氧气的制法
氧气是一种广泛应用于医疗、工业和科研等领域的重要气体。下面将从空气中提取氧气的制法进行介绍。
一、空气中氧气的含量和提取原理
空气是由氮气、氧气、水蒸气、稀有气体和其他微量气体组成的混合物。其中氧气的含量约为21%左右。
提取空气中的氧气有多种方法，常见的有分子筛吸附法、低温分离法和膜分离法等。其中，低温分离法是最常用的一种方法。
低温分离法是利用空气中氮气和氧气的沸点差异，通过降低温度将氮气液化，从而分离出氧气。这种方法的关键是通过连续降温过程，将空气分离成液氮和富含氧气的混合物，然后通过升温将液氮再次气化，最终得到纯净的氧气。
二、低温分离法的具体步骤
1. 压缩空气预处理：将空气通过过滤器去除其中的杂质和颗粒物，保证后续分离过程的顺利进行。
2. 压缩空气冷却：将预处理后的空气经过冷却器冷却，降低其温度。
3. 压缩空气分离：将冷却后的空气进一步压缩，然后通过换热器进行加热，使其达到适宜的分离温度。
4. 低温分离：将分离温度下的气体经过蓄冷器等设备进行连续冷却，使氮气液化并收集，而氧气则以气体形式存在。
5. 氮气回收：将液化的氮气进行蒸发，再通过压缩和冷却等步骤使其变为液态，从而实现氮气的回收利用。
6. 氧气提取：从低温分离过程中产生的氧气中去除残余的杂质和水分，得到纯净的氧气。
三、低温分离法的优势和应用
低温分离法具有操作简单、分离效率高、产品纯度高等优点，因此在制取氧气方面应用广泛。
1. 医疗领域：氧气在医疗中被广泛用于氧疗、麻醉、手术等方面，低温分离法制取的氧气能够满足医疗领域对纯净氧气的需求。
2. 工业领域：氧气在工业中被用于燃烧、氧化反应、冶炼等多个方面。低温分离法可以大规模制取氧气，满足工业生产的需要。
3. 科研领域：低温分离法制取的氧气纯度高，适用于科研实验室中对氧气的需求。
总结：
通过低温分离法可以从空气中提取氧气，具有操作简单、分离效率高、产品纯度高等优点。这种方法广泛应用于医疗、工业和科研等领域，满足了人们对纯净氧气的需求。未来随着科技的发展，氧气制取技术可能会有更多的创新和突破，为人类的生活和产业发展带来更多的便利和进步。
氧气的制法初三化学知识点姓名学号 一、氧气的实验室制法 1.反应原理 2KClO3 ∆2 MnO 2KCl+3O2↑2KMnO4∆ K2MnO4+MnO2+O2↑ 2.实验装置 凡用固体加热来制取气体，都可选用制氧气的装置 1)此实验所用仪器 试管、铁架台、集气瓶、水槽、酒精灯、带导管的橡皮塞 2)此装置的注意事项 ①.试管口要略向下倾斜，防止药品中的水分受热后变成水蒸气，遇冷成水倒流回试管底 部，合试管炸裂。 ②.导管伸入试管不宜过长，刚过橡皮塞即可，便于气体排出。 3)操作时的注意事项 ①.用排水法收集气体时，应注意当气泡连续均匀放出时再收集，否则收集到的气体中混 合。当集气瓶口有大量气泡冒出时，证明已满。 ②.停止反应时，应先把导管从水时撤出，再撤掉酒精灯，防止水槽中水倒流入试管底部， 使试管炸裂。 ③.若用高锰酸钾制取氧气，试管口要入一团棉花，防止加热时，高锰酸钾粉末进入导管， 堵塞导管。 3.收集方法 1)氧气不易溶于水——可用排水法收集 2)氧气密度比空气密度大——可用向上排空气法收集 *排气法收集时，导管要伸入集气瓶底部；排水法收集时，导管在瓶口即可。 4.实验操作步骤 （1）、检查装置的气密性。（2）装药品（3）固定在铁架台上（4）点燃酒精灯加热（5）收集气体（6）收集完毕，将导管移出水面 （7）熄灭酒精灯，停止加热。 概括为：查、装、定、点、收，移、熄 谐音记为：茶庄定点收利息 5.检验方法 1)用向上排空气法收集时，验满方法：用带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃， 证明已满。 2)用排水法收集时，验满方法：当瓶口有大气泡冒出时，证明已满。 3)验证一瓶气体是否为氧气的方法： ①.只有一瓶气体时，用带火星的木条伸入瓶内，若木条复燃，证明瓶内为氧气。 ②.两瓶以上气体，一般用燃着的木条，若木条燃烧更旺，则证明该瓶内氧气。 二、催化剂 要注意几点： 1.改变化学反应 ．．．．．．速率 ．．。“改变”既包括加快，又包含减慢之意，改变的只是“化学反应速率”，不会因为催化剂的使用，而使生成物的质量增加，催化剂也不能决定反应是否进行。 2.“在化学反应前后，催化剂的质量和化学性质不变”，“在化学反应前后不变”，在反应 中不一定不变。 3.催化剂要针对某个具本反应。某物质在这个反应里是催化剂，在另一个反应里可能是 生成物。 4.催化剂不是万能的，也不是唯一的。能起到加快氯酸钾分解的催化剂不是仅有二氧化 锰，用氧化铁也可以。 三、分解反应 特征是一变多 四、氧气的式业制法 原理：根据液态氮和液态氧的沸点不同，采用蒸发的办法得到大量的氧气，属于物理变化。 空气 降温 加热 液态空气 C︒ -196 蒸发 怎样用实验的方法鉴别氯酸钾与氯化钾？ 把10克干燥的氯酸钾与1克二氧化锰混合均匀后，装入干燥试管中加热，过一会儿停止加热，冷却后称得剩余固体的质量为8.6克。问： 1.氯酸钾分解的质量分数？ 2.反应后试管中所剩固体物质分别为何物？质量各是多少？ 氮气 氧气
