化学制取氧气课件PPT.pptx

化学制取氧气课件PPT

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目录

01

氧气的基本性质

02

实验室制取氧气方法

03

工业制氧技术

04

安全与环保

05

氧气的检测与储存

06

教学互动环节设计

氧气的基本性质

章节副标题

01

物理性质

氧气在标准大气压下的沸点为-183°C，熔点为-218°C，是液态和固态存在的关键温度点。

氧气的沸点和熔点

在常温常压下，氧气在水中的溶解度较低，约为6.04mg/L，影响水生生物的呼吸。

氧气的溶解度

氧气的密度比空气略大，约为1.429g/L，在相同条件下，氧气会沉于空气下方。

氧气的密度

01

02

03

化学性质

氧气具有助燃性，是支持燃烧的重要因素，例如在火箭推进器中作为氧化剂使用。

助燃性

人体和动物的呼吸过程需要氧气参与，氧气在细胞水平上参与能量代谢反应。

支持呼吸

氧气能与多种物质发生氧化反应，如铁在氧气中会生锈，形成氧化铁。

氧化反应

氧气的应用

氧气用于呼吸支持，如在重症监护室中为患者提供必要的呼吸治疗。

医疗领域

氧气在钢铁制造中用于提高炉温，加速冶炼过程，提高生产效率。

工业生产

潜水员使用氧气瓶进行深海潜水，确保水下呼吸安全。

潜水活动

液态氧作为火箭燃料的重要组成部分，提供必要的氧化剂以支持燃烧反应。

火箭推进

实验室制取氧气方法

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02

水的电解

水在通电条件下分解成氢气和氧气，遵循法拉第电解定律。

电解原理

01

介绍电解水所需的装置，包括电解槽、电极和电源等。

电解装置

02

详细描述电解水制取氧气的实验步骤，包括装液、通电、收集气体等。

实验步骤

03

强调实验中安全操作的重要性，如电极材料选择、电解液浓度等。

注意事项

04

高锰酸钾分解

高锰酸钾在加热条件下分解产生氧气，同时生成锰酸钾和二氧化锰。

高锰酸钾的热分解原理

将高锰酸钾置于试管中，加热至分解温度，收集产生的氧气气体。

实验操作步骤

实验过程中需注意加热温度控制，避免试管破裂和氧气收集过程中的爆炸风险。

安全注意事项

双氧水催化分解

01

双氧水在催化剂如二氧化锰的作用下分解产生氧气和水，是实验室制氧的常用方法。

02

将一定浓度的双氧水倒入试管，加入少量二氧化锰粉末，观察并记录氧气的生成过程。

03

实验过程中需注意双氧水的浓度和催化剂的用量，避免反应过于剧烈造成危险。

双氧水的分解原理

实验操作步骤

安全注意事项

工业制氧技术

章节副标题

03

空气分离法

通过降低空气温度至极低，利用不同气体沸点差异进行分离，从而获得氧气。

低温蒸馏法

使用选择性透过膜，根据气体分子大小和性质差异，实现氧气与其他气体的分离。

膜分离技术

利用分子筛在不同压力下对气体的吸附能力差异，周期性地分离出氧气。

压力摆动吸附法

液态空气分馏

空气压缩与冷却

首先将空气压缩并冷却至低温，使空气中的氮气和氧气液化，为分馏做准备。

氮气的副产品回收

在氧气被提取后，氮气作为副产品从塔顶回收，广泛应用于工业和医疗领域。

精馏塔分离过程

氧气的收集与纯化

液态空气进入精馏塔，在不同温度和压力下，氧气和氮气因沸点差异被分离。

从精馏塔底部收集氧气，通过进一步的纯化步骤去除杂质，获得高纯度氧气。

化学吸附法

分子筛技术

利用分子筛的吸附特性，通过物理或化学吸附作用分离空气中的氧气和氮气，从而获得高纯度氧气。

01

02

液态空气分馏

通过降低空气温度至液态，利用不同气体沸点的差异，进行分馏，分离出氧气和其他气体。

03

化学反应法

使用特定化学物质与氧气发生反应，通过化学反应的可逆性来吸附和释放氧气，实现氧气的制取。

安全与环保

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04

实验室安全操作

在制取氧气实验中，正确使用化学试剂，如过氧化氢和二氧化锰，避免误用或过量。

正确使用化学试剂

实验室应配备紧急洗眼器和安全淋浴设施，并确保所有人员知晓紧急情况下的应对程序。

紧急情况应对措施

实验人员应穿戴适当的个人防护装备，如防护眼镜、手套和实验服，以防化学物质溅射。

个人防护装备的使用

工业制氧安全措施

工作人员在操作制氧设备时必须穿戴防护服、护目镜和手套，以防意外伤害。

穿戴防护装备

01

对制氧设备进行定期的维护和检查，确保设备运行正常，避免因设备故障引发的安全事故。

定期设备检查

02

制定详细的泄漏应急预案，包括泄漏检测、报警系统和紧急疏散路线，确保在泄漏发生时能迅速应对。

泄漏应急处理

03

环保影响评估

分析制氧过程中可能产生的副产品，如氯气或氯化氢，评估其对环境的影响。

01

评估化学反应副产品

实时监测排放到大气中的气体浓度，确保符合环保标准，防止空气污染。

02

监测排放气体浓度

对制氧过程中产生的废水进行处理，确保无有害物质排放，并尽可能循环利用水资源。

03

废水处理与循环利用

氧气的检测与储存

章节副标题

05