h实验室用过氧化氢溶液制取氧气
- 格式:doc
- 大小:2.08 MB
- 文档页数:9
附件1:课题名称实验室用过氧化氢溶液制取氧气学校学科化学设计人联系电话实验教学目标知识与技能:1、让学生掌握实验室用过氧化氢溶液制备氧气的原理、装置和操作;2、使学生理解影响反应速率的因素;3、学生能认识催化剂在化学反应中的作用及反应前后质量和化学性质的变化。
过程与方法:1、通过各组对比实验,使学生在不断对比中获得新知识,感受对比实验在化学学习中的重要价值;2、通过讨论交流和实验探究,培养学生处理信息的能力、动手操作的能力和良好的团队意识。
情感态度与价值观:1、通过对催化剂更优化的选择,培养学生环保的意识;2、通过对比实验,培养学生合理、科学地分析客观事物的能力。
实验内容实验名称:实验室用过氧化氢溶液制取氧气实验器材:仪器:试管、药匙、锥形瓶、分液漏斗、双孔橡皮塞、导管、集气瓶、烧杯、镊子、托盘天平、吹风机、酒精灯、火柴等。
药品:5%的过氧化氢溶液、15%的过氧化氢溶液、二氧化锰、氧化铜、锈铁钉装置(附照片或图片):实验室制取氧气并探究催化剂浓度对反应速率的影响温度对反应速率的影响催化剂种类对反应速率的影响实验教学设计思路教学重点:双氧水制备氧气的原理、装置和操作。
教学难点:通过对比实验领悟影响过氧化氢分解速率的因素。
教学进程教师活动学生活动设计意图知识回顾【提问】1.自然界中氧气是如何产生的?2.工业上是如何制备大量的氧气?3.写出实验室用高锰酸钾制取氧气的文字表达式。
【回答】1.光合作用;2.分离液态空气法;对重要知识的回顾,不仅可以更好地掌握重要知识点,还可以为本课的学习作好知识准备。
过渡【设疑】实验室用加热高锰酸钾制取氧气时,经常遇到如下问题:①高锰酸钾沾到手上,遇水对皮肤有腐蚀②当产生氧气不够时,不能随时添加高锰酸钾;③操作需要加热,受热不均容易引起试管破裂;④剩余固体很难处理,试管洗不干净,容易对环境造成污染……【聆听】把学生的思绪带回到高锰酸钾制取氧气的情景中,反思实验中成功的方面以及不足之处。
实验室中用过氧化氢溶液制取氧气的化学方程式
过氧化氢是一种强氧化剂,水溶液俗称双氧水,为无色透明液体。
过氧化氢制取氧气的化学方程式为2H2O2=2H2O+O2↑。
实验药品:3%过氧化氢溶液、小木条、二氧化锰固体。
实验步骤
(1)在试管中加入少量过氧化氢溶液,把带火星的小木条放在试管口,观察现象(无明显现象)。
(2)在试管中加入少量二氧化锰,观察现象(出现大量气泡,木条复燃)。
(3)当停止生成气泡时,继续加入过氧化氢溶液,观察现象(出现大量气泡,木条复燃)。
(4)化学方程式:2H2O2=2H2O+O2↑。
过氧化氢制取氧气的【摘要】本文探讨了过氧化氢制取氧气的方法和应用。
在化学性质部分介绍了过氧化氢的结构和性质,以及它可以被用来制取氧气的原理。
接着介绍了制取氧气的化学方程式和反应条件,以及工业生产和实验室制取氧气的具体方法。
在结论部分讨论了过氧化氢制取氧气在医疗、环境和工业领域的应用,并展望了未来的发展趋势。
通过本文的阐述,读者可以进一步了解过氧化氢制取氧气这一过程的重要性和实际应用。
【关键词】过氧化氢,制取氧气,化学性质,原理,化学方程式,反应条件,工业生产,实验室制取,应用,发展趋势1. 引言1.1 过氧化氢制取氧气的概述过氧化氢是一种常见的化学物质,也被称为双氧水。
它是一种无色、无臭的液体,在常温下呈淡蓝色。
过氧化氢具有强氧化性,可以用于消毒、漂白等各种应用。
过氧化氢还可以被用来制取氧气,这是一种重要的化学反应。
制取氧气是一种重要的化学反应,因为氧气是生物体呼吸和燃烧的重要物质。
