中教实验氧气的制备与性质.docx

O₂的制备与性质 级一班1组一、实验教学目标1．掌握实验室制备和收集氧气的方法及其性质实验的操作2．初步掌握本实验的演示教学方法二、实验原理MnO21.H₂O₂法：2H₂O₂====== 2H₂O+O₂­ΔΔΔ2.KMnO₄法：2KMnO₄======K₂MnO4 + MnO₂ + O₂­O2的物理性质：在通常情况下，O2为无色无味的气体；在标准状况下，O2g·L-1〕比空气的平均密度g·L-1〕大；氧气不易溶于水〔每升水溶解O2约30ml〕O2的化学性质：O2的化学性质很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、非金属发生反响，放出大量的热三、实验仪器、材料与试剂分液漏斗、量筒〔10ml、25ml〕、托盘天平、橡皮软管、水槽、锥形瓶〔500ml〕、集气瓶〔5个〕、毛玻璃片、30°玻璃弯管、120°玻璃弯管、酒精灯、火柴、铁架台、硬质大试管、单孔橡皮塞、药匙、脱脂棉、燃烧匙、烧杯〔200ml、3个〕、坩埚钳KMnO4、30﹪H₂O₂、MnO₂、S、木炭、铁丝、蜡烛、澄清石灰水、砂纸、细沙四、实验内容1. O2的制取与收集〔1〕H2O2催化分解法操作过程① 如右图，连接实验装置，顺序为由左到右，由上到下。

② 检查装置的气密性用手捂住锥形瓶〔500ml〕加热，假设导气管口处有气泡冒出，证明装置的气密性良好③ 装药品在锥形瓶〔500mlg MnO2；用30ml 30% H2O2与30ml H2O混合配成15% H2O2 缓慢参加分液漏斗中，慢慢旋开分液漏斗活塞以控制O2制备速率④ 收集气体用排水法收集气体当H2O2液滴慢慢淹没锥形瓶底部催化剂时，导气管开始有气泡冒出，待气泡快速、均匀冒出时，将导气管伸进集气瓶集气当集气瓶口冒出第一个气泡时，表示以集满，这时用毛玻璃片盖住瓶口，移出水面，依次集满5瓶.现象从分液漏斗向抽滤瓶中滴加H2O2时，导管口开始有气泡冒出，抽滤瓶内出现大量白雾，一段时间后均匀、快速地产生产生气泡MnO2解释2H2O2 ====== 2H2O+O2­锥形瓶出现白雾是由于H2O2在MnO2催化作用下反响迅速，能在瞬间产生大量气体，而导管不能及时排出考前须知① H2O2的质量分数一般为30%，使用期要用蒸馏水稀释至15%左右假设H2O2浓度过低，反响会太慢，过高，那么反响剧烈易喷发；② 由于H2O2易分解，稀释时应当用蒸馏水，并随用随配；③ 30%的H2O2对皮肤有强烈的腐蚀作用，操作过程中应戴上护目镜和防护手套。

〔2〕KMnO4加热分解法 操作过程① 按照右图组装好仪器 组装仪器的顺序是从上到下，从左到右注意：试管口略向下倾斜约15°② 装置的气密性 用手握住试管，假设导管口有气泡冒出那么证明装置的气密性良好③ 装药品 称取7g KMnO4参加到硬质大试管中，管口刚好脱脂棉后，塞紧单孔塞由于KMnO4是固体药品，所以先在纸槽装好KMnO4，再缓缓倒入试管中试管固定到铁架台上，注意将试管固定在1/3处④ 点燃酒精灯加热先预热，然后固定灯焰于药品斜面起始端加热⑤ 收集气体同H2O2制备O2的收集法，集满一瓶〔用排水法收集〕⑥ 停止实验先将导气管移出水面，再熄灭酒精灯现象开始加热试管时，导管口末端有少量气泡产生，预热完全后，导管口末端均匀、快速产生气泡，反响完全后，试管内固体由紫黑色变为黑色Δ解释2KMnO4======K2MnO4 + MnO2 + O2­考前须知① 试管口要略微向下倾斜，防止生成的水回流，使试管底部破裂② 导气管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞〔不要太长〕有利于产生的气体排出③ 试管口塞一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导气管④ 加热时先预热⑤ 实验结束后，先将导气管移出水面，然后熄灭酒精灯，防止水槽中的 水倒流，炸裂试管。

2. 氧气的性质实验〔1〕S在氧气中的反响操作过程取一支洁净的燃烧匙，放入少量硫粉，酒精灯上加热至燃烧然后将燃烧着的硫匙由上往下缓缓伸进用毛玻璃片半掩上的集有O2的集气瓶中为防止污染空气，将燃烧匙取出后及时淬入盛有冷水的大烧杯中现象硫粉呈黄色，在空气中燃烧时发出微弱的淡蓝色火焰，放入集气瓶中燃烧呈现明亮的蓝紫色，并伴有刺激性气味的气体生成点燃解释S+O2=====SO2〔2〕碳在O2中燃烧操作过程用坩埚钳夹取一小段木块炭，在酒精灯上烧至红热，再缓缓伸进盛满O2的集气瓶中燃烧完后给集气瓶中倒入少量澄清石灰水，振荡现象木炭伸入集气瓶后燃烧的更剧烈并发出白光，澄清的石灰水变浑浊点燃解释点燃C+O2=====CO2CO2+Ca(OH)2=====CaCO3¯+H2O〔3〕铁在O2中燃烧操作过程准备一条细铁丝，砂纸擦亮后弯成螺旋状，系在火柴上点燃火柴，至火焰燃烧将尽时，伸入盛有细沙的集气瓶中现象铁丝伸入集气瓶后剧烈燃烧，火星四射，并生成一种黑色熔融物点燃解释3Fe+2O2=====Fe3O4〔4〕蜡烛在O2中燃烧操作过程用小刀截取长约1cm的蜡烛，放入燃烧匙，点燃后伸入集气瓶中燃完后给集气瓶中倒入少量澄清石灰水，振荡。

