过氧化氢制取氧气实验改进综述

1 氧气制法的实验改进

一、实验创新的理由：

采用往盛二氧化锰的容器中加人过氧化氢,反应非常剧烈, 速度很快, 不易控制。

若改用分液漏斗向盛二氧化锰的容器中缓慢滴人过氧化氢,反应速度也较快, 易致瓶塞漏气。若将大量二氧化锰加到哪怕是3% 的过氧化氢中,反应同样剧烈,也不容易控制。

二、实验创新的办法：

1. 装置的改进

用两个大注射器筒(可用双通管、塑料瓶等代替) , 将两个容器的下端口部用橡皮管连接构成连通器。在其中一个容器上塞上带导管的橡皮塞（如下图1）。

2. 催化剂的处理改进

将生的马铃薯按需要切成一定大小的块状或片状，代替 2 二氧化锰作催化剂备用（用生的马铃薯代替二氧化锰,反应速度虽然比不上二氧化锰,但马铃薯本身可以切成所需的形状和大小）。

3.方法步骤

检查装置的气密性,取下带导管的橡皮塞,将适量马铃薯放人容器中,塞紧橡皮塞。从另一容器口倒入适量的过氧化氢,过氧化氢通过橡皮管进入并与马铃薯接触, 立即反应产生氧气（如图2 所示）。将A端降低至液体与马铃薯分开,反应停止;升高A 端,过氧化氢与马铃薯接触,反应又进行。也可以在导气管的橡皮管处放一个止气夹,关闭止气夹, 反应停止,打开止气夹,反应发生。

三、实验创新的效果：

改进后的实验, 操作简单;发生装置容易自制,催化剂也容易找到而且可以循环使用, 节约药品;反应后的废液对环境无污染。比较适合学生分组实验。

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-可编辑修改- 过氧化氢溶液“制取氧气”实验的改进

1、前言

化学是一门以实验为基础的学科，实验在教学中的地位是非常重要的，而实验改进是完成实验教学不可或缺的一部分，化学实验能激发学生学习化学的兴趣和激情，还能培养和发展学生思维能力和创新能力，也是提高他们实践能力的重要方法和手段，实验教学为学生正确认识事物及其变化规律提供事实，又培养学生观察能力、分析问题和解决问题的能力和方法。

氧气的实验室制法是初中化学中的传统实验, 也是学生掌握气体的制取和设计思路的基础。在教科书九年级上册课题3“制取氧气”中安排的实验是过氧化氢溶液的分解: (1)在试管中加入5mL5 % 的过氧化氢溶液, 把带火星的木条伸入试管, 木条是否复燃? (2)微微加热装有过氧化氢溶液的试管, 有什么现象发生? 把带火星的木条伸入试管, 观察发生的现象。(3)在另一支试管中加入5mL5% 的过氧化氢溶液, 并加入少量二氧化锰, 把带火星的木条伸入试管, 观察发生的现象。学者对用过氧化氢溶液制取氧气进行了实验改进，更符合新课标的理念。

2、实验的优化与改进

在教学实践中, 崔迎春等发现该实验存在一明显的缺陷：5%的过氧化氢溶液在加热到65℃以上时才有氧气放出，加热到80℃时才有较多氧气生成，但此时也有水蒸气与氧气一起逸出，使木条常常不能复燃。

改进后：“制取氧气”实验克服了原实验中存在的缺漏，(1) 按上图所示连接成装置，右倾装置让分液漏斗中的过氧化氢溶液滴入b中，观察气球不涨大。(2)小心加热b端，气球缓慢涨大。(3)。

-可编辑修改- 静置片刻，冷却至室温，左倾装置，让分液漏斗中的过氧化氢溶液滴入a 中，气球迅速涨大。(4)将气球中收集到的气体用带火星的木条

检验，带火星的木条复燃证明为氧气。具有以下的优点：现象更明显，具有可观察性, 装置的长导管起了很好的冷凝作用，使得加热后进入气球中的氧气较为纯净，木条的复燃现象明显；对比性强，通过a、b两侧的现象的显著比较，使学生能直观地领悟催化剂的作用和概念。

- 1 - 过氧化氢溶液制取氧气的装置

过氧化氢（H2O2）是一种有价值的氧化物，在医学和工业生产中都有广泛的应用。它可以被用来制取氧气，这在某些行业中可能是一项必不可少的任务。此，利用过氧化氢溶液制取氧气的装置可以被视为一种实用的设备，它可以有效地帮助生产和行业的发展和进步。

