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  蜀麓耕夫者, 山野之间一散人也。朝饮一杯清茶, 夜酌二两小酒。闲来读数页诗书, 兴至诌两句心得。望日升月落, 观云卷云舒。虽在王化之内, 不在名利之中。

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【原创】我的第二课堂·课题2.3 制取氧气(二)  

2011-07-19 12:12:54|  分类: 我的第二课堂 |  标签: |举报 |字号 订阅

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【原创】我的第二课堂·课题2.3  制取氧气(二) - 蜀麓耕夫 - 蜀麓耕夫山野草堂

 

【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,

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 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 g2 g4 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31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。

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       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。

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。

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。

按上述方法检查装置气密性。

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。

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。

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。

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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