《制取氧氣》教案

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第二單元 我們周圍的空氣 課題3 制取氧氣 第1課時 一、教學(xué)設(shè)計思路： “制取氧氣”課題是是學(xué)生練習(xí)了實(shí)驗(yàn)基本操作后接觸到的第一個氣體制取實(shí)驗(yàn),本課題的編寫意圖是讓學(xué)生能夠自己動手探究,綜合練習(xí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作,變演示實(shí)驗(yàn)為隨堂探究實(shí)驗(yàn)。我們在教學(xué)中擬引導(dǎo)學(xué)生從生活體驗(yàn)出發(fā),通過具體的實(shí)驗(yàn)探究得出制取氧氣的原理,理解催化劑和分解反應(yīng)的概念,了解催化劑在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、分析能力和實(shí)驗(yàn)動手能力,讓學(xué)生在相互合作、交流的環(huán)境中去學(xué)習(xí)新知識,掌握運(yùn)用新知識，更為今后學(xué)習(xí)其他氣體的制取打下良好的基礎(chǔ)。 二、教案 課 題 制取氧氣 授 課 人 許衛(wèi)云 學(xué) 校 十堰市武當(dāng)山中學(xué) 教學(xué)目標(biāo) [知識和技能] 1．了解實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的方法和原理，初步了解通過實(shí)驗(yàn)方法制取新物質(zhì)的方法； 2．練習(xí)連接儀器的基本方法，初步掌握用高錳酸鉀制取氧氣的實(shí)驗(yàn)操作； 3.認(rèn)識分解反應(yīng)； 4.認(rèn)識催化劑和催化反應(yīng)。 [過程和方法] 1．學(xué)習(xí)反應(yīng)物的狀態(tài)，反應(yīng)條件，反應(yīng)原理決定實(shí)驗(yàn)裝置，氣體的性質(zhì)決定氣體的收集方法和驗(yàn)滿方法； 2.感悟通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行科學(xué)探究的方法。 [情感態(tài)度和價值觀] 1.通過實(shí)驗(yàn)探究激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。 2.逐步認(rèn)知用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證化學(xué)原理，從而進(jìn)一不體會到化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。 重 點(diǎn) 氧氣的制法和實(shí)驗(yàn)操作 難 點(diǎn) 催化劑的概念和催化作用 教學(xué)方法 課件演示，講解法，討論法，練習(xí)法 指導(dǎo)探究式課堂教學(xué)模式： 提出問題—實(shí)驗(yàn)探究—分析總結(jié)—遷移創(chuàng)新 儀器、用品 1．教師用具：5%的過氧化氫溶液，二氧化錳，高錳酸鉀，氯酸鉀，大試管，木條，酒精燈，火柴等；多媒體。 2．學(xué)生用具：高錳酸鉀，木炭，細(xì)鐵絲，澄清石灰水；大試管，棉花，橡皮塞（帶導(dǎo)管），集氣瓶，毛玻璃片，水槽，鐵架臺等。 教師活動 學(xué)生活動 設(shè)計意圖 【激趣導(dǎo)入】 請同學(xué)們屏住呼吸,能屏多久? （體驗(yàn)游戲）全體同學(xué)參與并談感受 體會氧氣的重要性 【課件展示】氧氣用于動植物呼吸、醫(yī)療急救、金屬切割等圖片。 感受氧氣的重要性 激發(fā)學(xué)習(xí)興趣 【導(dǎo)入新課】想知道氧氣是怎樣制得的嗎？ 直接導(dǎo)入主題，使學(xué)生明確本節(jié)的首要任務(wù)及應(yīng)用 【板書】課題3 氧氣的制法 【講述】有工業(yè)制法和實(shí)驗(yàn)室制法 【板書】一、工業(yè)制法：分離液態(tài)空氣法 【課件展示】工業(yè)上需要的大量氧氣采用分離液態(tài)空氣法， 先把空氣變成液態(tài)，然后控溫蒸發(fā)，得到氮?dú)夂脱鯕? 