初中科学第1节 空气与氧气第3课时教案

这是一份初中科学第1节 空气与氧气第3课时教案，共5页。教案主要包含了组织讨论等内容，欢迎下载使用。

教学目标
1.了解实验室制取氧气的原理和方法。
2.了解催化剂、催化作用。
3.知道分解反应、化合反应的特点，了解分解反应、化合反应的概念。
4.知道氧气的工业制法主要是分离液态空气。
5. 培养学生勤于思考、严谨求实的科学精神。
6. 通过体验实验探究过程，尝试实验成功的快乐，培养严肃认真的科学态度，养成良好的实验习惯。
教学重、难点
教学重点：
实验室制取氧气的原理和实验仪器的正确选择。
教学难点：
催化剂的概念和催化作用
课前准备
1．教学设备：计算机、投影仪。
2．实验准备：5％的过氧化氢溶液、二氧化锰、高锰酸钾；锥形瓶、导气管、水槽、木条、酒精灯、天平、火柴等。
教学过程
课程引入
【回忆】上节课我们学习了氧气，知道了氧气的用途之一是供给呼吸，当潜水员潜入海底总是在身后背着一个氧气瓶。你知道氧气瓶中的氧气是怎样制取的吗？
【提问】医疗、工业上常常需要用大量氧气，实验室通常用少量的氧气，请同学们根据你们现有的知识和能力，想一想：可以用哪些原料获得氧气？
【组织讨论】通过以前的学习我们知道电解水可以得到氧气，加热分解氧化汞也可以得到氧气，那么请同学们讨论这两种制取氧气方法适合在实验室完成吗？为什么？
【总结】对，同学们回答的都很好，加热分解氧化汞制取氧气，原料不易得，汞蒸气毒性较大，操作较为复杂，在实验室难以实现。而实验室不用电解水的方法制取氧气的主要原因是装置较为复杂，制取不方便。
【讲述】图片中大量制取氧气利用的原料是什么？通过什么方法制取的？现在让我们一起走进氧气的制取来了解氧气是如何制取的吧。
二、新课讲解
【讲述】工业制氧有多种方法，空气冷冻分离法就是其中一种常用的方法。利用液氮和液氧的沸点不同，将空气加压降温分离则可得到工业氧气。工业生产的氧气， 一般加压贮存在蓝色的钢瓶中。
【过渡】空气冷冻分离法制取氧气能否在实验室里进行？那我们在实验室中是如何制取一瓶氧气的呢？
【讲述】本课我们将学习三种实验室制取氧气的方法。验室制取氧气的常用三种方法分别是：
1.分解过氧化氢（H2O2）溶液制取氧气。
2.加热氯酸钾（KClO3）和二氧化锰（MnO2）的混合物制取氧气。
3.加热高锰酸钾（KMnO4）制取氧气。
【提问】请同学们分析，用什么样的药品才能制取氧气？用哪一种方法制取氧气最好？
【讲述】实验室制取氧气首先需要确定制取装置，实验室制取气体的装置有固-固加热装置，固-液不加热装置。固-液不加热装置用于过氧化氢制取氧气，固-固加热装置适用于加热高锰酸钾和锰酸钾制取氧气。
【展示】课件展示两种制取氧气的装置。
【讲述】现在我们首先来探究用过氧化氢溶液制取氧气。
1.在如图所示装置中向分液漏斗中加入20~50毫升的H2O2溶液，然后向锥形瓶中加入50毫升水及0.5 克的MnO2。
2.转动分液漏斗的活塞，滴加过氧化氢溶液。
【提问】请同学们思考，这个反应的反应物是什么？是过氧化氢溶液？是二氧化锰？还是二氧化锰和过氧化氢？怎样用实验检验你的猜测？你的实验设计是怎么样的？
【讲述】同学们可以按照下面的提示进行探究。并记录实验现象。
1.在试管内倒入少量双氧水，观察现象？加热后的实验现象？
2.给二氧化锰加热，观察现象？
3.在双氧水中加入少量二氧化锰后观察现象。
4.过滤反应后的液体，观察二氧化锰有没有减少？
【讲述】1.在试管内倒入少量的双氧水没有明显现象，说明没有氧气放出。加热过氧化氢溶液时，有气泡产生，这个时候如果伸入带火星的木条，木条复燃，说明过氧化氢溶液受热时能产生氧气。
2.加热二氧化锰时，没有气泡冒出，说明没有氧气放出。
3.过滤反应后的液体，观察二氧化锰没有减少，如果我们用天平称量发现二氧化锰的质量还是0.5 g。
【结论】实验室可用加热过氧化氢溶液或在过氧化氢溶液中加二氧化锰的方法制取氧气。在这个反应中，反应物是过氧化氢，生成物是水和氧气。
【过渡】从上面的实验中可以看出，有二氧化锰不加热可产生氧气，没有二氧化锰加热过氧化氢溶液也能产生氧气， 那么二氧化锰在实验中起什么作用呢？与哪一步实验作用相似？
【结论】通过实验我们知道，二氧化锰的作用与加热相似，二氧化锰加快了过氧化氢分解的速率。像二氧化锰那样，在反应中只起到改变(加快或减慢)其它物质的反应速率，本身的质量和化学性质在反应前后都不变的物质-----催化剂。要注意，催化剂在化学反应前后，质量和化学性质不变，改变的是化学反应速率。这就是我们常说的“一变二不变”。