九年级化学教案氧气的制法9篇 氧气的制法 1 [教学目标]： 1.了解实验室制取氧气的主要方法和原理，初步学会通过化学实验制取新物质的方法。 2.认识催化剂、催化作用及分解反应。 3.练习连接仪器的基本操作，动手制取氧气并试验氧气的性质。 [教学重点]：氧气的制法及实验操作。 [教学难点]：催化剂的概念 [教学时数]：2课时 第一课时 复习提问：现有一瓶无色气体，怎样证明这瓶气体是不是氧气？ 氧气有哪些性质和用途？ 引入课题：氧气这么重要，如何制取氧气呢？ 探讨：你知道怎样制取氧气？试想一想要得到大量氧气，可以以什么为原料？ 阅读：P38－39，大量制取氧气要考虑哪些因素？有哪些方法？这些方法在过程中是发生了什么变化？这些方法能否用于实验室中
制取氧气？为什么？ 实验室采用什么方法制取氧气较好呢？ 设问：如何挑选原材料？ 实验探究：过氧化氢在什么条件会产生氧气？学生填写表格并汇报： 实验 现象 原因 1. 2. 3. 讨论：如何使上述实验2检验出氧气？ 通过上述三个实验你认为哪个方法比较适合用于实验室制氧气？为什么？ 设疑：二氧化锰在反应中起什么作用？ 阅读：P35催化剂、催化作用 提问：怎样将上述实验中发生的化学反应表达出来？试写出文字表达式。
讲解：高锰酸钾也可通过化学反应制得氧气？ 演示：加热高锰酸钾并用带火星的木条检验？ 板书：写出反应的文字表达式 讨论：这三个化学反应是否是化合反应呢？为什么？它们有没有相似的地方？ 小结：分解反应类型 提问：它们与化合反应有什么区别？ 反应类型 反应物 生成物 化合反应 分解反应 课堂小结：学习完本节课后你有什么收获？ 巩固练习：P40 1 、 2 第二课时 复习提问：实验室制取氧气一般用的是什么药品？其反应原理的文字表达式怎样书写？ 设问：如果以高锰酸钾为原料制取氧气，你会用到什么仪器？这
初三化学《制取氧气》知识点总结氧气的制法(重难点) (1)实验室制法 ①原理：2KMn04=加热= 2K2MnO4+MnO2+O2↑ （a） 2KClO3 = MnO2 /加热=2KCl+3 O2↑ （b） 2H202 =MnO2=2H20+2O2↑ （c） ②发生装置的选择 选择发生装置的依据是：反应物的状态和反应条件等。 若选用原理(a)或(b)的反应,则选用典型的固体与固体反应且需要加热型的装置。 若选用原理(c)的反应,则选用典型的固体与液体反应且不需要加热型的装置。 ③收集方法及检验、验满、存放 a.气体的收集方法是跟气体的性质密切相关的。选择气体收集方法的依据是：该气体的水溶性、密度以及该气体是否具有毒性，能否与空气或水反应等。 排水法：适用于难溶于水、或不易溶于水、且不与水发生化学反应的气体。此法收集的气体较为纯净，但含有水蒸气。 向上排空气法：适用于相同状况下，密度比空气大且不与空气中任何成分发生反应的气体。操作时应注意将导管口伸到接近集气瓶瓶底处，便于将集气瓶内的空气排尽。同时，应在集气瓶的瓶口处盖上玻璃片，以便稳定气流。此法收集的气体较为干燥，但纯度较低。 向下排空气法：适用于相同状况下，密度比空气小且不与空气中任何成分发生反应的气体。操作时应注意将导管口伸到接近集气瓶底处，便于将集气瓶内的空气排尽。此法收集的气体较为干燥，但纯度较低。 由于氧气不易溶于水，且不与水反应，所以可以用排水法收集；又由于氧气的密度比空气略大，且不与空气中任何成分发生反应，因而还可以用向上排空气法收集。用排水法收集的氧气比较纯净，而用向上排空气法收集的氧气比较干燥。 b.检验：将带火星的木条伸人集气瓶中,若木条复燃,证明该气体是氧气. c.验满和存放：用排水法收集气体时，当有气泡从集气瓶口边缘冒出时，表明气体已收集满。用向上排空气法收集氧气时，将带火星的木条放在集气瓶瓶口，若木条复燃，表明气体已收集满。收集满氧气的集气瓶要用玻璃片盖住并正放在桌面上。 ④实验步骤 若选用原理(a)或(b)的反应，用排水法收集氧气，其实验步骤可以概括为“查”、“装”、“定”、“点”、“收”、“离”、“熄”个字，可用谐音记忆：“茶”、“庄”、“定”、“点”、“收”、“利”、“息”。 若选用原理(c)的反应，用排水法收集氧气，其实验步骤为：