特點(diǎn)：量大，設(shè)備要求高，成本高 閱讀課本P41頁 利用直觀教學(xué),讓學(xué)生了解氧氣的工業(yè)制法，是物理變化 【提問】實(shí)驗(yàn)室是如何制取氧氣的呢? 【板書】二、實(shí)驗(yàn)室制法： 【講述】實(shí)驗(yàn)室常用分解過氧化氫溶液或加熱氯酸鉀或加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣 【課件展示】 ①、過氧化氫氧氣+水 加熱 ②、氯酸鉀氯化鉀+氧氣 ③、高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣 閱讀課文P37-P38 養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣，提高自主學(xué)習(xí)的能力 明確實(shí)驗(yàn)室制取氧氣有三種方法 【提問】三個反應(yīng)都出現(xiàn)二氧化錳，有什么不同？ 【演示】【實(shí)驗(yàn)2-5】 【設(shè)問】為什么分解過氧化氫溶液制取氧氣要加入二氧化錳？它在這里起 什么作用？ 帶著問題，觀察試驗(yàn)，做好記錄 直接把學(xué)生引入思考二氧化錳的作用 【引導(dǎo)討論】提出猜想與假設(shè) 1.二氧化錳能放出氧氣，加入它可以制取更多的氧氣 2.二氧化錳在此有某種特殊作用，使過氧化氫的分解加快 3.二氧化錳與過氧化氫反應(yīng)放出氧氣 由學(xué)生討論提出假設(shè) 把時間留給學(xué)生思考，培養(yǎng)解決問題的能力 【討論】如何設(shè)計實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)？ 【整理歸納】驗(yàn)證（1）實(shí)驗(yàn)A：加熱二氧化錳用帶火星木條試之。 驗(yàn)證（2）實(shí)驗(yàn)B：常溫時在盛有過氧化氫的溶液中伸入帶火星的木條。 實(shí)驗(yàn)C：常溫時過氧化氫溶液中加入二氧化錳，比較反應(yīng)快慢。 驗(yàn)證（3）實(shí)驗(yàn)D：在實(shí)驗(yàn)C反應(yīng)后的剩余溶液中再加入過氧化氫溶液，用帶火星木條檢驗(yàn)。 討論試驗(yàn)驗(yàn)證方案 參與討論，培養(yǎng)合作精神，，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣 【演示實(shí)驗(yàn)】按上面A,B,C,D(實(shí)驗(yàn)B和實(shí)驗(yàn)C上面已做過)進(jìn)行試驗(yàn)【課件展示】并根據(jù)試驗(yàn)內(nèi)容填寫試驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論： 試驗(yàn) 現(xiàn)象 結(jié)論 A B C D 仔細(xì)觀察試驗(yàn)現(xiàn)象，并做好實(shí)驗(yàn)記錄 培養(yǎng)觀察能力， 【解釋與結(jié)論】在常溫下，沒有加二氧化錳時，過氧化氫溶液不能產(chǎn)生足以使帶火星木條復(fù)燃的氧氣，而加入二氧化錳后，過氧化氫溶液就迅速產(chǎn)生氧氣，可見二氧化錳起了一個加快化學(xué)反應(yīng)速率的作用。化學(xué)上把二氧化錳這種改變化學(xué)反應(yīng)速率的作用，叫催化作用，能起催化作用的物質(zhì)叫該反應(yīng)的催化劑。 討論總結(jié)發(fā)言 通過現(xiàn)象對比，讓學(xué)生明白二氧化錳在此起到改變過氧化氫分解的速率的作用，叫催化作用，這樣的物質(zhì)叫催化劑。 同時明白催化劑不是反應(yīng)物，也不是生成物，是條件，而且化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都不變。簡稱“一變二不變”。 【課件展示】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)，在反應(yīng)前后都沒有發(fā)生改變的物質(zhì)。 催化作用：催化劑在化學(xué)反應(yīng)中所起的改變化學(xué)反應(yīng)速率的作用 做好筆記 【設(shè)問】是不是所有的化學(xué)反應(yīng)速率都要加快？所有的催化劑都是加快反應(yīng)速率嗎？它能否減慢化學(xué)反應(yīng)的速率？ 