【化學】課題3 制取氧氣

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課題3 制取氧氣 教學目標 1.知識與技能 （1）了解實驗室中制取氧氣的主要方法和原理，初步了解通過化學實驗制取新物質的方法； （2）練習連接儀器的操作，學習檢查裝置的氣密性，動手制取氧氣； （3）認識分解反應、催化劑及催化作用。 2.過程與方法 通過學生動手實驗進行科學探究，在活動過程中對獲取的信息進行加工處理。從中培養(yǎng)學生的觀察能力、分析能力、實驗操作能力等。 3.情感態(tài)度與價值觀 通過親自動手做實驗，讓學生體驗實驗成功的喜悅，激發(fā)學習興趣；通過實驗，增強學生的探究欲。 教學重點：氧氣的制法及實驗操作。 教學難點：催化劑的概念的理解和催化作用。 教具準備：5％的過氧化氫溶液、二氧化錳、高錳酸鉀大試管(3支)、木條、酒精燈、天平、火柴、棉花、塞子(帶導管)、集氣瓶(2個)、毛玻璃片、水槽、鐵架臺、坩堝鉗、小燒杯、火柴。 課時分配：2課時 第一課時 制取氧氣的原理 教學過程 知識回顧 1.如何檢驗一瓶無色氣體是氧氣？ 2.如何鑒別三瓶無色氣體：空氣、氧氣、氮氣？ 3.根據(jù)氧氣的性質說明氧氣有什么重要用途？ 一、氧氣的實驗室制法 ［演示］ 實驗2-5 （一）、用高錳酸鉀在加熱的情況下分解制氧氣 高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣 KMnO4K2MnO4+MnO2+O2 （二）、用過氧化氫分解制氧氣 ［演示］1.在試管中加入5 mL 5％的過氧化氫溶液，把帶火星的木條伸入試管，觀察木條是否復燃？ 2.向上述試管中加入少量二氧化錳，把帶火星的木條伸入試管，觀察木條是否復燃？ 3.待上述試管中沒有現(xiàn)象發(fā)生時，重新加入過氧化氫溶液，并把帶火星的木條伸入試管，觀 察木條是否復燃？待上述試管中又沒有現(xiàn)象發(fā)生時，再重復上述操作。 現(xiàn)象：1.不加熱過氧化氫溶液時，帶火星的木條不能復燃，說明沒有氧氣放出。 2.加入少量二氧化錳時，帶火星的木條復燃，說明二氧化錳能加快過氧化氫的分解速率。 3.帶火星的木條復燃，說明二氧化錳的化學性質不變。 結論：二氧化錳能加快過氧化氫的分解速率而自身化學性質不變。 ［分析］ 說明在用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣時，二氧化錳可以重復使用。 既然二氧化錳可以重復使用，說明在反應前后它的化學性質沒有改變，那么它的質量有沒有改變呢？科學家們經過精確的實驗，得出了“二氧化錳在反應前后質量未變”的結論。 提示：在實驗前用精密的天平稱量二氧化錳的質量，實驗后把二氧化錳洗凈、干燥，再稱量，比較反應前后二氧化錳質量，發(fā)現(xiàn)沒有變化。 ［提問］ 既然二氧化錳的質量和化學性質都沒有變化，那么它在這里到底起一個什么作用呢? 催化劑（又叫觸媒）：在化學反應里能改變其他物質的化學反應速率，而本身的質量和化學性質在反應前后都沒有發(fā)生變化的物質 催化作用：催化劑在化學反應中所起的作用 催化劑的三大特點：①改變化學反應速率（可加快或減慢） ②反應前后質量不變 ③反應前后化學性質不變 過氧化氫水+氧氣 H2O2H2O+O2 （三）、 在二氧化錳的催化下，加熱氯酸鉀分解出氧氣 3.氯酸鉀氯化鉀+氧氣 KClO3 KCl+O2 二、分解反應：由一種反應物生成兩種或兩種以上其他物質的反應。 ［總結］ 簡單地講，化合反應的特點是“多變一”，分解反應的特點是“一變多”。 ［課堂練習］ 1.可用于實驗室制取氧氣的藥品是（ ） A.空氣 B.過氧化氫和二氧化錳 C.二氧化碳 D.二氧化錳 2.實驗室制取氧氣時，必須滿足的條件是( ) A.使用催化劑 B.用含氧的物質作反應物 C.用排水法收集 D.用燃著的火柴檢驗是否收集滿 答案：1.B 2.B ［課堂小結］通過本節(jié)課的學習我們知道，實驗室制取氧氣通常用分解過氧化氫溶液、加熱高錳酸鉀、加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物三種方法。在用過氧化氫溶液和氯酸鉀制取氧氣時，通常用二氧化錳作催化劑，它在這里起催化作用。通過對比化合反應，我們還知道制取氧氣的反應都屬于分解反應。同時還告訴我們要學會用分類的方法來學習化學。 