氧气的制法 一、氧气的工业制法 原理：工业上大规模生产氧气广泛采用液态空气分馏法。首先使空气通过过滤器除去尘埃等固体杂质，进入压缩机压缩，再经过分子筛净化器除去水蒸气和二氧化碳等杂质气体。在这里分子筛可使氮气、氧气等较小分子通过，起到筛选分子的作用。然后进行冷却、降压，当温度降至—170℃左右时，空气开始部分液化进入精馏塔，根据空气中各气体的不同沸点进行分馏。液态氧的沸点比液态氮的沸点高，两者相比液氮更易气化。经多步分馏可以得到99％以上的纯氧，同时得到氮气和提取稀有气体的原料。这种方法工艺复杂。如果需用纯度不高的氧气，可用分子筛吸附法分离空气，制得氧气。特定的分子筛对氮的吸附能力比氧大，当空气通过分子筛床后，流出的气体含氧量较高，经多次吸附可得含氧70～80％的气体。这种方法是常温操作，循环周期短，易于实现自动化。另外，如需高纯度氧气，可采用电解水法生产，此法成本高，只适于小型生产。从空气中分离出的氧气，一般是加压贮存在天蓝色的钢瓶中，以供工业、医疗或其它方面使用。 二、氧气的实验室制法 1. 将某些含氧化合物加热分解是实验室制取氧气的主要方法。常用的含氧化合物为氯酸钾或高锰酸钾。用高锰酸钾制氧气的方法简便、安全，但是原料的价格较高，利用率低，高锰酸钾分解时化合态的氧元素没有全部转化成游离态的氧元素（即氧气）： 2KMnO 4 K 2 MnO 4 ＋MnO 2 ＋O 2 ↑ 2.用氯酸钾分解制氧气，如果单独加热氯酸钾，到356℃才熔化，400℃才开始缓慢分解放出氧气。为了加快氯酸钾的分解速度和降低分解温度，常常需要加入二氧化锰作催化剂： 3.当实验室用氯酸钾制氧气而没有二氧化锰时，可用少量的高锰酸钾代替。在反应中高锰酸钾分解产物二氧化锰（见化学方程式①）可以在氯酸钾的分解反应中（见化学方程式②）起催化剂作用。实验室制取氧气的装置如图。由于氧气不易溶于水，可用排水法收集；由于氧气的密度大于空气，可用向上排气法收集。验满的方法是：将带火星的木条接近集气瓶口，若木条复燃，证明集气瓶里已充满氧气。 4.另外，在实验室还可用其它化学反应制取氧气，如过氧化氢分解： 2H 2O 2 2H 2 O＋O 2 ↑ 5.过氧化钠（Na 2O 2 ）与水反应也可得到O 2 。过氧化钠等过氧化物是市场上“氧立 得”中产生氧气的主要物质。 三、制取氧气时的问题： 1.原理拓展
氧气的制法笔记整理（一） 一、工业制法——分离液态空气法（物理变化） 二、实验室制法 1.药品 ①KMnO 4 ②2KClO 3 （MnO 2） ③ H 2O 2 （MnO 2） [三种方案的药品] 2.反应原理： ①加热高锰酸钾： 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气2KMnO 4K 2MnO 4＋MnO 2＋O 2↑ ②加热氯酸钾和二氧化锰的混合物 ：氯酸钾氯化钾+氧气 2KClO 32KCl ＋3O 2 ↑ ③二氧化锰催化分解过氧化氢（双氧水）：过氧化氢 水+氧气 2H 2O 22H 2O+O 2↑ 3.仪器装置（以高锰酸钾为例） 固+固加热型（由药品的状态及反应条件决定的） （高锰酸钾、氯酸钾与二氧化锰混合物都是固体， 且反应条件都需要加热，所以都采用固+固加热型） 4.收集方法（由气体的密度及溶解性决定） ⑴排水法：（O 2不易溶于水） ⑵向上排空气法：（O 2 密度比空气大） △排水法的优点是：①易于收集到比较纯的气体 ②便于观察气体是否收集满 排水法时集气瓶要装满水，瓶底不能留有气泡的作用是排尽集气瓶内的空气，才能收集到纯净的氧气。 △排空气法除了考虑气体的密度之外， 还必须考虑①气体是否有毒 ②气体能否与空气发生反应③气体的密度是不是与空气接近，以上这些情况的气体都不能用排空气法收集。 5. 验满和检验 （1）验满：排 水 法：当集气瓶口旁有气泡冒出时，证明氧气已集满 向上排空气法：用带火星的木条放在集气瓶口， （2）检验：将带火星的木条伸入集气瓶中， 6.注意事项： ①铁夹夹在离管口约1/3处（防止受热不均匀使试管破裂）；②试管口略向下倾斜（防止加热时生成的水倒流引起试管破裂）；③药品平铺在试管的底部（使药品受热均匀，反应更充分）④导管伸入试管不能太长，只能稍露出橡皮塞（便于气体排出，防止空气在试管内盘旋不排出，使收集到的氧气不纯）；⑤试管口应放一团棉花（防止高锰酸钾反应太快，冲入导管，堵塞导管）[氯酸钾制氧气时不需要放棉花]；⑥先给试管预热后才集中火焰在药品下方部位进行加热；⑦集气瓶预先装(1)发生装置 (2)收集装
氧气的制法和氧气的性质 一、氧气的制法 氧气的制法可以分为物理的和化学的两种方法。 1. 物理法制氧 物理法制氧主要是通过空气压缩机将空气压缩，使其中的氧气浓度增加，然后将氧气分离出来。下面是具体的步骤： a、将空气通过进气管输送到空气压缩机中； b、空气压缩机将压缩器空气压缩到10-12atm； c、经过压缩的气体经过冷却，在润滑油分离器中将液态润滑油分离出来； d、将含有氧气的气体进入吸附器，并在毛细孔表面吸附，分离出氧气； e、通过再压缩，加热，干燥等工序，将氧气净化和增压至所需压力。 2. 化学法制氧 化学法制氧是利用某些物质或化学反应来制造氧气。下面是常见的两种化学法制氧的方法： a、过氧化氢法 过氧化氢是一种含有氧气的化合物，是通过将氢氧化物和过氧化固源反应得到。具体步骤如下： H2O2 + MnO2 → O2 + MnO(OH)2 b、氧化钾法 氧化钾法是一种利用氧化钾或双氧水来制造氧气的方法。具体步骤如下：