过氧化氢制取氧气的过程相对简单,通过适当的条件可以使过氧化氢分解释放出氧气。
这样既可以得到纯净的氧气,又可以实现资源的充分利用。
在实际生产中,过氧化氢制取氧气已经得到了广泛应用。
无论是工业生产还是实验室研究,都可以通过这种方法制取氧气,而且效率高,操作简单。
未来,随着科学技术的不断发展,过氧化氢制取氧气的应用将会越来越广泛,为人类生活带来更多便利和进步。
2. 正文2.1 过氧化氢的化学性质过氧化氢(化学式为H2O2)是一种重要的氧化剂,也是一种带有活性氧的化合物,具有较强的氧化性和漂白性。
其化学性质主要表现在以下几个方面:1. 过氧化氢是一种不稳定的化合物,易分解为水和氧气。
这种分解反应在常温下相当缓慢,但加热或受到光照会加速分解,释放出氧气。
2. 过氧化氢可以发生双原子氧的自由基反应,生成氢氧自由基。
这种自由基具有较强的氧化性,可以与有机物发生氧化反应。
3. 过氧化氢在弱酸性条件下可以发生还原反应,将许多金属氧化物还原为金属。
【同步实验课】过氧化氢制取氧气实验【实验目的】1.学习实验室用过氧化氢制取氧气的方法。
2.了解化学反应需要一定的条件,知道催化剂对化学反应的重要作用。
【实验仪器】锥形瓶、分液漏斗、双孔橡胶塞、胶皮管、玻璃导管、集气瓶、水槽、玻璃片、弹簧夹、火柴【实验试剂】过氧化氢溶液、二氧化锰【实验步骤】(1)连接装置并。
(2)向锥形瓶中加入。
(3)塞好带有分液漏斗和导管的双孔塞。
(4)向分液漏斗中加入。
(5)滴加液体:打开分液漏斗活塞,慢慢滴加过氧化氢溶液。
(6)用排水集气法收集。
1. 反应原理(1)文字表达式:(2)符号表达式:2. 催化剂(1)定义:在化学反应中能其他物质的化学反应速率,而本身的和在反应前后都没有发生变化的物质。
(2)特点:“一变两不变”①一变:;(可以加快也可以减慢)①两不变:。
(物理性质可以改变)01实验梳理02实验点拨03典例分析04对点训练05真题感悟【注意】①催化剂(填“能”或“不能”)改变生成物的质量;①催化剂(填“能”或“不能”)控制反应的发生与停止;①同一化学反应(填“一定”或“不一定”)只有一种催化剂;同一物质可以在的化学反应中起催化作用。
(3)验证某物质是催化剂的方法①改变反应速率:设计实验,观察加入该物质前后化学反应速率是否改变。
①反应前后质量不变:称量该物质在的质量是否发生变化。
①化学性质不变:一般进行实验,观察重新加入反应物的现象和原来的现象是否相同。
3. 分液漏斗检查装置气密性的方法方法①:连接装置后,先关闭分液漏斗活塞,再将导管的末端放入水中,双手紧握锥形瓶,若,松开手后导管中形成一段水柱,说明装置气密性良好。
方法①:连接装置后,夹紧止水夹,关闭分液漏斗活塞,向分液漏斗中加水,打开活塞,一段时间后,,说明装置气密性良好。
4.发生装置的评价D.可用向下排空气法收集氧气【典例03】过氧化氢在催化剂作用下可迅速分解成水和氧气,量筒中涌出柱状的泡沫,可形象地称为“大象牙膏”,下列说法正确的是()A.反应产生的氧气支持燃烧,可以作燃料B.加发泡剂和催化剂后反应减缓了C.反应前后催化剂的质量不变D.没有催化剂过氧化氢不会分解【典例04】某小组用过氧化氢制取氧气,下图是实验室中常用仪器,回答下列问题。
微专题08 常见气体的制取【核心知识梳理】 一.反应原理 1.制取氧气(1)用氯酸钾制取氧气:2KClO 3=====MnO 2△ 2KCl +3O 2↑ (2)用过氧化氢溶液制取氧气:2H 2O 2=====MnO 22H 2O +O 2↑ 2. 制取二氧化碳:CaCO 3+2HCl === CaCl 2+CO 2↑+H 2O 【备考补充】实验室制取二氧化碳药品的选择①不能用浓盐酸代替稀盐酸,原因是浓盐酸易挥发,会使制得的CO 2中混有氯化氢气体。
