《制取氧气》课件

制取氧气氧气是一种无色无味的气体,在我们日常生活中广泛应用本节课程将详细介绍如何从空气中分离和提取氧气的方法课程目标掌握实验操作理解化学原理提高学习兴趣通过实践学习,掌握制取氧气的实验操作技深入学习氧气的化学性质和制备原理,提高通过丰富有趣的实验活动,激发学生对化学能,培养动手实践能力化学思维和分析问题的能力学习的热情和好奇心氧气的重要性氧气是地球上最重要的气体之一,占大气的21%它是人类和动物呼吸的必需品,是燃烧反应的氧化剂,在医疗、工业等领域都有广泛应用氧气还是水和二氧化碳的组成元素,在生态平衡中起关键作用氧气的来源空气化学反应地球大气的主要成分是氮和氧气通过化学反应分解含氧化合物也空气中约有21%的氧气含量可以制取氧气,如电解水、加热金这是最主要和最丰富的氧气来源属氧化物等这种方法能得到较高纯度的氧气生物过程植物通过光合作用可以释放出氧气,为生态系统提供源源不断的氧气这是自然界中最主要的氧气生成过程氧气的化学性质反应活性强氧化还原性助燃性生理作用氧气是一种高度反应性的元素氧气是一种强氧化剂,能够与氧气是推动燃烧反应的必需品作为人体必需的气体,氧气通,能与几乎所有其他元素发生其他物质发生氧化还原反应在高浓度氧环境中,许多物过参与细胞呼吸过程,提供人化学反应,释放大量热量这这种性质使得氧气在金属冶炼质都会变得更加易燃,这使得体所需的能量,维持生命活动种活性使氧气在各种工业和生和燃料燃烧等过程中起关键作氧气在火箭发动机和医疗设备过量或缺乏氧气都会对人体活应用中都扮演着重要角色用中有广泛用途健康造成严重影响氧气的实验室制备化学反应1利用化学反应分解化合物来制取氧气热分解2加热某些化合物使其分解产生氧气电解水3通过电解分解水分子来获得氧气实验室制备氧气的主要方法有三种:化学反应、热分解和电解水这些方法都利用化学性质来分离氧气分子,是实验室常用的氧气制取技术化学方程式氧气制取反应氧气的燃烧反应12利用热分解的方法可以从氧化氧气能与许多物质发生燃烧反物中分离出氧气常见的反应应,生成二氧化物,如2Na+O2方程式为2KClO3→2KCl+→Na2O3O2氧气的化学吸收液态氧的制备34氧气可以被某些氧化性物质如采用分馏法,通过低温分馏可以硫酸铜、硫酸铁等吸收,生成化从空气中分离出液态氧,反应方合物,可用于制取高纯度氧气程式为O2g→O2l实验装置为了在实验室中制取氧气,需要准备特定的实验装置,包括烧瓶、漏斗、导气管、试管夹等基本设备还需要准备发生氧气的化学反应所需的试剂,如过氧化钠或高锰酸钾等装置的布置应当整洁有序,以确保实验顺利进行实验步骤准备1收集实验材料搭建2设置实验装置加热3缓慢加热反应物采集4收集产生的气体首先准备好所需的实验材料,如烧杯、试管、酒精灯等然后小心搭建实验装置,确保连接牢固接着缓慢加热反应物,观察生成气体的情况最后将产生的气体小心采集并保存,以便进一步分析整个实验过程需要仔细操作,注意安全安全注意事项遵守实验操作规程防范实验危险佩戴个人防护用品及时应急处理仔细阅读实验指导书,严格按照氧气是易燃易爆气体,实验时需实验时应戴手套、护目镜等,防万一发生意外,要及时采取正确要求进行实验操作,并遵守实验远离明火,谨防发生意外止接触到氧气或其他化学品的应急措施,如紧急冲洗、就医室安全规程等实验现象观察在实验过程中，我们可以观察到氧气逐渐从烧瓶中产生并不断往上升当靠近燃烧的木条时，木条会猛烈燃烧，发出强烈的光和热这说明氧气是一种助燃性气体，能促进物质的燃烧我们还可以观察到，在实验过程中木