思維導圖課件制取氧氣考情分析考查重點命題角度氧氣的制取氧氣的實驗室制法氧氣的工業(yè)制法化合反應、氧化反應、分解反應催化劑對化學反應的作用思維導圖

思維導圖解讀——氧氣的實驗室制法實驗室制取氣體的一般思路是：藥品——反應原理——實驗裝置——實驗步驟——收集方法——驗滿方法氧氣的實驗室制法常采用分解過氧化氫、加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物或加熱高錳酸鉀的方法。Ⅰ.用高錳酸鉀或氯酸鉀制氧氣思維導圖解讀——氧氣的實驗室制法(1)反應原理(2)實驗裝置以上兩個反應是用固體加熱制取氣體，故可選用下圖所示常用裝置。主要儀器名稱：酒精燈、試管、鐵架臺(帶鐵夾)、導管、集氣瓶、水槽。思維導圖解讀——氧氣的實驗室制法(3)實驗步驟①查：組裝儀器和檢查裝置的氣密性。②裝：將藥品平鋪在試管底部，用帶導管的單孔橡皮塞塞緊試管口(用高錳酸鉀制取氧氣，還要在管口放一小團棉花)。③定：將試管固定在鐵架臺上。④點：點燃酒精燈，加熱試管。思維導圖解讀——氧氣的實驗室制法⑤收：當導管口有連續(xù)均勻的氣泡冒出時開始收集氣體。⑥離：收集完畢，將導管移出水面。⑦熄：熄滅酒精燈。以上實驗步驟可概括為：“查”“裝”“定”“點”“收”“離”“熄”，諧音記憶為“茶莊定點收利息”。思維導圖解讀——氧氣的實驗室制法【注意】①藥品要平鋪在試管底部，均勻受熱。②試管口要略向下傾斜，防止藥品中濕存的水分或反應生成的水分受熱后變成水蒸氣，遇冷成水倒流回試管底部，使試管炸裂。③試管內(nèi)的導管稍伸出膠塞即可，便于氣體導出。④集氣瓶充滿水后倒放入水槽中(瓶口要在水面下)。⑤加熱時要先使試管均勻受熱，然后酒精燈外焰要對準藥品所在部位加熱。思維導圖解讀——氧氣的實驗室制法⑥用排水法收集氣體時，應注意當氣泡連續(xù)均勻冒出時再收集，否則收集的氣體中混有空氣，當集氣瓶口有大量氣泡冒出時，證明已集滿。⑦停止加熱時，應先把導管從水里撤出，再撤掉酒精燈。如果先熄滅酒精燈，試管內(nèi)氣體溫度降低，壓強減小，水槽中的水就會被吸入熱的試管內(nèi)，使試管炸裂。⑧用高錳酸鉀制氧氣時，試管口要放一小團棉花，防止加熱時高錳酸鉀粉末進入導管。⑨盛氧氣的集氣瓶應蓋上玻璃片正放，因為氧氣密度大于空氣密度，正放可減少氣體逸散。思維導圖解讀——氧氣的實驗室制法(4)收集氧氣的方法①氧氣不易溶于水，可用排水法收集?！咀⒁狻糠彩请y溶于水或不易溶于水且不跟水發(fā)生化學反應的氣體均可用排水法收集。②氧氣密度比空氣大，可用向上排空氣法收集?！咀⒁狻糠膊慌c空氣中的氧氣、氮氣等成分反應的氣體，均可用排空氣法收集。相同狀況下，密度比空氣大的氣體可用向上排空氣法收集，密度比空氣小的氣體可用向下排空氣法收集。若與空氣的密度相近或有毒氣體，一般不宜用排空氣法收集。思維導圖解讀——氧氣的實驗室制法(5)檢驗方法驗證：將一根帶火星的木條伸入瓶內(nèi)，如果木條復燃，證明集氣瓶內(nèi)的氣體是氧氣。驗滿：①用向上排空氣法收集時，將一根帶火星的木條放在瓶口，如果木條復燃，證明集氣瓶內(nèi)已收集滿氧氣。②用排水法時，如果集氣瓶口外有較大氣泡冒出，則說明氧氣已收集滿。思維導圖解讀——氧氣的實驗室制法Ⅱ.用過氧化氫制氧氣(1)反應原理【注意】此反應是在以二氧化錳(MnO2)作催化劑的條件下進行的。(2)實驗裝置思維導圖解讀——氧氣的實驗室制法(3)實驗步驟①組裝儀器。②檢查裝置的氣密性。③向錐形瓶中加入二氧化錳固體。④塞好帶有長頸漏斗(或分液漏斗)及導管的雙孔塞。⑤向長頸漏斗(或分液漏斗)中加入過氧化氫溶液。⑥收集氣體(排水法收集)。小結：實驗室通常用高錳酸鉀、氯酸鉀或過氧化氫為原料制取氧氣，它們的反應原理及優(yōu)缺點比較如下。思維導圖解讀——氧氣的實驗室制法所用藥品反應原理優(yōu)缺點過氧化氫、二氧化錳2H2O22H2O+O2↑優(yōu)點：不用加熱，節(jié)約能源；生成物只有水，利于環(huán)保；二氧化錳容易回收。缺點：作為反應物的過氧化氫不宜長時間保存且濃度太大時反應速度太快，不易控制高錳酸鉀2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑優(yōu)點：稍加熱就分解，不用催化劑；反應速度適中，便于收集。缺點：需要加熱，操作麻煩、浪費能源；不易清洗儀器和桌面；相同質(zhì)量的反應物，生成的氧氣較少思維導圖解讀——氧氣的實驗室制法所用藥品反應原理優(yōu)缺點氯酸鉀2KClO3