【講述】像鋼鐵的生銹，橡膠的老化，食物的變質(zhì)，我們希望發(fā)生的越慢越好。如在食用油脂里加入一些催化劑防止酸敗。所以催化劑的概念中是“改變”其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而不是片面的加快。由前面實(shí)驗(yàn)可知催化劑不是反應(yīng)物，在反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都不改變，是反應(yīng)的條件，用文字表達(dá)式時應(yīng)寫在箭頭上方。 【板書】催化劑特點(diǎn):一變二不變 引入思考，加深對概念的理解 課堂練習(xí)：書P43——2，（4） 讓學(xué)生更全面了解催化作用是改變速率，有加快，也有減慢 【設(shè)問】實(shí)驗(yàn)室如何用氯酸鉀和高錳酸鉀制取氧氣呢？ 【板書】2、加熱氯酸鉀、高錳酸鉀制取氧氣 【展示樣品】觀察氯酸鉀、二氧化錳、高錳酸鉀的顏色、狀態(tài)、并描述。 【演示實(shí)驗(yàn)】將氯酸鉀和二氧化錳混合后加入小試管中加熱，用帶火星的木條檢驗(yàn)。 【提問】由上一實(shí)驗(yàn)可知二氧化錳不能產(chǎn)生氧氣，在此起什么作用？ 【小結(jié)】實(shí)驗(yàn)說明氯酸鉀和二氧化錳混合加熱產(chǎn)生氧氣，同時產(chǎn)生氯化鉀，二氧化錳是該反應(yīng)的催化劑。 觀察氯酸鉀、二氧化錳、高錳酸鉀的顏色、狀態(tài)、并描述。 觀察氯酸鉀和二氧化錳混合加熱的現(xiàn)象，思考二氧化錳的租作用。 認(rèn)識第二種制取氧氣的方法：氯酸鉀和二氧化錳混合加熱產(chǎn)生氧氣，二氧化錳也是催化劑，起催化作用 【演示實(shí)驗(yàn)】高錳酸鉀放入小試管中加熱，用帶火星的木條檢驗(yàn)。 【講述】高錳酸鉀有殺菌消毒的作用，醫(yī)院里常用作消毒劑，實(shí)驗(yàn)證明高錳酸鉀加熱可產(chǎn)生氧氣，同時生成錳酸鉀和二氧化錳。二氧化錳起什么作用？是催化劑嗎？ 認(rèn)真觀察試驗(yàn)現(xiàn)象，并做好記錄，思考二氧化錳的作用。 認(rèn)識實(shí)驗(yàn)室第三種制取氧氣的方法：高錳酸鉀加熱可產(chǎn)生氧氣，二氧化錳在此不是條件，是生成物，同時明白催化劑只是針對某一個反應(yīng)的。 【討論】分析上述三個制取氧氣的反應(yīng)，有什么共同特征？與化合反應(yīng)有什么不同？ 【講述】化學(xué)上把這種由一種反應(yīng)物生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應(yīng)叫做分解反應(yīng)。 【板書】三、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)， 表示為：AB→ A+B 特點(diǎn)是“一變多”。 分析找出規(guī)律，得出分解反應(yīng)的概念 練習(xí)：書P42——2，（1） 認(rèn)識分解反應(yīng)，并認(rèn)識到和化合反應(yīng)真好相反 體會用分類的方法認(rèn)識新概念更易懂 【小結(jié)】分解反應(yīng)和化合反應(yīng)一樣是化學(xué)反應(yīng)中常見類型，以后還會有很多，若采用分類的方法來學(xué)就簡單的多。 【提問】學(xué)完本課，你知道了什么？ 實(shí)驗(yàn)室制取氧氣通常用分解過氧化氫溶液和加熱高錳酸鉀或氯酸鉀的方法。二氧化錳是過氧化氫、氯酸鉀制取氧氣的催化劑，知道催化劑的概念和特點(diǎn)。通過對比化合反應(yīng)又認(rèn)識了分解反應(yīng)，同時初步感悟了用分類，對比的方法學(xué)習(xí)化學(xué) 全面認(rèn)識本課內(nèi)容，形成結(jié)構(gòu)框架，便于記憶 [板書設(shè)計] 課題3 制取氧氣 一、工業(yè)制法：分離液態(tài)空氣法 二、實(shí)驗(yàn)室制法： 1、分解過氧化氫溶液制取氧氣 、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)，在反應(yīng)前后都沒有發(fā)生改變的物質(zhì)。 