【提问】那我们如何收集到制取的氧气呢？
【讲述】我们上节课已经学习过了，氧气不易溶于水，密度又比空气的密度大，所以我们可以采用排水法和向上排空气法进行收集。这两种方法各有优缺点，利用排水法收集气体的优点是比较纯净，而用向上排空气法收集到气体的优点是比较干燥。
【讲述】现在我们来一起回顾一下用双氧水制取氧气的步骤。
【展示】课件展示双氧水制取氧气的步骤。注：可播放视频“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用”
【提问】刚才我们已经展示了用双氧水制取氧气和用高锰酸钾或氯酸钾制取的实验装置，请同学们观察这两个装置，说说实验室制氧气的两种方法有哪些不同？
【展示】课件展示两种方法制取气的实验装置。
【提问】请同学们思考，这两种方法制取氧气实验步骤到底有什么不同？根据实验装置进行分析。
【讲述】实验室利用过氧化氢制取氧气是固液不加热装置，而实验室利用高锰酸钾制取氧气是固-固加热装置。为什么要采用不同的装置呢？因为这两种方法制取氧气的反应物不同、反应的条件不同所以要采用不同的反应仪器和装置。请同学们观察视频“高锰酸钾制取氧气”。
【展示】播放视频“高锰酸钾制取氧气”
【讲述】通过刚才的实验我们了解到高锰酸钾制取氧气的步骤为 “查、装、定、点、收、离、熄”我们可以简单记为“茶庄定点收利息”。
【展示】课件展示“查、装、定、点、收、离、熄”的具体含义。注：可播放视频“高锰酸钾制取氧气”。
【提问】请同学们思考并讨论下面三个问题：
1．利用图示信息讨论夹试管的时候要注意什么？
2．收集满氧气后，为什么要先从水槽中移出导管，再熄灭酒精灯？
3．实验时，试管口要塞一团棉花，为什么？如果不塞会产生什么结果？
【总结】
1.试管口应略低于试管底（试管口略向下倾斜），防止水倒流入试管底部而使试管破裂，铁夹夹在离管口约1/3至1/4处。
2.如果先熄灭酒精灯，试管内压强减小，水槽中的水会倒吸入试管，使试管破裂。
3. 防止加热过程中高锰酸钾粉末进入导管，如果不加高锰酸钾粉末有可能沿导管进入水槽。
【提问】请同学们分析制取氧气的三个文字表达式，从反应物和生成物的角度分析，这个反应有什么特点？
【讲述】由反应物我们可以看出，这三个反应，反应物都是一种，生成物都是两种或两种以上，我们把由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应叫做分解。分解反应的特点是特点：一变多 表示：AB → A + B 。
【展示】展示课件，请同学们写出课件展示的几个反应的文字表达式，并从反应物和生成物角度分析这些反应的特点。
【讲述】通过这些反应的文字表达式我们可以知道，这些反应的反应物都有两种，而生成物只有一种。和刚才我们学习过的分解反应不同。我们把这种由两种或两种以上的物质生成一种物质的反应叫做化合反应。化合反应的特点是特点：多变一表示：A + B → AB。
四、课堂练习
1.某小组进行下列有关氧气的实验，其中相应装置有错误的是（ ）
A. B.
C. D.
答案：B
2.下列属于分解反应的是（ ）
A．氧化汞 → 汞 ＋ 氧气
B ．碱式碳酸铜 → 氧化铜 ＋ 水＋ 二氧化碳
C ．铁＋硫酸铜 → 硫酸亚铁 ＋ 铜
D ．蜡烛＋氧气 → 水 ＋ 二氧化碳
答案：A
五、课堂小结
过氧化氢 水+氧气
高锰酸钾锰酸钾+氧气+二氧化锰
氯酸钾氯化钾+氧气
二、反应类型
化合反应、分解反应
五、板书设计
【板书】
制取氧气的反应原理：
过氧化氢 水 +氧气
H2O2H2O O2
高锰酸钾锰酸钾+氧气 +二氧化锰
KMnO4 K2MnO4 O2 MnO2
氯酸钾氯化钾+氧气
KClO3 KCl O2
催化剂：
定义：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都没有发生变化的物质叫做催化剂，也叫触媒。
催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用。
高锰酸钾制取氧气的步骤：查、装、定、点、收、离、熄。
合反应：我们把这种由两种或两种以上的物质生成一种物质的反应叫做化合反应。
分解反应：由一种反应物生成两种或两种以上的其他物质的反应。