2KClO3 → 2KCl + 3O2 二、氧气的性质 1. 物理性质 氧气是一种无色，无味，无臭的气体，密度为1.429 g/L。在常温和常压下，氧气是一种二原子分子，其分子式为O2。 氧气的熔点为-218.79℃，沸点为-182.962℃。与其他气体相比，氧气在空气中的溶解度较低。 2. 化学性质 氧气具有强氧化性，是一种强烈的氧化剂。它可以与大部分金属形成金属氧化物，同时也可以氧化非金属物质。 在高能环境下，氧气可以参与许多化学反应，例如燃烧、爆炸等。在火焰中，氧气是燃料燃烧的必需品。 氧气还可以发生氧化还原反应，如： Zn + O2 → ZnO 3. 生物性质 对于生物体来说，氧气是必不可少的。氧气可以直接参与人体的呼吸过程，同时还可以驱动许多重要的生化反应，例如细胞的产能等。 但是，如果氧气摄入过度，也会对身体产生危害。氧化作用过强会导致人体损伤，促进衰老，引起疾病。 总之，氧气是一种重要的物质。它可以通过多种方法制造，具有许多重要的物理和化学性质，同时对生物体起着重要的作用。
氧气的制法及用途 一.氧气的实验室制法： （一）方法一：双氧水（过氧化氢）制取氧气 固体： 1.药品反应条件不加热。 溶液 催化剂：定义又叫（）催化剂在化学反应中起作用。 注意：①（催化剂参加反应，但不是反应物，又不是生成物） 一变： ②特点二不变：应用：探究催化剂 ③作为催化剂的物质，催化剂仅针对某一反应，并不是所有反应的催化剂，也不是只专用于催化剂，例如二氧化锰在其他反应中还为反应物、生成物。 ④催化剂不能改变生成物的质量，不能决定反应的进行⑤某一反应的催化剂可能不只一种 1、概念：在化学反应中能改变其他物质的反应速率（加快或变慢），但本身的化学性质和质量在反应 前后没有发生变化的物质。 2、特点：两不变（质量、化学性质）、一改变（反应速率） 2. 原理： 3. 仪器名称：发生装置：收集装置 B C D 如果用A图代替B图其优点是：可以控制反应的开始与结束，可以随时添加液体。 4.操作步骤 ①.安装仪器：自而，从到；长颈漏斗下端管口应，防止； 发生装置中的导管口应 ②检查装置气密性： ③放药品：先向锥形瓶中加，再从长颈漏斗中加； ④收集气体：a用排水法收集，依据是；导管应 待到管口有气泡均匀冒出时方可收集，因为刚排出的是空气。当瓶口有有气泡逸出时，说明满了。应用玻璃片盖住瓶口，小心地移出水槽 b用排气法收集，依据是；导管应要伸入接近 集气瓶底，目的是有利于集气瓶内空气排出，使收集的气体更纯。 用来验满。 ⑤放置：盛满氧气的集气瓶应放在桌上。(密度比空气大) （防止气体逸出） ⑥鉴别：用带火星的木条伸入集气瓶内，发现木条复燃，说明是氧气； （二）方法二：用高锰酸钾、氯酸钾制取氧气 1.药品：紫黑色固体高锰酸钾（KMnO4） 或白色固体氯酸钾（KClO3）和黑色固体二氧化锰（MnO2）
氧气的制法与性质一、实验原理 1.高锰酸钾法：2KMnO 4 K2MnO4MnO2 + △ O2 + 2.过氧化氢法：2H2O22H2O + O2 ↑ 3.氧气的性质： 一般情况下，O2为无色无味的气味。在标准状况下，O2的密度（1.429 g/L）比空气的平均密度（1.293 g/L）大。不易溶于水（每升水溶解O2约30 mL）。 化学性质很活泼。除了稀有气体、活性小的金属元素如金、铂、银之外，大部分的元素都能与氧起反应，这些反应称为氧化反应，而经过反应产生的化合物（有两种元素构成，且一种元素为氧元素）称为氧化物。一般而言，非金属氧化物的水溶液呈酸性，而碱金属或碱土金属氧化物则为碱性。此外，几乎所有的有机化合物，可在氧中剧烈燃生成CO2与H2O。化学上曾将物质与O2发生的化学反应定义为氧化反应，氧化还原反应指发生电子转移或偏移的反应。 二、实验仪器及药品 大试管、锥形瓶、分液漏斗、单孔橡皮塞、双孔橡皮塞、30o玻璃弯管、120°玻璃弯管、酒精灯、火柴、垫木、水槽、集气瓶、毛玻璃片、橡皮软管、铁架台(配铁夹)、玻璃棒、药匙、脱脂棉、托盘天平、燃烧匙、大烧杯、坩埚钳、砂纸、细河砂、镊子、试管及试管架；MnO2、KMnO4、10% H2O2、硫黄、木炭、镁条、铁丝、蜡烛、澄清石灰水 三、实验过程 1．氧气的制取与收集 ①KMnO4加热分解法 用KMnO4分解制O2的优点是不用催化剂，加热分解的温度要比KClO3法低，操作方便、安全，适于学生分组实验。但由于KMnO4中的氧不能全部放出，故反应物的利用率较低。另外，KMnO4在加热时，颗粒容易迸裂而从导气管冲进水槽，或致导气管阻塞。防止的办法就是在试管口放一团脱脂棉即可。 首先检查装置的气密性。检查完后，取7.5g KMnO4入硬质试管中，管口放好脱脂棉后，塞紧单孔塞。否则，药品会随产生的气流喷向试管口。然后再准备2只集气瓶，装满水后用毛玻璃片横切瓶口，盖住以不留水泡为度，然后依次倒置于水槽中。装置如下图，点燃酒精灯后，先均匀预热试管，然后集中在试管的中下部加热，导气管开始有气泡冒出，待气泡快速、均匀冒出时，即表示管中空气排尽，这时将导气管伸进集气瓶集气。当气泡量略有减小时，可移动酒精灯向试管底部加热。当集气瓶口冒出第一个气泡时，表示已集满O2， MnO2
