氣體凈化實驗：氧氣的制備氣體凈化實驗：氧氣的制備一、氧氣的基本概念1.氧氣的化學式：O22.氧氣的物理性質：無色無味氣體，密度比空氣大3.氧氣的化學性質：氧化性、助燃性二、氧氣的制備原理1.分解過氧化氫溶液法：2H2O2→2H2O+O2↑2.加熱氯酸鉀法：2KClO3→2KCl+3O2↑3.加熱高錳酸鉀法：2KMnO4→K2MnO4+MnO2+O2↑三、實驗器材與裝置1.實驗室用具：酒精燈、試管、集氣瓶、水槽、導管、單孔塞、雙孔塞2.儀器設備：加熱設備（如酒精燈）、氣體收集裝置（如集氣瓶、水槽）四、實驗步驟與操作要點1.檢查裝置氣密性：將導管一端浸入水中，用手緊握試管外壁，若導管口有氣泡冒出，說明裝置氣密性良好。2.裝藥：將氯酸鉀或高錳酸鉀裝入試管，用單孔塞或雙孔塞塞緊。3.固定裝置：用鐵架臺固定酒精燈和試管，確保裝置穩定。4.加熱：點燃酒精燈，給試管加熱。注意用外焰加熱，且不要將酒精燈焰心直接接觸到試管底部。5.收集氧氣：當氧氣逸出時，用集氣瓶收集。可用排水法或向上排空氣法收集。6.驗滿：將帶火星的木條放在集氣瓶口，若木條復燃，說明氧氣已滿。7.熄滅酒精燈：實驗結束后，先將導管移出水面，再熄滅酒精燈，防止水倒吸入試管導致炸裂。五、安全注意事項1.操作過程中要佩戴好防護用品，如實驗室外套、眼鏡、手套等。2.加熱時要注意火焰方向，防止燒傷。3.收集氧氣時，避免將集氣瓶倒置，防止氧氣泄漏。4.實驗過程中禁止觸碰熱試管，以免燙傷。六、實驗現象與解釋1.分解過氧化氫溶液時，加入二氧化錳作催化劑，可觀察到有氣泡產生，氣體逸出。2.加熱氯酸鉀時，氯酸鉀分解生成氯化鉀和氧氣，觀察到固體逐漸變小，試管口有白煙產生。3.加熱高錳酸鉀時，高錳酸鉀分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，觀察到固體逐漸變黑，試管口有白煙產生。七、實驗結論通過分解過氧化氫溶液、加熱氯酸鉀或加熱高錳酸鉀的方法，可以制得氧氣。八、思考與拓展1.探討不同制備氧氣方法的特點及優缺點。2.研究催化劑在化學反應中的作用。3.探索氧氣的助燃性質及其在實際應用中的價值。九、作業與練習1.總結實驗室制備氧氣的原理、步驟及注意事項。2.分析不同氧氣制備方法的實驗現象及解釋。3.設計一個實驗，驗證氧氣的助燃性質。習題及方法：習題1：氧氣的化學式是什么？答案：氧氣的化學式是O2。解題思路：這是一道基礎題，考察學生對氧氣化學式的掌握。直接回答氧氣化學式即可。習題2：氧氣的物理性質有哪些？答案：氧氣是無色無味的氣體，密度比空氣大。解題思路：這是一道考察氧氣物理性質的題目。根據知識點，無色無味和密度比空氣大是氧氣的主要物理性質。習題3：氧氣的化學性質有哪些？答案：氧氣具有氧化性和助燃性。解題思路：這是一道考察氧氣化學性質的題目。根據知識點，氧化性和助燃性是氧氣的主要化學性質。習題4：實驗室制備氧氣通常采用哪些方法？答案：實驗室制備氧氣通常采用分解過氧化氫溶液、加熱氯酸鉀和加熱高錳酸鉀等方法。解題思路：這是一道考察氧氣制備方法的題目。根據知識點，列舉出常用的制備氧氣的方法即可。