【原创】我的第二课堂·课题2.3 制取氧气(二)
知识点：
1．通过实验探究，了解影响化学反应速率的因素：催化剂各类、催化剂的量、温度和反应物的浓度。
2．掌握用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气的基本操作。
课文详解：
一、有关催化剂及反应速率的探究活动。
【实验1】取三支试管，各加入5 mL过氧化氢溶液，一支中加入0.5 g MnO2，别一支加热，第三支进行对比。用带火星木条分别伸入三支试管中。观察。
【现象】第一支试管中，木条立即复燃；第二支试管中，木条过一会复燃；第三支试管中，木条不会复燃。
【结论1】加入MnO2后，能加快化学反应速率，MnO2是该反应的催化剂；加热也能加快化学反应速率。由此可见，加催化剂不是化学反应的必要条件。
催化剂不仅不是反应的必要条件，催化剂也不能改变化学反应的方向，即一个可以发生的反应，不可能因为加入催化剂就不能发生了，同样，一个不能发生的化学反应，不因加入催化剂就可以发生了；催化剂也不能改变产率，例如上述反应中，加不加入催化剂，生成氧气的量都是一样的，只是反应的速率有差异。
【实验2】在两支试管中，分别加入5 mL过氧化氢溶液，一支试管中加入0.5 g MnO2，另一支试管中加入0.5 g红砖粉。用带火星的木条伸入试管内试验。观察现象。
【现象】第一支试管中，木条迅速复燃，燃烧很旺；第二支试管中，过一会才复燃，且燃烧没有第一支试管中旺盛。
【结论2】同一个反应中，可能使用不同的催化剂，但催化剂的催化效果是有不同的。
在过氧化氢分解的反应中，可以使用的催化剂种类很多。除二氧化锰外，
还有氧化铁、氧化铜、硫酸铜、红砖粉等。日常生活中的猪肝、土豆泥也都有很好的催化效果。
【实验3】分别取四份氯酸钾，每份3 g，各加入0.5 g 、1 g、2 g、4 g 二氧化锰，并混合均匀，将混合后的药品装入试管内，按右图装置组装好实验装置。加热，并收集一瓶氧气，并观察收集一瓶氧气所需时间。
【现象】
（因具体反应条件不同，所得结果有一定的差异，因此这里不再填出具体所需的时间。）
加入1 g二氧化锰的装置中，产生氧气最快，其次是加入0.5 g二氧化锰的装置，加入2 g二氧化锰的较慢，加入4 g二氧化锰的装置产生氧气的速率最慢。
【结论3】催化剂并不是越多越好，一般情况下，氯酸钾与二氧化锰混合制氧气时，二者的质量比以3∶1为宜。
催化剂能改变化学反应速率，催化剂很少时，效果肯定不好；随着催化剂的质量分数的增加，反应物的质量分数也相应的减少，反应速率也就随之降低了。
【实验4】在四支试管中，分别加入1%、3%、6%、10%的过氧化氢溶液，再分别加入0.5 g二氧化锰，用带火星的木条伸入试管里。观察木条复燃的先后顺序。
【现象】10%的过氧化氢溶液中的木条最先复燃，然后依次是6%的，3%的，最后是1%的过氧化氢溶液中的木条复燃。
【结论4】反应物的浓度决定了反应的速率，反应物的浓度越大，反应速率越大。
二、用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气。
1．过氧化氢制取氧气装置的选择。
由于过氧化氢是液体，必须有个盛装的容器，这个容器可以是大试管，也可以是锥形瓶或别的什么容器。气体需要导出，就必须有玻璃导管；收集氧气可以用排水集气法（氧气不易溶于水）。由于过氧化氢遇到二氧化锰就能反应，且无法控制反应速率，故在准备好前，最好不要让过氧化氢溶液与二氧化锰接触，故可在装置中加入一支长颈漏斗。由于长颈漏斗不能控制反应速率，最好用分液漏斗代替。（如右图）
2．检查装置气密性。
检查该装置的气密性，可用以下方法。
⑴ 关闭分液漏斗活塞，将导管一端放入水中，双手捂住锥形瓶，若导管端有气泡放出，说明装置气密性完好。
⑵ 用弹簧夹夹住胶管，在分液漏斗中注入少量水，打开活塞，若水不能全部流入锥形瓶中，则说明装置气密性完好。
3．操作步骤。
⑴ 按上述方法检查装置气密性。
⑵ 在锥形瓶中装入适量二氧化锰，按右上图装置装配好实验装置。向分液漏斗中注入适量的过氧化氢溶液。
⑶ 将集气瓶装满水，盖上玻璃片，倒入到水槽中，拿出玻璃片。慢慢打开分液漏斗的活塞，使过氧化氢溶液逐滴滴加入锥形瓶中。反应开始。
⑷ 导气管有气泡放出时，不要急于收集气体。（锥形瓶内有空气，而且锥形瓶体积大，排出空气的时间需要较长。）一会儿以后，将导气管插入集气瓶内，收集氧气。等气泡向瓶外冒出时，表明集气瓶内已集满氧气，在水下用玻璃片盖住瓶口，连同玻璃片一起拿出水面，正放在桌面上。
⑸ 拆除装置，将废液倒入废液缸中，将二氧化锰倒入指定容器，以便回收。
氧气的验满和检验与氯酸钾制取氧气一样，不再赘述。
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