1、第三节氧气第1课时氧气的实验室制法,一、氧气的实验室制法1.实验药品:_、_。2.实验原理(用文字表达式表示):_。,过氧化氢溶液,二氧化锰,过氧化氢 水+氧气,3.实验装置:(1)发生装置。,(2)收集装置。,排水法,向上排空气法,【微点拨】锥形瓶内的导气管不应伸入锥形瓶太长,否则不利于气体的排出。,4.氧气的检验与验满方法:(1)检验:将带火星的木条伸入_,如果木条_,说明该瓶内的气体是氧气。(2)验满:用排水法收集时,当_时,说明该瓶内的气体已满;用向上排空气法收集时,将带火星的木条放在_,如果木条_,说明该瓶内的气体已收集满。,集气瓶中,复燃,气泡从集气瓶口冒出,集气瓶口,复燃,二、催
2、化剂1.概念:在化学反应中,能_其他物质的化学反应速率,而本身的_和_在反应前后都没有改变的物质。2.催化作用:催化剂在化学反应中所起的作用叫做催化作用。在分解过氧化氢制氧气的反应中,二氧化锰作催化剂,起催化作用。,改变,质量,化学性质,【微点拨】催化剂只能改变反应的速率,不能增加生成氧气的质量。,1.判断正误:(1)用排水法收集氧气时,导管口有气泡冒出时立即收集。()提示:导管口开始产生气泡时不能马上收集,因为此时的气体中混有锥形瓶内的空气。应当导管口有气泡连续、均匀地产生时再把导管伸入盛满水的集气瓶里收集。,(2)收集满氧气的集气瓶应正放在桌面上。()提示:由于氧气的密度比空气大,收集满氧
3、气的集气瓶应正放在桌面上,可使氧气从瓶口逸出的速率减慢。(3)催化剂只能加快其他物质的化学反应速率。()提示:催化剂概念中的“改变”包括“加快”和“减慢”两种含义。(4)收集氧气验满时,将带火星的木条伸入集气瓶中。()提示:验满时,应将带火星的木条放于集气瓶口。,2.从安全、环保、节能、简便等方面考虑,实验室制取氧气的最佳方法是()A.通电分解水 B.过氧化氢催化分解C.氯酸钾受热分解 D.高锰酸钾受热分解【解析】选B。A反应需要消耗大量的电能,不节能;B反应适合实验室制取氧气,生成物环保、操作也很简单;C、D反应需要加热操作相对比较麻烦。,3.现有质量、浓度都相等的两份过氧化氢溶液,a中加入
4、少量二氧化锰,b中不加二氧化锰,纵坐标表示产生氧气的质量,横坐标表示反应时间,其中正确的是(),【解析】选C。a中加入二氧化锰,使得反应速率提高,相同量的过氧化氢溶液反应完所需时间比没加催化剂的b更短,但不论加不加催化剂,最终产生氧气的量是相同的。从a比b反应完所需时间更短的角度看,A图错误,B、C、D都符合要求。从最终产生氧气的量相同的角度看,B、C、D中只有C、D符合要求。再比较C、D,发现D图中b反应一段时间后才能产生氧气,这显然与实际情况不符,事实上,只要反应开始,就会立即产生氧气。故D错误,答案选C。,4.在实验室常用过氧化氢和二氧化锰制取氧气,该反应的文字表达式为_,其中二氧化锰在
5、反应中的作用是_;在制取过程中,可用_和向上排空气法收集氧气;若用排空气法收集,检验氧气集满的方法是_,该方法是利用了氧气的_性质。,【解析】过氧化氢在二氧化锰的催化作用下能生成水和氧气,在此反应中,二氧化锰起到了催化作用,氧气不易溶于水,可以使用排水法收集,氧气的密度比空气大,可以使用向上排空气法收集,氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,利用此性质,可以检验氧气是否收集满。答案:过氧化氢 水+氧气催化作用排水法将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,说明已经集满助燃,5.某同学用如图所示的装置和药品,制取并收集氧气。请回答下列问题:,(1)装置中标注仪器的名称是_。(2)装置中二氧化锰的作
6、用是_。(3)图中发生反应的文字表达式为_。(4)连接好装置后,必须首先检查装置的_。收集氧气还可以采用_法。,【解析】本题考查实验室制氧气的相关知识。(1)该仪器名称是分液漏斗。(2)在反应过程中二氧化锰起催化作用。(4)连接好装置后,必须先检查装置的气密性。收集氧气除了用排水法,还可以用向上排空气法。答案:(1)分液漏斗(2)催化作用(3)过氧化氢 水+氧气(4)气密性向上排空气,要点一 实验室三种制取氧气方法的比较,【特别提醒】三种制取氧气方法中,双氧水与二氧化锰混合制氧气的反应装置简单,不需要加热,更符合绿色化学的特点。,【示范题1】(2013湛江中考)老师为同学们提供了如下实验装置:
