制取氧气化学课件
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目录
01
氧气的性质
02
氧气的制取方法
03
实验室制氧实验
04
氧气的储存与运输
05
氧气的检测与分析
06
氧气制取的环境影响
氧气的性质
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01
物理性质
氧气在标准大气压下的沸点为-183℃，熔点为-218℃，是气体状态。
01
氧气的沸点和熔点
氧气的密度比空气略重，约为1.429克/升，在相同条件下，氧气比氮气更密集。
02
氧气的密度
在常温常压下，氧气在水中的溶解度较低，约为6.04毫升/升。
03
氧气的溶解度
化学性质
氧气能支持燃烧，是多数物质燃烧反应中不可或缺的氧化剂。
助燃性
氧气与多种物质反应时，可将其氧化，如铁在氧气中会生锈。
氧化反应
氧气与金属反应生成金属氧化物，例如钠与氧气反应生成氧化钠。
与金属反应
氧气的应用
氧气用于呼吸支持，如在急救和重症监护中，帮助患者维持正常呼吸。
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氧化剂，是实现航天器发射的关键组成部分。
火箭推进
氧气的制取方法
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02
物理方法
通过降低空气温度至-196°C，利用不同气体沸点差异，分馏出氧气。
液态空气分馏
利用分子筛吸附氮气，从而分离出高纯度的氧气，常用于工业制氧。
分子筛技术
在高压环境下，空气被液化，然后通过减压和精馏过程分离出氧气。
高压液化空气
化学方法
通过电解水的方式，可以将水分解为氢气和氧气，这是实验室常见的氧气制备方法。
电解水制氧
过氧化氢在催化剂如二氧化锰的作用下分解，产生水和氧气，是一种简便的氧气制取方式。
过氧化氢分解
高锰酸钾在加热条件下分解，释放出氧气，常用于化学实验中氧气的快速制取。
高锰酸钾分解
01
02
03
工业制氧过程
通过低温蒸馏将空气中的氮气和氧气分离，得到高纯度的氧气，广泛应用于工业生产。
空气分离法
01
02
利用分子筛对不同气体分子大小的选择性吸附，从空气中分离出氧气，效率高且能耗低。
分子筛吸附法
03
通过电解水的方式，将水分解为氢气和氧气，此法适用于小规模制氧，如实验室使用。
电解水制氧
实验室制氧实验
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03
实验原理
通过电解水的方法，可以将水分解成氢气和氧气，这是实验室制氧的一种基本原理。
分解水制氧
氯酸钾在加热和催化剂的作用下分解产生氯化钾和氧气，是实验室制氧的另一种常见方法。
氯酸钾分解
过氧化氢在催化剂二氧化锰的作用下分解，释放出氧气，此法常用于演示实验。
过氧化氢分解
实验步骤
组装好制氧装置，包括试管、铁架台、酒精灯等，确保实验安全进行。
准备实验器材
用带火星的木条测试收集到的气体，木条复燃证明收集到的是氧气。
通过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无杂质。
将氯酸钾和二氧化锰混合物放入试管中，用酒精灯加热至分解，产生氧气。
加热氯酸钾
收集氧气
检验氧气
实验注意事项
在制取氧气实验中，正确量取和使用高锰酸钾等化学试剂是保证实验安全的关键。
正确使用化学试剂
01
实验过程中应避免明火，以防加热时产生的气体与氧气混合发生危险。
避免接触明火
02
确保反应装置密封良好，避免氧气浓度过高导致的爆炸风险。
防止爆炸风险
03
实验结束后，应按照规定处理含有高锰酸钾等化学物质的废弃物，避免污染环境。
正确处理废弃物
04
氧气的储存与运输
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04
储存方法
氧气通常以高压形式储存在钢瓶中，适用于实验室和工业用途，便于运输和使用。
高压钢瓶储存
利用吸附材料或化学反应将氧气转化为固态形式，适用于特殊环境下的氧气储存。
固态氧气储存
通过低温冷却将氧气液化，储存于特制的绝热容器中，适用于大规模氧气供应。
液态氧气储存
运输方式
液态氧气通过特制的低温容器进行运输，以保持其液态状态，适用于长距离运输。
液态氧气运输
高压氧气瓶是常见的运输方式，适用于短途或现场使用，需确保安全措施到位。
高压氧气瓶运输
在工业区或大型设施中，氧气可通过管道直接输送至使用点，实现连续供应。
管道输送
安全措施
操作人员在储存和运输氧气时必须穿戴防护服、手套和护目镜，以防意外泄漏造成伤害。
穿戴防护装备
在氧气环境中，应使用铜制或专用防爆工具，避免产生火花引发爆炸。
使用防爆工具
定期对氧气储存和运输设备进行检查，确保无泄漏和损坏，保障使用安全。
定期检查设备
油脂与氧气接触可能会引发火灾，因此在操作过程中要确保所有设备和工具无油脂污染。
避免油脂接触
氧气的检测与分析
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05
检测方法
通过电化学传感器检测氧气浓度，常用于工业和医疗领域，如呼吸机中的氧气监测。
利用气体收集装置，测量氧气在特定条件下的体积变化