②不能用稀硫酸代替稀盐酸,原因是稀硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水,覆盖在大理石(或石灰石)表面阻碍反应的进一步发生。
③不能用碳酸钠代替大理石,原因是碳酸钠是粉末状固体,其与稀盐酸接触面积大,反应剧烈,不利于控制反应速率及气体的收集。
3.制取氢气:Zn +H 2SO 4=== ZnSO 4+H 2↑二.气体发生装置1.选择发生装置的依据:反应物状态(固固型或固液型)和反应条件(是否需要加热) 2.常见气体发生装置 (1)固体加热型实验装置用途加热氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气注意事项①试管口倾斜向下的原因是防止加热过程中产生的水冷凝倒流,造成试管炸裂。
②用固体加热型发生装置制取氧气时,点燃酒精灯后应先给试管预热,然后再对准药品部位集中加热,目的是防止试管受热不均匀而炸裂。
(2)固液常温型实验装置A BCD用途a.用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气;b.用大理石或石灰石和稀盐酸制取二氧化碳;c.用锌粒和稀硫酸制取氢气装置优点组装简单便于添加药品便于控制反应速率便于控制反应的发生与停止注意事项长颈漏斗需伸入液面以下长颈漏斗需伸入到多孔隔板以下;固体药品选用块状【备考补充】固液常温型发生装置的改进图①图②图③图④图⑤图⑥图⑦图⑧图⑨如图所示实验装置均是对B装置的改进,其中装置①~⑦的优点是便于控制反应的发生与停止,装置⑧、⑨的优点是便于控制反应速率。
三.收集装置1. 选择收集装置的依据:气体的溶解性和密度。
过氧化氢制氧气(一)教学目标知识与技能目标:1.了解过氧化氢的颜色状态,知道过氧化氢常温下是无色的气体;2.知道催化剂在化学反应中的作用,并为过氧化氢的分解寻找一种合适的催化剂;3.能组装简单的实验装置用过氧化氢制取氧气。
过程与方法目标:1.通过学习比较,学会探究学习方法;2.通过本节课的学习,培养学生分析、对比、迁移知识的能力。
情感、态度与价值观目标:1.知道化学与生产和生活的联系.;2.培养学生勇于创新的科学精神和团结合作的意识。
(二)学情分析1.教材分析:本节主要内容是氧气的制取,在氧气的制取中学生一个明白氧气制取的原理,反应式的书写,气体的收集装置等部分,掌握排空气法收集气体和排水法收集气体的方法,明确气体制取的装置,知道固体和液体在不加热的情况下制取气体的实验装置。
2.学生分析:在此之前,学生学习了氧气的密度及水溶性的相关内容,以这个知识储备为基础,对氧气的制取及收集进行一些讨论。
(三)教学过程设计【提问2】在实验室氧气的收集装置该怎样确定呢?(提示回忆上节课内容)从下图中选择:三、教学反思(一)知识点的过渡和连接:本节内容是探究氧气的制取,以氧气的制取为例,对学生教授如何通过已学的知识来探索新的知识的方法,所以本节的教学要以学生已经掌握的知识为基础,虽然过氧化氢是生活中经常用到的化学试剂,但学生对过氧化氢一点都不了解,它为什么会分解生成氢气,对于这个问题没有分析是不合理的。
(二)对催化剂的相关概念如何让学生去理解的问题,这里提到过催化剂可以加快反应的速率,如何提高反应速率的?催化剂参加反应了吗?实验过程中没有给学生做相关的解释,是不到位的。