特點(diǎn):一變二不變 、催化作用：催化劑在化學(xué)反應(yīng)中所起的改變化學(xué)反應(yīng)速率的作用 ③、過氧化氫氧氣+水 2、加熱氯酸鉀、高錳酸鉀制取氧氣 加熱 、氯酸鉀氯化鉀+氧氣 、高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣 三、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)，表示為：AB→ A+B 、特點(diǎn)是“一變多” 三、學(xué)案 [名師導(dǎo)學(xué)] 1．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)在反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)叫催化劑。所起作用叫催化作用。催化劑是反應(yīng)條件，要求“一變二不變”。 2．氧氣有工業(yè)制法：分離液態(tài)空氣（物理變化）。 實(shí)驗(yàn)室制法：分解過氧化氫溶液、加熱氯酸鉀或加熱高錳酸鉀，（化學(xué)變化） ①、過氧化氫氧氣+水 （二氧化錳是催化劑） 加熱 ②、氯酸鉀氯化鉀+氧氣 （二氧化錳是催化劑） ③、高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣 （二氧化錳是生成物） 3．化學(xué)反應(yīng)中，一種反應(yīng)物生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應(yīng)，叫做分解反應(yīng) [梯度導(dǎo)練] 1．下列與催化劑有關(guān)的說法正確的是（ ） A．在化學(xué)反應(yīng)中質(zhì)量發(fā)生了變化 B．在化學(xué)反應(yīng)中化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了改變 C．能加快其它物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率 D．在化學(xué)反應(yīng)中，不是旁觀者，而是參與者 2． “神舟6號”太空艙利用NiFe2O4將航天員呼出的CO2轉(zhuǎn)化為O2，而NiFe2O4的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都不變。則NiFe2O4在該過程中是（ ） A．反應(yīng)物 B．生成物 C．催化劑 D．消毒劑 3．加熱氯酸鉀能緩慢地放出氧氣，二氧化錳可作為該反應(yīng)的催化劑。在兩支試管中分別裝有等量的氯酸鉀固體，其中向b管中加入少量二氧化錳，同時加熱，能正確表示兩管放出氧氣的量（縱坐標(biāo)）與反應(yīng)時間（橫坐標(biāo)）關(guān)系的圖示是（ ） 4．用二氧化錳和一定量的過氧化氫溶液制氧氣時，所用二氧化錳的量偏多，所制得的氧氣質(zhì)量 。 5．實(shí)驗(yàn)室中常采用常溫下分解 或加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣，其反應(yīng)的文字表達(dá)式為： ⑴ ⑵ ； 在這兩個反應(yīng)中都有二氧化錳，在反應(yīng)⑴中，它是 ，其質(zhì)量 ，在反應(yīng)⑵中，它是 ，其質(zhì)量 。 [能 力 提 高] 1．下列說法正確的是（ ） A．高錳酸鉀是一種白色固體 B．為了便于運(yùn)輸和保存，把氧氣液化貯存在藍(lán)色鋼瓶中 C．分離液態(tài)空氣制取氧氣屬于分解反應(yīng) D．對過氧化氫的分解具有催化作用的物質(zhì)只有二氧化錳 2．實(shí)驗(yàn)室制取氧氣時，必須滿足的條件是（ ） A．必須使用催化劑 B．必須用含氧元素的物質(zhì)作反應(yīng)物 C．必須用排水法收集 D．必須用燃著的木條檢驗(yàn)是否收集滿 3．下列變化屬于分解反應(yīng)的是（ ） A．硫在氧氣中燃燒 B．加熱高錳酸鉀　　 C．用液態(tài)空氣制取氧氣 D．蠟燭燃燒 4．研究表明,許多金屬氧化物對氯酸鉀的分解有催化作用。下表是不同金屬氧化物作催化劑時氯酸鉀劇烈反應(yīng)的溫度。 氧化物 氧化鐵 氧化鋁 氧化銅 氧化鎂 劇烈反應(yīng)的溫度/℃ 490 540 350 546 實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀制取氧氣，如果不用二氧化錳作催化劑，最好選用（ ） A．