氧气的制法 氧气是一种广泛应用于医疗、工业和科研等领域的重要气体。下面将从空气中提取氧气的制法进行介绍。 一、空气中氧气的含量和提取原理 空气是由氮气、氧气、水蒸气、稀有气体和其他微量气体组成的混合物。其中氧气的含量约为21%左右。 提取空气中的氧气有多种方法，常见的有分子筛吸附法、低温分离法和膜分离法等。其中，低温分离法是最常用的一种方法。 低温分离法是利用空气中氮气和氧气的沸点差异，通过降低温度将氮气液化，从而分离出氧气。这种方法的关键是通过连续降温过程，将空气分离成液氮和富含氧气的混合物，然后通过升温将液氮再次气化，最终得到纯净的氧气。 二、低温分离法的具体步骤 1. 压缩空气预处理：将空气通过过滤器去除其中的杂质和颗粒物，保证后续分离过程的顺利进行。 2. 压缩空气冷却：将预处理后的空气经过冷却器冷却，降低其温度。 3. 压缩空气分离：将冷却后的空气进一步压缩，然后通过换热器进行加热，使其达到适宜的分离温度。 4. 低温分离：将分离温度下的气体经过蓄冷器等设备进行连续冷却，使氮气液化并收集，而氧气则以气体形式存在。
5. 氮气回收：将液化的氮气进行蒸发，再通过压缩和冷却等步骤使其变为液态，从而实现氮气的回收利用。 6. 氧气提取：从低温分离过程中产生的氧气中去除残余的杂质和水分，得到纯净的氧气。 三、低温分离法的优势和应用 低温分离法具有操作简单、分离效率高、产品纯度高等优点，因此在制取氧气方面应用广泛。 1. 医疗领域：氧气在医疗中被广泛用于氧疗、麻醉、手术等方面，低温分离法制取的氧气能够满足医疗领域对纯净氧气的需求。 2. 工业领域：氧气在工业中被用于燃烧、氧化反应、冶炼等多个方面。低温分离法可以大规模制取氧气，满足工业生产的需要。 3. 科研领域：低温分离法制取的氧气纯度高，适用于科研实验室中对氧气的需求。 总结： 通过低温分离法可以从空气中提取氧气，具有操作简单、分离效率高、产品纯度高等优点。这种方法广泛应用于医疗、工业和科研等领域，满足了人们对纯净氧气的需求。未来随着科技的发展，氧气制取技术可能会有更多的创新和突破，为人类的生活和产业发展带来更多的便利和进步。
第三节氧气的制法 【知识讲解】 一、氧气的实验室制法 1．反应物的选择 选择的原则：在实验室能达到的条件下，可以反应得到氧气的物质。 实验1：试管中加热氯酸钾，并用带火星的木条检验是否有氧气生成 播放视频 实验2：试管中加热二氧化锰，并用带火星的木条检验是否有氧气生成 播放视频 实验3：试管中加热氯酸钾和二氧化锰的混合物，并用带火星的木条检验是否有氧气生成 播放视频 通过观察以上三个实验能得出如下结论： （1）氯酸钾受热能分解，产生氧气。 （2）二氧化锰受热不能分解，不产生氧气。 （3）二氧化锰能促进氯酸钾受热分解产生氧气。 所以，实验室中可以用氯酸钾与二氧化锰的混合物来制备氧气。
2．反应装置的选择 （1）选择的依据是：① 能盛放固体粉末；②能加热；③有利于气体的收集 （2）实验室置备氧气的发生装置所需要的仪器：大试管、铁架台、单孔塞（带导气管） （3）实验室置备氧气的发生装置图 3．收集装置的选择 （1）选择的原则是：能得到纯净的、满足实验需求的氧气。 （2）常用方法：排水法和集气瓶口向上排气取气法。 （3）实验室制备氧气的收集装置图。 4．实验室制备氧气的注意事项播放视频
5．其他常用来在实验室中制备氧气的方法有：（1）高锰酸钾热分解法： 加热 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 （2）过氧化氢催化分解法： 二氧化锰 过氧化氢水+氧气 二、催化剂和催化作用
1．定义：在化学反应里能改变()其它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，叫催化剂。 2．特征： （1）催化剂是改变化学反应的速率，而不是加快化学反应 （2）催化剂参加化学反应 （3）催化剂在化学的反应前后的化学性质和质量不发生变化，但是物理性质一般发生变化 （4）催化剂是针对特定的反应而言的，说二氧化锰是催化剂是没有意义的，而应该说二氧化锰是氯酸钾受热分解的催化剂 3．催化剂的意义：调整反应速率。 例如：加快合成氨反应的速率，减缓橡胶老化的速率。 三、氧气的工业制法烧 1．原理：分离液态空气 2．意义：大量制取氧气满足工业和医疗等方面的需求 四．分解反应 1．定义：由一种物质生成两种或两种以上其它物质的反应，叫分解反应。
