初中化学科粤版九年级上册3.2 制取氧气教学设计

3.2 制取氧气 教案

【教学课型】：新课  

【教学课题】：3.2制取氧气

【教学目标】：1、知识与技能

（1）了解催化剂的概念，知道二氧化锰在分解过氧化氢反应中的催化作用。

（2）理解分解反应的定义及其与化合反应的区别。

（3）掌握实验室制取氧气的反应原理、仪器装置、收集方法、检验及操作注意事项，了解工业上制取氧气的方法和原理。   

（4）掌握根据已知的化学式，计算物质的相对分子质量、元素的质量分数。

2、过程和方法：初步培养学生的实验操作能力、观察能力和思维能力。初步培养学生分析、对比和迁移知识的能力。

3、情感、态度与价值观：初步懂得用实验来探究物质性质和制备的科学方法，培养学生对化学的好奇心和探究欲，发展学习化学的兴趣。

【教学重点】：实验室制取氧气的反应原理和操作方法，分解反应。

【教学难点】：对催化剂和二氧化锰在分解过氧化氢反应中所起催化作用的理解。

【教学工具】：实验室制取氧气的有关器材；汽车尾气催化转换器示意图；温度计；多媒体视频；等.

【教学方法】：做好[实验34]“用过氧化氢制取氧气”的四个实验，是本节的关键所在，要创造条件让学生分组进行探究，但在实验前，由于学生独立实验的机会还不是很多，因此，实验时要加强对学生的指导。可以增加一个实验(5)，用另一支试管加入少量二氧化锰，在酒精灯上加热，试验有没有氧气产生。引导学生重点观察哪些实验能使带火星的木条复燃即有氧气产生，哪些实验没有氧气产生。最后，启发学生对所观察的现象进行分析、推理，若不加热，过氧化氢不能产生氧气。加入二氧化锰后，立即产生氧气，氧气不是从二氧化锰中生成的[第(5)个实验证明了]。实验(3)的氧气放完以后，过氧化氢已经消耗完毕，那么二氧化锰是否还存在呢?实验(4)则可证明，二氧化锰还存在于试管内。由此推出二氧化锰本身不产生氧气，但能加快过氧化氢的分解，本身又不消失，还能起催化作用，从而形成催化剂的概念。了解二氧化锰能加快过氧化氢的反应的速度，向学生介绍用文字表达式来表示实验室制取氧气的反应原理

【知识点】：

1、实验室制氧气的药品、反应原理、实验步骤及其注意事项。

2、收集装置及制气装置的选择。

3、收集气体的方法及依据。

4、工业制氧气的方法。

5、分解反应

【课时安排】：两课时

◆         课前预习:（1）阅读课文，思考并解决下列问题：
　①观察[实验3-4]了解实验室制取氧气的过程。

　②通过过氧化氢的化学反应及阅读“知识示窗”了解“催化剂”是怎么回事？

　③通过[实验3-5]了解高锰酸钾和氯酸钾制取氧气的过程中有那些不同？

　④阅读课文，了解怎样工业制氧？

◆教学情景导入

上一节课，我们探究了氧气的化学性质，氧气有哪些化学性质?(引导学生回答)。我们在探究氧气的化学性质时，使用了许多瓶氧气，有谁能告诉老师，这些氧气是怎样制得的呢?(停顿一会儿，让学生回答)下面我们就来探究氧气的实验室制法，并学习一些相关的化学知识。

◆       教学过程设计

[讲述] 你大概会觉得奇怪：空气里含有丰富的氧气，为什么常常还要制取氧气呢?这是由于某些生产、生活和科学实验的活动需要纯的氧气，而不能用空气这种混合物代替，所以需要制取氧气。

[板书]§3．2  制取氧气

一、催化剂

[问] 实验室制取氧气需用什么药品?需要什么条件?，下面我们对用过氧化氢制取氧气进行探究。

[观察活动][实验3—4]用过氧化氢制取氧气需要的条件并填写实验现象和推论。

[讨论与交流]指导学生完成第1、2题。

[阅读] 课文中的“解释和结论”。引导学生分析、归纳，然后老师讲解并板书。

[板书]

催化剂：在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有变化的物质叫做催化剂，如在实验室用过氧化氢制备氧气时所用的二氧化锰。

[问] 请找出催化剂概念中的一些关键词，如何理解这些关键词?