简单地说，过氧化氢溶液制取氧气的装置是一种机械设备，它由一个具有独立的系统的化学容器组成，用于从过氧化氢溶液中提取氧气。舍尔德装置是将过氧化氢水解成氧气、水和温和的热量的最常用装置。 仪器包括一个密封的容器，用于储存过氧化氢溶液，容器上面安装有一个用于将氧气抽出的泵；一个加热元件，用于加热溶液，以使其分解，并产生氧气；还有一个双环系统，用于将气体经过一次净化。

由于过氧化氢溶液制取氧气装置的使用，提供了一种高效的氧气抽取技术，可以为各种工业生产活动提供安全的气体供应。由于其易操作性和安全性，它在工厂、医院、科学实验室等多个领域得到了广泛应用。

从工作原理上看，这种装置的本质就是通过将过氧化氢溶液在高温下进行解离反应，从而分解氧气的技术。我们都知道，过氧化氢是一种活性高分子，在常温下也可以自发水解，但是当我们将温度提高到一定程度时，它可以产生大量的氧气，被抽出到空气中。

此外，这种装置也可以利用一些其他的化学反应，如吸收法、液体膜法和混合床法，通过分解过氧化氢获得氧气，这些反应操作都是 - 2 - 由控制器来控制的。

过氧化氢溶液制取氧气的装置除了可以从过氧化氢溶液中制取氧气之外，还可以制取其他气体。这就是说，除了氧气之外，还可以从这种装置中获取其他气体，如氢气、二氧化碳和一氧化碳等。使用这种装置不仅可以节省能源，而且可以获得十分清洁的气体，这也使得它在生产和行业中更有价值。

总之，过氧化氢溶液制取氧气的装置可以有效地将氧气从溶液中分离出来，从而满足各种工业生产活动的需要。它可以节省能源，获得清洁的气体，为生产和行业的发展和进步提供实用的装置。

“实验室双氧水制取氧气”实验的改进

常州市武进区牛塘初级中学 许燕

原理 过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成氧气

器材 铁架台、锥形瓶、分液漏斗、水槽、集气瓶、双孔塞、导管、双氧水（6%）、二氧化

锰

操作要点

（1）、在反应器中加入二氧化锰。

（2）、在分液漏斗中加入6﹪左右的过氧化氢（双氧水）水溶液

(3)、调节加入过氧化氢溶液的速度，使反应能保持较平稳地进行。

教学建议及说明

一、教材实验存在的问题

用教材中的实验方法制取氧气，效果不佳的主要原因是双氧水浓度低（6﹪左右），反

应速度慢，制取和收集氧气的时间长，由于氧气的量少，常常难使带火星的木条复燃。

若改用浓度较大的双氧水进行实验，由于升温效应反应速度加快，可导致反应液沸腾起

来，橡皮塞甚至会弹出，气流快速从导管中冲出，并夹杂有水雾。在催化剂作用下，双氧水

常温下分解放出氧气和热量，温度越高，浓度越大，分解就越快。一旦引发了分解，放出的

热会使物料温度升高，更能加快双氧水的分解速度，产生更多的气体，甚至导致反应难于控

制。

二、实验方案及实验装置

用废弃的塑料瓶替代实验室中的锥形瓶，用医用注射器（50mL）替代分液漏斗。

三、操作步骤

将针头插入橡皮塞，如图安装好仪器，检查装置的气密性后，在塑料瓶中放入适量的二

氧化锰（约一药匙），用注射器吸取约50mL6%-10%的过氧化氢水溶液，推动注射器加入双

氧水溶液，过一段时间后（约1-2分钟），检验产生的气体，用排水法收集氧气。

四、实验效果及其他说明

1、改进后的实验能有效防止产生的氧气给使用分液漏斗对实验操作的影响，不会导致装置

内压强过大，以致双氧水难以滴下，使实验操作不易进行。 2、改进后的塑料瓶与注射器容易寻找，成本低；使用时不会破损。

3、使用溶质质量分数为6%的过氧化氢水溶液产生的氧气较平缓，而为10%的过氧化氢水溶

液产生的氧气速度较快，可有效缩短课堂实验时间。 4、如果重新添加双氧水溶液时，不要直接抽拉活塞，避免水槽中的水倒吸，应将针筒直接