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1、化学教学论实验,安师大化材学院本科生教学论实验,高等师范院校化学教育专业实验,实验一 氧气的实验室制取和性质实验,一、实验目的,二、实验原理,三、实验用品,四、实验步骤,五、实验成败关键,六、问题与思考,七、参考文献,谢谢！,1.知识与技能 能熟练用化学方程式表示出氯酸钾和过氧化氢制取氧气的原理；能确切解释催化剂以及催化作用的定义，并能够分析具体问题。2.过程与方法 掌握观察实验现象的方法，熟练掌握实验室制取氧气和氧气性质实验的基本操作技能；3.情感态度与价值观 改进氧气的实验室制法及性质实验，体验探究乐趣，丰富自己的情感体验。,一、实验目的,1.氧气的制取,2.氧气的性质,二、实验原理,氯酸
2、钾(分析纯)、5过氧化氢溶液、二氧化锰(分析纯)、蜡烛(民用)、石灰水、木炭、硫粉、细铁丝。试管(20200mm，附单孔橡皮塞和导气管)1只、试管(15180mm)4支，试管夹(木制)1只，试管架(12孔)1只，集气瓶(125mL，附毛玻璃片)6个、铁架台(附铁夹、十字夹)1个，燃烧匙1根、玻璃水槽(外径140mm)1个，表面皿(70mm)1个，尖嘴导管(长20mm)1个，研钵(内径90mm)1个，镊子1把，火柴1盒，木条1根，抹布1块。,三、实验用品,1.氧气的实验室制法和试验二氧化锰的催化作用 试验二氧化锰的催化作用 试验二氧化锰的催化作用 氧气的实验室制取和收集,2.氧气的性质 木炭在氧
3、气里燃烧 硫在氧气瓶里燃烧 蜡烛在氧气里燃烧 铁在氧气里燃烧,四、实验步骤,在一支干燥而洁净的试管(15180mm)中，加入少量氯酸钾，用试管夹夹住在灯焰上加热，并随时用带有火星的木条检验是否有氧气放出。另取一支干燥而洁净的试管，先加入少量氯酸钾，用试管夹夹住置灯焰中加热至正好熔化。用带着火星的木条插入试管中，可观察到木条并不复燃，或稍有复燃，这时把试管移开火焰，迅速加入少量二氧化锰，再用带火星的木条插入试管之中。从上面三个实验，概括出用氯酸钾制取氧气时二氧化锰的作用。,结论:,现象:,在一支试管中加入5mL5的过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，木条是否复燃？微微加热装有过氧化氢溶液的试管
4、，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。在另一支试管中加入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。待实验的试管中没有气泡时，重新加入1mL5%的过氧化氢溶液，观察发生的现象。如果再加过氧化氢溶液，又有何现象？,用干燥而洁净的表面皿(或塑料薄膜)，在台称上称取氯酸钾8克(倒入研钵或在光洁的塑料薄膜纸片上，用角匙轻轻压碎)和二氧化锰3克(事先在蒸发皿内焙烧处理过)，倒入研钵里混匀。用角匙(或光洁的凹形纸条)装入大试管中(20200mm)，然后按图把仪器装置好。加热试管中的混合物，先用排气法收集2瓶氧气，再用排水法收集4瓶氧气(其中一瓶要