[讲解]催化剂概念中的“改变”一词的涵义可以是“加快”或“减慢”，在过氧化氢的分解反应中，二氧化锰能加快过氧化氢的反应速率。还要记住催化剂在反应前后不变的是质量和化学性质。在书写其文字表达式时，应该将催化剂——二氧化锰写在箭头上方，表示该物质在反应过程中是催化剂。如还有其他条件，则把其他条件写在箭头的下方。[阅读]课文知识视窗中的“汽车尾气催化剂转换器”，扩大学生知识面，加深对催化剂的认识和理解，培养学生的环保意识。

[观察活动] [实验3—5]用高锰酸钾制取氧气。

1．实验前，先强调以下几个注意事项：    -

(1)在安装实验仪器时，应遵循的实验步骤为从左到右，从下到上；

 (2)要检查装置的气密性及如何检查；

(3)固体药品怎样装入试管中?塞紧胶塞前要在试管口塞一团玻璃棉(为什么)；

 (4)试管口应该稍向下倾斜(为什么)；

 (5)怎样用酒精灯给试管加热(应先移动酒精灯，使整个试管均匀受热后，再固定加热，并用酒精灯外焰加热)；

(6)用什么方法收集(排水法)，为什么可以用排水法收集，还可用什么方法收集，该在什么时候开始收集?

 (7)怎样检验收集到的气体是氧气，并如何验证该气体是否已收集满；

 (8)实验完毕时，应先将导管移开，再熄灭酒精灯(为什么)。

2．指导学生完成实验，对学生实验中有关药品的取用量、操作要点、装置要点等问题进行指导，并对学生实验过程中出现的错误及时纠正。

[讨论] 组织学生分组讨论，完成[实验3-5]的“思考和讨论”。

[阅读] 课文中的有关内容。然后，老师归纳、总结并板书。

[板书] 二、实验室制氧气

1．反应原理

2．装置要点

(1)试管口应稍向下倾斜；

(2)导管不宜伸入试管内过长；

(3)铁夹要夹在距试管口1／3处；

(4)药品要平铺在试管底部。

3．操作步骤

(1)检：检查装置的气密性；

(2)装：把药品装入试管内，使之平铺在试管底部;

(3)固：把试管固定在铁架台上；

(4)点：点燃酒精灯加热；

(5)集：收集气体；

(6)移：将导气管移出水面；

(7)熄：熄灭酒精灯。

4．收集方法

(1)排水法：因为氧气不易溶于水；

(2)向上排空气法：因为氧气的密度比空气稍大。

5．验满的方法

取一带火星木条，放在集气瓶口，若木条复燃，则证明氧气已集满。

6．操作要点

(1)实验结束，应先移去导气管，后移酒精灯，以防水倒流造成试管炸裂；

(2)如果所用药品为高锰酸钾，通常要在试管口塞一团玻璃棉，防止加热时高锰酸钾随氧气溅入导管；

(3)制备出的氧气应瓶口向上正立放置在桌面上。

[问] 实验室制取氧气属于什么变化?这三个反应有什么共同特征? 与化合反应有什么区别?

[讲] 反应前只有一种物质，反应后产物有多种，我们将这类反应统称为分解反应。关键字眼：反应前是“一种”，产物有“两种或两种以上其他物质”。

[板书] 三、分解反应：一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应，叫分解反应。

AB        A+B

[讲] 前面我们学习了氧气的实验室制法，但在实际生活或工业生产过程中，需大量的氧气，不可能通过以上方法去制备，这样，产生的氧气量少，又浪费。我们知道空气的组成中，氧气占21％，这是一个很大的氧气仓库，于是人们就想是否可以从空气中取得氧气。那么，怎样从空气中得到大量的氧气呢?

[阅读] 课文工业制氧气和知识视窗，组织学生讨论，教师归纳并板书。

[板书] 四、工业制氧气：分离液态空气，属物理变化。

◆课堂板书设计

第二节 制取氧气

一.过氧化氢在什么条件下能产生氧气?

二.如何检验是否有氧气产生?

三.什么物质叫催化剂?

