【加热高锰酸钾制取氧气。。课件】在化学实验教学中,通过加热高锰酸钾来制取氧气是一个经典且具有代表性的实验。该实验不仅能够帮助学生理解气体的制取原理,还能培养他们的实验操作技能和科学探究能力。以下是一份关于“加热高锰酸钾制取氧气”的教学课件内容,适用于初中或高中化学课堂。
一、实验目的
1. 掌握实验室制取氧气的基本方法之一。
2. 理解高锰酸钾分解反应的化学方程式。
3. 学会正确使用实验仪器,掌握气体收集的方法。
4. 培养观察实验现象、记录数据和分析结果的能力。
二、实验原理
高锰酸钾(KMnO₄)是一种紫黑色固体,在受热条件下会发生分解反应,生成氧气(O₂)、二氧化锰(MnO₂)和锰酸钾(K₂MnO₄)。其化学反应方程式如下:
2KMnO₄ → K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑
该反应属于分解反应,需要在加热条件下进行。
三、实验器材与药品
药品:
- 高锰酸钾(KMnO₄)固体
- 水(用于排水法收集气体)
器材:
- 试管
- 铁架台
- 酒精灯
- 导管
- 集气瓶
- 水槽
- 棉花(防止粉末进入导管)
- 玻璃片(用于盖住集气瓶)
四、实验步骤
1. 组装装置:将试管固定在铁架台上,连接好导管,并将另一端伸入水槽中的集气瓶内。
2. 加入药品:向试管中加入适量的高锰酸钾固体,并在管口塞上棉花。
3. 加热反应:用酒精灯对试管底部进行均匀加热,待有气泡连续冒出时开始收集气体。
4. 收集气体:采用排水法收集氧气,当集气瓶中充满气体后,先移出导管,再熄灭酒精灯。
5. 观察现象:注意观察试管内的颜色变化及气体的产生情况。
五、实验现象
- 颜色变化:高锰酸钾由紫黑色逐渐变为黑色(生成MnO₂)。
- 气体产生:有无色气体产生,可用带火星的木条检验是否为氧气。
六、注意事项
1. 实验前应检查装置的气密性,确保不漏气。
2. 加热时要先预热试管,避免因温度骤变导致破裂。
3. 收集完氧气后,应先移除导管,再熄灭酒精灯,防止水倒吸进入试管。
4. 实验过程中要注意安全,避免高锰酸钾粉末吸入或接触皮肤。
七、拓展思考
1. 如果改用其他含氧物质(如过氧化氢)能否制取氧气?它们的反应条件有何不同?
2. 为什么在加热高锰酸钾时要放棉花?
3. 除了排水法,还有哪些方法可以收集氧气?
八、实验结论
通过加热高锰酸钾可以成功制取氧气,此实验验证了高锰酸钾在受热条件下的分解反应,并掌握了气体的制取与收集方法,有助于加深对化学反应规律的理解。
九、课后练习
1. 写出加热高锰酸钾制取氧气的化学方程式。
2. 说明实验中为什么要用排水法收集氧气。
3. 如果实验中发现导管中有水倒流,可能是什么原因造成的?如何避免?
本课件内容可用于课堂教学、实验指导或学生自主学习,旨在提升学生的实验操作能力和科学思维水平。