关于氧气的制法 （一）工业制法：分离液态空气（利用液态氮和液态氧的沸点不同进行分离，所以是物理方法） （二）实验室制法： 1．实验室制取氧气三种原理的比较：（都是分解反应） （1）氯酸钾氯化钾+氧气 （氯酸钾白色固体，二氧化锰黑色固体，氯化钾白色固体） （2）过氧化氢水+ 氧气 〔过氧化氢溶液一种液体混合物，但反应物是其中的过氧化氢〕 （用该方法制取优点：简便、节能、环保。〕 （3）高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 （高锰酸钾暗紫色固体，生成物锰酸钾以及二氧化锰都是固体） （用该方法制取缺点：不简便、不节能、不环保。） 2.实验室制取氧气发生装置的选择（依据反应物的状态和条件） 九年级化学实验室制取气体的发生装置主要是以下两套。 （A）（B） （1）过氧化氢溶液分解用B装置（固液不加热型）。 a.如果将长颈漏斗换成分液漏斗或注射器。这样既能控制反应的速率又可随时控制反应的发生和停止。 b.长颈漏斗可以不要，但一旦使用必须将长颈漏斗插入液面以下，防止气体从长颈漏斗口逸出） c.图中的锥形瓶可以换成烧瓶，广口瓶，大试管（用大试管时必须用铁架台固定） （2）高锰酸钾加热分解用A装置（固固加热型）。 氯酸钾和二氧化锰混合加热分解也用A装置（固固加热型）。 （注意点：用高锰酸钾制氧气时，应在试管内导管口处塞一小团疏松的棉花。目的防止高锰酸钾粉末进入导气管。）3．实验室收集氧气方法的选择。（依据气体的溶解性和气体的密度以及气体的稳定性） （1）排水集气法（因为氧气不易溶于水） （该方法优点：收集气体比较纯。缺点：气体不干燥） （注意点：用排水法收集时导气管口不宜伸入集气瓶中太多，这样不利于观察气体发生的情况。一般伸入瓶口2—3厘米处。）
一、氧气的工业制法 1．原料：原料是空气。 2．原理：利用液态氮的沸点比液态氧的沸点低的原理。先将空气在低温条件下加压变为液态，再将液态空气缓缓升温至196 ℃左右，氮气首先达到沸点从液态空气里蒸发出来，剩下的主要就是液态氧了。 3．方法：分离液态空气，其过程可以简单地表示如下： 氧气 升温至183℃ 氮气 空气 液态加压 降温 4．贮存：氧气贮存在蓝色钢瓶中。 注意：工业上以空气为原料制取氧气，原料来源广泛，所制得的氧气价格较低。工业上在制取氧气的过程中，没有新物质生成，属于物理变化。 二、氧气的实验室制法 1．用高锰酸钾或氯酸钾制氧气 （1）药品的颜色、状态 高锰酸钾是一种暗紫色固体，氯酸钾是白色粉末状固体，二氧化锰是黑色粉末状固体。 （2）反应原理 ①2KMnO 4K 2MnO 4+MnO 2+O 2↑ ②2KClO 3 2KCl+3O 2↑ 注意：①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反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂（又叫触媒）。催化剂在化学反应中所起的作用叫做催化作用。MnO 2对KClO 3的分解反应起催化作用。 ②由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应，叫做分解反应。 （3）实验装置（如图所示）
仪器名称：a．酒精灯，b．试管，c．铁架台（带铁夹），d．导管，e．集气瓶，f．水槽。 注意：①药品要平铺在试管底部，均匀受热。 ②试管口要略向下倾抖，防止药品中的水分或反应生成的水受热后变成水蒸气，遇冷凝结成水滴倒流回试管底部，使试管炸裂。 ③铁架台上的铁夹要夹在试管的中上部（或距离管口1/3处）。 ④试管内的导管稍伸出橡皮塞即可，便于气体导出。 ⑤集气瓶充满水后倒放入水槽中（瓶口要在水面下）。 ⑥加热时要先使试管均匀受热，然后用酒精灯外焰对准药品所在部位加热。 ⑦用排水法收集气体时，应注意当气泡连续均匀冒出时再收集，否则收集的气体中混有空气，当集气瓶口有大气泡冒出时，证明已收集满。 ⑧停止加热时，应先把导管从水里撤出，再熄灭酒精灯。如果先熄灭酒精灯，试管内气体温度降低，压强减小，水槽中的水就会倒吸入热的试管内，使试管炸裂。 ⑨用高锰酸钾制氧气时，试管口要放一小团棉花，防止加热时高锰酸钾小颗粒进入导管，不利于气体的导出。 ⑩盛氧气的集气瓶应盖上玻璃片正放，因为氧气的密度大于空气的密度，正放可减少气体逸散。 （4）收集氧气的方法 ①氧气不易溶于水，可用排水法收集。 ②氧气密度比空气大，可用向上排空气法收集。 注意：a．凡不与空气中的氧气、氮气等成分反应的气体，均可用排空气法收集。相同状况下，密度比空气大的气体可用向上排空气法收集，密度比空气小的气体可用向下排空气法收集。若与空气的密度相近或有毒的气体，一般不宜用排空气法收集。 b．用排空气法收集气体时，应将导管伸到接近集气瓶底部，以便于空气的排出。 c．用排水法收集的氧气比向上排空气法收集的氧气更纯净；用向上排空气法收集的氧气比排水法收集的氧气更干燥。 （5）实验步骤 ①检查装置的气密性。 ②向试管内装药品，将药品平铺在试管底部，用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管口（用高锰酸钾制取氧气，还要在管口放一小团棉花）。