◆       练习作业设计

一．知识积累

1．实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气。下列说法正确的是    (    )

A.反应物是过氧化氢和二氧化锰        

B．过氧化氢和二氧化锰发生化合反应

C不加二氧化锰过氧化氢就不能分解生成氧气  

D．二氧化锰能使过氧化氢在较低温度下迅速分解放出氧气

2．下列关于催化剂的说法错误的是    (    )

A. 在化学反应中改变其他物质的化学反应速率      

B．化学反应前后其化学性质不变

C化学反应前后其质量不变       

D．使用催化剂可增加产物的质量

3．实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气。实验前取2g二氧化锰，实验结束后，从剩余物中能回收 二氧化锰的质量为    (    )

A．大于2g    B．小、于2g     C等于2g    D．无法判断

二．创新提高

4．通常状况下，过氧化氢为_______色的_______体，而二氧化锰为_________色的_________体。实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气的文字表达式为___________。

5.下面是某同学探究二氧化锰对过氧化氢分解制氧气的催化作用和催化剂催化特点所做的实验，请你帮他完成实验报告。

I．实验步骤：

(1)在试管中加入5mL 5％的过氧化氢溶液，带火星的木条伸人试管；

(2)加热实验(1)的试管，把带火星的木条伸人试管；

(3)在另一支试管中加入5mL 5％的过氧化氢溶液，并加入2g二氧化锰，把带火星的木条伸入试管；

(4)待实验(3)的试管内液体不再有现象发生时，重新加入3mL 5％的过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管；(该步骤实验可以反复多次)

(5)实验后将二氧化锰回收、干燥、称量。

Ⅱ．实验现象及解释：

Ⅲ．实验结论：

(1)二氧化锰对过氧化氢分解反应所起的作用是__________________，

  二氧化锰在反应过程中，其质量和化学性资__________________；

(2)在__________________中，能__________________，而本身的__________________都__________________的物质，叫做催化剂。

答案：

一．1.D  2.D  3.C              二氧化锰

二. 4.无  液  黑色  固  过氧化氢       水+氧气

5.Ⅱ(1)带火星木条未复燃   过氧化氢常温下不易分解  (2)带火星木条复燃  过氧化氢在加热的条件下能迅速分解  (3)带火星木条复燃   二氧化锰能使过氧化氢在常温下迅速分解  (4)带火星木条复燃  二氧化锰仍能使过氧化氢在常温下迅速分解，二氧化锰可以重复使用  (5)二氧化锰仍为2g在反应前后，二氧化锰的质量和化学性质都不发生改变  Ⅲ．(1)使过氧化氢在常温下迅速分解  都不发生改变  (2)化学反应  改变其他物质的化学反应速率    质量和化学性质   不发生改变

拓展

1．催化剂的定义与分类

催化剂的作用非常大，它可以改变化学反应的速度。在化学中，催化剂也叫做触媒，它的定义是：能够改变其他物质的化学反应速度，而本身的质量和化学性质在化学反应前后没有发生变化的物质。目前许多有机反应中，催化剂所担任的角色就不仅仅是改变反应速度·了，如果缺少了这些必要的催化剂，许多反应都不能进行。可见催化剂在化学中所占的地位之重要。

在催化剂这一大类物质中，绝大多数都可以使化学反应的速度加快，称为正催化剂。例如Mn02能够使H2O2急速分解。目前在日常生产中使用的催化剂大都是正催化剂，这些正催化剂提高了生产的效率，起了重要的作用。

常见的正催化反应如：

 正催化剂可以提高化学反应的速度，还有一类催化剂与它正相反，可以减慢某一反应的反应速度，称为负催化剂。

除以上两种催化剂之外，还有一些物质若单独使用对于某种反应并没有催化作用，但却能使催化剂的活性显著增强，这种物质叫做助催化剂，例如微量K2O可以提高合成氨用的铁触媒的活性。

2．二氧化锰对氯酸钾的催化作用

目前对催化剂的催化机理仍未完全研究清楚。在氯酸钾分解的反应中的催化作用有两种解释：

从上述两组反应可见，二氧化锰参加了反应，形成易分解的中间产物，反应后二氧化锰又恢复原先的组成，性质及质量都没有改变，但加快了氯酸钾的分解速度。

3．加热氯酸钾与二氧化锰的混合物时，用排水法收集，为何会现出白烟和闻到刺

激性气味?

从上述2(2)可见，反应中可能有少量氯气逸出，因而使制得的氧气带有刺激性气味.