習題5：在實驗室制備氧氣時，為什么需要檢查裝置氣密性？答案：為了防止裝置漏氣，確保實驗順利進行。解題思路：這是一道考察實驗操作原因的題目。根據知識點，解釋檢查裝置氣密性的重要性。習題6：在實驗室制備氧氣時，如何正確加熱試管？答案：用外焰加熱，且不要將酒精燈焰心直接接觸到試管底部。解題思路：這是一道考察實驗操作方法的題目。根據知識點，描述正確加熱試管的方法。習題7：實驗室制備氧氣時，如何判斷氧氣是否收集滿？答案：將帶火星的木條放在集氣瓶口，若木條復燃，說明氧氣已滿。解題思路：這是一道考察實驗操作方法的題目。根據知識點，描述判斷氧氣是否收集滿的方法。習題8：在實驗室制備氧氣時，為什么要在實驗結束后先將導管移出水面，再熄滅酒精燈？答案：防止水倒吸入試管導致炸裂。解題思路：這是一道考察實驗操作原因的題目。根據知識點，解釋先將導管移出水面再熄滅酒精燈的重要性。其他相關知識及習題：一、空氣中氧氣的含量1.空氣中氧氣的體積含量約為21%。2.氧氣在空氣中的比例對地球生物的生存至關重要。習題1：空氣中氧氣的體積含量是多少？答案：約為21%。解題思路：這是一道基礎題，考察學生對空氣成分中氧氣含量的掌握。直接回答氧氣在空氣中的體積含量即可。習題2：氧氣在空氣中的比例對地球生物的生存有什么重要性？答案：氧氣在空氣中的比例對地球生物的生存至關重要，因為生物需要氧氣進行呼吸作用。解題思路：這是一道應用題，考察學生對氧氣在空氣中重要性的理解。根據知識點，解釋氧氣在空氣中的比例對生物生存的重要性。二、氧氣的工業制法1.工業上常用分離液態空氣法來制取氧氣。2.液態空氣法利用液態氮和液態氧的沸點不同進行分離。習題3：工業上常用什么方法來制取氧氣？答案：工業上常用分離液態空氣法來制取氧氣。解題思路：這是一道基礎題，考察學生對氧氣工業制法的掌握。直接回答氧氣工業制法的方法即可。習題4：液態空氣法是如何分離液態氮和液態氧的？答案：液態空氣法利用液態氮和液態氧的沸點不同進行分離。解題思路：這是一道應用題，考察學生對液態空氣法工作原理的理解。根據知識點，解釋液態空氣法分離液態氮和液態氧的原理。三、氧氣的用途1.氧氣可用于醫療急救，供給呼吸。2.氧氣是工業生產中重要的原料，如鋼鐵制造、焊接等。習題5：氧氣在醫療急救中的主要用途是什么？答案：氧氣在醫療急救中的主要用途是供給呼吸。解題思路：這是一道應用題，考察學生對氧氣在醫療急救中用途的理解。根據知識點，解釋氧氣在醫療急救中的作用。習題6：氧氣在工業生產中的主要用途是什么？答案：氧氣在工業生產中的主要用途是作為重要的原料，如鋼鐵制造、焊接等。解題思路：這是一道應用題，考察學生對氧氣在工業生產中用途的理解。根據知識點，解釋氧氣在工業生產中的作用。四、氧氣的化學性質1.氧氣具有氧化性，能與許多物質發生氧化反應。2.氧氣具有助燃性，能支持燃燒。習題7：氧氣具有哪些化學性質？答案：氧氣具有氧化性和助燃性。解題思路：這是一道基礎題，考察學生對氧氣化學性質的掌握。直接回答氧氣的化學性質即可。習題8：氧氣能與哪些物質發生氧化反應？答案：氧氣能與許多物質發生氧化反應。解題思路：