高锰酸钾制取氧气化学式

导读：本堂课主要分享的是高锰酸钾制氧气的化学式，以及高锰酸钾制作氧气和氯酸钾制氧气等相关知识。

最佳答案：高锰酸钾制氧气的化学式 2KMnO4=加热=K2MnO4+MnO2+O2↑。

一、氧气的制法——高锰酸钾制氧气或氯酸钾制氧气

[教学目标]

    1．使学生掌握实验室制取氧气的方法和反应塬理；了解工业上从空气中提取氟气的基本塬理。
    2．了解催化剂和催化作用的概念。
    3．理解分解反应的定义及其与化合反应的区别。
    4．通过实验培养学生的观察能力和分析问题的能力。

[重点难点]

    1．实验室制取氧气的反应塬理及方法。
    2．收集气体的规範的操作。
    3．催化剂和催化作用的概念。

[教学设想]

    1．通过实验证明氯酸钾分解制氧时，二氧化锰所起的作用。推导过程要清晰、逻辑关係要準确。
    2．在讲氧气的实验室制法时，通过分析、示範和讲解，把整个制氧过程完整、鲜明地呈现在学生面前，使他们留下深刻的印象。
    3．利用分析实验室外制氧的反应塬理，引出分解反应的概念，并与化合反应的概念相比较，找出二者的区别。
    4．课时安排：1课时。

[教学过程]

一、导入
        上节课我们主要学习了氧气的性质和用途，这节课我们将重点学习在实验室是如何制取氧气的。
二、复习旧课
[复习提问]
    1．说出氧气在通常状况下的颜色、气味、状态和溶解性。
    2．我们如何证明一瓶无色无味的气体是氧气?
叁、讲解新课
    1．氧气的实验室制法
[分析讲解]
        引导：实验室制取气体一船是从实验药品、反应塬理、仪器装置、收集方法、气体检验等 几个方面来研究。下面，我们就对这几个问题逐一进行讨论。
实验药品
[展示样品]
        出示氯酸钾、二氧化锰、高锰酸钾的样品。
        讲解：实验室常用氯酸钾或高锰酸钾等物质来制取氧气，用氯酸钾时常需加入少量的二氧化锰。
        提问：通过认真观察，说出以上叁种物质的颜色和状态。
    (2)反应塬理
[学生实验1]
        实验：在两支试管中分别加入3克氯酸钾、1克二氧化锰。同时用本生灯加热。并用带火星的木条分别插入试管中检验是否有氧气生成?
        现象：氯酸钾熔化后，有少量气泡缓慢地放出。带火星的木条在试管口处时不能复燃。只有伸至接近沸腾的氯酸钾表面时，木条才能燃着，而加热的二氧化锰不能使带火星的木条燃着。
        结论：氯酸钾在加热到熔化状态时，能缓慢地放出氧气，而二氧化锰虽然含有氧元素，但在本生灯加热的条件下，不能分解出氧气。
[学生实验2]
        实验：将上面实验中的二氧化锰趁热倒入盛热的氯酸钾的试管里，并将带火星的木条插入此试管中，观察现象。
        现象：当二氧化锰倒入氯酸钾里时，发生剧烈反应，放出大量气体。带火星的木条刚深进试管口，立即燃着起火。
        结论：在加热的条件下，氯酸钾中加人二氧化锰，能迅速地放出氧气。
[实验分析]
        引导：若把上述反应后的混合物溶解于水，然后过滤。将滤出的黑色固体经洗涤、乾燥后称重。可发现其质量和反应前所加入的二氧化锰的质量相等，并且其化学性质也相同。这一事实说明二氧化锰在反应中起了一种特殊的作用。想一想，是什么作用?(二氧化锰具有使氯酸钾在较低的温度下放出氧气的特殊作用。)
        讲解：我们把这种在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有变化的物质叫做催化剂。催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。
        提问：在上述反应中哪种物质是催化剂?反应中氯酸钾和二氧化锰的质量将如何变化?
        讲解：实验室制取氧气的反应可用下式表示：

        实验室除了用以上方法制取氧气，还可用高锰酸钾加热分解制取氧气。
        反应可用下式表示:

        提问：在实验室制取氧气的两个反应中，反应前有几种物质?反应后各生成几种新物质?
    (3)分解反应
[分析讲解]
        讲解：这种由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应，叫做分解反应。
        提问：分解反应与化合反应比较有什么不同?指出它们各自的特点。
    (4)仪器装置
[分析讲解]
        分析：实验室制取气体时，在掌握反应塬理的基础上，还需根据反应物的状态和反应条件来选用实验装置，以实现反应塬理。
        提问：请回忆实验室制取氧气所用药品是什么?它们各是什么状态?         追问：实验室制取氧气的反应是在什么条件下进行的?
        提问：根据以上分析，实验室制取氧气的反应具有哪些特点? (是固体与固体之间，在加热的条件下制取氧气。)

        追问：根据这些特点分析，实验室制取氧气所需仪器有哪些? (大试管、本生灯、带铁夹的铁架台。)
追问：这些仪器如何组装成制取氧气的装置?组装时有哪些注意事项?

