初中科粤版3.2 制取氧气多媒体教学课件ppt

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第三章  维持生命之气——氧气3.2  制取氧气设计说明本节是学生学习化学以来遇到的第一种气体的制取，所以氧气的制法及实验操作是本节的重点，如何引导学生亲自动手做好实验便成了重中之重。催化剂的概念和催化作用则是本节教学的难点，在教学过程中，主要采用边实验、边讲解、边讨论的方法，在活动中激发兴趣，在兴趣中提出问题。本节分为两个课时。第一课时主要讲述过氧化氢分解制氧气，分析发生装置和收集装置的选择，同时介绍催化剂和催化作用的概念；第二课时主要讲述高锰酸钾制氧气的实验操作过程。学生通过动手实验练习检查装置的气密性、取用药品、连接装置、加热、收集验满以及分解反应的概念等，引导学生初步形成制取气体的一般思路。教学目标【知识与技能】1.了解实验室利用过氧化氢溶液和氯酸钾、二氧化锰制取氧气的方法和原理。了解实验室利用高锰酸钾制取氧气的方法和原理。2.认识催化剂和催化作用。3.知道实验室制取氧气的发生装置和收集装置。4.认识分解反应。5.知道工业制取氧气的方法和原理。【过程与方法】1.通过探究“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用”体验探究过程，学习综合分析实验现象并从中归纳结论的思维方式。2.通过高锰酸钾制氧气的操作过程，归纳实验室制取物质的一般思路。【情感、态度与价值观】1.初步体会运用化学方法制备物质对人类的重要意义。2.通过实验操作，形成尊重事实的意识，养成良好的实验习惯。重点难点教学重点1.使学生了解实验室制氧气的原理和主要方法、分解反应。2.在教师的指导下，学习制取氧气的实验操作，并动手制取一瓶比较纯净的氧气。教学难点1.通过制取氧气的过程，初步学习通过化学实验制备物质的一般方法。2.催化剂和催化作用。教学方法边实验、边讲解、边讨论的方法。教具、学具试管、锥形瓶、长颈漏斗、酒精灯、集气瓶、高锰酸钾、过氧化氢、二氧化锰、氯酸钾、集气瓶、水槽、棉团、导管等。授课时数2课时第一课时教学过程导入新课【教师讲述】既然氧气具有如此重要的用途，那么你一定很想知道氧气是如何制得的，这节课我们就来学习氧气的制取。【教师展示】教师实物展示：氧来乐的标签。提问：实验室能否用过氧化氢溶液制氧气？　　讲授新课一、分解过氧化氢制取氧气【教师提问】我们怎样才能知道产生了氧气？【学生回答】氧气的检验方法。教师演示教材第73页【观察活动】观察过氧化氢在二氧化锰存在下的分解。【实验3-4】用约10%的过氧化氢溶液和二氧化锰做下列实验：（1）用量筒量取4 mL过氧化氢溶液加入试管中，将带火星的木条伸入试管的上部，结果怎样？（2）另取少量二氧化锰装入试管中，又将带火星的木条伸入试管内，结果怎样？（3）再量取4 mL过氧化氢溶液加入另一支试管，用药匙加入少量二氧化锰，将带火星的木条伸进试管口，有什么现象发生？（4）待实验（3）的试管内的液体不再放出气泡时，重新加入4 mL过氧化氢溶液，再用带火星的木条伸进试管口，又有什么现象发生？请将你观察到的上述实验现象填入下表，并作出判断。实验序号观察到的现象推断（1）  （2）  （3）  （4）  答案：实验步骤观察到的现象推断（1）带火星的木条不复燃无氧气放出（2）带火星的木条不复燃无氧气放出（3）带火星的木条复燃有氧气放出（4）带火星的木条复燃有氧气放出【学生思考】1.在第（3）个实验中，是不是过氧化氢与二氧化锰反应生成了氧气呢？2.