主讲： 黄冈优秀化学教师程为民 知识强化 一、知识概述 1、常握氧气的工业制法和实验室制法； 2、常握氧气的物理性质和化学性质； 3、了解氧气的用途； 二、重难点知识剖析 （一）氧气的工业制法 工业上制大量的氧气，主要是通过使空气液化，再分离液态空气而制得，这是物理方法，其主要过程为： （二）氧气的实验室制法 1、反应原理 (1)加热高锰酸钾制取氧气： 高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气 (KMnO 4) ( K 2 MnO 4 ) (MnO 2 ) (O 2 ) (2)分解过氧化氢制取氧气： 过氧化氢水＋氧气 (H 2O 2 ) (H 2 O) (O 2 ) 2、实验装置：（以加热高锰酸钾制氧气为例，如图所示） 氧气的制法和氧气的性质
3、操作步骤： ①检查装置的气密性。 ②把药品装入试管内，使用高锰酸钾作反应物时在试管口放一团棉花。 ③把试管固定在铁架台上，将集气瓶装满水并倒立在盛水的水槽中。 ④点燃酒精灯，加热药品。 4 5 6、验满：若用向上排空气法收集氧气，验满时，取一根带火星的木条，放在集气瓶口，若木条复燃，则证明氧气已集满。 7、放置：因为氧气的密度大于空气的密度，故应正放在桌面上。 8、注意事项：
①在用高锰酸钾制取氧气时，试管口应略向下倾斜，原因是防止加热时药品中的湿存水倒流炸裂试管。 ②铁夹应夹在距试管口1/3处，原因是利于加热。 ③导管伸入试管内要刚露出橡皮塞，原因是利于排出产生的气体。 ④用排水法收集氧气时，不宜立即收集，待有连续均匀的气泡产生时再收集，原因是开始的气泡是试管内的空气，若立即收集则氧气不纯。 3、催化剂不能使不能发生的反应进行反应。 4、催化剂具有专一性。二氧化锰是双氧水分解的催化剂，但不一定是其它反应的催化剂。 （四）氧气的物理性质
实验一 氧气的制法和性质 一、 实验目的 1. 掌握实验室制取和收集氧气的方法及其性质实验的操作技巧； 2. 初步掌握本实验的演示教学方法。 二、 实验原理 O 2的制取有4种方法： 1.氯酸钾法：2KClO 3 === 2KCl + 3O 2↑ 2.高锰酸钾法：2KMnO 4 === K 2MnO 4 + MnO 2 + O 2↑ 3.过氧化氢法：2H 2O 2 === 2H 2O + O 2↑ 4.过氧化钠法：2Na 2O 2 + 2H 2O === 4NaOH + O 2↑ 由于氯酸钾法和过氧化钠法反应剧烈，实验安全性不够，所以本次实验只用高锰酸钾法和过氧化氢法制取O 2。 通常状况下，O 2为无色无味的气体，不易溶于水（每升水溶解O 2约30mL ），故能用排水集气法收集O 2。在标准状况下，O 2的密度（1.429g/L ）比空气的平均密度（1.293g/L ）大，所以也可以用向上排空气法收集O 2。但是由于排水法收集到的氧气纯净度比较高，故本实验选择用排水集气法收集制得的氧气。 氧气的化学性质很活泼。它不仅可以助燃，而且在点燃或高温条件下可以和大多数金属、非金属发生反应，放出大量热。 三、 实验仪器与药品 酒精灯，硬质大试管，铁架台，玻璃弯管，橡皮软管，水槽，集气瓶，具支锥形瓶，分液漏斗，橡皮塞，玻璃棒，烧杯，脱脂棉，燃烧匙，药匙，坩埚钳，试管夹，托盘天平； MnO 2，KMnO 4，30%H 2O 2，硫黄，木炭，细铁丝，蜡烛，澄清石灰水。 四、 实验内容 1. 氧气的制取与收集 （１）KMnO 4加热分解法 实验装置如下图所示： MnO 2 △ △ MnO 2
主要内容：氧气的制取 一、氧气的制法 （一）氧气的工业制法 工业制取氧气的方法：分离液态空气制取氧气。利用空气中氧气、氮气的沸点不同，将液态空气蒸发，由于液氮的沸点比液氧低，所以氮气先蒸发出去，剩余的主要就是液氧了。此变化是物理变化，不是分解反应。 富氧膜技术获得氧气：在一定压力下，让氧气通过具有富集氧气功能的薄膜，可以得到含氧量较高的空气。利用这种膜进行多级分离，可以得到含90％以上的氧气的富氧空气。 （二）实验室制取氧气 实验室制取物质的原则和特点：原料便宜、操作简单、反应速度适中。 一、分解过氧化氢溶液（双氧水）制取氧气 常温下，过氧化氢的分解速率很慢，二氧化锰在过氧化氢分解反应中起了加快化学反应速率的作用，实验后测得二氧化锰的质量和化学性质都没有改变，化学上把二氧化锰这种改变化学反应速率的作用叫催化作用，能起催化作用的物质叫该反应的催化剂。 催化剂：在化学反应里能改变其它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发生变化的物质。 注意：①定义中的“改变”包含的意思是加快或者减慢。 ②催化剂又称为触媒。 ③催化剂不会改变生成物的量，而只是改变了化学反应的速率而已。 ④催化剂在反应前后，质量和化学性质不变，物理性质可能发生改变。 ⑤催化剂必须具体到某个化学反应，不能说二氧化锰是催化剂或者二氧化锰能加快化学反应速率，应该说成：二氧化锰是过氧化氢分解制取氧气的反应的催化剂。 催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用。 二、加热氯酸钾、高锰酸钾制取氧气 制取氧气反应原理： ①加热氯酸钾和二氧化锰的混合物 文字表达式：氯酸钾氯化钾＋氧气 符号： KClO3 KCl O2 氯酸钾是白色固体，二氧化锰是黑色粉末。二氧化锰是氯酸钾制氧气的催化剂。 ②加热高锰酸钾 文字表达式：高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气
