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1、第三節(jié) 氧氣的制法
(2課時)
一.知識教學(xué)點
1.氧氣的工業(yè)制法。
2.氧氣的實驗室制法。
3.催化劑、催化作用。
4.分解反應(yīng)。
二.重、難、疑點
1.重點:實驗室制取氧氣和收集氣體的操作方法。
2.難點:催化劑,催化作用。
3.疑點:實驗室制取氧氣的反應(yīng)原理。
三.教學(xué)步驟
(一)明確目標(biāo)
1.使學(xué)生掌握實驗室制取氧氣的方法和反應(yīng)原理。
2.了解工業(yè)上從空氣中提取氧氣的基本原理。
3.了解催化劑和催化作用的概念。
4.理解分解反應(yīng)的定義及其與化合反應(yīng)的區(qū)別。
(二)整體感知
按照研究元素及其化合物知識的
2、模式,在氧氣的性質(zhì)和用途之后安排學(xué)習(xí)氧氣的制法。氧氣制取的演示實驗是教材中第一個完整的討論元素化合物知識、制備典型代表物的實驗,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣較高。在化學(xué)實驗基礎(chǔ)操作的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)制取氧氣的實驗操作,在學(xué)習(xí)了氧氣的性質(zhì)的基礎(chǔ)上研究氧氣的收集方法,可以說不是很難的。
本節(jié)內(nèi)容以氧氣的實驗室制法為核心,穿插了—些化學(xué)基本概念和原理的建立,把描述實驗部分與理論部分聯(lián)系起來,在實驗的基礎(chǔ)上建立概念,比較符合學(xué)生的認(rèn)識規(guī)律。
(三)教學(xué)過程
[復(fù)習(xí)提問]:1.比較全面地描述一下氧氣的物理性質(zhì)。
2.氧氣有哪些化學(xué)性質(zhì).寫出五個反應(yīng)的文字表達(dá)式。
3、 3.如何檢驗一瓶無色氣體是氧氣(空氣、氮氣、二氧化碳)?
通過第3個問題,教會學(xué)生物質(zhì)的檢驗方法,即按照“操作—現(xiàn)象—結(jié)論”的順序敘述。
[討論]:如何鑒別四瓶無色氣體:空氣,氧氣、氮氣、二氧化碳?
[教師活動]:講評學(xué)生的敘述。
[板書]:一.氧氣的檢驗方法
將帶火星木條伸入集氣瓶里,
若木條復(fù)燃,
證明瓶內(nèi)是氧氣。
操作
現(xiàn)象
結(jié)論
[提問]:根據(jù)氧氣的性質(zhì)說明氧氣有什么重要用途?
[新課引入]:氧氣有那么多重要的用途,那么,你一定很想知道氧氣是怎樣制得的?
[板書]:二.氧氣的實驗室制法——分解反應(yīng)
[教師活動]
4、:講述實驗室制取物質(zhì)的原則、特點:原料便宜、操作簡單、反應(yīng)速度適中等。展示實驗室制取氧氣的藥品,學(xué)生觀察它們的顏色和狀態(tài)。
[實驗]:演示[實驗1—6] 加熱少量氯酸鉀
[觀察]:氯酸鉀沸騰前,木條沒有復(fù)燃,證明無氧氣放出;繼續(xù)加熱至沸騰后,才有少量氧氣放出。
[討論]:該實驗證明只加熱氯酸鉀能否放出氧氣?加熱到什么程度才放出氧氣?放出氧氣的速度如何?
[實驗]:演示[實驗1—7] 加熱少量二氧化錳。
[觀察]:木條沒有復(fù)燃,證明無氧氣放出。
[討論]:該實驗又說明什么?
[實驗]:演示[實驗1—8] 加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物
[觀察]:木條迅速復(fù)燃,證明迅速放出氧氣。
5、[討論]:該實驗又說明什么呢?比較這三個實驗,你認(rèn)為二氧化錳在實驗[1—8]中起什么作用?
[小結(jié)]:加熱氯酸鉀到較高溫度能放出氧氣,二氧化錳不行;在較低溫度下不會放出氧氣的氯酸鉀,加入了加熱時不會放出氧氣的二氧化錳,卻能迅速地放出氧氣.并且二氧化錳的量并沒有變化,且還能繼續(xù)使用,說明二氧化錳的化學(xué)性質(zhì)沒有改變。
[學(xué)生活動]:閱讀課本第16頁內(nèi)容,劃出催化劑、催化作用的概念。
[板書]:1.催化劑:在化學(xué)反應(yīng)中能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率,而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后都沒有變化的物質(zhì)。
[板書]:2.催化作用:催化劑在化學(xué)反應(yīng)中所起的作用。
[教師活動]:講解催化劑的選擇性
6、,使學(xué)生澄清一下幾個問題:
(1)催化劑能改變(加快或減慢)其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率,不能片面地說成是加快。
(2)二氧化錳只對氧酸鉀的分解具有催化作用,但不是專做催化劑。
(3)催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率,不能增大或減少生成物的質(zhì)量。
[舉例]:例如:橡膠制品中常加入一些催化劑以減緩橡膠的老化速度。
[講解]:實驗室常采用加熱氯酸鉀來制取氧氣,為了加快反應(yīng)速度,常 加入少量的二氧化錳作催化劑。反應(yīng)的文字表達(dá)式為:
[板書]:3.加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物制取氧氣
(1)文字表達(dá)式: 二氧化錳(MnO2)
氯酸鉀 —————→ 氯化鉀 + 氧氣
加
7、熱
KClO3 KCl O2
[教師活動]:介紹收集氣體的常用方法。
[討論]:根據(jù)氧氣的性質(zhì),可以用什么方法收集氧氣?