二氧化锰好像永远也用不完，二氧化锰在这个反应中到底扮演了一个什么角色呢？【教师讲述】实验（1）说明常温下过氧化氢溶液分解慢，放出氧气少，不足以使带火星的木条复燃。实验（2）证明二氧化锰本身不分解产生氧气。实验（3）说明二氧化锰加速了过氧化氢分解，放出的氧气使带火星的木条复燃。实验（4）证明二氧化锰的化学性质没有变化，还能继续加速过氧化氢的分解。若实验前准确称量二氧化锰的质量，实验后将二氧化锰回收、干燥、再称量，会发现它的质量没有改变。【学生阅读】阅读教材第74页内容，学习催化剂和催化作用的概念。【教师点拨】1.催化剂和催化作用（1）催化剂：在化学反应中,能改变其他物质的反应速率，而本身的质量和化学性质,在化学反应前后没有变化的物质叫催化剂。（2）催化剂的特点：“一变”“二不变”。①“一变”：改变其他物质的化学反应速率。（改变：可以是加快，也可以是减慢）②“二不变”：本身的质量和化学性质都没有改变。（3）催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。【教师讲述】在上述反应中，MnO2起了加速H2O2分解的作用，这个反应中的MnO2是催化剂，是反应条件。【学生活动】学生写出过氧化氢分解的文字表达式。过氧化氢水+氧气【教师讲述】催化剂在化工生产中具有重要而广泛的作用，许多反应需要借助于催化剂才能进行或者很快进行。【思考】（1）有了催化剂是否可以使生成物质量增加呢？ （2）催化剂的性质在化学反应前后没有改变，对吗？（3）MnO2是催化剂，这种说法对吗？（4）是否可用其他的物质代替二氧化锰作为过氧化氢分解的催化剂？【教师点拨】（1）催化剂只能改变化学反应速率，不能增加或减少生成物的质量。（2）催化剂的化学性质在化学反应前后没有改变，但物理性质可能改变。（3）催化剂是针对具体的化学反应而言的，具有选择性。（4）同一个化学反应，可有不同的催化剂。2.制取氧气装置的选择（1）分解过氧化氢法①原理：过氧化氢水+氧气　　　　　H2O2         H2O  O2②装置：（2）分解氯酸钾法①原理：氯酸钾氯化钾+氧气　　　　KClO3　　　　　 KCl　 　O2②装置：【教师提问】能否用过氧化氢制氧气的装置来用于氯酸钾制氧气?【学生回答】不能，反应条件和反应物的状态不同。【教师讲解】（1）气体发生装置的选择：根据反应物的状态和反应条件确定。　　　①固固加热型——反应物：固体；反应条件：加热。②固液常温型——反应物：固体和液体；反应条件：不需要加热。（2）气体收集装置的选择选择依据：气体的密度和气体的溶解性。如图是实验室中常用的收集气体的方法。A装置适用于收集难溶或不易溶于水且不与水反应的气体。B、C装置是排空气法收集，适用于不与空气成分反应切与空气密度相差较大的气体。B是向下排空气法，用于收集密度比空气小的气体；C是向上排空气法，用于收集密度比空气大的气体。　　　　　　　　　　A               B  　　　    　C根据提供的资料想一想，若在实验室中收集氧气应选择哪种？并说一说你的依据。由于氧气不易溶于水且不与水反应，故要制取较纯净的氧气，需采用排水法。又由于氧气的密度比空气的密度大，故要制取较干燥的氧气时，需采用向上排空气法。注意：①排水法收集氧气时，当导管口有均匀、连续的气泡冒出时才开始收集。②用向上排空气法收集气体时，导管口要接近集气瓶底部，使空气能排干净。【知识归纳】排空气法和排水法收集气体的比较（1）排水法比排空气法收集的气体纯净，但含有一定的水蒸气，气体不干燥。（2）排空气法收集的气体会含有一定的空气，不纯净，但收集到的气体比较干燥。