(三)整个教学过程中缺乏与之相联系的重要知识发散,缺少学生互动环节设计。
过氧化氢溶液制取氧气的化学方程式
过氧化氢溶液制取氧气的化学方程式为2H2O2 → O2 + 2H2O,即
将过氧化氢溶液(H2O2)通过反应转化为氧气(O2)和水(H2O)。
过氧化氢为双氢氧化物,其结构式为H-O-O-H,它以混合液体或气
体形式存在,其分子内产生一种有效而持久的催化作用,使该物质以
激烈的氧化性而发生相应的化学反应。
在一般情况下,过氧化氢溶液中H2O2 会发生自由基反应,即•OH+ H2O2 → HO2• + H2O,此反应为水溶液中过氧化氢自由基反应
的基本步骤,可在其水溶液中反复发生。
然后,HO2•的氧原子会和另一个水分子的氢原子结合,形成H2O2,即•OH + H2O → HO2• + H。
此外,过氧化氢中另一种自由基反应是
H2O2 + •OH → HO• + H2O,此反应同样可在水溶液中反复发生。
最后,氧自由基HO•会和另一水分子H原子结合,形成氧气和水。
HO•+ H → O2 + H2O,即过氧化氢溶液发生细分解,最终产生氧气和水,因此,过氧化氢溶液制取氧气的化学方程式为2H2O2 → O2 +
2H2O。
附件1:课题名称实验室用过氧化氢溶液制取氧气学校学科化学设计人联系电话实验教学目标知识与技能:1、让学生掌握实验室用过氧化氢溶液制备氧气的原理、装置和操作;2、使学生理解影响反应速率的因素;3、学生能认识催化剂在化学反应中的作用及反应前后质量和化学性质的变化。
过程与方法:1、通过各组对比实验,使学生在不断对比中获得新知识,感受对比实验在化学学习中的重要价值;2、通过讨论交流和实验探究,培养学生处理信息的能力、动手操作的能力和良好的团队意识。
情感态度与价值观:1、通过对催化剂更优化的选择,培养学生环保的意识;2、通过对比实验,培养学生合理、科学地分析客观事物的能力。
实验内容实验名称:实验室用过氧化氢溶液制取氧气实验器材:仪器:试管、药匙、锥形瓶、分液漏斗、双孔橡皮塞、导管、集气瓶、烧杯、镊子、托盘天平、吹风机、酒精灯、火柴等。
药品:5%的过氧化氢溶液、15%的过氧化氢溶液、二氧化锰、氧化铜、锈铁钉装置(附照片或图片):实验室制取氧气并探究催化剂浓度对反应速率的影响温度对反应速率的影响催化剂种类对反应速率的影响实验教学设计思路教学重点:双氧水制备氧气的原理、装置和操作。
教学难点:通过对比实验领悟影响过氧化氢分解速率的因素。
教学进程教师活动学生活动设计意图知识回顾【提问】1.自然界中氧气是如何产生的?2.工业上是如何制备大量的氧气?3.写出实验室用高锰酸钾制取氧气的文字表达式。
【回答】1.光合作用;2.分离液态空气法;对重要知识的回顾,不仅可以更好地掌握重要知识点,还可以为本课的学习作好知识准备。
过渡【设疑】实验室用加热高锰酸钾制取氧气时,经常遇到如下问题:①高锰酸钾沾到手上,遇水对皮肤有腐蚀②当产生氧气不够时,不能随时添加高锰酸钾;③操作需要加热,受热不均容易引起试管破裂;④剩余固体很难处理,试管洗不干净,容易对环境造成污染……【聆听】把学生的思绪带回到高锰酸钾制取氧气的情景中,反思实验中成功的方面以及不足之处。
培养学生善于观察,勤于思考的良好学习习惯,同时也很好巩固了高锰酸钾制取氧气的重要实验。
新课引入【提问】那么在实验室中还有没有更加简单方便的方法来制取氧气呢?【交流】将课前搜索的资料取出,小组交流讨论。
使学生感受到解决某一问题的方法是可以多样化的。
导入新课【板书】实验室用过氧化氢溶液制氧气一、过氧化氢分解制取氧气1.药品:5%的过氧化氢溶液、二氧化锰【阅读】书本37-39页演示实验【探究实验】实验(1)在试管中加入5%过氧化氢溶液,把带火星的木条伸入试管,观察现象。
