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氧气的制取说课课件

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目录

氧气的性质

01

氧气制取的实验操作

03

氧气制取的教育意义

05

氧气的制取方法

02

氧气制取的原理

04

氧气制取的拓展应用

06

氧气的性质

01

物理性质

氧气在标准大气压下的沸点是-183℃，熔点是-218℃，是典型的低温气体。

氧气的沸点和熔点

氧气的密度比空气略大，约为1.429克/升，这使得氧气在自然界中不易扩散。

氧气的密度

在常温常压下，氧气在水中的溶解度较低，约为6.09毫升/升，影响水生生物的呼吸。

氧气的溶解性

化学性质

氧气能显著提高燃烧速度，是多数燃烧反应的必要条件，如铁在氧气中燃烧生成氧化铁。

助燃性

氧气是人类和其他动物呼吸过程中的必需品，支持细胞的氧化代谢反应，维持生命活动。

支持呼吸

氧气能与其他元素发生化学反应，形成氧化物，例如氢气在氧气中燃烧生成水。

氧化性

重要用途

医疗领域

氧气用于呼吸支持，如在手术和重症监护中，帮助患者维持正常呼吸。

工业生产

在钢铁制造中，氧气用于提高炉温，加速冶炼过程，提高生产效率。

潜水活动

潜水员使用氧气瓶进行深海潜水，保证水下呼吸安全，延长潜水时间。

氧气的制取方法

02

自然界中的氧气来源

植物通过光合作用吸收二氧化碳并释放氧气，是自然界中氧气的主要来源之一。

光合作用

海洋中的浮游植物进行光合作用，释放大量氧气，对全球氧气循环有显著贡献。

海洋的氧气释放

水中的藻类和微生物通过呼吸作用释放氧气，对维持水体和大气中的氧气平衡起着重要作用。

水生生物的呼吸作用

实验室制取氧气

通过电解水的方式，可以得到氧气和氢气，这是实验室中常见的制氧方法之一。

电解水制氧

使用催化剂二氧化锰，可以加速过氧化氢分解，从而在实验室中制得氧气。

过氧化氢分解制氧

在加热条件下，高锰酸钾会分解产生氧气，此法在化学实验中常用于演示氧气的生成。

高锰酸钾分解制氧

01

02

03

工业生产氧气

化学反应制氧

空气分离法

01

03

使用过氧化氢或氯酸盐等化学物质，在催化剂作用下分解产生氧气，常用于实验室或特殊场合。

通过低温蒸馏空气分离出氧气，是目前工业上大规模生产氧气的主要方法。

02

利用电解水的方式，通过电流将水分解成氢气和氧气，适用于小规模制氧。

电解水制氧

氧气制取的实验操作

03

实验器材介绍

氧气发生器是实验室制取氧气的常用设备，通过电解水或化学反应产生氧气。

氧气发生器

01

集气瓶用于收集产生的氧气，通常配有橡胶塞和导管，确保气体的密封和安全。

集气瓶

02

量筒和烧杯用于测量和盛放反应所需的液体试剂，如水或过氧化氢溶液。

量筒和烧杯

03

温度计用于监测实验过程中的温度变化，确保反应在适宜的温度下进行。

温度计

04

实验步骤详解

首先准备集气瓶、试管、铁架台等器材，并检查器材的完好性，确保实验顺利进行。

01

通过加热高锰酸钾或分解过氧化氢，产生氧气，演示化学反应过程。

02

利用排水法或向上排空气法收集产生的氧气，确保收集的氧气纯净且安全。

03

使用带火星的木条测试氧气，观察木条复燃现象，验证氧气的收集是否成功。

04

准备实验器材

制取氧气的化学反应

收集氧气

检验氧气

安全注意事项

进行氧气制取实验时，必须穿戴实验室防护服、护目镜和手套，以保护个人安全。

穿戴适当的防护装备

实验前仔细检查所有设备，确保无泄漏、损坏，以防止实验过程中发生危险。

操作设备前的检查

在制取氧气实验中，正确使用化学药品，避免接触皮肤或吸入有害气体。

正确使用化学药品

氧气制取的原理

04

化学反应原理

电解水制氧是分解反应的典型例子，通过电流将水分解为氢气和氧气。

分解反应

在实验室中，通过加热氧化汞可以得到氧气，这是典型的热分解置换反应。

置换反应

高锰酸钾在加热时分解产生氧气，过程中伴随着氧化还原反应，释放出氧气分子。

氧化还原反应

物理过程原理

通过降低空气温度至-196°C，利用不同气体的沸点差异，实现氧气和氮气的分馏。

液态空气分馏

利用氧气和氮气分子质量不同，通过多孔隔膜扩散，实现氧气的富集和提取。

气体扩散法

改变气体的压力，利用氧气和氮气在不同压力下的溶解度差异，进行分离。

压力变化法

制取效率分析

01

电解水制氧时，电流强度和电压的优化可提高氧气的产率，减少能耗。

02

使用高锰酸钾或过氧化氢分解制氧时，反应条件的控制对提高氧气产量至关重要。

03

通过低温蒸馏法从空气中分离氧气，优化冷凝和精馏过程能显著提升氧气的提取效率。

电解水制氧的效率

化学分解法效率

空气分离制氧效率

氧气制取的教育意义

05

科学探究能力培养

实验设计与操作

通过氧气的制取实验，学生可以学习如何设计实验方案，掌握基本的实验操作技能。

01

02

观察与记录

在制取氧气的过程中，学生需仔细观察实验现象，准确记录数据，培养科学