽
制备装置
收集装置
A
B
C
D
E
F
实验装置 2（KMnO4） 固体药品发生装置
5、加热高锰酸钾操作步骤
查
装
定
点
收
离
熄
第一步
检查装置的气密性
把导管的一端浸入水里，两手紧贴试管的外壁，如果装置不漏气，里面的空气受热膨胀，导管口有气泡冒出。松开两手，使它冷却，导管中就会形成一段水柱。
第二步
将药品装入试管，用带导管的橡胶塞塞紧试管

药品要平铺在试管底部，均匀受热
第三步
将试管固定在铁架台上
仪器装配原则：先下后上，
先左后右。
注意事项
①试管口要略向下倾斜，防止药品中的水分受热后变成水蒸气，再冷凝成水珠倒流回试管底部，使试管炸裂。
②试管内导管稍微露出橡皮塞即可，便于气体排出。
③用高锰酸钾制氧气时，试管口处应放一团棉花
④铁夹要夹在离试管口1/3处。
第四步
点燃酒精灯，先将试管均匀受热后对准试管中的药品部位加热

物质加热原则：先均匀，后集中。

⑤要用酒精灯的外焰对准药品部位加热；加热时先要将酒精灯在试管下方来回移动，让试管均匀受热，然后对准药品部位加热
第五步
用排水法收集氧气
⑥用排水法集气时，集气瓶充满水后倒放入水槽中（瓶口要在水面下），导管伸到瓶口处即可；用向上排空气法集气时，集气瓶正放，导管口要接近集气瓶底部
⑦用排水法集气时，应注意当气泡从导管口连续、均匀地放出时再收集，否则收集的气体中混有空气。当集气瓶口有气泡冒出时，证明已满。
第六步
收集完毕，将导管撤离水槽
⑧停止反应时，应先把导管从水槽里拿出，再熄灭酒精灯（防止水倒流到试管，导致试管炸裂）
第七步
熄灭酒精灯
5、加热高锰酸钾操作步骤
查

装

定

点

收

离

熄
注意事项总结
①试管口要略向下倾斜，防止药品中的水分受热后变成水蒸气，再冷凝成水珠倒流回试管底部，使试管炸裂。
②试管内导管稍微露出橡皮塞即可，便于气体排出。
③药品要平铺在试管底部，均匀受热。
④铁夹要夹在离试管口1/3处。
⑤要用酒精灯的外焰对准药品部位加热；加热时先要将酒精灯在试管下方来回移动，让试管均匀受热，然后对准药品部位加热。
⑥用排水法集气时，集气瓶充满水后倒放入水槽中（瓶口要在水面下），导管伸到瓶口处即可；用向上排空气法集气时，集气瓶正放，导管口要接近集气瓶底部。
注意事项总结
⑦用排水法集气时，应注意当气泡从导管口连续、均匀地放出时再收集，否则收集的气体中混有空气。当集气瓶口有气泡冒出时，证明已满。
⑧停止反应时，应先把导管从水槽里拿出，在熄灭酒精灯（防止水倒流到试管，导致试管炸裂）。
⑨收集满氧气的集气瓶应正放，瓶口处盖上玻璃片。
⑩用高锰酸钾制氧气时，试管口处应放一团棉花。
6、检验方法
将带火星的木条伸入瓶内，如果木条复燃，说明瓶内的气体使氧气
7、验满方法
用向上排空气法收集时，将带火星的木条放在瓶口，如果木条复燃，说明该瓶内的氧气已满。
用排水法收集时，当气泡从瓶口冒出时，说明该瓶内的氧气已满
二、氧气的工业制法
工业上生产大量氧气是用分离液态空气的方法（物理变化）