板書設計 課題3 制取氧氣 一、實驗室制氧氣 催化劑：在化學反應里能改變其他物質的化學反應速率，而本身的質量和化學性質在反應前后都沒有發(fā)生變化的物質 催化作用：催化劑在化學反應中所起的作用 1.過氧化氫水+氧氣 2.高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣 3.氯酸鉀加熱氯化鉀+氧氣 二、分解反應：由一種反應物生成兩種或兩種以上其他物質的反應 布置作業(yè) 1.上冊課本P42習題1 2.實驗室用過氧化氫溶液與二氧化錳固體混合可得到一種氣體，在此反應的前后，二氧化錳固體的質量（ ） A.變大 B.變小 C.先變大后變小 D.不變 3.下列有關催化劑的說法中錯誤的是（ ） A.催化劑可以改變其他物質的化學反應速率 B.在反應前后催化劑的質量沒有改變 C.在反應前后催化劑的化學性質沒有改變 D.催化劑就是二氧化錳 答案：2.D 3.D 第二課時 制取氧氣的裝置和操作 教學過程 一、實驗室用用高錳酸鉀制取氧氣 1、實驗原理：高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣 KMnO4K2MnO4+MnO2+O2 2、發(fā)生裝置：固體在加熱條件下制取氣體。固+固氣 3、收集裝置。 方法一：排水法，氧氣不易溶于水； 方法二：向上排空氣法，氧氣的密度比空氣的密度大。 4、驗滿：排水法：集氣瓶外有氣泡冒出。 向上排空氣法：用帶火星的木條置于集氣瓶口，木條復燃。 5、實驗步驟：（查、裝、定、點、收、離、熄，諧音為“茶莊定點收利息”） （1）.檢查裝置的氣密性：連好裝置，將導管的一端浸入水中，用手緊握試管，水中的導管口有氣泡冒出。松開手后，導管內出現(xiàn)一段水柱。證明裝置不漏氣 （2）.裝藥品。 （3）.固定儀器；A組裝順序： 先下后上，從左到右。 B試管口要略微向下傾斜：防止生成的水回流，使試管底部破裂。 C試管口塞一團棉花：防止高錳酸鉀粉末進入導氣管，污染制取的氣體和水槽中的水。 D排氣法收集氣體時，導氣管要伸入接近集氣瓶底部：有利于集氣瓶內空氣排出，使收集的氣體更純。 （4）.給試管加熱：先預熱，再集中加熱。 （5）.收集氣體，用排水法收集時：導管口開始有氣泡放出時，不宜立即收集（為什么?），當氣泡連續(xù)地并比較均勻地放出時，再把導管口伸入盛滿水的集氣瓶里。 （6）.①如果用排水法收集，要先把導管移出水面，再熄滅酒精燈。(防止水槽中的水倒流，炸裂試管) ②如果用向上排空氣法收集，要驗滿，驗滿的方法：將帶火星的木條放在集氣瓶口，若木條復燃，證明已滿。 二、實驗室用用高錳酸鉀制取氧氣 1、實驗原理：過氧化氫水+氧氣 H2O2 H2O+O2 2、發(fā)生裝置：固體和液體在不加熱條件下制取氣體。固+液→氣 3、檢查裝置的氣密性：連好裝置，用鐵夾夾住橡膠管，往長頸漏斗內注水，漏斗內形成穩(wěn)定的水柱，表明裝置氣密性好。 4、優(yōu)點：①、不需加熱，操作簡單； ②、可控制反應速率； ③、產物是水，無污染。 三、氧氣的工業(yè)制法 分離液態(tài)空氣制氧氣：利用液氮的沸點（—196℃）比液氧的沸點（—183℃）低，氮氣先從液態(tài)空氣中蒸發(fā)出來，剩下的主要是液氧。 ［思考］ 這個變化屬于什么變化？為什么？ ［回答］ 從空氣中分離氧氣并沒有生成新物質，而沒有新物質生成的變化屬于物理變化。 板書設計 制取氧氣的裝置和操作 一、實驗室用用高錳酸鉀制取氧氣 1、實驗原理 2、發(fā)生裝置 3、收集裝置①排水法 ②向上排空氣法 4、驗滿 5、實驗步驟： 查、裝、定、點、收、離、熄 二、氧氣的工業(yè)制法 分離液態(tài)空氣制氧氣 布置作業(yè) 1.上冊課本P42頁習題2、3、4 2.某氣體既能用排水法又能用向下排空氣法收集，則該氣體應具有（ ） A.易溶于水，密度比空氣小 B.難溶于水，密度比空氣小 C.易溶于水，密度比空氣大 D.難溶于水，密度比空氣大 3.以下對用排水法收集滿氧氣的集氣瓶處理正確的是（ ） A.將集氣瓶從水中提起后，用玻璃片蓋住瓶口，瓶口向上正放在桌上 B.在水面下用玻璃片蓋住瓶口，一起拿出水面，然后正放在桌上 C.將集氣瓶從水中提出，倒立在桌上 D.將集氣瓶仍然留在水槽中，用時再取出來 答案：2.B 3.B 教學反思 本課題是學生第一次親自動手制取物質，要求規(guī)范的操作對以后的實驗教學至關重要。在實驗中學生都比較感興趣，并能按照操作規(guī)定制取氧氣。結合前面的學習驗證氧氣的性質都有明顯的現(xiàn)象。在一定程度上激發(fā)了學生動手實驗的欲望。 4