【原创】我的第二课堂·课题2.3 制取氧气(一)
知识点：
1．掌握分解反应的概念，能从实际反应中判断是否是分解反应。
2．掌握实验室制取氧气的原理，能识记反应的反应物与生成物，写出反应的文字表达式。
3．了解催化剂的概念，了解催化剂在化学反应和生产中的作用。
4．掌握实验室用氯酸钾或高锰酸钾制取氧气的装置、操作步骤、氧气的验满方法、氧气的检验方法。
课文详解：
一、催化剂。
实验室常采用过氧化氢溶液和二氧化锰、氯酸钾和二氧化锰加热或加热高锰酸钾制取氧气。为什么前两者都需要加入二氧化锰呢？
【实验1】
⑴ 在试管中加入5 mL 5%的过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，木条是否复燃？
⑵ 向上述试管中加入少量二氧化锰，把带火星的木条伸入试管。观察发生的现象。（如下图所示）
【结论】不加二氧化锰时，过氧化氢不能放出氧气或放出氧气速率很慢，故木条不能复燃；加入二氧化锰后，带火星木条能立即复燃，说明此时过氧化氢能迅速放出氧气。
通过进一步的实验可以得知，在此反应中，只有过氧化氢放出氧气。而二氧化锰只能改变该反应的速率，并不能放出氧气，且在反应前后其质量并不发生改变。若在反应结束后的试管中，再加入少量的过氧化氢溶液，又能迅速放出氧气，说明二氧化锰的化学性质并没有改变。
实验室制取氧气的反应中，氯酸钾分解也需要催化剂，可加入二氧化锰或别的物质作催化剂。
【强调】
⑴ 催化剂在化学反应中，只改变其他物质的化学反应速率，本身的质量和化学性质不变，故可简单记为“一变两不变”；
⑵ 催化剂“改变”化学反应速率，因此，有些催化剂能加快化学反应速率，有些催化剂能减慢化学反应速率。
⑶ 催化剂的作用只是改变反应速率，不能改变反应的产率和方向。也就是说，加不加催化剂，生成物的量是不会改变的。同时，催化剂不能使一个不能发生的反应发生，也不可能使一个能发生的反应停止。
⑷ 催化剂的各类很多，不同的反应催化剂是可能不同的。同一反应中，也可以用不同的催化剂。如过氧化氢分解反应中，可以用二氧化锰做催化剂，也可以用很多别的物质作催化剂，如红砖粉、氧化铁、氧化铜、硫酸铜等。
⑸ 催化剂有可能参与化学反应。
二、实验室制取氧气。
以氯酸钾和二氧化锰加热为例，说明实验室制取氧气的过程。
1．反应原理
⑵ 实验装置（以氯酸钾和二氧化锰混合物加热制取氧气为例）。
如右图所示，该实验中需要注意以下问题：
① 试管口稍向下倾斜。以防反应过程中产生的水或湿存水回流试管底，使试管破裂。
② 铁夹夹持试管前半端。以防烧坏铁夹。
③ 用酒精灯外焰加热，加热前先预热试管。（试管不能移动，前后移动酒精灯）。
④ 药品搅拌均匀，平铺在试管底部，以便均匀受热。
3．收集方法
由于氧气不易溶于水，故可以用排水法收集；氧气密度比空气大，还可以用向上排空气法收集。
4．操作步骤
⑴ 首先检查装置的气密性（如右图所示）。所有制取气体的装置都必须检查装置的气密性。
⑵ 当装置的气密性完好时，向试管中装入药品。
⑶ 按上图要求装置好装置（注意，如果是加热高锰酸钾制取氧气，试管口放一团棉花，以防高锰酸钾粉尘堵塞导管）。同时，将集气瓶装满水，盖上玻璃片（注意，盖玻璃片时，先将玻璃片轻轻靠在集气瓶口一边，然后慢慢向加一边推过去，以盖住整个瓶口），连同玻璃片一起，倒立在水槽里，抽出玻璃片。
⑷ 点燃酒精灯加热。先预热试管各处，再集中在药品部位加热（最好是先从药品前端开始加热，然后逐渐向后移动试管，以防加热过程中，产生的粉尘扩散到试管口，堵塞导管）。
⑸ 收集气体。注意，开始产生的气泡是试管里的空气，不要收集，待导管口均匀且较快放出气泡时，将导管口移入集气瓶内，收集气体。当气泡向外冒出时，表明集气瓶内已收集满氧气，在水下盖上玻璃片，取出集气瓶，正立在桌面上（氧气密度比空气大）。
⑹ 将导管从水槽中取出。
⑺ 熄灭酒精灯停止加热。（若先熄灭酒精灯，则反应停止，温度降低，气压变小，水槽中的水会吸入试管内，导致试管炸裂。）
以上七个步骤，每步可用一个字来记忆，即：查装定点收离熄。用谐音记忆法，可记为“茶庄定点收利息”。
6．验满方法若用排水集气法收集气体，气泡从集气瓶口向外冒出时，表明集气瓶内收集满氧气，因此，用排水集气法收集氧气时，不必刻意检验氧气是否收集满。而用向上排空气法收集时，可用带火星的木条放在集气瓶口部位，若带火星的木条复燃，则表明集气瓶内收集满氧气（如右图所示）。
7．检验方法。
即检验瓶内气体是不是氧气，可用带火星的木条放在集气瓶内，
若带火星木条复燃，表明集气瓶内的气体是氧气（如右图所示）。
三、分解反应。
像实验制取氧气的三个反应，都是由一种反应物生成两种或两种以上的生成物，这种由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应，叫做分解反应。
分解反应的特征是反应物一种，生成物两种或两种以上，即“一变多”。用式子表示为：X → A＋B＋…
【强调】分解反应与化合反应一样，首先都是化学反应。因此，像将盐水蒸发得到水和食盐的变化就不是分解反应。
习题参考答案：
1．（化学反应文字表达式略），过氧化氢溶液和高锰酸钾制取氧气的反应属于分解反应，而木炭在氧气中燃烧反应属于化合反应。
2．⑴ C ⑵ B ⑶ A ⑷ D
3．⑴ 水吸入导管中，形成一小段水柱。
⑵ 防止反应过程中产生的水或湿存水回流试管底导致试管炸裂。
⑶ 加热试管时要注意以下问题：
① 试管外壁不能有水，若有水，先用干布擦干；
② 加热时，试管口稍向下倾斜；
③ 铁夹夹持试管前半端；
④ 加热时，先预热试管，再集中在药品部位加热。
⑷ 停止加热时，若先熄灭酒精灯，反应停止，温度下降，气压降低，水会吸入试管内，导致试管炸裂。
⑸ 可能的原因有：① 未等到气泡均匀且较快时就收集氧气了；② 用向上排空气法收集氧气时，未收集满；③ 集气瓶未正立在桌面上，还可能未盖上玻璃片……
4．硫在氧气中燃烧时，集气瓶中放少量水，是为了吸收产生的二氧化硫，以防污染空气，这里的水不能由沙子代替。在做铁丝在氧气中燃烧的实验时，集气瓶中放少量的水，是防止反应过程中产生的熔融物溅落瓶底使瓶底炸裂。这里的水是为了吸收和隔绝热量，故可以用沙子代替。
5．略。
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