氧气的实验室制法.doc

氧气的制法与性质
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一、实验原理
我们都知道，约占空气体积1/5的氧气与人类的生活生产有很密切的关系，是人类维持生命不可缺少的物质，动物和植物的生存也离不开氧气。在通常情况下，O2是无色无味的气体,在标准状况下，O2比空气密度大，不易溶于水（每升水溶解02约30ml)
氧气的化学性质很活泼，它不仅可以助燃，而且在点燃或高温情况下可以和大多数金属（如铁，镁）、非金属（木炭、硫、磷和石蜡等）发生反应，放出大量的热.
以下是实验室里我们最常见的三种制备氧气的方法：
1。高锰酸钾法：2KMnO4

△
K2MnO4＋MnO2＋O2↑
2.氯酸钾法：2KClO3
△
MnO2

2KCl+O2↑
3.过氧化氢法:2H2O2

MnO2

2H2O＋O2↑
二、实验操作过程与实验现象
1。氧气的制取与收集
（1）高锰酸钾加热分解法
用高锰酸钾制氧气的优点是不用催化剂，加热分解的温度要比氯酸钾did，操作更简便、安全。但是反应物的利用率较低。另外由于高锰酸钾在加热时，颗粒容易崩裂而从导气管冲进水槽，或导致导气管堵塞。为了防止这种情况的发生，我们应在试管口放一团脱脂棉。
首先按照图1检查装置气密性。用手或者热毛巾捂住试管，若有气泡冒出则证明气密性良好。
图1
气密性检验合格后,称取7。5GkMnO4，加入硬质试管中，管口放好脱脂棉后，塞紧单口塞.否则药品会随产生的气流喷向试管口。准备5只集气瓶，装满水后用毛玻璃片横切瓶口，盖住以不留气泡为度。
按照图2组合装置。
图2
组装仪器的顺序是从上到下，从左到右。注意试管口略向下倾斜。将试管固定在1/3出,把装满水的集气瓶倒置在水槽中。点燃酒精灯后,先均匀预热试管,然后集中在试管的底部加热，导气管开始有气泡冒出，待气泡快速均匀冒出时,即表示管中空气已排尽，此时将导气管伸进集气瓶中开始集气。当集气瓶口冒出第一个气泡时，表示已经收集满了氧气,这时用毛玻璃片盖住集气瓶口，移出水面。收集两瓶。实验完毕，先将导管移出水槽再熄灭酒精灯,以防水被倒吸。
（2）H2O2分解法实验装置图如图3。H2O2制O2的装置是固液不加热，非常方便，另外，反应后的产物除了O2,其余都是H2O，非常环保，值得提倡。
图3
检查装置气密性，用手捂住锥形瓶，若有气泡冒出，证明仪器气密性良好。组装仪器，在锥形瓶中装入1gMnO2,用带有分液漏斗的塞子塞住锥形瓶，分液漏斗中装入质量分数为15％的H2O240mL.注意控制H2O2的滴加速度.排水法收集三瓶氧气。
由于H2O2易分解，稀释时应当用蒸馏水，并在用前稀释。
2.O2的性质
（1)硫在O2中的燃烧
取一洁净的燃烧匙,放入少量硫黄粉，酒精灯上加热至燃烧，发出微弱的淡蓝色火焰。然后将燃着的硫匙由上往下缓缓伸进集有O2的集气瓶中，这时火焰的颜色呈现为明亮的蓝紫色，并伴有刺激性气味的SO2气体生成.为避免污染空气，将燃烧匙取出后及时淬入盛有冷水的大烧杯中。
(2)碳在O２中的燃烧
用坩埚钳夹取一小段木炭,在酒精灯上烧至红热，再缓慢伸进盛满O2的集气瓶中，可看到木炭燃烧得更剧烈,并发出白光。给集气瓶中倒入少量澄清石灰水,振荡，石灰水变混浊.
(3）铁在O2中的燃烧
准备一条细铁丝，弯成螺旋状,系在火柴上，点燃火柴，烧至火焰将尽时，伸入盛有少量水的集气瓶中，观察到铁丝在O2中燃烧,火星四射，并生成黑色的熔融物。
(4)蜡烛在O2中的燃烧
用小刀截取长约1cm长蜡烛一段，放入燃烧匙,点燃后伸入集气瓶中，蜡烛的火焰更加亮白，向集气瓶中注入少量澄清石灰水，振荡后变混浊。
三、注意事项
1.30％的H2O2对皮肤有强烈的腐蚀作用，操作时应戴上防护手套。
2。做O2性质实验时,燃烧物一定要放置于集气瓶中央,切勿靠近瓶壁，以防集气瓶炸裂。
四、相关文献与重点文献综述
1。教材从氧气课时介绍了空气成分及用途,然后引入氧气的性质，用途和制法,对氧气进行了初步介绍。氧气的性质和制法为进一步理解化学变化和化学性质提供了事实材料，也为概括化合反应和分解反应提供了依据，这部分教学既能加深学生对氧气性质的认识，又能通过联系实际，提供学生学习化学的积极性和求知欲。
2。氧气是维持生命不可或缺的物质，也是参与化学反应最多的物质之一，所以有关氧气的知识是学生必须掌握的基础知识。同时它也是学生继续学习《燃烧与燃料》、《金属》必须具备的基础知识.从整套教材的编写上来看，氧气的实验室制法是中学化学唯一安排的气体制取的实验,因此要从探究过程中获得认识物质、获取物质的的一般思路和方法。　　
在本节课中，首先提出问题“实验室中如何获取氧气”来引起学生的探究兴趣，然后和学生一起探究实验室中制取氧气的原理、方法、仪器和药品，并通过一些列问题的提出通过小组合作使学生更加深刻的理解实验中获取氧气的方法和原理，从而上升到获取物质的一般思路和方法.
五、参考文献
[1］孙玉德，马胜利。题名［氧气的性质探究性教学实践].刊名，《教学仪器与实验:中学版》，2004年，第四期
[2]化学教材编委会.［义务教育课程标准实验教科书·九年级上册].科学出版社.广东教育出版社。2004
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