过氧化氢溶液制取氧气的实验探究
制取氧气实验报告
制取氧气实验报告实验报告：制取氧气一、实验目的1. 了解并掌握过氧化氢分解制取氧气的原理及实验操作方法。
2. 培养实验操作的规范性和观察能力。
3. 学习气体的收集和实验现象的记录。
二、实验原理过氧化氢（H₂O₂）在二氧化锰（MnO₂）的催化作用下，分解生成水和氧气。
化学方程式为：2H₂O₂→2H₂O + O₂↑。
三、实验器材与试剂1. 器材：锥形瓶、带导管的单孔橡皮塞、集气瓶、水槽、玻璃棒、止水夹。
2. 试剂：过氧化氢溶液（浓度约为3%-6%）、二氧化锰。
四、实验步骤1. 准备实验器材：将锥形瓶清洗干净，并干燥。
2. 加入催化剂：在锥形瓶中加入少量二氧化锰，作为催化剂，加速过氧化氢分解产生氧气的速率。
3. 加入过氧化氢溶液：向锥形瓶中加入适量的过氧化氢溶液。
注意：不要将二氧化锰和过氧化氢溶液直接混合，以免提前发生反应。
4. 连接装置：将带导管的单孔橡皮塞塞紧锥形瓶口，确保导管一端伸入瓶内，另一端伸入水面下或水槽中的水中，以便收集氧气。
5. 开始实验：用玻璃棒轻轻搅拌过氧化氢溶液和二氧化锰的混合物，促使二者充分接触，从而引发化学反应。
观察到有气泡产生时，说明反应已经开始。
6. 收集氧气：待氧气气泡连续、均匀地冒出时，开始收集氧气。
将集气瓶倒置放在水槽中，用止水夹夹紧导管，使氧气充满集气瓶。
当集气瓶充满氧气后，取出集气瓶，正放在桌面上。
7. 实验结束：实验结束后，将实验器材清洗干净，整理实验台。
五、实验结果与分析1. 实验结果：通过实验操作，成功制取了氧气。
收集到的氧气充满集气瓶，且氧气性质活泼，能够支持燃烧和维持呼吸。
2. 实验分析：过氧化氢在二氧化锰的催化作用下，分解生成水和氧气。
实验过程中，观察到气泡产生，说明反应进行。
通过收集到的氧气性质活泼，验证了实验的成功。
六、实验结论本实验通过过氧化氢溶液分解制取氧气，实验操作简单，安全可靠。
实验结果表明，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下，能够顺利分解生成氧气。
分解过氧化氢制取氧气实验原理
分解过氧化氢制取氧气实验原理1. 实验的背景和意义嘿，大家好，今天咱们聊聊一个挺有意思的实验——分解过氧化氢制取氧气。
这个实验可不只是简单的化学反应，它可是有点儿科学小魔法的感觉！你知道吗，过氧化氢其实是一种相当常见的化学物质，我们在家里洗伤口时常用的那种小瓶子里的液体，就是它！它的化学式是H₂O₂，听起来很复杂，其实它的结构就像水一样，只不过多了一个氧原子。
想象一下，如果把水里的氢氢俩个小伙伴和氧氧俩个小伙伴合在一起，再多来一个氧，那就是过氧化氢，真是神奇吧？说到分解，它其实就是把一个东西拆成两个或多个小东西。
在我们的实验里，过氧化氢分解成了水和氧气，简单说就是H₂O₂变成H₂O和O₂。
你可以想象成一个大团子，突然变成了两个小团子——一个是水，一个是氧气！这可有趣了，氧气可是咱们呼吸的宝贝儿，没了它我们可活不成哦！所以，这个实验不仅有趣，还能让我们了解氧气是如何产生的，简直是边玩边学，一举两得！2. 实验原理2.1. 反应方程式咱们再来聊聊实验的原理。
分解过氧化氢其实是个化学反应，反应式是这样的：2H₂O₂ → 2H₂O + O₂。
看，这个反应式就是我们实验的“名片”，简单又明了！听起来简单，但是要让它发生可得费点功夫。
通常情况下，过氧化氢可不是那么容易就分解的，它就像个懒汉，总需要一点“推动力”。
2.2. 催化剂的作用这时候，催化剂登场了！催化剂就是那些神奇的小帮手，能加快反应速度，而不被消耗掉。
实验中，我们常常用的催化剂是二氧化锰（MnO₂）。
想象一下，它就像是反应中的“火箭推动器”，只要一加进去，过氧化氢就像喝了兴奋剂，迅速开始分解，冒出大量的氧气！反应开始的时候，液体会起泡泡，像是小朋友们在洗澡时的泡泡浴，热闹得很！一会儿工夫，整个实验室就充满了氧气的香气，简直让人想大喊“太好玩了！”3. 实验步骤和注意事项3.1. 实验步骤现在来讲讲这个实验怎么做。