2KCl+3O2↑優(yōu)點：反應速度適中，便于收集；和高錳酸鉀相比，藥品無色，儀器容易清洗；相同質(zhì)量的反應物，生成的氧氣較多。缺點：需要加熱，操作麻煩、浪費能源；二氧化錳回收麻煩總之，從是否節(jié)約能源、是否利于環(huán)保、操作是否簡單等方面綜合比較，最適合在實驗室制取氧氣的方法是用過氧化氫和二氧化錳制氧氣的方法【例1】下圖是實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的裝置圖。

典例精析(1)指出裝置中的錯誤以及這些錯誤會造成哪些后果，怎樣改正錯誤?(2)若用排空氣法收集時，應怎樣檢驗集氣瓶中已充滿了氣體?(3)若用該圖中的方法收集氧氣，實驗完畢時是先把導管移出水面，還是先熄滅酒精燈?為什么?典例精析【答案】(1)錯誤之處造成后果改正方法①藥品堆積在試管底部不利于均勻受熱，減小了受熱面積藥品應斜鋪在試管底部②鐵夾夾在試管中間不利于均勻加熱鐵夾應夾在試管的中上部③試管口向上傾斜易使冷凝水倒流炸裂試管試管口應略向下傾斜④試管內(nèi)導管太長不利于氣體導出試管內(nèi)導管稍露出膠塞即可⑤試管口沒放棉花高錳酸鉀粉末易被氧氣流吹入導管，堵塞導管放一團棉花在試管口典例精析【答案】(2)把一根帶火星的木條放在集氣瓶口，若木條復燃，證明集氣瓶內(nèi)已收集滿氧氣。(3)用排水法收集，實驗完畢，應先把導管從水槽里移出來，再熄滅酒精燈。否則，先移去酒精燈，試管內(nèi)溫度降低，試管內(nèi)壓強減小，水會沿導管進入試管中，使熱的試管遇冷水而炸裂?！窘馕觥勘绢}是改錯題，因此要仔細讀圖細致分析?；貞涀约鹤鰧嶒灂r的實驗裝置和操作過程，聯(lián)系課本上正確的裝置圖，從儀器的用途、試劑的選擇、儀器的位置和作用進行分析，然后對照題中的裝置圖找出錯誤，再按照要求用簡潔的語言回答。在指出錯誤時，可按“從上往下、從左到右”的順序，以免遺漏。典例精析【例2】根據(jù)下列裝置圖回答有關問題：

典例精析(1)寫出裝置中標號儀器的名稱：①

；②

。(2)實驗室用高錳酸鉀制取干燥的氧氣，可選用的發(fā)生裝置是

(填字母)。試管長頸漏斗B典例精析(3)寫出實驗室用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣的化學方程式：