现象将蜡烛伸入集气瓶后，蜡烛的淡黄色火焰更加明亮振荡后，澄清的石灰水变浑浊解释点燃蜡烛+O2 CO2+H2O蜡烛在O2中燃烧本应为亮白色，但由于灯芯中含少量钠元素，故火焰呈淡黄色考前须知以上关于做O2性质的实验，燃烧物一定要放置于集气瓶中央，切勿靠近瓶壁，以防集气瓶炸裂五、相关文献与重点文献综述. 评价：这次改良是从能源利用及环保的角度进行的，通过对二氧化锰使用的改良使实验更加利于控制，也更加绿色环保，在当今能源紧缺与环境污染严重的社会有很大的借鉴意义，适宜在中学推行，对学生形成良好的科学素养有很大作用2.潘国荣，白显圣，等.实验室制取氧气方法的比照及建议. 评价：这篇文献对实验室制取氧气的三种方法进行了比拟，主要从本钱、操作、环保、平安几个角度进行考虑，最终得到H2O2方法最正确的结论通过阅读，对实验室制取氧气有了更深刻的了解，并且所得出的结论对我们从事以后的化学教学有很大的指导意义和性质的微型实验. 评价:本篇文献主要是从实验装置方面对氧气制取的进行了改良从试验材料方面，使用生活废弃物变废为宝；从试验装置上，更简洁；从试验效果上，更有益于实验速度的控制，实验药品的使用也更节约，回收更加方便。

在中学借鉴这种实验模式，一方面可以培养学生的创新意识，将化学与生活相联系，另一方面，更有利于学生培养绿色化学的意识，增强学生的环保意识4.朱丽.“氧气的制取与性质〞实验的改良. 评价：在朱丽老师的这篇文章中，为我们做“氧气的制取与性质〞实验开拓了一种新思路这篇文章将“氧气的制取与性质〞以及后期的环保处理，作为一个有机整体进行总体设计改变了传统方法中实验过程复杂，实验步骤多，及后期处理麻烦的问题，使整个实验趋向与一种简单环保的方向在中学演示实验中，使用此方法能节省很多时间，使性质检验更直观，更简便5.卢香宇.过氧化氢制取氧气的新方法.评价：这篇文献表达了一种制备催化剂MnO2的新方法介绍了一种以水泥为载体,制成粒状MnO2催化剂的新型方式,解决了过氧化氢催化制取氧气过程中MnO2催化剂的回收问题这种方法突破了以往制取氧气中忽略的问题，将焦点放在催化剂上通过这片文献的阅读，让我再一次感受到化学实验不仅要注重结果，每一种试剂的选择都应该是反复思量的，做实验要注重每一个细节6．吴江明.实验室制取氧气的绿色化探究.评价：这篇文献将几种常用的实验室制取方法从绿色化学的角度进行探究，主要从反响原理、生产原料、制取过程三个方面对实验室制取氧气进行了分析,，最终得到使用过氧化氢更加绿色的结论，并在文献最后给出了相对于传统过氧化氢制取氧气的方法进行了更优良改良。

这对中学教师进行化学教学演示实验提供了很好的思路，对教师的开展有很大的价值7．李德前.试管直立情况下加热高锰酸钾制取氧气的可行性研究. 评价：本文献研究了直立情况下加热高锰酸钾制取氧气的可行性主要通过分析传统方法中斜卧式法的缺点后，介绍了使用直立法的几大优点，最终说明直立式是可行的，且相较于斜卧式更有利于实验的演示这为我们今后进行演示实验提供了一种更有效的方法8.陈少康.过氧化氢催化分解制取氧气的实验探究. 评价：此篇文献主要是对过氧化氢制取氧气过程中催化剂选择的探究通过不同实验首先对催化剂的试剂进行选择，得到MnO2催化最正确的结论进而对MnO2的制作途径进行选择，得到粉末状最正确的结论这对我们进行过氧化氢制取氧气的效率有很大的帮助作用六、实验平安与实验体会实验平安O2的制备与性质实验相对于以前所做的实验，危险系数较低，但实验过程中仍需做好必要的平安措施，如实验服、护目镜、防护手套的佩戴，酒精灯的正确使用，及实验中一些细节处理，只有这样，才能保证实验的平安进行实验体会在实验前，觉得O2的制备与性质是很容易的，但在实验进行中却仍有一些过失，如在性质中“金属铁在O2中的反响〞中，就因为铁丝缠绕过松及放入集气瓶时机稍迟而导致未出现预期的现象，在第二次制总结第一次的教训才观察大实验现象，从中我领悟到任何一个看似简单的实验都要认真对待，处理好每一个细节才能成功的完成一个实验。

此外，在学生演示实验时也状况百出，绕我意识到作为未来的中学老师，自己做好实验仅仅是第一步，能给学生讲清楚实验更为重要，而我自身在这上面还很欠缺，对此杨老师为演示同学给出的很多建议让我受益良多。