首先，准备好过氧化氢和二氧化锰，然后找一个烧杯，慢慢把过氧化氢倒进去。
氧气的制取实验报告
氧气的制取实验报告实验名称：氧气的制取实验目的：掌握氧气的制取方法，了解氧气的化学性质和应用。
实验原理：1. 通过加热过氧化氢（H2O2），可分解得到水（H2O）和氧气（O2）。
2. 过氧化氢分解反应方程式：2H2O2 -> 2H2O + O2↑。
实验材料与仪器：1. 过氧化氢溶液（H2O2）2. 锥形瓶3. 减压法产气装置4. 温度计5. 水槽6. 火柴实验步骤：1. 准备好过氧化氢溶液，并倒入锥形瓶中。
2. 将锥形瓶倒置放入水槽中，确保瓶口完全浸没在水中。
3. 准备减压法产气装置，将装置的一端连接到锥形瓶的瓶口，另一端放入水中。
4. 记录初始水银柱位，然后将水槽内的水银柱高度调低，使水银柱与锥形瓶内的气体平衡。
5. 在水银柱中观察氧气气泡生成情况，并观察产气速度。
6. 观察氧气的颜色和气味。
实验结果与数据处理：1. 过氧化氢分解反应产生的氧气在温度和压力相同的情况下，与空气的体积比为2：1。
2. 计算出实验中氧气产生的体积，并与预期的理论值进行比较。
3. 比较实验中氧气的颜色和气味与已知的氧气性质进行对比。
实验注意事项：1. 实验操作中要注意安全，过氧化氢为氧化剂，避免与可燃物接触。
2. 氧气具有氧化性，避免与易燃物接触以免发生火灾。
3. 实验完成后，要及时清理实验装置，并注意保持实验室的通风良好。
实验结论：通过加热过氧化氢溶液，可以制取到氧气。
实验中观察到氧气呈无色、无臭的性质，与预期的氧气特性一致。
实验结果与理论值相符合，说明实验制氧过程成功。
分解过氧化氢制取氧气
步骤三：反应停止后，重新加入过氧化氢溶液，把 带火星的木条伸入试管。观察发生的现象。 现象：有大量气泡产生，带火星的木条复燃了
结论：二氧化锰（MnO2）仍然在起作用使过氧化 氢溶液分解产生氧气。
二氧化锰在反应中的作用
实验中应该注意什么呢？
1、实验前应首先检查装置的气密性；
2、当导管口有连续均匀的气泡产生时， 再收集气体；以防收到的气体不纯
3、取出后的集气瓶应正放。 4、若用排水法收集，集气瓶充满水时不能留 有气泡，若用向上排空气法时，导气管应 插到集气瓶底部。
随堂检测
1．工业上制取大量氧气的方法是 （Ｃ）
（A）加热氯酸钾 （B）加热高锰酸钾 （C）分离液态空气 （D）加热二氧化锰
探究：过氧化氢（H2O2）溶液制取氧气
步骤一：在常温下，把带火星的木条伸入过 氧化氢溶液的试管，观察木条是否复燃？ 现象：带火星的木条不能复燃 结论：常温下过氧化氢溶液分解很慢,放出 氧气少。
步骤二：向上述试管中，加入少量二氧化锰， 把带火星的木条伸入试管。观察发生的现象。
现象：有大量气泡产生，带火星的木条复燃了
“二不变”：本身 的质量和化学性质 在化学反应前后都 没有改变
催化剂应掌握 ⑴改变速率包括加快和减慢； ⑵化学性质和质量匀未改变，物理性质会改变； ⑶对某具体反应可作催化剂，并不是任何时候都
作催化剂。 ⑷同一反应可能有多种催化剂。 ⑸不能改变生成物的质量。 ⑹参加了化学反应。 6、催化作用 催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。
探究内容
现象
反应快慢
1、在试管A中加入约5mL过氧化
氢溶液，伸入带火星的木条， 无明显现象
初中化学实验“过氧化氢制取氧气”教学创新策略探究
教学篇•教学创新在化学学科中，实验占据着非常重要的地位，实验的改进和创新对于整个化学教学的提高起着不可替代的作用。
同时化学实验还能够激发学生学习的兴趣和热情，培养学生的实践能力和创新思维。
关于氧气制法是初中化学中最基本的一个化学实验，学生通过对这一部分内容的学习和实验的操作能够基本掌握气体的制取过程。
那么为了顺应新课标的要求，我们如何对初中化学中“过氧化氢制取氧气”这一实验进行更好的革新呢？下文将进行具体的阐释。
一、初中化学教材中关于“过氧化氢制取氧气”的缺陷（一）玻璃容器容易破碎，在连接装置时耗费的时间相对较长。
