神奇的氧气
一、人类离不开氧气
1、氧气的物理性质:无色无味气体,密度略大于空气,微溶于水,熔沸点低(液氧:淡蓝色;固氧:雪花状淡蓝色)
2、氧气的用途
供给呼吸
支持燃烧(助燃性)
高压氧舱抢救病人
富氧炼钢
氧炔焰用于焊接、切割金属
3、臭氧
二、氧气能与许多物质发生反应
1、实验一:氧气与木炭反应
现象:剧烈燃烧,发出白光,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。
化学方程式
2、实验二:硫与氧气反应(硫磺:黄色固体粉末)
现象:明亮的蓝紫色火焰,生成有刺激性气味气体
化学方程式
3、实验三:铁丝和氧气反应
现象:剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
化学方程式
4、实验四:氢气与氧气反应
化学方程式
注意点
铁丝绕成螺旋状,使热量更集中
铁丝末端系一根火柴杆:引燃铁丝
集气瓶底留少许水:防止灼热的Fe3O4直接掉落瓶底导致集气瓶破裂
纯净的H2会安静地燃烧
5、氧化反应:有氧元素参与的反应这个定义有严重的错误,有氧元素参与的反应很多不是氧化反应,比如水和氧化钙生成氢氧化钙,有氧元素参与,但是不是氧化反应。关键在于有化合价变化的反应,在初中阶段可以简单说成是“有得氧失氧现象的反应”
6、氧化物:物质由2中元素组成,其中一种为氧元素 c.f. 含氧化合物
7、反应类型
化合反应:两种或两种物质以上生成一种物质的反应(A+B+C → D)
分解反应:一种物质反应生成多种物质(A → B+C+D)
三、氧气的制法
1、工业制法
分离液态空气法:空气(降温、加压→)液态空气(升温→)N2先逸出,留下液氧(升温→)氧气
电解水:化学方程式
2、实验室制法
加热高锰酸钾:化学方程式
加热氯酸钾
化学方程式
催化剂:改变(加快)反应速度,以循环方式参与反应
特点:选择性、化学反应前后质量不变,化学性质不变(物理性质可能变)
实验装置
试管口略向下倾斜
铁夹夹在离管口三分之一处
药品尽可能平铺在管底,增大受热面积
导管伸入橡皮塞少许,防止药品粉末阻塞导管
获取KCl:溶解、过滤、蒸发
获取MnO2 :溶解、过滤、洗涤、烘干
对于涉及气体的反应,要将开放体系转换为封闭体系
操作步骤
(1)检验装置气密性
(2)加药品(m氯酸钾:m二氧化锰 = 1:3,此时催化效果最好)
(3)搭建装置
(4)加热(先均匀加热,再集中加热)
(5)收集氧气:有均匀、迅速的气泡冒出时收集,排水集气法更优(发生装置中的空气先逸出,氧气为生成物,将空气挤出瓶)
(6)移出水槽中的导管:防止气体收缩使水槽中的水倒流,导致试管破裂
(7)熄灭酒精灯
氧气的检验
检验这是一瓶氧气:将带火星的木条伸入瓶中
验满一瓶氧气:将带火星的木条放在瓶口
气体收集装置
排气法
向上排气法:密度大于空气的气体
向下排气法:密度小于空气的气体
排水集气法:难溶、微溶的气体
将集气瓶装满水,用毛玻璃片盖住倒扣在水槽中。
开始的气体不收集(空气),待气体均匀快速冒出,开始收集。
气体溢出集气瓶,说明已经收集满
3、双氧水制氧气
分液漏斗的优点:能控制反应速度、开始、停止(液封)
气体发生装置
反应物的状态
反应条件
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