实验(2)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,观察现象。
【观察】学生观察并归纳实验实验(1)带火星的木条不复燃,实验(2)木条复燃。
【归纳】(1)过氧化氢溶液在常温下分解缓慢,放出氧气很少(2)加了二氧化锰,使过感受不一样的氧气制取方法,培养学生规范的实验操作3.高锰酸钾→加热锰酸钾+二氧化锰+氧气【板书】 2.反应原理:过氧化氢 水+氧气→ 二氧化锰H 2O 2 H 2O O 2氧化氢溶液分解加速。
指导讨论【探究催化剂】(1)把50 mL 5%的过氧化氢溶液从分液漏斗慢慢加入装有2克二氧化锰粉末的锥形瓶中,用排水法收集产生的气体,用带火星的木条伸入集气瓶,观察现象。
待锥形瓶中的没有现象发生时,再往分液漏斗中加50 mL 5%的过氧化氢溶液,慢慢加入锥形瓶中,再重复上述操作,观察现象。
【讨论】二氧化锰在实验中的作用?讲解实验步骤①连接仪器,检查装置的气密性;②在锥形瓶中加入少量二氧化锰粉末,旋紧胶塞,在分液漏斗中加入双氧水;③等气泡连续均匀冒出时,开始收集;④等瓶外有气泡产生时,收集好。
【归纳】小组交流讨论,并对各组的答案进行归纳:(1)二氧化锰在该反应中作催化剂,能改变化学反应的速率,而本身在反应前后质量和化学性质不变, (2)对于生成物的质量是没有影响的。
培养学生富于思考,勇于探索的科学精神,培养了与同学合作交流的能力。
归纳小结【板书】3.催化剂: 能改变反应的速率,而本身在反应前后质量和化学性质不变。
【聆听】领悟培养学生善于归纳、勤于总结的学习习惯。
对比分析【讨论】与加热高锰酸钾相比,双氧水分解制取氧气有哪些优点?【讨论】小组交流讨论,并归纳:(1)双氧水分解不需要加热,(2)操作简单方便,(3)生成物没有污染,绿色环保(4)可以通过分液漏斗控制反应物的量,从而控制反应的速率。
指导讨论【提出问题】过氧化氢分解制取氧气的过程中可以通过分液漏斗来控制反应的速率,我们还可以通过哪些方法来控制反应的速率呢?【讨论】小组交流讨论,并交流各组的方法。
【回答】①改变浓度来控制反应的速率;②改变温度来控制反应的速率;③改变催化剂种类来控制反应的速率……培养学生善于思考让学生勇敢地表达自己的观点,体验学习的乐趣。
活动探究(学生)【板书】二、影响过氧化氢分解速率的因素1.浓度对反应速率的影响【实验过程】3mL15%过氧化氢溶液与MnO2混合,3mL5%过氧化氢溶液与MnO2混合,分别观察现象。
【实验】按要求完成该组对比实验。
【归纳】实验结束后,对实现现象进行归纳:15%过氧化氢溶液加入MnO2后,试管内迅速..产生大量气泡,管壁发烫..,甚至有白雾产生;5%过氧化氢溶液加入MnO2后,试管内产生气泡,管壁发热..。
【结论】过氧化氢浓度越大,分解速度越快。
使学生学会运用对比实验的方法来学习化学,同时也培养了他们的动手操作的能力和团队的合作能力。
活动探究(学生)【板书】2.温度对反应速率的影响【实验过程】分别观察:室温下3mL5%过氧化氢溶液,浸入80℃的水浴加热的3mL5%过氧化氢溶液。
【实验】按要求完成该组对比实验。
【归纳】实验结束后,对实现现象进行归纳:常温下无明显现象;浸入享受对比实验带来的成就感,同时也感80℃的水浴中的有少量细小气泡产生,用带火星的木条伸入试管中,火星持续。
【结论】温度越高,过氧化氢分解速度越快。
受反应条件对于化学反应的重要性。