（二）实验时所用的装置的气密性过差，对于氧气的收集产生不利因素。
（三）实验过程中出现的反应没办法很好地控制，不能够实现随时发生和随时停止。
（四）在进行实验时关于药品的用量没有办法很好地进行控制，所以容易导致药品的浪费。
二、实验的优化（一）对实验装置进行改进用20毫升的注射器把过氧化氢溶液注入250毫升的输液瓶中，把二氧化锰配置成悬浊液，用20毫升的注射器注入到输液袋中，将输液瓶和输液袋通过输液管进行连接。
（二）反应过程的改进1.实验原理过氧化氢在二氧化锰作为催化剂的条件下分解生成了氧气和水。
2.实验药品改进首先是过氧化氢，我们采用的是利用20毫升的注射器把过氧化氢溶液融入250毫升的输液瓶中。
过氧化氢此时的浓度最好在15%左右。
然后进行了下列实验，通过实验找到关于过氧化氢的浓度对分解率的影响。
我们将四支试管加入了各0.5克的二氧化锰，然后分别和5%、10%、15%以及20%的过氧化氢溶液融合，当收集到50毫升的氧气时，对所用的时间进行记录。
结果得出了下表的数据：实验顺序1234过氧化氢溶液的浓度5%10%15%20%反应时间（s）63562216通过上表我们看出过氧化氢的溶度在比15%低时，反应相对较慢，而高于15%则反应趋于稳定，因此考虑到对反应速度的控制这一点时，我们在选用过氧化氢时，最好选择的过氧化氢浓度为15%。
用过氧化氢溶液制取氧气
明确所用的药品和反应的条件：
1、加热高锰酸钾（KMnO4）
2、常温下分解过氧化氢（H2O2）
3、加热氯酸钾（KClO3）
高锰酸钾
△
锰酸钾＋二氧化锰＋氧气
\
过氧化氢二氧化锰 水＋氧气
氯酸钾
二氧化锰 加热
制取原理
氯化钾＋氧气
分解过氧化氢溶液制取氧气
【探究实验】 (1)在试管中加入5％的过氧化氢溶液，不 用加热，把带火星的木条伸入试管，观察 木条是否复燃？
二氧化锰加快 液能迅速产生氧气。
催化剂：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。 催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用。
【小结】 (1)“一变”是指催化剂能改变其他物质的化学 反应速率，这里“改变”包括加快和减慢。 (2)“两不变”是指催化剂的质量和化学性质在 化学反应的前后没有改变。 (3)催化剂参加了化学反应。 (4)催化剂只能改变化学反应速率，不能增加或 减少生成物的质量。 (5)不同的反应需要不同的催化剂，同一个反应 也可选择不同的催化剂。 如过氧化氢分解制取氧气时,既可以选择二氧 化锰做催化剂,也可以选择铁锈、新鲜的土豆等 做催化剂。
3、研究表明，许多金属氧化物对氯酸钾的分解有催 化作用。下表是不同金属氧化物作催化剂，氯酸钾 剧烈反应时的温度。 氧化物 氧化铁 氧化铝 氧化铜 氧化镁 剧烈反应 490℃ 540℃ 350℃ 545℃ 时的温度 实验室用氯酸钾制取氧气，如果不用二氧化锰作催 化剂，最好选用（ ） A、氧化铁 B、氧化铝 C、氧化铜 D、氧化镁
课堂教学展示 典例剖析
例 下列关于催化剂的说法中，正确的是 ( D ) × A.加入催化剂能使反应速率加快
实验室用过氧化氢制取氧气
一、实验原理：
二、实验装置图：
三、实验药品及仪器：
药品：5%的双氧水，二氧化锰粉末
仪器：分液漏斗1支，双孔橡胶塞1个、导管，水槽1只，集气瓶100mL，毛玻璃片，小木条，火柴1盒
四、实验步骤:
1.连接好实验装置，检查试验装置气密性
2.在锥形瓶中加入少量的二氧化锰粉末，塞紧橡胶塞，再分液漏斗中加入适量的过氧化氢溶液。
3、打开活塞，等气泡连续均匀冒出时，把导管口伸入盛满水的集气瓶，开始收集气体。
4、等集气瓶中液面下降至瓶口，瓶外有气泡产生时，在水面下用玻璃片盖住瓶口。
小心地把集气瓶移出水槽，正方在桌子上。
5、将带火星的木条伸入集气瓶中，观察现象
6、实验完毕，整理器材。
氧气的制取与实验观察
氧气的制取与实验观察氧气（O2）是一种无色、无味的气体，是地球大气中的第二种主要成分。