条并不被消耗殆尽，表明氧气是可以反复利用的这为氧气在生产和生活中的广泛应用奠定了基础实验结果讨论实验现象观察实验数据分析安全性讨论通过实验操作,我们观察到反应过程中会产根据反应前后物质的质量变化,我们计算出在实验过程中,我们严格按照安全操作规程生大量气体,呈无色无味,可以支持燃烧这实验的转化率达到85%以上,说明实验制取氧进行,确保了没有发生任何安全事故这为证实了实验成功制取了纯度较高的氧气气的效率较高今后在工厂等场合大规模制取氧气奠定了基础氧气的分离方法空气分馏法化学吸收法利用空气中成分的不同沸点,通过采用化学溶液吸收空气中的氧气,蒸馏分离来获取纯氧气这种方再通过加热或化学反应分离出纯法可以大规模生产液体氧气,应用氧气这种方法成本较低,适合小广泛规模生产膜分离法利用不同气体分子通过膜的不同透性来分离氧气这种方法无需高温,可以连续生产纯度高的氧气空气分馏法原理流程优势空气分馏法利用空气中各种气首先将空气经过压缩、冷却、空气分馏法设备投资和运营成体成分沸点不同的特性,通过液化,形成液态空气然后通本较低,产品纯度高,适合大规分馏蒸馏的方法来分离提纯氧过分馏塔内分层蒸馏,分离出模生产同时该方法能够同时气这种方法可以获得高纯度氧气、氮气等不同成分最后产出氧气、氮气等多种产品,的氧气,是工业和医疗领域常再进一步纯化,即可获得高纯综合利用价值高用的主要制氧方法之一度的氧气产品化学吸收法选择合适的吸收剂根据气体的性质和浓度选择具有化学亲和力的吸收剂，如氢氧化钠、氢氧化钾等设计吸收塔将气体和吸收剂充分接触，提高吸收效率，如采用填料塔或喷淋塔等再生吸收剂通过加热或降压等方式从吸收剂中释放出吸收的气体，并重复利用吸收剂制氧机的原理空气分离压缩与冷却12制氧机利用低温气化和分馏的空气先经过压缩机压缩,再经过原理,将空气中的氮气和氧气成冷却器降温,进入分离塔分分离分馏分离获取纯氧34在低温下,氧气和氮气的沸点不分离得到的纯氧经过储存,就可同,利用这一特性进行分馏分离以供应给需要使用的地方制氧机的构造制氧机主要由空气压缩机、过滤器、吸附剂床、换热器和控制系统等部件组成压缩空气通过过滤器去除杂质,然后进入吸附剂床,氮气被吸附,剩余的氧气被分离和储存控制系统可自动调节压力、流量等参数,确保制氧效率和安全制氧机的使用开启制氧机1首先将制氧机的电源插头插入电源插座,然后按下开关键启动设备调节流量2根据使用需求,通过流量调节阀可以调节产氧流量,从而满足不同场景的需求监测指标3要时刻观察制氧机的运行状态,检查压力表和流量计的指示值,确保工作正常生活中的氧气应用医疗用氧工业用氧航天用氧氧气在医疗领域广泛应用,可用于急救、治工厂中广泛使用高纯度氧气作为燃料、助燃航天器和航天服内需要提供充足的氧气供宇疗呼吸系统疾病和辅助手术等缺氧患者可剂或氧化剂,提高生产效率氧气在钢铁、航员呼吸同时,氧气还可用于火箭发动机通过吸入氧气迅速改善病情化工等行业中也有重要作用的燃料和推进剂医疗用氧救援用氧呼吸治疗医院紧急救护中使用氧气,为伤病慢性呼吸系统疾病患者需长期吸患者提供氧气支持,维持生命体征氧,维持血液中氧分压,改善症状手术麻醉手术过程中全身麻醉需要持续供给纯度高的医用氧气,确保手术安全工业用氧制造业应用医疗卫生应用航空航天应用技术研发应用氧气在钢铁冶炼、玻璃制造、医疗和急救中需要高纯度的氧航天器和飞机需要大量高纯度科学研究和工业生产都需要氧化工生产等行业广泛应用,能气供应,用于呼吸治疗、手术的氧气,作为燃料和机组人员气作为重要的实验气体和化学够提高生产效率和产