基础实验二二氧化碳的制取与性质实验报告
班级: 姓名: 日期:
实验名称:二氧化碳的制取与性质
实验目的:
1、初步学会在实验室中制取二氧化碳
2、了解实验室制取气体的一般思路
3、了解二氧化碳的物理性质与化学性质
实验用品:
铁架台(带铁夹) 大试管(25×200)一支 试管(15×150)四支 导管 长颈漏斗 集气瓶 玻璃片烧杯 酒精灯 胶头滴管 镊子
大理石 碳酸钠 稀盐酸 稀硫酸 澄清石灰水 蒸馏水 火柴 纸花 蜡烛
实验过程:
探究活动1:探究实验室制取CO2的反应原理
议一议:
做一做:
想一想:实验室制取二氧化碳气体的最佳反应是: 。
理一理:确定实验室制取气体反应原理应考虑的因素:
1、制得的气体要
2、反应 要容易满足
3、反应 要适中
4、 要低
实验室制取二氧化碳的反应原理
药 品:
化学方程式:
探究活动2:探究实验室制取CO2的装置
相信你会记得
相信你会选择
从下面的装置中选择合适的组合制取二氧化碳,你选择的发生装置是 收集装置是 依据是什么?
相信你会思考
确定二氧化碳气体发生装置应考虑的因素?
的状态
反应发生的
确定二氧化碳气体收集装置应考虑的因素?
二氧化碳的
二氧化碳的
相信你会总结:选择实验室里制取气体装置的依据
和 反应
的状态
发生装置 和 反应
反应 (是否需要 、 等)
收集装置 密度比空气的大:
密度比空气的小:
相信你会设计
根据给定的实验仪器,请你设计一套实验室制取二氧化碳的装置,并评价一下装置的优点
我的组合是:
探究活动3:探究CO2的验证方法和验满方法
友情提示:二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊、不燃烧也不支持燃烧
◆验证二氧化碳气体的方法:◆验满二氧化碳气体的方法:
探究活动4:制取一瓶二氧化碳气体
相信你会操作
实验室制取CO2的主要步骤:
1.按如图所示连接好仪器;
2 .检查装置的气密性;3.装入大理石、从长颈漏斗注入稀盐酸;
4.检验气体(通入澄清石灰水)。
5. 收集三瓶并验满气体。
活动与探究5:二氧化碳的密度是否大于空气?
相信你会归纳
活动与探究6:二氧化碳是否能与水反应?
相信你会归纳:二氧化碳的化学性质
1、不 、不 2、能与 反应:方程式
3、能与 反应:文字表达式
回顾与反思:
《氧气的制法与性质》实验报告
李俊
(2009级1班第8实验小组,电话:137xxxxxxxx)
一、实验目的与要求
1.掌握实验室制取和收集氧气的方法,并熟练掌握排水与排空气法的操作。
2.学习如何验证氧气的性质及其实验的操作技巧。
3.初步掌握本实验的演示教学方法。
4.加深对催化剂的认识。
二、实验原理
1.氯酸钾法:2KClO3△2KCl+3O2↑2.高锰酸钾法:2KMnO4
3.过氧化氢法:2H2O2
4.氧气的性质:K2MnO4+MnO2+O2↑2H2O+O2↑
在通常状况下,O2为无色无味的气体。在标准状况下,O2的密度(1.429g/L)比空气的平均密度(1.293g/L)大。不易溶于水(每升水溶解O2约30mL)。
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、仪器、材料与药品
硬质大试管、抽滤瓶、分液漏斗、玻璃弯管、酒精灯、火柴、水槽、集气瓶、毛玻璃片、橡皮软管、铁架台、玻璃棒、药匙、脱脂棉、托盘天平、燃烧匙、大烧杯、坩埚钳、细砂、试管及试管架;MnO2、KMnO4、30%H2O2、硫黄、木炭、铁丝、蜡烛、澄清石灰水。
四、实验步骤
1.氧气的制备与收集
(1)过氧化氢分解制备法
①安装实验装置如图:
②实验步骤:
a、检查装置气密性;
b、在蒸馏烧瓶中加入0.5-1.5gMnO2,用带有分液漏斗的塞子塞住烧瓶,分液漏斗中加入H2O2(与水各20mL稀释为质量分数15%);c、用排水法收集(氧气不溶于水)。反应开始后,待气泡快速、均匀冒出时开始收集,此时管中空气已排尽,当集气瓶冒出第一个大气泡时,表示已集满,这时用毛玻璃片盖住瓶口,移除水面,如此连续收集四瓶。
③实验现象描述:
a、打开分液漏斗的活塞后,可以观察到有气泡迅速冒出;
b、同时观察到蒸馏烧瓶中出现烟雾。
④现象分析:
a、过氧化氢与滴入蒸馏烧瓶中与二氧化锰(催化剂)接触,迅速分解产生大量氧气和水蒸气形成了雾,从而看到水槽中气泡迅速冒出;
