制取氧气

发布者：王标     所属单位：狮山中学     发布时间：2015-12-09    浏览数：2

【板书】一、分解过氧化氢溶液制取氧气

[实验](实验2—5)

⒈在试管中加入5 mL5％的过氧化氢溶液，不作加热，把带火星的木条伸入试管，观察木条是否复燃？

⒉微微加热装有过氧化氢溶液的试管，有什么现象发生?把带火星的木条伸入试管，观察发生的现象。

⒊在另一支试管小加入5mL5％的过氧化氢溶液，并加入少量二氧化锰，把带火星的木条伸入试管，观察发生的现象。

[注意]实验时要引导学生认真观察并进行思考。

[实验现象]

⒈不加热过氧化氢溶液时，带火星的木条不能复燃，说明没行氧气放出。

⒉加热过氧化氢溶液时，带火星的木条复燃，说明过氧化氢溶液受热时能产生氧气。

⒊不加热，但在过氧化氢溶液中加入二氧化锰，带有火星的木条复燃，说明在常温下过氧化氢溶液遇到二氧化锰时会产生氧气。

[学生提问]

[问题]过氧化氢溶液与二氧化锰反应口，二氧化锰是不是一种反应物?如果是，为什么没有二氧化锰，加热过氧化氢同样也能产生氧气?

[老师]这个问题问得真及时，这也正是我想问大家的，二氧化锰到底是不是一种反应物呢?

[提问]什么叫反应物?

[回答]参加反应的物质。

[提问]一个化学反应发生的时候，是不是某一种反应物可以有也可以无呢?

[回答]不，必须有。

[总结]任何一个化学反应发生的时候。反应物必须存在。而在用过氧化氧溶液制取氧气这个实验中，有二氧化锰不加热即可产生氧气，没有二氧化锰加热过氧化氢溶液也能产生氧气，可见二氧化锰不是一种必须有的物质，它也就不是一种反应物。

[学生提问]

[问题]二氧化锰到底是一种什么物质?它在这里起什么作用?

[老师]为了问答大家这个问题，我们再来做一个实验进行探讨，人家注意观察现象并进行思考。

[实验2—6]待实验2—5，3的试管中没有气泡时，重新加入过氧化氢溶液，观察发生的现象。

[现象]本已不产生气泡的试管，重新加入氧化氢溶液不进行加热，仍有气泡产生，用带火星的木条进行检验，带火星的木条进行检验，带火星的木条能够复燃，说明产生的气体还是氧气。

[说明)此实验可以重复多次进行。

[提问]这种现象说什么？

[回答]说明在用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时，二氧气锰可以重复使用。

[讲解]既然二氧化锰可以重复使用，说明在反应前后它的化学性质没有改变，那么它的质量有没有改变呢？

科学家们经过料确的实验，得出了“二氧化锰在反应前后质量未变”的结论。

[设问]他们是怎样得出这个结论的呢?

[学生看书回答]在实验前用精密的天平称量二氧化锰的质量，实验后把二氧化锰洗净、干燥，再称量，比较反应前后二氧化锰质量，发现没有变化。

[设问]既然二氧化锰的质量和化学性质都没有变化，那么它在这里到底起一个什么作用呢?谈谈你的看法。

[回答]没有加入二氧化锰时，过氧化氢溶液需要加热才能产生氧气，而加入二氧化锰后，过氧化氢溶液在常温下就能迅速产生氧气，可见二氧化锰起了一个加快化学反应速率的作用。

[师]回答得很好，化学上我们把二氧化锰这种改变化学反应速率的作用叫催化作用，而把能起催化作用的物质叫该反应的催化剂。如二氧化锰就是过氧化氢分解反应的催化剂。

[讲解并板书]

⒈催化剂：在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质。

⒉催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用。

[问题]在用过氧化氢溶液制取氧气的实验中，二氧化锰这种催化剂起了加快化学反应速率的作用，是不是所有化学反应的速率都需要加快?所有的催化剂都起加快反应速率的作用呢?

[学生议论]

[代表回答]不是所有的化学反应速率都需要加快，如钢铁的生锈，食物的变质，我们就希望它发生得越慢越好。

[设问]是不是催化剂就只能加快化学反应的速率呢?它能不能减慢化学反应的速率?

[学生疑惑]

[教师讲解]事实上，为了加快化学反应的进行我们使用催化剂，而为了减缓反应的进行我们也使用催化剂。如在橡胶制品中常加入一些催化剂以减缓橡胶的老化速度；食用油脂里加入一些催化剂可以有效地防止酸败。所以催化剂的概念中说催化剂能“改变”其他物质的化学反应速率，而不是片面地说成“加快”。

[补充]能加快化学反应进行的催化剂一直是科学家们致力研究的，因为它对人类发展的意义更大。

[介绍]催化剂在化工生产中具有重要而广泛的应用，许多反应需要借助于催化剂才能进行或者很快地进行。例如，在化肥、农药、多种化工原料的生产过程中都要用到催化剂，在汽车尾气处理、酿造工业和制药工业中也要用到催化剂，生物体内存在的各种各样的酶其实都是起催化剂的作用。

[转折]通过上面的实验并讨论、总结可知二氧化锰不是一种反应物，而是一种催化剂。如果我们要把实验室用过氧化氢制取氧气的这个反应用文字表示出来，二氧化锰应写在什么位置呢?

[讲解]二氧化锰既不是反应物也不是生成物，只是一种催化剂，催化剂应算作一个反应条件，所以二氧化锰应写在箭头的上方。

[板书]3．过氧化氢  水+氧气。

[过渡]实验室制氧气的方法是否仅此一种呢?非也。实验室可用多种方法来制取氧气，下面，我们就来介绍实验室制取氧气的另一种方法——加热高锰酸钾制取氧气。