在低温条件下加压，使空气转变为液态空气，然后蒸发。由于液态氮的沸点比液态氧的沸点低，因此氮气首先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要就是液态氧。
空气
降温到-200℃以下
液化
液态空气
升温到-196℃
升温
氧气
工业制氧流程图：
三、实验探究氧气的性质
1、木炭与氧气反应
木炭 + 氧气 二氧化碳 C O2 CO2
加热
燃烧，放热，发白光
变浑浊
发红光
2、铁丝与氧气反应
铁 + 氧气 四氧化三铁 Fe O2 Fe3O4
加热
在空气中与在氧气中比较
空气中:发红光
氧气中 :
剧烈燃烧，火光四射，放出大量的热，生成黑色固体
通过本节课的学习，你有哪些收获？
随堂检测
1．工业上制取大量氧气的方法是 （ ）
（A）加热氯酸钾 （B）加热高锰酸钾
（C）分离液态空气 （D）加热二氧化锰
2．催化剂在化学反应中所起的作用是（ ）
（A）加快化学反应速率
（B）使生成物质量增加
（C）改变化学反应速率
（D）减慢化学反应速率
Ｃ
Ｃ
３．实验室制取氧气时，装药品的大试管口应 （ ）
（A）朝下 （B）朝上
（C）略向下倾斜 （D）略向上倾斜
４．实验室采用排水法收集氧气时，需将导气管伸入盛满水的集气瓶，这个操作应在（ ）
（A）加热固体药品前
（B）与加热固体药品同时
（C）开始有气泡放出时
（D）气泡连续并均匀放出时
Ｃ
Ｄ
例题：下列反应中属于分解反应的是（ 〕
１、氧化汞 → 汞 ＋ 氧气
２、碱式碳酸铜 → 氧化铜 ＋ 水 ＋ 二氧化碳
３、铁＋硫酸铜 → 硫酸亚铁 ＋ 铜
４、蜡烛＋氧气 → 水 ＋ 二氧化碳
１２
例题：指出下图中的四处错误
加热氯酸钾
例题：指出下图中的四处错误
加热氯酸钾
1．下列物质中含有氧气的是（ ）（A）二氧化锰 （B）氯酸钾 （C）空气 （D）氧化镁
2．检验氧气的方法是 （ ）（A）用火柴去点 （B）用带火星木条接近气体（C）用鼻子去嗅气味 （D）用天平称量
3．下列有关实验室用高锰酸钾制氧气的叙述中，正确的
是 （ ）（A）高锰酸钾受热后，也不放出氧气（B）要使高锰酸钾受热分解放出氧气，必须加入二氧化锰（C）二氧化锰是这个反应的生成物（D）二氧化锰是一切化学反应的催化剂
4．同时加热下列物质，最易放出氧气的是（ ）（A）纯净的氯酸钾 （B）纯净的高锰酸钾（C）纯净的二氧化锰 （D）过氧化氢溶液
课堂练习二
课堂练习二
5．实验室制取氧气时，装药品的大试管口应 （ ）（A）朝下 （B）朝上
（C）略向下倾斜 （D）略向上倾斜
6．实验室采用排水法收集氧气时，需将导气管伸入盛满水的集气瓶，这个操作应在 （ ）（A）加热固体药品前 （B）与加热固体药品同时（C）开始有气泡放出时 （D）气泡连续并均匀放出时
7．下列变化中属于分解反应的是 （ ）（A）分离液态空气制氧气
（B）加热氯酸钾和二氧化锰制氧气（C）用高锰酸钾制氧气
（D）红磷燃烧
8．实验室制取氧气并用排水法收集氧气所用主要仪器名称是： 、 、 、 、 、 。
9．实验室制氯酸钾和二氧化锰制氧气，加热至气体不再产生，试管内固体剩余物有 。改用高锰酸钾制氧气，加热到没有气体产生时，试管内固体剩余物有 。这两个反应的固体剩余物中都有 ，但它在两个反应中的作用不一样，在氯酸钾分解中它是 ，在高锰酸钾分解中它是      。
答案
课堂练习答案
1.C 2.B 3.C 4.B 5.C 6.D 7.BC
8．铁架台（带铁夹） 试管带单孔橡皮塞 酒精灯（火柴） 水槽 集气瓶 玻璃片
9．氯酸钾和二氧化锰 锰酸钾和二氧化锰 二氧化锰 催化剂 生成物