b、蒸馏烧瓶中产生了大量气体,二氧化锰固体颗粒被气流冲起形成烟。⑤关键技术:
a、控制好滴加过氧化氢的速率;
b、过氧化氢用前要用蒸馏水稀释至15%左右。
c、漏斗口一定要保持在液面以下,以免气体从漏斗排出,影响实验的进行。
⑥安全性分析:
a、溶液中过氧化氢过少,反应太慢,过多则因反应剧烈而引起喷发事故;
b、过氧化氢制氧气不用加热,常温下即可反应;
c、反应后的产物是氧气和水,不会污染环境,是一种比较绿色的制备氧气的化学方法;
d、30%的H2O2对皮肤有强烈的腐蚀作用,操作时应戴上防护手套。
(2)KMnO4加热分解制备法
①安装实验装置如图:
②实验步骤:
a、检查装置气密性;
b、取10克KMnO4加入硬质试管中,管口放脱脂棉,塞进单孔塞;c、点燃酒精灯后,先预热试管,然后集中在试管的中下部加热;d、用排水法或向上排空气法收集(氧气比空气密度大);
e、排空法需用带火星的木条验证氧气是否已经集满,若木条复燃,则集满,否则需要继续收集。
③实验现象描述:
a、观察到KMnO4颗粒在加热时有强烈的迸裂;
b、伴随有少量烟产生。
④关键技术:
a、在加热时,颗粒容易迸裂而从导气管冲进水槽,或致导气管堵塞,因此要在试管口放一团脱脂棉;
b、加热KMnO4时,缓缓向后移动酒精灯,保证高锰酸钾能够充分反应,增加氧气产量;
c、将导气管伸至集气瓶底部,尽量排尽空气。
⑤安全性分析:
a、用高锰酸钾分解制氧气的优点是不用催化剂,加热分解的温度要比氯酸钾法低;
b、加热时应将试管向下倾斜。
以上步骤可以记为:查—装—定—点—收—移
查—检查装置气密性
装—装药品
定—将试管固定在铁架台上
点—点燃酒精灯加热
收—
收集气体
移—实验结束先移导管,再撤酒精灯
2.O2的性质
(1)硫在氧气中的燃烧:S+02
①实验步骤:
取一洁净的燃烧匙,放入少量硫磺粉,酒精灯上加热至
燃烧,然后将燃着的硫匙缓缓伸进有O2的集气瓶中。
②实验现象:
a、硫磺粉在酒精灯上加热至燃烧时,在黑色背景下看到:发出微弱的淡蓝色火焰;
b、硫匙缓缓伸进有O2的集气瓶中可以观察到这时火焰颜色为明亮的蓝紫色,并伴有刺激性气体生成。
③注意事项:
a、为避免污染空气,将燃烧匙取出后及时淬入盛有冷水的大烧杯中。b、燃烧物定要放于集气瓶中央,切勿靠近瓶壁,以防集气瓶炸裂。
(2)炭在O2中的燃烧:C+O2
①实验步骤:
a、用坩埚钳夹取一小段木炭,在酒精灯上烧至红热;
b、缓慢将木炭伸进O2瓶中,观察实验现象;
c
CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O
②实验现象:
a、木炭伸进O2瓶中实验现象为:木炭燃烧的更剧烈,并发出白光,并伴有少量烟产生。
b倒入少量澄清石灰水,振荡后的实验现象为:石灰水变混浊。③注意事项:
燃烧物定要放于集气瓶中央,切勿靠近瓶壁,以防集气瓶炸裂。
(3)铁在02中的燃烧:3Fe+2O2
①实验步骤:
a、取一条细铁丝,砂纸擦亮后将铁丝缠绕于火柴棍上,充分利用火柴燃烧的热量将铁烧至红热;
b、点燃火柴,用坩埚钳夹住火柴一端,烧至火焰将尽时,竖直将其伸入到铺有一层细沙的O2集气瓶中,观察实验现象。SO2CO2Fe3O4装置同上
②实验现象:
a、空气中只能看到铁丝被烧红,火柴燃尽;
b、看到铁丝在氧气中燃烧,火星四射,并伴有少许烟产生,瓶壁可观察到有黑色的熔融物。
③注意事项:
a、燃烧物定要放于集气瓶中央,切勿靠近瓶壁,以防集气瓶炸裂;
b、集气瓶底一定要铺细砂,而不能用水代替。因熔铁落入水中,导
热不良,高温的熔融物会使集气瓶底炸裂。
铁在空气中不能剧烈反应,在氧气中能够反应强烈。
(4)蜡烛在氧气中的燃烧:CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O
①实验步骤:
a、用小刀截取4cm左右长蜡烛一段,放入燃烧匙,点燃后伸入用排空气法收集的氧气瓶中,观察蜡烛燃烧的实验现象;
b、向集气瓶中注入少量石灰水,振荡,观察实验现象。
②实验现象:
a、蜡烛在氧气中燃烧时火焰更加亮白;
b、瓶壁上有水珠出现;
c、振荡后集气瓶中出现混浊。
蜡烛是有机物,含有C、H元素,与氧气反应生成CO2和H2O,CO2能使澄清石灰水便混浊。
③注意事项:
a、为了鉴定水的生成,此瓶氧气必须是用排空气法收集;
b、燃烧物定要放于集气瓶中央,切勿靠近瓶壁,以防集气瓶炸裂。
五、讨论与研究