3.用过氧化氢制取氧气【教师展示】用过氧化氢和二氧化锰制取氧气的实验装置，分析装置的注意事项：（1）长颈漏斗末端要插入液面以下。（2）可用分液漏斗代替长颈漏斗。（3）可用集气瓶或大试管代替锥形瓶。（4）装药品时，先装固体后装液体。实验步骤：①检查装置的气密性。方法：先在分液漏斗（或长颈漏斗）中注入水（液面要没过长颈漏斗末端，防止气体从漏斗中逸出），将导气管的末端放入水中，双手捂住锥形瓶（若在夏天可用酒精灯加热或用热水浴），看导管口是否有气泡冒出，如果有气泡冒出，且放手后导管中有一段水柱产生，说明装置气密性良好。②向锥形瓶中加入二氧化锰固体。③塞好带有分液漏斗（或长颈漏斗）和导管的双孔塞。④向分液漏斗（或长颈漏斗）中加入过氧化氢溶液。⑤用排水集气法收集气体。　　　　　　　　A　　　　　　　B　　　　　　C拓展：用过氧化氢溶液制取氧气的常用装置可以根据反应物的状态和反应条件选择发生装置。用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气，过氧化氢溶液是液体，二氧化锰是固体，反应条件是常温，无需加热，因此发生装置可选用图中A或B或C装置。A装置为最简易的装置，但是不便于随时添加液体药品。B装置和C装置中分别使用了长颈漏斗和分液漏斗，便于随时添加液体药品。使用B装置时，要注意将长颈漏斗的下端管口伸入液面以下，以防止产生的气体从长颈漏斗口逸出。C装置可以利用活塞控制滴液的速率，从而控制反应的速率，节约药品。当堂达标1.某同学设计了4种制氧气的方案：①用氯酸钾和二氧化锰共热；②使高锰酸钾受热；③用高锰酸钾和氯酸钾共热；④使二氧化锰受热。判断这四种方法（　　）A.全正确　　　　　　　   B.全不正确 C.①②③正确　　　　   D.只有①②正确答案：C2.实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制氧气，反应前后二氧化锰在固体混合物中质量分数是（　　）A.由大到小　　 B.由小到大  C.不变   D.无法判断答案：B3.实验室制取氧气，下列说法错误的是（　　）　　　①　　　　　  　②　　　③　　　　 　④A.装置①可用于高锰酸钾制取氧气 B.装置②可用于过氧化氢溶液制取氧气C.装置③可用于收集氧气 D.装置④可用于收集氧气答案：C4.两份质量相等的过氧化氢，在其中一份中加入少量二氧化锰，放出氧气的质量（纵坐标）与反应时间（横坐标）的关系正确的是（　　）　　　　　A　　　　　  　　　　　B　　　　　C　　　　　  　　　　　D答案：C5.加热高锰酸钾制取氧气，刚产生气体时，试管内剩余固体种类（　　）A. 2种　　 B. 3种　　 C. 4种　　 D. 5种答案：B6.实验室中，利用下图所示装置可以制取某些气体，请回答下列问题。    A　　　　   B　　  C　　　　  D　　  　E（1）写出图中标号仪器的名称：①______；②_______。（2）用大理石和稀盐酸反应制取CO2应选用的发生装置是_______（填字母，下同），选用的收集装置最好是________。（二氧化碳易溶于水，密度比空气大）答案：（1）①试管　②集气瓶　（2）B　C板书设计第三章  维持生命之气——氧气3.2  制取氧气第一课时一、分解过氧化氢制取氧气1.催化剂和催化作用①概念；②特点：“一变”“两不变”。2.气体发生装置的选择、收集装置的选择气体发生装置：反应条件和反应物的状态。气体收集装置：气体性质（溶解性和密度）。3.用过氧化氢制取氧气（1）实验装置（2）实验步骤