活动探究(学生)【板书】3.催化剂对反应速率的影响【实验过程】3mL5%过氧化氢溶液加入少许氧化铜作为催化剂,3mL5%过氧化氢溶液加入少许二氧化锰作为催化剂。
【实验】按要求完成该组对比实验。
【归纳】实验结束后,对实现现象进行归纳:氧化铜作为催化剂的有少许细小气泡;二氧化锰作为催化的有大量气泡。
【结论】二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果比氧化铜好。
享受对比实验带来的成就感,同时也感受在化学反应中,催化剂并不是唯一的。
质疑反思【提出问题】二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果非常好,但由于二氧化锰是粉末状固体,与过氧化氢溶液混合后,使液体变得浑浊,不便于现象的观察;同时对于二氧化锰的回收再称量也麻烦,不能观察到二氧化锰的质量是否改变。
那么,我们能否寻找一种更好的催化剂来解决以上困难呢?【聆听】思索整个实验过程,发表自己观点。
培养学生勇于对书本提出质疑,敢于向权威提出挑战。
活动探究【实验过程】称取一定质量的锈铁钉,放入30mL5%过氧化氢溶液中,待不再产生气泡为止,取出锈铁钉,擦干,放在托盘天平上称出质量,再将该锈铁钉放入新取的30mL5%过氧化氢溶液中,观察现象。
【观察】观察实验现象,思考每一步实验用途所在。
创新实验,激发学生学习化学的激情,同时使学生感受化学就在我们的身边。
指导讨论【交流讨论】用锈铁钉代替二氧化锰作催化剂有何优点?【讨论】小组交流讨论,并归纳:①能更好观察气体的产生; ②能更好证明催化剂能改变反应速率,且本身的质量和化学性质不变; ③ 无需废液处理,环保。
培养学生环保意识。
布置作业课后完成有关的作业巩固本节课的知识。
板书设计: 实验室用双氧水制取氧气 一、双氧水分解制取氧气1.药品:过氧化氢溶液、二氧化锰2.反应原理:过氧化氢 水+氧气→ 二氧化锰H 2O 2 H 2O O 23.催化剂: 能改变反应的速率,而本身在反应前后质量和化学性质不变。
(生成物的质量不变) 二、影响双氧水分解速率的因素 1.浓度对反应的影响 2.温度对反应的影响 3.催化剂对反应的影响说明:氧气的实验室制法这一课题,能用多种方法获得氧气,使学生在课堂上很有成就感,能很好地激发他们学习化学的兴趣,尤其是本课用过氧化氢溶液来制取氧气,操作简单方便,学生容易接受和掌握。
因此我增加了一些影响过氧化氢分解速率的对比实验,让学生在实验中体验成功的快乐。
通过对实验室用分解过氧化氢溶液制取氧气的讲解,使学生对气体制取的一般过程,包括发生装置和收集装置的选择都有很深的认识,这为后面学习二氧化碳的实验室制法打下基础。
通过对比实验,使学生对于影响过氧化氢分解速率的因素得到了很好的掌握,这也使学生感受到条件对于化学反应的重要性。
本课实验性很强,学生对此也能很容易接受,但在本课中书本对于催化剂的概念解释的很少,就只有“催化剂能改变化学反应的速率,但本身的质量和化学性质不变”这一句,能改变改变化学反应的速率学生都能很好的接受,但本身的质量和化学性质不变却很难通过书本的实验来加以证明。
为了解决此问题,我查阅了很多资料,发现能够催化过氧化氢分解的物质有很多,分析对比了许多物质,我选择了锈铁钉,其理由是:①锈铁钉比较容易找到;②现象明显;③它是难溶性的固体,能粗略称量其反应前后的质量;④反应后的剩余物不需要废液处理,绿色环保。
通过这一组实验的探究,不仅使学生对“催化剂在化学反应前后本身的质量和化学性质不变”有了很好的理解,还可以提高学生环保意识。
当然本课还存在很多不足之处,在以后的教学中要不断充实自己,使自己更进一步。