1、过氧化氢是液态,只需加入催化剂二氧化锰就可以反应,不需要加热,而且可以根据需要随开随停,并可以通过过氧化氢溶液的滴加速度来控制反应的速度和通过烧瓶内气体的冒出速度来判断反应速度,产物是水没有污染。
2、加热高锰酸钾制氧气的优点:能产生较为稳定的气流,反应速率适中,危险小。KMnO4加热的温度高于200℃,便有O2产生。缺点:原料价格高,氧元素利用率低,反应装置复杂,操作不当容易引起试管炸裂,固体废弃物对环境有负面影响。
3、加热氯酸钾+二氧化锰优点:氧元素利用率高,分解过程中无粉末飞扬。缺点:原料价格高,反应装置复杂,操作不当容易引起试管炸裂,固体废弃物对环境有负面影响,制取的氧气中混有较多氯气而有异味等。
六、相关文献与重点文献综述
1、氧气是在自然科学学习中系统地认识具体物质及其变化规律的开始,形成一个良好的思维习惯是本节课学法指导的关键,因此在教学过程中根据人的正常感观习惯,指导学生先按色、嗅、味、状态的顺序去认识氧气的物理性质,再通过自主阅读去了解氧气的溶解性和密度等物理性质,培养学生形成一个观察以及描述物质物理性质的正确习惯顺序。对氧气的化学性质,引导学生进行有目的的思维观察实验现象,学会如何观察、描述实验现象,并对实验现象进行分析,得出实验结论。通过碳、硫、铁与氧气的反应事实,归纳得出氧化反应与化合反应使学生的理性思维再一次得到升华。
2、氧气学法形成,对以后学习二氧化碳、以及酸、碱、盐等具体物质的性质、制法与用途提供了基础和保障,因此在学法上重在指导学生形成一种良好的正确的思维习惯。在讲解这一方面知识时要挖掘教材的素质教育的内容,科学安排教学程序,尽量使学生爱听、爱看、爱做、爱学,激发学生的学习兴趣,有利于学生积极思维和对知识点的记忆,另一方面结合社会生活的实际对学生思想教育的内容,激发学生学好化学知识。
3、“用双氧水和二氧化锰混合制取氧气”侧重于催化剂概念的教学;用“氯酸钾和二氧化锰混合共热制取氧气”侧重于基本实验方法和技能的教学;“单独加热高锰酸钾制取氧气”侧重于为中学化学的后续学习打下基础。
4、课堂教学设计必须从服务于学生的发展、促进学生学习方式的转变上出发,切合实际地激发学生的学习兴趣和动机,用化学的魅力去开阔学生的思维,让学生学会用科学探究的方法去自主学习。
七、参考文献
1.引自网页:作者陈学英.题名[怎样在“氧气的性质”的教学中增加学生动手实验的机会?].新思考,20xx年1月4日(国培计划).
2.引自网页:作者张崇委.题名[氧气的教学价值].20xx年山东省初中教师全员研修,20xx年8月2日(青岛经济技术开发区(黄岛区)第七中学).
3.引自期刊:作者曹志兵.题名[对新教材中“氧气制备实验”的教学思考].化学教学,20xx年,第11(期).
4.引自期刊:作者谢丽.题名[用化学的魅力去拓展学生的思维].全球教育展望,20xx年,第1(期).
礼县第四中学学生化学实验活动报告姓名班级实验日期组号组长同组人实验名称氧气的实验室制取与性质实验目的1现象实验室制取氧气的方法2加…
实验室制取氧气及其性质实验报告实验者实验日期一实验目的1掌握实验室制取氧气的方法2掌握氧气的性质二实验器材导气管试管集气瓶酒精灯水…
氧气的制取及性质实验报告单班级姓名同组人实验日期实验名称氧气的实验室制取与性质实验目的1现象实验室制取氧气的方法2加深对氧气性质的…
氧气的制备与性质实验探究报告一实验目的1熟悉实验室制取氧气的反应原理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…
化学实验报告一、用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳实验器材:大试管、单孔橡皮塞、导管、集气瓶、水槽、铁架台、铁夹实验药品:稀盐酸、石灰石…
二氧化碳的实验室制取与性质实验报告单班级组长同组者实验目的学习CO2的的实验室制取方法及性质实验仪器锥形瓶双孔橡胶塞长颈漏斗烧杯集…
二氧化碳制取实验报告一学习目标1知识与技能1了解实验室中制取CO2的药品和反应原理2探究实验室中制备CO2的装置3了解实验室中制取…
实验室制取二氧化碳及探究二氧化碳化学实验报告一用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳实验器材大试管单孔橡皮塞带胶皮的导管集气瓶水槽铁架台附铁…