它在许多化学反应和生命过程中起着重要作用。
本篇文章将介绍氧气的制取方法，并通过实验观察去验证制取氧气的过程。
一、氧气的制取方法为了制取纯净的氧气，我们可以采取以下几种方法：1. 加热过氧化氢过氧化氢（H2O2）分解时会生成氧气和水。
可以通过加热过氧化氢来加速其分解反应，从而制取氧气。
实验材料：- 过氧化氢溶液- 加热设备（如酒精灯或Bunsen燃烧器）- 水槽或容器实验步骤：1) 将过氧化氢溶液倒入水槽或容器中。
2) 点燃酒精灯或Bunsen燃烧器，将加热设备的火焰置于过氧化氢溶液下方。
3) 观察反应过程中是否产生气泡，以及气泡的性质和数量。
2. 高温分解金属氧化物某些金属氧化物在高温下可以发生分解反应，释放出氧气。
实验材料：- 金属氧化物（如二氧化锰）- 高温设备（如炉子或烧杯）实验步骤：1) 将金属氧化物样品放入高温设备中，加热至足够高温。
2) 观察反应过程中是否有气体产生，以及产生的气体性质和数量。
二、实验观察为了验证氧气的制取过程，我们进行了以下实验观察：实验一：过氧化氢的分解材料：过氧化氢溶液步骤：将过氧化氢溶液倒入水槽中，点燃酒精灯，并将火焰置于过氧化氢溶液下方。
观察：在加热过程中，可以观察到产生大量气泡，并且气泡会迅速上升。
实验二：二氧化锰的高温分解材料：二氧化锰步骤：将二氧化锰样品放入烧杯中，置于炉子中进行高温加热。
观察：在高温加热的过程中，可以观察到烧杯内产生棕黑色气体，并且气体逐渐充满烧杯。
通过以上实验观察可以得出结论，加热过氧化氢和高温分解金属氧化物都能够产生氧气。
氧气为无色气体，分子式为O2，具有较强的氧化性能和促进燃烧的作用。
实验中的气泡和产生的气体均为氧气。
结论：通过采用适当的制取方法，如加热过氧化氢和高温分解金属氧化物，可以获得纯净的氧气。
氧气在许多实际应用中发挥着重要作用，并且实验观察结果验证了氧气的制取过程。
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课本中对这部分内容是这样安排的：在试管中加入 5 mL 10％的过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，木条不复燃，但说明了“过氧化氢溶液在常温下能生成氧气”结论。
显然这样的结论会使学生感到矛盾。
将5 mL 10％的过氧化氢溶液放置一天（用橡皮塞塞紧），再把带火星的木条伸入试管，木条就会复燃，建立在实验基础上，学生对“过氧化氢溶液在常温下能生成氧气”就会变得清晰。
(二)、催化剂概念的理解
因过滤操作安排在第三单元课题3水的净化中，在本课题的学习中较难安排将催化剂二
液制取氧气的实验条件为常温，反应物的状态为固体和液体，所选装置如图1所示。
图1
缺点：
1. 在实验操作中，很难做到使反应随时发生随时停止（即很难做到使过氧化氢溶液
粉末分离而使反应停止）。
与MnO
2
2. 无法控制液体药品的用量，浪费药品。
因此做了适当的改进：
改进一
1. 改进所需器材
铁架台（带铁夹）、大试管、分液漏斗、带导管的双孔橡皮塞。
2. 改进后的发生装置如下图2所示：
3. 操作方法
①先将少量的二氧化锰粉末放入大使管的底部。
②然后将过氧化氢溶液放入分液漏斗中，打开活塞，逐滴加入过氧化氢溶液，使
反应停止。
③不需产生气体时将活塞关闭，使反应停止。
4. 改进后发生装置的优点
①通过分液漏斗逐滴向试管加入过氧化氢溶液来控制反应的速度，可以得到
平稳的氧气流，同时也便于收集。
②可以控制所加过氧化氢溶液的用量，节约药品。
③操作简便。
改进二
1. 1. 改进所需器材
吸滤瓶、分液漏斗、带导管的双孔橡皮塞铜丝（一端系上装有二氧化锰粉末的小砂袋）
2.改进后的发生装置如图3
1. 操作方法
①按上图将一根铜丝（一端系上装有二氧化锰粉末的小砂袋），伸入到吸滤
瓶底部。
②将过氧化氢溶液放入分液漏斗中，通过分液漏斗逐滴加入5℅过氧化氢溶
液，使反应发生，产生气体。
③不需产生气体时将铜丝向上拉起，将小砂袋脱离液面，使反应停止。