【化學(xué)】課題3 制取氧氣

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課題3 制取氧氣 教學(xué)目標(biāo) 1.知識(shí)與技能 （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。 2.過(guò)程與方法 通過(guò)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)進(jìn)行科學(xué)探究，在活動(dòng)過(guò)程中對(duì)獲取的信息進(jìn)行加工處理。從中培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析能力、實(shí)驗(yàn)操作能力等。 3.情感態(tài)度與價(jià)值觀 通過(guò)親自動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)成功的喜悅，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣；通過(guò)實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)學(xué)生的探究欲。 教學(xué)重點(diǎn)：氧氣的制法及實(shí)驗(yàn)操作。 教學(xué)難點(diǎn)：催化劑的概念的理解和催化作用。 教具準(zhǔn)備：5％的過(guò)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(dǎo)管)、集氣瓶(2個(gè))、毛玻璃片、水槽、鐵架臺(tái)、坩堝鉗、小燒杯、火柴。 課時(shí)分配：2課時(shí) 第一課時(shí) 制取氧氣的原理 教學(xué)過(guò)程 知識(shí)回顧 1.如何檢驗(yàn)一瓶無(wú)色氣體是氧氣？ 2.如何鑒別三瓶無(wú)色氣體：空氣、氧氣、氮?dú)猓? 3.根據(jù)氧氣的性質(zhì)說(shuō)明氧氣有什么重要用途？ 一、氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法 ［演示］ 實(shí)驗(yàn)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(guò)氧化氫分解制氧氣 ［演示］1.在試管中加入5 mL 5％的過(guò)氧化氫溶液，把帶火星的木條伸入試管，觀察木條是否復(fù)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(fù)燃？ 3.待上述試管中沒(méi)有現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，重新加入過(guò)氧化氫溶液，并把帶火星的木條伸入試管，觀 察木條是否復(fù)燃？待上述試管中又沒(méi)有現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，再重復(fù)上述操作。 現(xiàn)象：1.不加熱過(guò)氧化氫溶液時(shí)，帶火星的木條不能復(fù)燃，說(shuō)明沒(méi)有氧氣放出。 2.加入少量二氧化錳時(shí)，帶火星的木條復(fù)燃，說(shuō)明二氧化錳能加快過(guò)氧化氫的分解速率。 3.帶火星的木條復(fù)燃，說(shuō)明二氧化錳的化學(xué)性質(zhì)不變。 結(jié)論：二氧化錳能加快過(guò)氧化氫的分解速率而自身化學(xué)性質(zhì)不變。 ［分析］ 說(shuō)明在用過(guò)氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣時(shí)，二氧化錳可以重復(fù)使用。 既然二氧化錳可以重復(fù)使用，說(shuō)明在反應(yīng)前后它的化學(xué)性質(zhì)沒(méi)有改變，那么它的質(zhì)量有沒(méi)有改變呢？科學(xué)家們經(jīng)過(guò)精確的實(shí)驗(yàn)，得出了“二氧化錳在反應(yīng)前后質(zhì)量未變”的結(jié)論。 提示：在實(shí)驗(yàn)前用精密的天平稱量二氧化錳的質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)后把二氧化錳洗凈、干燥，再稱量，比較反應(yīng)前后二氧化錳質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)沒(méi)有變化。 ［提問(wèn)］ 既然二氧化錳的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都沒(méi)有變化，那么它在這里到底起一個(gè)什么作用呢? 催化劑（又叫觸媒）：在化學(xué)反應(yīng)里能改變其他物質(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(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 催化劑的三大特點(diǎn)：①改變化學(xué)反應(yīng)速率（可加快或減慢） ②反應(yīng)前后質(zhì)量不變 ③反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)不變 過(guò)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(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)。 ［總結(jié)］ 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”。 ［課堂練習(xí)］ 1.可用于實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的藥品是（ ） A.空氣 B.過(guò)氧化氫和二氧化錳 C.二氧化碳 D.二氧化錳 2.實(shí)驗(yàn)室制取氧氣時(shí)，必須滿足的條件是( ) A.使用催化劑 B.用含氧的物質(zhì)作反應(yīng)物 C.用排水法收集 D.