3.2制取氧氣

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3.2 制取氧氣 教學目標 【知識與能力】 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。 【過程與方法】 1.能夠根據(jù)反應物的性質和反應條件來選擇制取氣體的實驗裝置與操作方法，會根據(jù)生成物的性質選擇收集方法。 2.學會邊實驗、邊討論、邊探究的方法，在活動中激發(fā)學習興趣，在興趣中提出問題、分析問題、解決問題。 【情感態(tài)度價值觀】 1.學生能從實驗中養(yǎng)成實事求是，嚴肅認真的科學態(tài)度和良好的實驗習慣。 2.保持對化學實驗的濃厚興趣，從而激發(fā)學生學習化學的自覺性和積極性。 教學重難點 【教學重點】 1.實驗室制取氧氣的反應原理。 2.實驗室制取氧氣的發(fā)生裝置及集氣裝置的探討。 【教學難點】 催化劑的概念的理解和催化作用。 教學過程 導入新課 ［復習導入］上節(jié)課我們學習了氧氣的性質和用途，了解到氧氣是一種化學性質比較活潑的氣體，它能與許多物質發(fā)生氧化反應，支持物質的燃燒，在反應中放出熱量，物質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)中和科學研究方面還有許多用途。氧氣可用來供給病人呼吸，供給登山、潛水運動員呼吸；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、實驗室制氧氣 ［實驗］教師演示過氧化氫在二氧化錳存在下制取氧氣的實驗，學生觀察。 1.過氧化氫制取氧氣 實驗原理： 過氧化氫(H2O2)水(H2O)+ 氧氣(O2) 實驗步驟： 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：塞好帶有長頸漏斗(或分液漏斗)和導管的雙孔塞。 d.滴：向長頸漏斗(或分液漏斗)中滴加過氧化氫溶液。 e.收：用排水法或向上排空氣法收集氧氣。 注意事項： a.分液漏斗可以用長頸漏斗代替，但其下端應該深入液面以下，防止生成的氣體從長頸漏斗中逸出。 b.導管只需略微伸入橡膠塞。 c.氣密性檢查：關閉止水夾，打開分液漏斗活塞，向漏斗中加入水，水面不持續(xù)下降，就說明氣密性良好。 d.裝藥品時，先裝固體后裝液體。 e.該裝置的優(yōu)點：可以控制反應的開始與結束，可以隨時添加液體。 ［過渡］從上面的實驗中可以看出，有二氧化錳不加熱可產(chǎn)生氧氣，沒有二氧化錳加熱過氧化氫溶液也能產(chǎn)生氧氣，那么二氧化錳是一種反應物，還是起別的作用呢？ ［回答］沒有加入二氧化錳時，過氧化氫溶液需要加熱才能產(chǎn)生氧氣，而加入二氧化錳后，過氧化氫溶液在常溫下就能迅速產(chǎn)生氧氣，可見二氧化錳起了一個加快化學反應速率的作用。 ［講解］二氧化錳在反應中起了加快化學反應速率的作用，而本身的化學性質和質量在反應前后沒有發(fā)生變化，這樣的物質叫做催化劑，又叫觸媒。在反應中所起的作用叫催化作用。如二氧化錳就是過氧化氫分解的催化劑。 ［總結］催化劑：在化學反應里能改變其他物質的反應速率，而本身的質量和化學性質在化學反應前后沒有發(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。 ［提問］催化劑有哪些應用呢？ ［回答］催化劑在化工生產(chǎn)中具有重要而廣泛的應用，許多反應需要借助于催化劑才能進行或者很快地進行。例如，在化肥、農(nóng)藥、多種化工原料的生產(chǎn)過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。 ［過渡］實驗室還有其他制取氧氣的方法嗎？ ［實驗］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 實驗原理：高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣。 實驗裝置： 發(fā)生裝置 集氣裝置 實驗步驟： a.查：將導氣管一端浸入水中，用手緊握試管外壁，若水中導氣管口有氣泡冒出，松開手，過一會兒，導氣管口形成一段水柱，說明裝置不漏氣。 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：先使酒精燈火焰在試管下方來回移動，讓試管均勻受熱，然后對準試管中的藥品部位加熱。 e.收：集氣瓶內裝滿水（不留氣泡），倒立在水槽中，當導氣管口產(chǎn)生連續(xù)氣泡時才開始收集。 f.離：導氣管撤離水槽，導氣管不離開水槽，不能熄滅酒精燈。 g.熄：熄滅酒精燈，當導氣管撤離水槽后才能熄滅酒精燈。 ［總結］若固體+液體常溫下制取氣體，選用過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。 ［過渡］實驗室還用氯酸鉀加熱，在二氧化錳催化下產(chǎn)生氧氣。 ［提問］上述三個化學反應與化合反應有什么不同？ ［回答］化合反應的特點是“多變一”，而上述反應是一種物質生成兩種或兩種以上的物質。 ［總結］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。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”。 二、氧氣的工業(yè)制法 ［講解］分離液態(tài)空氣制氧氣： 空氣 氮氣 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 3.2 制取氧氣 一、實驗室制氧氣 1.過氧化氫水+氧氣。 2. 高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣。 3.分解反應：由一種反應物生成兩種或兩種以上其他物質的反應。 催化劑：在化學反應里能改變其他物質的反應速率，而本身的質量和化學性質在化學反應前后沒有發(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。 二、工業(yè)制氧氣 分離液態(tài)空氣制氧氣。 - 3 -