一、引言

在日常生活中，我们离不开氧气。无论是呼吸、燃烧还是工业生产，氧气都扮演着重要的角色。那么，氧气是如何被制造出来的呢？本课件将围绕“氧气的制备”这一主题，介绍几种常见的制取方法及其原理。

二、氧气的基本性质

- 化学符号：O₂

- 物理状态：无色、无味、无毒气体

- 密度：比空气略大

- 溶解性：微溶于水

- 用途：医疗急救、工业冶炼、航空航天等

三、氧气的来源

自然界中，氧气主要来源于植物的光合作用。通过光合作用，植物吸收二氧化碳并释放出氧气，维持了地球上的氧气循环。然而，在实际应用中，我们需要的是高效、稳定的氧气供应，因此需要通过人工方法进行制备。

四、实验室制取氧气的方法

1. 加热高锰酸钾（KMnO₄）

- 反应式：

$ 2\text{KMnO}_4 \xrightarrow{\Delta} \text{K}_2\text{MnO}_4 + \text{MnO}_2 + \text{O}_2↑ $

- 装置：试管、酒精灯、导管、集气瓶

- 操作要点：

- 试管口略向下倾斜

- 导管应伸入集气瓶底部

- 收集完毕后先移出导管再熄灭火焰

2. 分解过氧化氢（H₂O₂）

- 反应式：

$ 2\text{H}_2\text{O}_2 \xrightarrow{\text{MnO}_2} 2\text{H}_2\text{O} + \text{O}_2↑ $

- 催化剂：二氧化锰（MnO₂）

- 优点：反应温和，操作简便，适合课堂演示

五、工业上大规模制取氧气的方法

1. 空气分离法（深冷法）

- 原理：利用空气中各组分的沸点不同，通过冷却和分馏来分离氧气。

- 步骤：

1. 空气压缩、净化、冷却

2. 液化空气

3. 分馏得到氧气和氮气等

- 优点：产量大、纯度高

- 缺点：设备复杂、能耗高

2. 吸附法（PSA或VPSA）

- 原理：利用分子筛对不同气体的吸附能力差异，实现氧气的分离。

- 应用：适用于中小型制氧设备，如医院、实验室等

六、氧气的储存与运输

- 常用容器：钢瓶、液态储罐

- 注意事项：

- 避免高温、明火

- 储存环境通风良好

- 运输过程中防止碰撞

七、氧气的应用领域

| 应用领域 | 说明 |

|----------|------|

| 医疗 | 急救、呼吸治疗 |

| 工业 | 冶炼、化工、焊接 |

| 航空航天 | 火箭推进剂、舱内供氧 |

| 生活 | 水产养殖、空气净化 |

八、总结

氧气是生命活动不可或缺的物质，其制备方法多样，从实验室的小规模制取到工业的大规模生产，各有特点。掌握氧气的制备原理与技术，有助于我们在科学实验和实际应用中更好地利用这一重要资源。

九、思考题

1. 实验室制取氧气时，为什么要使用催化剂？

2. 工业上为何采用空气分离法来制取大量氧气？

3. 氧气在哪些场合下必须严格控制浓度？

谢谢大家！