用燃著的火柴檢驗(yàn)是否收集滿 答案：1.B 2.B ［課堂小結(jié)］通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)我們知道，實(shí)驗(yàn)室制取氧氣通常用分解過(guò)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(guò)氧化氫溶液和氯酸鉀制取氧氣時(shí)，通常用二氧化錳作催化劑，它在這里起催化作用。通過(guò)對(duì)比化合反應(yīng)，我們還知道制取氧氣的反應(yīng)都屬于分解反應(yīng)。同時(shí)還告訴我們要學(xué)會(huì)用分類的方法來(lái)學(xué)習(xí)化學(xué)。 板書(shū)設(shè)計(jì) 課題3 制取氧氣 一、實(shí)驗(yàn)室制氧氣 催化劑：在化學(xué)反應(yīng)里能改變其他物質(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(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 1.過(guò)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(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) 布置作業(yè) 1.上冊(cè)課本P42習(xí)題1 2.實(shí)驗(yàn)室用過(guò)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(yīng)的前后，二氧化錳固體的質(zhì)量（ ） A.變大 B.變小 C.先變大后變小 D.不變 3.下列有關(guān)催化劑的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（ ） A.催化劑可以改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率 B.在反應(yīng)前后催化劑的質(zhì)量沒(méi)有改變 C.在反應(yīng)前后催化劑的化學(xué)性質(zhì)沒(méi)有改變 D.催化劑就是二氧化錳 答案：2.D 3.D 第二課時(shí) 制取氧氣的裝置和操作 教學(xué)過(guò)程 一、實(shí)驗(yàn)室用用高錳酸鉀制取氧氣 1、實(shí)驗(yàn)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(yàn)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(fù)燃。 5、實(shí)驗(yàn)步驟：（查、裝、定、點(diǎn)、收、離、熄，諧音為“茶莊定點(diǎn)收利息”） （1）.檢查裝置的氣密性：連好裝置，將導(dǎo)管的一端浸入水中，用手緊握試管，水中的導(dǎo)管口有氣泡冒出。松開(kāi)手后，導(dǎo)管內(nèi)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(tuán)棉花：防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)氣管，污染制取的氣體和水槽中的水。 D排氣法收集氣體時(shí)，導(dǎo)氣管要伸入接近集氣瓶底部：有利于集氣瓶?jī)?nèi)空氣排出，使收集的氣體更純。 （4）.給試管加熱：先預(yù)熱，再集中加熱。 （5）.收集氣體，用排水法收集時(shí)：導(dǎo)管口開(kāi)始有氣泡放出時(shí)，不宜立即收集（為什么?），當(dāng)氣泡連續(xù)地并比較均勻地放出時(shí)，再把導(dǎo)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(dǎo)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(yàn)滿，驗(yàn)滿的方法：將帶火星的木條放在集氣瓶口，若木條復(fù)燃，證明已滿。 二、實(shí)驗(yàn)室用用高錳酸鉀制取氧氣 1、實(shí)驗(yàn)原理：過(guò)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(zhǎng)頸漏斗內(nèi)注水，漏斗內(nèi)形成穩(wěn)定的水柱，表明裝置氣密性好。 4、優(yōu)點(diǎn)：①、不需加熱，操作簡(jiǎn)單； ②、可控制反應(yīng)速率； ③、產(chǎn)物是水，無(wú)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(diǎn)（—196℃）比液氧的沸點(diǎn)（—183℃）低，氮?dú)庀葟囊簯B(tài)空氣中蒸發(fā)出來(lái)，剩下的主要是液氧。 ［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(shū)設(shè)計(jì) 制取氧氣的裝置和操作 一、實(shí)驗(yàn)室用用高錳酸鉀制取氧氣 1、實(shí)驗(yàn)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(yàn)滿 5、實(shí)驗(yàn)步驟： 查、裝、定、點(diǎn)、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(cè)課本P42頁(yè)習(xí)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(yīng)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(duì)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(shí)再取出來(lái) 答案：2.B 3.B 教學(xué)反思 本課題是學(xué)生第一次親自動(dòng)手制取物質(zhì)，要求規(guī)范的操作對(duì)以后的實(shí)驗(yàn)教學(xué)至關(guān)重要。在實(shí)驗(yàn)中學(xué)生都比較感興趣，并能按照操作規(guī)定制取氧氣。結(jié)合前面的學(xué)習(xí)驗(yàn)證氧氣的性質(zhì)都有明顯的現(xiàn)象。在一定程度上激發(fā)了學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的欲望。 4