科技改變生活 · 科技引領未來
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學習目標：
1、掌握實驗室制取氧氣的原理、裝置和操作；
2、認識催化劑和催化反應；
3、認識分解反應。
一、加熱高錳酸鉀（或加熱氯酸鉀）制取氧氣
實驗裝置
（一）實驗藥品
高錳酸鉀：暗紫色固體。（或氯酸鉀：白色固體，二氧化錳：黑色固體）
（二）實驗原理（以加熱高錳酸鉀為例）
高錳酸鉀在加熱的條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣。
高錳酸鉀制取氧氣的化學方程式
（三）實驗裝置
選擇的儀器：酒精燈、試管、鐵架臺（帶鐵夾）、導管、單孔橡膠塞、集氣瓶、水槽。
1、發(fā)生裝置
選擇的依據是反應物的狀態(tài)和反應條件。由于高錳酸鉀是固體，反應條件需要加熱，因此選擇：“固體加熱型”發(fā)生裝置。
固體加熱型-發(fā)生裝置
該裝置需要注意以下要點：
①試管口要略向下傾斜；
②鐵架臺的鐵夾要夾在試管的中上部或距離試管口1/3處；
③伸入試管內的導管不宜過長；
④先使試管均勻受熱再集中加熱藥品部分；
⑤加熱高錳酸鉀制取氧氣時，試管口要放一團小棉花。
2、收集裝置
從氣體的溶解性和氣體的密度兩方面考慮（根據氧氣的物理性質）。
①排水法（原因：氧氣不易溶于水）
注意：導管不能伸入集氣瓶過長，防止取出集氣瓶時漏氣。收集到的氣體較純凈。
排水法收集氧氣
②向上排空氣法（原因：氧氣的密度略大于空氣）
注意：導管下端必須接近集氣瓶底部，有利于瓶中空氣的導出。收集到的氣體較干燥。
向上排空氣法收集氧氣
（四）實驗步驟
1、檢查裝置的氣密性
方法：先將導管的一端放入水中，用手緊握試管外壁，若水中導管口有氣泡冒出，松開手，過一會兒，導管內形成一段水柱，則說明裝置氣密性良好。
2、裝藥品
先將高錳酸鉀裝入試管底部，然后在試管口處塞一團棉花，并用帶有導管的橡膠塞塞緊試管。
3、固定裝置
將試管口略向下傾斜固定在鐵架臺上。
4、點燃酒精燈
點燃酒精燈，并用酒精燈外焰在試管下方來回移動，讓試管受熱均勻，然后對準試管中的藥品部位集中加熱。
5、收集氣體
用排水法收集。
注意以下幾點：
①集氣瓶必須裝滿水；
②當導管口有連續(xù)均勻的氣泡冒出時再開始收集，否則收集的氧氣會混有空氣，導致收集到的氧氣不夠純凈。
當收集滿一瓶氣體后，我們在水下蓋好玻璃片，然后取出集氣瓶正放在桌面上。
取出集氣瓶正放在桌面上
6、撤離導管
收集氧氣結束后，將導管撤離水槽。
7、熄滅酒精燈
當導管移出水槽后，用燈帽蓋滅酒精燈。
【補充】
加熱氯酸鉀制取氧氣
實驗原理如下：
氯酸鉀制取氧氣的化學方程式
氯酸鉀制取氧氣的實驗裝置
二、用過氧化氫制取氧氣
過氧化氫制取氧氣的實驗裝置
（一）實驗藥品
過氧化氫，俗稱雙氧水，無色溶液；
二氧化錳，黑色固體。
二、實驗原理
過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣。
過氧化氫制取氧氣的化學方程式
（三）實驗裝置
選擇的儀器：長頸漏斗、錐形瓶、導管、雙孔橡膠塞、集氣瓶。
1、發(fā)生裝置
選擇的依據是反應物的狀態(tài)和反應條件。由于過氧化氫是液體，二氧化錳是固體，反應條件不需要加熱，因此選擇：“固液常溫型”發(fā)生裝置。
固液常溫型-發(fā)生裝置
注意：長頸漏斗末端應在液面以下，防止氧氣從長頸漏斗中逸出。
2、收集裝置（參考“加熱高錳酸鉀制取氧氣”）
（四）實驗步驟
1、檢查裝置的氣密性
方法：先往長頸漏斗中注入水直至長頸漏斗末端在液面以下，關閉彈簧夾，繼續(xù)向長頸漏斗中注入水，若觀察到長頸漏斗內的液面不下降，則說明裝置氣密性良好。
2、裝藥品
先向錐形瓶加入二氧化錳固體，然后塞好帶有長頸漏斗和導管的雙孔橡膠塞，再向長頸漏斗中加入過氧化氫溶液。
3、收集氣體
用向上排空氣法收集。
注意以下幾點：
①導管下端必須接近集氣瓶底部，有利于瓶中空氣的導出；
②當收集滿一瓶氣體后，先移出導管，再蓋好玻璃片，注意集氣瓶應正放在桌面上。
氧氣驗滿的方法：將帶火星的木條放到集氣瓶口，若木條復燃，則證明已收集滿。
三、催化劑和催化作用
（一）概念
1、催化劑
在化學反應里能改變其他物質的化學反應速率，而本身的質量和化學性質在反應前后都沒有發(fā)生變化的物質叫作催化劑（又叫觸媒）。
2、催化作用
催化劑在化學反應中所起的作用叫作催化作用。
（二）催化劑的特點
1、一變：改變化學反應速率，包括加快和減慢。
2、二不變：反應前后催化劑本身質量不變，化學性質不變。
（三）催化劑的作用
生產化肥，農藥，化工原料等。
四、分解反應
1、概念：由一種反應物生成兩種或兩種以上其他物質的反應，是化學反應的基本類型。
2、特點：一變多。
高同明