3.2制取氧氣

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3.2 制取氧氣 教學(xué)目標(biāo) 【知識(shí)與能力】 1.了解實(shí)驗(yàn)室中制取氧氣的主要方法和原理，初步了解通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)制取新物質(zhì)的方法。 2.練習(xí)連接儀器的操作，學(xué)習(xí)檢查裝置的氣密性，動(dòng)手制取氧氣。 3.認(rèn)識(shí)分解反應(yīng)、催化劑及催化作用。 【過(guò)程與方法】 1.能夠根據(jù)反應(yīng)物的性質(zhì)和反應(yīng)條件來(lái)選擇制取氣體的實(shí)驗(yàn)裝置與操作方法，會(huì)根據(jù)生成物的性質(zhì)選擇收集方法。 2.學(xué)會(huì)邊實(shí)驗(yàn)、邊討論、邊探究的方法，在活動(dòng)中激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，在興趣中提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題。 【情感態(tài)度價(jià)值觀】 1.學(xué)生能從實(shí)驗(yàn)中養(yǎng)成實(shí)事求是，嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。 2.保持對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的濃厚興趣，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的自覺(jué)性和積極性。 教學(xué)重難點(diǎn) 【教學(xué)重點(diǎn)】 1.實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的反應(yīng)原理。 2.實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的發(fā)生裝置及集氣裝置的探討。 【教學(xué)難點(diǎn)】 催化劑的概念的理解和催化作用。 教學(xué)過(guò)程 導(dǎo)入新課 ［復(fù)習(xí)導(dǎo)入］上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了氧氣的性質(zhì)和用途，了解到氧氣是一種化學(xué)性質(zhì)比較活潑的氣體，它能與許多物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)，支持物質(zhì)的燃燒，在反應(yīng)中放出熱量，物質(zhì)在純凈的氧氣中燃燒要比在空氣中燃燒劇烈得多。氧氣在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中和科學(xué)研究方面還有許多用途。氧氣可用來(lái)供給病人呼吸，供給登山、潛水運(yùn)動(dòng)員呼吸；可用于氣焊、氣割，還用于火箭的發(fā)射等等。氧氣有這么重要的用途，所以我們要知道氧氣是怎樣制得的。 新課講解 一、實(shí)驗(yàn)室制氧氣 ［實(shí)驗(yàn)］教師演示過(guò)氧化氫在二氧化錳存在下制取氧氣的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生觀察。 1.過(guò)氧化氫制取氧氣 實(shí)驗(yàn)原理： 過(guò)氧化氫(H2O2)水(H2O)+ 氧氣(O2) 實(shí)驗(yàn)步驟： a.檢：檢查裝置氣密性。 b.加：向錐形瓶中加入二氧化錳固體。 c.塞：塞好帶有長(zhǎng)頸漏斗(或分液漏斗)和導(dǎo)管的雙孔塞。 d.滴：向長(zhǎng)頸漏斗(或分液漏斗)中滴加過(guò)氧化氫溶液。 e.收：用排水法或向上排空氣法收集氧氣。 注意事項(xiàng)： a.分液漏斗可以用長(zhǎng)頸漏斗代替，但其下端應(yīng)該深入液面以下，防止生成的氣體從長(zhǎng)頸漏斗中逸出。 b.導(dǎo)管只需略微伸入橡膠塞。 c.氣密性檢查：關(guān)閉止水夾，打開(kāi)分液漏斗活塞，向漏斗中加入水，水面不持續(xù)下降，就說(shuō)明氣密性良好。 d.裝藥品時(shí)，先裝固體后裝液體。 e.該裝置的優(yōu)點(diǎn)：可以控制反應(yīng)的開(kāi)始與結(jié)束，可以隨時(shí)添加液體。 ［過(guò)渡］從上面的實(shí)驗(yàn)中可以看出，有二氧化錳不加熱可產(chǎn)生氧氣，沒(méi)有二氧化錳加熱過(guò)氧化氫溶液也能產(chǎn)生氧氣，那么二氧化錳是一種反應(yīng)物，還是起別的作用呢？ ［回答］沒(méi)有加入二氧化錳時(shí)，過(guò)氧化氫溶液需要加熱才能產(chǎn)生氧氣，而加入二氧化錳后，過(guò)氧化氫溶液在常溫下就能迅速產(chǎn)生氧氣，可見(jiàn)二氧化錳起了一個(gè)加快化學(xué)反應(yīng)速率的作用。 ［講解］二氧化錳在反應(yīng)中起了加快化學(xué)反應(yīng)速率的作用，而本身的化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量在反應(yīng)前后沒(méi)有發(fā)生變化，這樣的物質(zhì)叫做催化劑，又叫觸媒。在反應(yīng)中所起的作用叫催化作用。如二氧化錳就是過(guò)氧化氫分解的催化劑。 ［總結(jié)］催化劑：在化學(xué)反應(yīng)里能改變其他物質(zhì)的反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后沒(méi)有發(fā)生變化的物質(zhì)。 催化作用：催化劑在化學(xué)反應(yīng)中所起的作用。 ［提問(wèn)］催化劑有哪些應(yīng)用呢？ ［回答］催化劑在化工生產(chǎn)中具有重要而廣泛的應(yīng)用，許多反應(yīng)需要借助于催化劑才能進(jìn)行或者很快地進(jìn)行。例如，在化肥、農(nóng)藥、多種化工原料的生產(chǎn)過(guò)程中都要用到催化劑，在汽車尾氣處理、釀造工業(yè)和制藥工業(yè)中也要用到催化劑。 ［過(guò)渡］實(shí)驗(yàn)室還有其他制取氧氣的方法嗎？ ［實(shí)驗(yàn)］教師演示加熱高錳酸鉀制取氧氣。 2.加熱高錳酸鉀制取氧氣 實(shí)驗(yàn)原理：高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣。 實(shí)驗(yàn)裝置： 發(fā)生裝置 集氣裝置 實(shí)驗(yàn)步驟： a.查：將導(dǎo)氣管一端浸入水中，用手緊握試管外壁，若水中導(dǎo)氣管口有氣泡冒出，松開(kāi)手，過(guò)一會(huì)兒，導(dǎo)氣管口形成一段水柱，說(shuō)明裝置不漏氣。 b.裝：按固體藥品的取用方法，將固體裝入試管，平鋪在試管底部。 c.定：鐵夾夾在試管的中上部，試管口略向下傾斜。 d.點(diǎn)：先使酒精燈火焰在試管下方來(lái)回移動(dòng)，讓試管均勻受熱，然后對(duì)準(zhǔn)試管中的藥品部位加熱。 e.收：集氣瓶?jī)?nèi)裝滿水（不留氣泡），倒立在水槽中，當(dāng)導(dǎo)氣管口產(chǎn)生連續(xù)氣泡時(shí)才開(kāi)始收集。 f.離：導(dǎo)氣管撤離水槽，導(dǎo)氣管不離開(kāi)水槽，不能熄滅酒精燈。 g.熄：熄滅酒精燈，當(dāng)導(dǎo)氣管撤離水槽后才能熄滅酒精燈。 ［總結(jié)］若固體+液體常溫下制取氣體，選用過(guò)氧化氫制取氧氣裝置；若固體(或固體+固體)加熱生成氣體，選用高錳酸鉀制氧氣裝置。 ［過(guò)渡］實(shí)驗(yàn)室還用氯酸鉀加熱，在二氧化錳催化下產(chǎn)生氧氣。 ［提問(wèn)］上述三個(gè)化學(xué)反應(yīng)與化合反應(yīng)有什么不同？ ［回答］化合反應(yīng)的特點(diǎn)是“多變一”，而上述反應(yīng)是一種物質(zhì)生成兩種或兩種以上的物質(zhì)。 ［總結(jié)］分解反應(yīng)：由一種反應(yīng)物生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應(yīng)。簡(jiǎn)單地講，化合反應(yīng)的特點(diǎn)是“多變一”，分解反應(yīng)的特點(diǎn)是“一變多”。 二、氧氣的工業(yè)制法 ［講解］分離液態(tài)空氣制氧氣： 空氣 氮?dú)? 液態(tài)空氣 降溫 加壓 升溫至-196 ℃ 液氧 升溫至-183 ℃ 氧氣 ［思考］這個(gè)變化屬于什么變化？為什么？ ［回答］從空氣中分離氧氣并沒(méi)有生成新物質(zhì)，而沒(méi)有新物質(zhì)生成的變化屬于物理變化。 板書設(shè)計(jì) 3.2 制取氧氣 一、實(shí)驗(yàn)室制氧氣 1.過(guò)氧化氫水+氧氣。 2. 高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣。 3.分解反應(yīng)：由一種反應(yīng)物生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應(yīng)。 催化劑：在化學(xué)反應(yīng)里能改變其他物質(zhì)的反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后沒(méi)有發(fā)生變化的物質(zhì)。 催化作用：催化劑在化學(xué)反應(yīng)中所起的作用。 二、工業(yè)制氧氣 分離液態(tài)空氣制氧氣。 - 3 -