，并據(jù)此選擇上圖中

(填字母)組裝一套制取干燥氧氣的裝置，收集氧氣時，驗滿的方法是

。2H2O22H2O+O2↑將帶火星的木條放在瓶口，若復燃，則已滿C、D、E

典例精析【解析】(2)高錳酸鉀制取氧氣的發(fā)生裝置應用固體加熱型，并且在試管口要加棉花，防止加熱時高錳酸鉀粉末進入導管，所以要選擇B裝置，而A裝置適合于氯酸鉀和二氧化錳制氧氣(試管口不需加棉花)。(3)由于氣體從溶液中逸散出來時，會帶出水蒸氣，所以用過氧化氫溶液制得的氧氣都常會混有水蒸氣，因此在收集裝置之前必須加干燥裝置D，方可得到干燥的氧氣。思維導圖解讀——氧氣的工業(yè)制法(1)分離液態(tài)空氣法在低溫條件下加壓，使空氣轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)空氣，然后蒸發(fā)。由于液態(tài)氮的沸點比液態(tài)氧的沸點低，因此氮氣首先從液態(tài)空氣中蒸發(fā)出來，剩下的主要就是液態(tài)氧?！咀⒁狻垦鯕獾墓I(yè)制法是根據(jù)液態(tài)氧和液態(tài)氮的沸點不同進行分離的，屬于物理變化。思維導圖解讀——氧氣的工業(yè)制法(2)膜分離技術法讓空氣通過具有富集氧氣功能的薄膜，可得到含氧量較高的富氧空氣。利用這種膜進行多級分離，可以得到含90%以上氧氣的富氧空氣?！纠?】工業(yè)制氧氣的原理是分離液態(tài)空氣，其方法是將空氣加壓降溫成液態(tài)空氣，然后略升溫，其中先逸出的是

。(已知氧氣的沸點是-183℃，氮氣的沸點是-196℃)典例精析【解析】氮氣的沸點比氧氣的沸點低，液態(tài)空氣升溫到-196℃逸出的主要氣體是氮氣，從而將氧氣和氮氣分離開來。氮氣思維導圖解讀——探究分解過氧化氫制氧氣的反應中二氧化錳的作用實驗操作

實驗現(xiàn)象實驗①中試管內(nèi)有少量氣泡產(chǎn)生，帶有火星的木條不復燃；實驗②中有大量氣泡產(chǎn)生，帶有火星的木條復燃；實驗③中仍有大量氣泡產(chǎn)生，帶有火星的木條復燃，二氧化錳沒有減少實驗結論在二氧化錳的催化作用下，過氧化氫分解，產(chǎn)生氧氣，且反應前后二氧化錳的質(zhì)量沒有發(fā)生改變思維導圖解讀——催化劑(1)概念：在化學反應里能改變其他物質(zhì)的化學反應速率，而本身的質(zhì)量和化學性質(zhì)在反應前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)叫做催化劑，又叫觸媒。(2)特點：①對一個化學反應來說，催化劑不是唯一的。如硫酸銅溶液和二氧化錳都對過氧化氫的分解起催化作用，同時，催化劑也有專一性，也就是說某一催化劑只對某個特定反應起作用。②“一變兩不變”：“一變”是指催化劑只是改變其他物質(zhì)的化學反應速率(增大或減少)?！皟刹蛔儭笔侵复呋瘎┍旧淼幕瘜W性質(zhì)和質(zhì)量沒有改變。(3)催化作用：催化劑在化學反應中所起的作用，叫做催化作用?！纠?】小明同學用加熱氯酸鉀的方法制取氧氣，錯把高錳酸鉀當做二氧化錳放入氯酸鉀內(nèi)，其結果與只加氯酸鉀時相比，正確的是 (

)A.反應速率不變B.生成氧氣的質(zhì)量不變C.反應速率加快，生成氧氣的質(zhì)量不變D.反應速率加快，生成氧氣的質(zhì)量增加D典例精析【解析】當把氯酸鉀和高錳酸鉀混合加熱時，高錳酸鉀先分解：高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣，生成的二氧化錳又是氯酸鉀分解的催化劑：氯酸鉀氯化鉀+氧氣，使氯酸鉀的分解反應速率加快，同時高錳酸鉀也生成氧氣，所以生成的氧氣的質(zhì)量增加。典例精析【總結提示】加入高錳酸鉀，氯酸鉀分解的速率加快，因此常誤認為高錳酸鉀是氯酸鉀分解的催化劑。其實，高錳酸鉀在反應前后質(zhì)量和化學性質(zhì)都已改變，不符合催化劑的定義，而真正的催化劑是高錳酸鉀分解生成的二氧化錳。思維導圖解讀——分解反應(1)概念：由一種反應物生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應，叫做分解反應。分解反應也是一種基本反應類型。思維導圖解讀——分解反應反應類型化合反應分解反應概念兩種或兩種以上的物質(zhì)反應生成另一種物質(zhì)的反應由一種物質(zhì)生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應特征多變一一變多表達式A+B+…

AB…AB…

A+B+…實例硫+氧氣

二氧化硫過氧化氫