氧气的制备与性质实验报告.doc

氧气的制备与性质

一、实验原理
1、高锰酸钾法：
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2、过氧化氢法：
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3、氧气的性质：
在通常状况下，O2为无色无味的气体。在标准状况下，O2的密度比空气的平均密度大。不易溶于水。
氧气的化学性质比较活泼。它不仅可以助燃，而且在点燃或高温条件下可以和大多数金属、非金属发生反应，放出大量热。

二、实验操作过程与实验现象
1、氧气的制取与收集
（1）、过氧化氢分解制备法
、安装实验装置如下图

、实验步骤：
a、检查装置气密性
b、在蒸馏烧瓶中装入0.5克MnO2，将与烧瓶口匹配的分液漏斗塞住烧瓶口，分液漏斗中加入H2O2(以体积比水：过氧化氢=1:3稀释过的过氧化氢溶液)；
c、将集气瓶装满水并倒扣于水槽中，打开分液漏斗活塞，等到导管口有均匀连续气泡逸出，将导管伸入集气瓶内（此时集气瓶仍为倒置），观察到有连续的气泡从瓶口冒出，移开导管，用玻璃片毛面迅速封口，从水槽中取出集气瓶既可。收集四瓶气体。
※实验现象:
打开分液漏斗活塞后,可以观察有大量气泡冒出.
同时观察到烧瓶中出现烟雾.
（2）高锰酸钾加热分解制备法：
、安装实验装置如下图

、实验步骤：
a、检查装置气密性
b、称取3克高锰酸钾加入硬质试管中，管口塞一块蓬松的脱脂棉，塞紧单孔塞
c、点燃酒精灯后，先预热试管，然后集中在药品处加热
d、用排水法收集
※实验现象：
高锰酸钾在加热时有强烈的迸裂
点燃
并伴有少量烟产生
2、氧气的性质

（1）、硫在O2中的燃烧：

取一洁净的燃烧匙，放入少量硫磺粉，在酒精灯上加热至燃烧，然后将燃着的硫匙由上往下缓缓伸进集有O2的集气瓶中。
※实验现象：
在酒精灯上加热会发出微弱的淡蓝色火焰，而在氧气瓶中火焰颜色为明亮的蓝色，并有刺激性气味的气体产生。
（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，再缓慢伸进盛满氧气的集气瓶中，观察现象。给此集气瓶中倒入少量澄清石灰水，振荡。
※实验现象：
木炭在O2中燃烧剧烈，并发出白色亮光，并伴有少量烟产生。加入的澄清石灰水变浑浊。
（3）、铁在O2中的燃烧：
取一小段细铁丝，将其绕在火柴上，用坩埚钳夹住两头的铁丝，点燃火柴，烧至火焰将尽时，伸入瓶底留有少许水的集气瓶中。
※实验现象：
在空气中只看到火柴燃烧，铁丝被烧红。铁丝在氧气中燃烧，火星四射，并生成黑色的熔融物。
（4）、蜡烛在O2中的燃烧：
取一小截蜡烛，点燃后伸入集气瓶中，观察现象，给此集气瓶中倒入少量澄清石灰水，振荡。
※实验现象：
蜡烛在酒精灯上只在一端燃烧，而在O2中会全部燃烧，火焰更加亮白，石灰水变浑浊。
三、实验应注意的事项
1、在加热高锰酸钾时，颗粒容易迸裂而从导气管冲进水槽，或致导气管堵塞，因此要在试管口放一团脱脂棉；而且加热前要先预热，然后集中加热。
2、使用过氧化氢时，要注意先用蒸馏水稀释，控制滴加速度；将分液漏斗中的过氧化氢完全加入到蒸馏烧瓶中后，需要将活塞关闭，以免气体从漏斗排出，影响实验的进行。
3、排水法收集气体完后，要先把导气管从水槽中取出再撤装置，防止倒吸。
4、燃烧物定要放于集气瓶中央，切勿靠近瓶壁，以防集气瓶炸裂
5、在硫的燃烧试验中，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；
6、在铁丝的燃烧试验中，集气瓶底一定要铺细砂或者留有部分水，高温的熔融物会使集气瓶底炸裂。
四、相关文献与重点文献综述
1、铁丝在氧气中燃烧实验的探究
（1）、铁丝为什么要绕在一根火柴上？
点燃火柴后,放出热量,使铁丝达到一定温度才能在氧气中燃烧,即火柴起预热铁丝的作用；而且螺旋状是为了增大铁丝与氧气的接触面积。同理，我们可以只让铁丝绕成螺旋状，蘸入酒精中，也可起到此作用。
（2）、铁丝伸人集气瓶时,为什么要从瓶的正中央慢慢地往下移？
因铁丝燃烧时放出大量的热,若不在瓶的正中央伸人,会使集气瓶局部过热而炸裂，如果快速伸人,则会将瓶里中部和上部的氧气排出,铁丝就不能顺利燃烧
（3）、集气瓶里为什么要预先盛少量水或铺一薄层细沙？
防止实验时溅落的高温熔化物炸裂瓶底。
（4）“火星四射”为什么不能说成“耀眼的火焰”？
火焰是由气体或蒸气燃烧而形成的现象,而铁丝是固体,且熔点极高,不易气化,因而看不到火焰
2、氧气的化学性质“很活泼”应该为“比较活泼”：
人教社2001年3月第一版初中《化学(全一册)》,第一章第二节中对氧气化学性质的叙述为:“通过以上实验可以看出,氧气是一种化学性质比较活泼的气体”;但又在第四节这样叙述:“证明氧气性质的几个实验,不仅说明了氧气的化学性质很活泼……”表示物质化学性质时用很活泼、比较活泼、不活泼、很不活泼是有一定区别的。
通过14页习题2.（3）可知，,第四节的表述应改为:“证明氧气性质的几个实验,不仅说明了氧气的化学性质比较活泼……”氧气的化学性质“很活泼”应改为“比较活泼”。
3、本次试验的目的
（1）、首先，对比三种制取氧气方法，了解其优缺点，由于氯酸钾制取氧气反应装置复杂，操作不当容易引起试管炸裂，所以本次实验不用此方法。
（2）、教材所提供的三种制取氧气的方法其教学侧重点是不一样的： “用双氧水和二氧化锰混合制取氧气” 侧重于催化剂概念的教学； 用“氯酸钾和二氧化锰混合共热制取氧气” 侧重于基本实验方法和技能的教学； “单独加热高锰
酸钾制取氧气” 侧重于为中学化学的后续学习打下基础。
（3）、即将作为教师的我们在演示实验中不仅要引导学生从物质颜色、状态的变化、是否有气体等方面进行观察实验，还要引导学生将所观察的实验现象进行总结提升，达到以实验促进知识掌握的目的。
五、参考文献
1、胡大勇.氧气的化学性质“很活泼”应该为“比较活泼”〔J〕.实验教学与仪器，2003,2:42
2. 耿庆梅 刘金瑞. 新课程下的化学实验教学〔J〕.现代教育科学·中学教师,2001.3:25
3. 徐良水 曹向华.氧气性质实验探究〔J〕.中学生数理化，2003,25:59