[小結(jié)]:氧氣不易溶于水,故可以用排水法;氧氣的密度比空氣略大,故可以用向上排空氣法。
[板書]:(2)收集方法:排水集氣法或向上排空氣法
[教師活動]:演示[實驗1-9] 加熱氯酸鉀與二氧化錳的混合物,制取并收集氧氣。邊操作、邊講解,邊討論。
[講解]:本實驗裝置有幾處連接口,若裝置漏氣將影響氣體產(chǎn)量,故要先檢查裝置的氣密性。
[討論]:如何檢查該裝置的氣密性?如何
8、處理和裝入固體試劑?
[操作]:取氯酸鉀、二氧化錳約3:1,混合均勻,放人試管底部。
[討論]:如何固定試管?試管口為什么要略向下傾斜?
[操作]:根據(jù)酒精燈的高度,調(diào)節(jié)鐵夾的位置。固定好試管,并將導(dǎo)管插入水槽中,將盛滿水的集氣瓶倒立于水槽中。
[討論]:伸人試管內(nèi)的導(dǎo)管為什么不宜過長?藥品為什么要平鋪于試管底部?集氣瓶口留有氣泡說明什么?應(yīng)如何操作?如何給試管中的固體加熱?
[操作]:預(yù)熱后,將酒精燈火焰固定在試管內(nèi)混合物靠管口的部分。
[講解]:酒精燈隨反應(yīng)的進(jìn)行和需要氧氣量的多少向試管底的方向移動,這樣做既可防止固體混合物隨氣流沖向試管口,又便于控制氧氣放出的速度和量。
[
9、討論]:當(dāng)開始?xì)馀菝俺鰰r,能否收集?為什么?何時開始收集?
[講解]:剛開始冒出的氣泡是試管中的空氣,不能收集,待氣泡連續(xù)、均勻地冒出時才開始收集?;蛴脦Щ鹦堑哪緱l在試管口檢驗逸出的氣體,確定空氣已經(jīng)排盡時,再開始收集。
[討論]:如何判斷氧氣已經(jīng)集滿,集滿一瓶氧氣后應(yīng)如何操作?
[操作]:當(dāng)氣泡開始從瓶口逸出時,取出導(dǎo)氣管,蓋好玻璃片,將盛滿氧氣的集氣瓶正立于臺面上,用同樣方法再收集1-2瓶氧氣。
[討論]:實驗完畢后,將導(dǎo)管從水中取出,還是先移走酒精燈?
[操作]:先將導(dǎo)管從水中取出,再熄滅酒精燈,停止實驗。
[講解]:實驗室除了以二氧化錳為催化劑加熱氧酸鉀制取氧氣外,還可加熱
10、高錳酸鉀制取氧演示加熱高錳酸鉀制取氧氣。(出示高錳酸鉀樣品)
[學(xué)生活動]:觀察高錳酸鉀的色、態(tài)。
[教師活動]:講解一團棉花的作用,寫出文字表達(dá)式:
[板書]:4.加熱高錳酸鉀制取氧氣
加熱
(1)文字表達(dá)式:高錳酸鉀———→錳酸鉀+二氧化錳+氧氣
KMn04 K2Mn04 MnO2 O2
(2)管口塞一團棉花的作用:防止高錳酸鉀粉末隨生成的氧氣飄入導(dǎo)管堵塞導(dǎo)管。
[討論]:對比兩個文字表達(dá)式共同點,歸納出分解反應(yīng)的概念,并討論分解反應(yīng)與化合反應(yīng)的區(qū)別。
[板書]:5.分解反應(yīng)
(1)定
11、義:由一種物質(zhì)生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應(yīng)。
(2)特點:“一變多” AB→A+B
[強調(diào)]:分解反應(yīng)與化合反應(yīng)都是常見的反應(yīng)類型,它們都屬于化學(xué)反應(yīng)的基本類型。
[講解]:通常,在工業(yè)、醫(yī)療等方面需要大量的氧氣,靠實驗室制法制取氧氣是不行的。下面我們來看看氧氣的工業(yè)制法。
[板書]:三.氧氣的工業(yè)制法——物理變化
[學(xué)生活動]:學(xué)生閱讀課本第17頁內(nèi)容,討論工業(yè)上制取氧氣的原理。
[板書]:根據(jù)液氧與液氮的沸點不同,采用分離液態(tài)空氣法。
壓縮 蒸發(fā) 氮 氣(沸點-196℃)
空氣———→液態(tài)空氣———→
降溫 液態(tài)氧(沸點-183℃)
(四)總結(jié)、擴展
本節(jié)主要學(xué)習(xí)了實驗室制取和收集氧氣的操作,并在此基礎(chǔ)上了解了催化劑和催化作用,以及氧氣的工業(yè)制法,歸納出了分解反應(yīng)與化合反應(yīng)的區(qū)別。其中排水法適用于那些不(不易)溶于水的氣體的收集。加熱固體試劑制取氣體的原理,我們在以后的學(xué)習(xí)中將會繼續(xù)接觸。
四.布置作業(yè):回憶、總結(jié)實驗室制取氧氣的操作步驟及注意事項。