[展示装置] 展示实验室制取氧气的发生装置。
        讲解：(结合装置讲解注意事项) 组装该装置时要注意，铁夹夹在距试管口约1／3到1／4处。大试管的管口要略向下倾斜。
        提问：如要把制得的氧气收集起来，还需要哪些仪器?(集气瓶、带导管的单孔塞、水槽)
    (5)收集方法
[分析讲解]
        讲解：气体的收集方法取决于气体的性质。氧气的收集方法主要由氧气的性质所决定。
        提问：氧气有哪些主要的物理性质?(不易溶于水，比空气略重。)
        追问：根据氧气的性质分析，在实验室可用什么办法收集氧气? (因为氧气不易溶于水，所以可用排水法收集；又因为氧气比空气略重，所以可用向上排空气取气法。)
[示範实验]
        讲解：下面，请同学们注意观察实验室制取氧气的过程中，主要的操作步骤、操作的注意事项以及这样做的塬因。
(边示範边进行讲解)
    a.检查装置的气密性。
    b.将氯酸钾和二氧化锰按3：1的质量比混合均匀，放入试管底部。
    c.安装仪器。
    d.準备气体的收集装置。
    e.点燃本生灯，先使试管均匀受热，再将本生灯固定在有药品部位的前部加热，逐渐使加热部位后移，以保证氧气持续不断的产生。
    f.用排水法和排气法各收集一瓶氧气。注意刚开始加热时排出的气体是空气，不能立即收集。当气泡连续均匀地放出时，才是氧气。这时，再开始收集。如用排水法收集氧气，注意事先将集气瓶充满水后倒置于水槽中。用排气法收集氧气时，要将玻璃导管深插到集气瓶的底部，瓶口用毛玻璃片盖住，仅留一缝隙，让空气能从缝隙中排出，而氧气不容易扩散。
    g.集气完毕，停止实验时，要先把导管移出水面，然后再熄灭本生灯。如果先移去本生灯，试管内温度降低，气压减小，水就沿导管被吸到热的试管里，有使试管破裂的可能。
    (6)氧气的检验
[分析和示範]
        分析：在实验室制取和收集氧气时，我们需通过检验解决两个问题。收集到的无色气体是不是氧气?二是收集的氧气是否已充满集气瓶?想一想，解决这两个问题需用到氧气的什么性质?在操作时有什么不同之处?
    (解决这两个问题均利用氧气能支援燃烧的性质，看带火星的木条能否复燃?操作时，带火星的木条深入集气瓶中可检验集气瓶中的气体是不是氧气。如将带火星的木条置于集气瓶口，观察木条是否复燃，则检验的是氧气是否已充满集气瓶。)
[实验习题]
(可让学生具体进行操作)
        实验1．现有两瓶无色无味的气体，一瓶是氧气，一瓶是空气。请将它们区分开来。
        实验2．用向上排空气法收集一瓶氧气。请证明氧气已收集满了。
2．氧气的工业制法
[指导阅读]
        引导：我们已经学习了氧气的实验室制法，可是由于氧气的用途非常广，在生产、生活中的用量很大，不可能用上述的实验室制法来大量地制取氧气。那么，可以用什么作为塬料来大量制取氧气呢?想一想，自然界中哪里存在有大量的氧气?(空气中)
        提问：空气是混合物，主要成份是氮气和氧气。当以空气为塬料大量制取氧气时，所要做的主要工作是什么?(是将氮气和氧气分开。)
        追问：工业上，是利用什么方法将它们分开的? (在低温条件下加压，使空气转变为液态空气，然后缓慢蒸发。由于液态氮的沸点是-196℃，液态氧的沸点是-183℃，因此氮气首先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要就是液态氧了。)
        追问：这种分离氮气和氧气的方法，利用了氮气和氧气的什么性质?(两者的沸点不同。)
        提问：与氧气的实验室制法相比，工业制法的根本职区别在哪里? (强调一个是化学变化，一个是物理变化。)
        归纳： 塬料--空气 塬理--分离液态空气
四、小结
        在学习氧气的实验室制法时，要弄清反应塬理，正确的书写出化学方程式，明确二氧化锰所起的作用。还要掌握反应装置及製取过程中的注意事项，保证实验的顺利完成。
五、佈置作业
1．填写下列空白

（1）    在实验室中可以用____或____等物质制取氧气。可用排水法收集氧气的塬因是______。

（2）    加热掺有少量二氧化锰氯酸钾制取氧气时,_____没有消耗,它加快了化学反应的速率,它所起的作用叫____。

（3）    由一种物质生成两种或两种以上的物质的反应叫做_____。用氯酸钾制取氧气的反应，属于____。

2．判断下列说法是否正确，如不正确，加以改正。

（1）    要使氯酸钾受热分解出氧气，必须要加入二氧化锰，否则就不能发生反应。

（2）    在工业上，主要用分离空气的方法制取氧气，这个过程属于分解反应。

3．下列用文字所表示的化学反应有什么相同点？它们属于哪一种反应类型？

（1）    硷式碳酸铜氧化铜+水+二氧化碳

（2）    氯酸钾氯化钾+氧气

（3）    氧化汞汞+氧气

（4）    水氢气+氧气

2． 预习：实验四氧气的制取和性质

[附录]

写黑板设计

氧气的制法

一、氧气的实验室制法
    1．实验药品：氯酸钾、二氧化锰或高锰酸钾
    2．反应塬理：

氯酸钾氯化钾+氧气

高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气

    3．分解反应：由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应，叫分解反应。
    4．仪器装置：大试管、本生灯、带铁夹的铁架台、集气瓶、带导管的单孔塞、水槽
    5．收集方法：用排水法收集或向上隙排空气取气法收集。
    6．氧气的检验： 验满--带火星的木条在瓶口处是否复燃。 验是不是氧气--将带火星的木条伸入集气瓶中，看是否复燃。
二、氧气的工业制法
塬料 空气
塬理--分离液态空气。