5、留五分之一体积的水)待用(见图1-1)。现象：？结论：？,图1-1 氧气制取实验装置,把一小块木炭放在燃烧匙里，加热到发红，然后连木炭带燃烧匙伸入盛有氧气的集气瓶中，观察现象。等燃烧停止后，立即向瓶内倒一些澄清的石灰水，振荡后，观察现象.现象：？结论：？,图1-2 木炭在氧气里燃烧实验装置,图1-3 硫在氧气里燃烧实验装置,在燃烧匙里放入少量硫粉（豌豆体积大小），加热到发生燃烧，观察硫在空气里燃烧的现象。然后把燃烧着的硫的燃烧匙，伸进盛有氧气的集气瓶里，观察现象。反应结束后迅速取出燃烧匙盖上毛玻片，待冷却后将集气瓶倒扣在水槽中，使 溶解在水中防止产生污染。,SO2,现象：?结论：？,把细铁丝用
6、砂纸打亮，然后绕成螺旋状，一端系在燃烧匙的柄上，另一端系在一根火柴上，点燃火柴后，待火柴梗快要烧完时，立即连同燃烧匙伸进盛有氧气的集气瓶里，观察现象(见图1-4)。现象：？结论：？,图1-4 铁在氧气里燃烧实验装置,将点燃的蜡烛用铁丝捆在燃烧匙的柄上，然后将燃烧匙和点燃的蜡烛一起伸进盛有氧气的集气瓶（用排空气法收集）里，观察蜡烛在氧气里燃烧情况(见图1-5)。燃烧停止后，待冷却后，在瓶里倒进澄清的石灰水，观察现象。现象：？结论：？,图1-5 蜡烛在氧气里燃烧实验,氧气制取的成败关键氧气性质实验成败的关键,五、实验成败关键,氧气制取的成败关键:,1.氯酸钾是一种强氧化剂，若混有少量可燃烧杂质(如
7、纸屑、炭粉、硫粉等)，在加热或磨擦情况下都会引起爆炸。为此，称量时要用干净的表面皿(或塑料薄膜片)，而不能用一般的纸。二氧化锰事先放在蒸发皿中灼烧过，以除去可能含有的可燃性杂质。在制氧气过程中，若有小爆炸及火星闪光也应停止加热。,2.制取氧气的装置要严密不漏气。,3.氯酸钾和二氧化锰的混合物要平铺在试管里，不要堆积在试管的底部，防止气流冲散固体粉末。,4.试管口略向下倾斜，使其低于试管底部，防止加热时固体试剂所吸附的水释放出来产生倒流，致使试管聚然受冷而破裂。,氧气制取的成败关键:,5.加热时，先使试管均匀受热，然后固定加热试管底部，随着反应的进行，把灯焰渐移向试管底部中间有混合物的部位，这样
8、可防止熔融的氯酸钾流淌。用加热的温度来控制气体产生的速度。,6.导气管口开始放出的气泡的成分主要是空气，不宜收集让其排尽。只有当出现连续均匀的气泡时方可收集。,7.氧气收集完毕，一定要先将导气管移出水面，再熄灭灯焰。,氧气性质实验成败的关键:,1.在做燃烧实验之前，燃烧匙应该先在酒精灯上灼烧，除去杂质；在燃烧时为使燃烧充分，燃烧匙应稍微倾斜。,2.在集气瓶内做燃烧实验时，一般应将燃烧物从瓶口慢慢伸向瓶底，以充分利用全部气体，延长燃烧时间，同时也避免集气瓶局部受热炸裂。,3.演示硫在氧气中燃烧时，硫的用量要少（大约豌豆大小），防止硫过多在氧气中消耗不完，取出瓶外后会继续燃烧，产生二氧化硫会污染空
9、气。反应结束后迅速取出燃烧匙盖上毛玻片，待冷却后将集气瓶倒扣在水槽中，使二氧化硫 溶解在水中防止产生污染。,氧气性质实验成败的关键:,4.做铁丝燃烧实验时应用留有水的集气瓶，以防止生成炽热的四氧化三铁落入瓶底，使瓶底局部受热而破裂或熔粘在瓶底上。铁丝应用砂纸打磨光亮，在燃烧时，一定待火柴梗烧至只有火星时方可将铁丝伸进集气瓶内，否则一部分氧气要消耗在火柴梗的燃烧上。,1.该实验中应制取几瓶气体？采用什么方法收集？为什么？2.为什么制取氧气时常有白烟及臭味产生？3.二氧化锰对氯酸钾分解反应的催化机理是什么？,六、问题与思考,1熊言林 编著.化学教学论实验.合肥:安徽大学出版社,20042李广洲,陆真编著.化学教学论实验.北京:科学出版社,19973毕华林,傅尚奎,韩庆奎主编.化学实验教学研究.青岛:青岛海洋大学出版社,19984西南师范学院化学系编.中学化学教学法实验.北京:高等教育出版社,1986http:/http:/,