品质量操作、氧疗等的呼吸气体反应物航天用氧氧气供应关键气体储备系统12航天飞船和宇航员生存需要大采用液态氧贮存和气体压缩储量高纯度氧气供应存的方式,确保航天任务期间的氧气充足燃料助推作用生命维持系统34航天火箭发动机使用液态氧作宇航员呼吸所需的纯氧气由专为氧化剂,提供强大的助推力门的生命维持系统提供液态氧的制备低温空气分馏通过降温和压缩空气,可以将其分离成不同的气体成分,其中包括纯度很高的液态氧化学吸收法采用化学吸附剂如氧化钠或氧化钾等,可以从空气中选择性吸收氧气,然后再蒸馏制得纯净的液态氧电解水制氧通过电解水的过程可以产生纯氧气,再经过冷却和压缩即可得到液态氧这种方法适用于小型制氧设备液态氧的性质低温性蓝色透明液态氧的沸点为-183℃,是一种极低温液态氧呈现蓝色半透明的颜色,这是由的液体,需要特殊容器保温于其分子结构的吸收光谱特性造成的高密度极易燃烧液态氧的密度为

1.14g/cm³,比水密度液态氧是一种强氧化剂,与大多数可燃高,在液体中会沉降物质接触会引起剧烈燃烧液态氧的应用医疗用途工业应用液态氧可用于制造高纯度氧气，在冶金、化工、机械等工业领域,供医疗机构使用其低温和高浓液态氧被广泛用作燃料和助燃剂,度特性能为病患提供稳定可靠的促进高温反应其清洁高效的燃氧气治疗烧特性备受青睐航天航空航天器和高性能飞机都需要液态氧作为推进剂,为飞船和喷气发动机提供强大的动力支持液氮制氧工艺空气制氧工艺1利用液氮循环降温分离空气中的氧气和氮气,通过精馏工艺提取纯度高达

99.5%的氧气工艺流程2•空气压缩•空气脱水•空气冷却和分离•氧气液化和提取关键设备3主要包括压缩机、制冷系统、蒸馏塔等,利用低温工艺实现氧气的高效分离和提取实际应用案例分析医疗领域工业生产航天航空科学实验在医疗行业,氧气被广泛用于氧气在钢铁、石油化工、电子航天器和飞机舱内需要氧气维实验室和研究中心大量使用氧制氧设备,为病患提供氧疗等行业扮演重要角色氧气可持人员生存氧气还用于火箭气气瓶氧气在化学反应、燃急救车、医院和家庭护理都需用于金属冶炼、焊接、发电以燃料和发动机推进未来氢氧烧实验以及细胞培养等领域发要利用氧气装置及其他化学反应动力技术将更加广泛应用挥关键作用氧气的未来发展趋势技术创新医疗用途拓展工业用途广泛未来制氧技术将持续进步,制氧机性能将不氧气在医疗保健领域的应用将进一步扩大,氧气在钢铁、化工等工业领域的重要性将不断优化,能耗和成本将大幅降低满足更多人的生命支持需求断提高,促进相关行业的发展本课程总结回顾重点深入思考展望未来本课程系统介绍了氧气的重要性、化学性质我们应该更深入地思考如何更好地利用氧气未来,氧气将在医疗、工业、航天等领域扮、实验室制备方法、分离技术、应用等方方资源,提高制氧效率,推动氧气技术的创新发演更加重要的角色,我们要准备好迎接挑战,面面的知识展把握机遇知识点回顾与思考氧气的化学性质氧气的制备方法12回顾氧气作为一种活泼的气体回顾实验室化学制备氧气的方元素的化学性质,包括高反应性法,了解其反应机理和实验步骤、支持燃烧等特点氧气的分离和应用液态氧的特性34思考如何从空气中分离提取纯回顾液态氧的物理化学性质,并度更高的氧气,并总结其在医疗探讨其在航天等领域的独特用、工业等领域的广泛应用途课程评价反馈及时反馈多元评价及时收集学生的课程反馈意见,了除了期末考试成绩,还应采用学习解课程进度和学习效果,以便及时态度、作业完成情况、课堂参与调整教学方案度等多元评价方式改进措施根据反馈意见,制定具体的改进措施,持续优化课程内容和教学方法。