氧化鐵 B．氧化鋁 C．氧化銅 D．氧化鎂 5．下列制取氧氣的方法，不屬于化學(xué)變化的是（ ） A．加熱氧化汞制氧氣 B．加熱高錳酸鉀制氧氣 C．分離液態(tài)空氣制氧氣 D．綠色植物光合作用產(chǎn)生氧氣 6．催化劑在化學(xué)反應(yīng)中所起的作用是（ ） A．加快化學(xué)反應(yīng)速率 B．使生成物質(zhì)量增加 C．改變化學(xué)反應(yīng)速率 D．減慢化學(xué)反應(yīng)速率 7．暗紫色固體A受熱分解可生產(chǎn)固體B、C和無色氣體D，其中D可使帶火星的木條復(fù)燃；淡黃色固體E在D中燃燒可產(chǎn)生藍(lán)紫色火焰，同時生成一種有刺激性氣味的氣體F；固體C與另一種白色固體G混合加熱，也可以產(chǎn)生氣體D。試寫出下列物質(zhì)的名稱： A B C D E D G 寫出C和G混合加熱發(fā)過反應(yīng)的文字表達(dá)式 . 8．為了保證能長時間潛航，在潛水艇里要配置氧氣再生裝置，有以下幾種制取氧氣的方法： ①加熱分解高錳酸鉀 加熱 ②加熱分解氧化汞：氧化汞 —→ 汞+氧氣 通電 ③在常溫下用過氧化鈉固體與二氧化碳反應(yīng)：過氧化鈉+二氧化碳—→碳酸鈉+氧氣 ④電解水：水 —→ 氫氣+氧氣。 ⑴你認(rèn)為最適合潛水艇里制氧氣的方法是 ；（填序號） ⑵與其他三種方法相比，這種最適合的方法顯著的優(yōu)點(diǎn)是： ① ② 。 9．某學(xué)生學(xué)習(xí)了雙氧水制氧氣的實(shí)驗(yàn)后，想起自己家里也有一瓶消毒用雙氧水，由于標(biāo)簽已部分受損無法判斷其是否變質(zhì)，所以他將該瓶溶液帶到學(xué)校，取少量溶液與二氧化錳混合進(jìn)行研究。試回答： ⑴放入二氧化錳的作用是 。 ⑵如果該溶液未變質(zhì)，應(yīng)該觀察到的現(xiàn)象是 ，發(fā)生反應(yīng)的文字表達(dá)式是 ，若不能觀察到上述現(xiàn)象，說明該瓶雙氧水已經(jīng)變質(zhì)成 。 ⑶將未過期的這種雙氧水滴在傷口上，會迅速出沉大量氣泡，你認(rèn)為該氣體可能是 。 10．制備氣體，首先要檢查裝置的 ，操作步驟是：先把導(dǎo)管一端 ，用手掌緊握 ，如果導(dǎo)管口有 ，再把手移開，過一會兒導(dǎo)管內(nèi)形成 說明此裝置不漏氣。 [科 學(xué) 探 究] 請你運(yùn)用學(xué)到的化學(xué)知識，試從操作的方法，產(chǎn)生的現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)的結(jié)論說說如何來區(qū)別水和過氧化氫溶液。 教學(xué)反思： 1. 本節(jié)課在教學(xué)中帶著學(xué)生做實(shí)驗(yàn)，依據(jù)探究模式幫助他們理清思路，雖然不是完全意義上的探究，但是將探究理念滲透到教學(xué)中。變部分演示實(shí)驗(yàn)為學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)，學(xué)生興趣很大，積極主動參與，使學(xué)生在體驗(yàn)探究獲取知識的過程中基本達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)。 2. 學(xué)生剛接觸化學(xué)，實(shí)驗(yàn)的探究意識還未建立，實(shí)驗(yàn)操作能力、觀察記錄現(xiàn)象、發(fā)現(xiàn)提出問題等能力都不具備，分組獨(dú)立探究條件還不具備，但為了調(diào)動學(xué)生積極主動參與知識生成過程，我在實(shí)驗(yàn)探究過程中采取教師示范、學(xué)生模仿，側(cè)重訓(xùn)練學(xué)生觀察描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的能力，使學(xué)生感知化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究物質(zhì)及其變化的科學(xué)方法，初步體驗(yàn)探究過程，為今后的探究學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。 3.因?yàn)槭堑谝徽n時，學(xué)生動手實(shí)踐不多，在第二課時補(bǔ)充。 7