7、,(1)写出仪器a、b的名称。a是_,b是_。(2)组装仪器时,将玻璃管插入胶皮管或带孔橡胶塞前,要先把玻璃管口_,然后稍稍用力旋转,将其插入。(3)实验室用高锰酸钾制取氧气,应选用的发生装置是_(填字母代号,下同),若要收集较纯的氧气,可选用的装置是_。,(4)实验室也可以选用过氧化氢溶液和二氧化锰在装置B中制取氧气,文字表达式为_。若选用C做发生装置,你认为选用装置C的优点是_。也可以将注射器连接到装置B的导管口处,用来_。,【解析】(1)仪器a、b分别是酒精灯和锥形瓶。(2)将玻璃管插入胶皮管或带孔橡胶塞前,要先把玻璃管口用水润湿,起润滑作用,便于连接。(3)用高锰酸钾制氧气只需要加热,
8、属于固体加热型,故选发生装置A;氧气不易溶于水且不与水反应,因此能用排水法收集较纯净的氧气。(4)过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下生成水和氧气,用注射器C替换装置B中的长颈漏斗来制氧气,优点是:通过控制加入过氧化氢溶液的速率,从而控制生成氧气的速率;注射器还可用于检查装置B的气密性,首,先向锥形瓶中加入少量水至浸没长颈漏斗下端管口,将注射器连接到装置B的导管口处,缓慢拉动注射器的活塞,观察到长颈漏斗下端管口有气泡产生,表示装置气密性良好。答案:(1)酒精灯锥形瓶(2)用水润湿(3)AF(4)过氧化氢 水+氧气通过控制加入过氧化氢溶液的速率,从而控制生成氧气的速率检查装置的气密性,【知识归纳】
9、排空气法和排水法收集气体的比较用排空气法和排水法虽然都能收集到氧气,但两种收集方法各有利弊。(1)排水法比排空气法收集的气体纯净,但含有一定的水蒸气,气体不干燥。(2)排空气法收集的气体会含有一定的空气,不纯净,但收集到的气体比较干燥。,要点二 理解催化剂的常见思维误区误区1.催化剂只能加快化学反应速率正析:催化剂能改变化学反应速率,“改变”包括加快和减慢。如塑料抗老化剂则是减慢老化速率的催化剂。误区2.催化剂反应前后性质不变正析:催化剂在反应前后只是化学性质不变,物理性质可能发生改变。,误区3.没有催化剂,反应就不能发生正析:没有催化剂,并不意味着反应不能发生,只是反应速率发生变化。误区4.
10、加入催化剂之后,生成物的质量增加正析:催化剂不改变生成物的质量,生成物的质量由反应物的质量决定。误区5.一种反应只需要一种催化剂正析:同一化学反应可以有不同的催化剂;不同的化学反应可采用同一催化剂。,【示范题2】(2013十堰中考)下列有关催化剂的说法正确的是()A.在化学反应后其质量减小B.在化学反应前后其化学性质发生了变化C.在化学反应后其质量增加D.催化剂能改变化学反应速率,【教你一招】对于催化剂概念的理解可结合关键点记忆法来解答,即可将催化剂的特点简记为五个字“一变二不变”。【解析】选D。本题考查学生对定义的正确理解能力。催化剂的定义要从以下方面理解:一变:改变化学反应速率;二不变,反
11、应前后质量不变,化学性质不变。,【备选习题】(2012娄底中考)下列关于催化剂的说法不正确的是()A.化学反应前后,催化剂的质量和化学性质都不变B.催化剂可以提高某些化学反应的速率C.催化剂可以降低某些化学反应的速率D.任何化学反应都需要催化剂,【解析】选D。由催化剂的概念可知,化学反应前后,催化剂的质量和化学性质都不变,故A选项正确;催化剂能够改变化学反应速率,既可加快反应速率,也可以减慢反应速率,故B、C选项正确;不是所有化学反应都需要催化剂,不使用催化剂物质也能发生化学反应,故D选项错误。,1.如图是实验室制取氧气的发生、收集以及验满装置,请分别找出图中的错误之处。,A.错误_B.错误_C.错误_D.错误_提示:A.在用过氧化氢制取氧气时,为了便于气体导出,导管应刚露出橡皮塞即可;B.排水法收集氧气时,应使用弯导管,导管放在瓶口即可;C.用向上排空气法收集氧气时,应使用直导管,导管要伸到集气瓶底部;D.用带火星的木条验满时,木条应放在集气瓶口。,2.结合催化剂的概念,将其特点填入图中。,提示:催化剂的特点可概括为“一变”“两不变”。“一变”是指催化剂可以改变化学反应速率,包括加快和减慢化学反应速率两层含义;“两不变”是指作为某个反应的催化剂,本身在其反应前后质量和化学性质没有变。,