氧气的制法和氧气的性质
主讲：黄冈优秀化学教师程为民 知识强化 一、知识概述 1、常握氧气的工业制法和实验室制法； 2、常握氧气的物理性质和化学性质； 3、了解氧气的用途； 二、重难点知识剖析 （一）氧气的工业制法 工业上制大量的氧气，主要是通过使空气液化，再分离液态空气而制得，这是物理方法，其主要过程为： （二）氧气的实验室制法 1、反应原理 (1)加热高锰酸钾制取氧气： 高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气 (KMnO4) ( K2MnO4) (MnO2) (O2) (2)分解过氧化氢制取氧气： 过氧化氢水＋氧气 (H2O2) (H2O) (O2) 2、实验装置：（以加热高锰酸钾制氧气为例，如图所示） 氧气的制法和氧气的性质
3、操作步骤： ①检查装置的气密性。 ②把药品装入试管内，使用高锰酸钾作反应物时在试管口放一团棉花。 ③把试管固定在铁架台上，将集气瓶装满水并倒立在盛水的水槽中。 ④点燃酒精灯，加热药品。 ⑤收集气体。 ⑥把导气管从水槽中移出水面。 ⑦熄灭酒精灯。 4、收集方法： ①排水集气法（因为氧气不易溶于水）。 操作要点：把盛满水的集气瓶（无泡）倒立在水中，排水充气，取出放置。 ②向上排空气法（因为氧气的密度略大于空气）。 操作要点：使导气管尽量伸入集气瓶底便于排尽空气。 5、检验：将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，证明瓶内气体是氧气。
(七) 物理性质和化学性质 1、物理性质：物质不需要发生化学变化就能表现出来的性质。物质的物理性质有的可以直接感观：如颜色、状态、气味等；有的需要用仪器测量：如熔点、沸点、硬度、密度等。例如：金刚石硬度大，把它加工成钻石十分困难；常温下石蜡是固态的；食盐能溶解于水。这里的“硬度大”“固态”和“能溶解于水”就分别是金刚石、石蜡和食盐的物理性质。有的物理性质是在物理变化中体现出来的，如在标准状况下水的沸点为100℃，通过水沸腾这一物理变化由仪器可测知其沸点。 2、化学性质：物质在化学变化中表现出来的性质。如灼热的金刚石能在液态氧气中燃烧、石蜡能在空气中燃烧、二氧化硫能使紫红色高锰酸钾溶液褪色、铁能在潮湿的空气中生锈等就分别是金刚石、石蜡、二氧化硫和铁的化学性质。化学性质包括可燃性、稳定性、氧化性、还原性、酸碱性等。 [注意]物质的物理性质是物质固有的属性，物质的化学性质只有发生化学变化时才表现出来。化学性质与物理性质的区别：是否通过化学变化表现出来。 (八)几种化学反应类型：氧化反应、化合反应和分解反应 1、氧化反应 物质跟氧发生的化学反应属于氧化反应。例如，碳、石蜡、铁与氧气发生的反应都属于氧化反应。
氧气的制法 ①、发生装置： 反应物是固体，需加热，制气体时则用制O 2的发生装置。 ②收集方法：氧气密度比空气大用向上排空气法； 难或不溶 于水用排水法收集 气体的相对分子质量大于空气的平均相对分子质量（29）； 则气体密度大于空气密度 氧气的相对分子质量为32，由于 向上排空气法收集的氧气不纯，因此一般使用排水法收集 实验室制O 2的方法是：加热氯酸钾或高锰酸钾（方程式） KClO 3—— _________ KMnO 4—— ______ _ 反应步骤：a. 检验反应装置的气密性； b. 按照要求安装反应仪器； c. 装入反应物质，注意，反应物质为粉末状的，应该用药匙或者纸槽； d. 首先预热，然后对准固体下方固定加热； e ．如果用排水法收集，当导管连续、均匀放出气泡的时候开始收集气体； f. 用排水法收集时，反应结束应该首先将导管移出水面，然后熄灭酒精灯；（否则会使水倒流至试管中，可能使试管破裂） g. 待反应仪器冷却后，进行拆洗。 注意事项： ①如果反应物品为高锰酸钾时，发生装置中导管口部还需要塞上少量棉花，避免高锰酸钾粉末堵塞导管； ②试管应略微向下倾斜（防止冷凝水回流，使试管底部破裂），导管应略微深入试管； ③如果用向上排空气法收集，注意要用磨口玻璃片，并且导管口应该尽量伸入集气瓶底部。用带火星的木条置于集气瓶口验满。收集完毕，集气瓶正放于实验台上（氧气密度比空气大）。 工业上制制O 2的方法是：分离液态空气（物理变化） 原理：利用N 2、O 2的沸点不同，N 2先被蒸发，余下的是液氧（贮存在天蓝色钢瓶中）。 也可使用双氧水（过氧化氢溶液）制取氧气，装置如右图 反应为：________________________