初中化学人教版九年级上册第二单元 我们周围的空气实验活动1 氧气的实验室制取与性质优质导学案及答案

这是一份初中化学人教版九年级上册第二单元 我们周围的空气实验活动1 氧气的实验室制取与性质优质导学案及答案，共6页。

本实验部分是活动与探究，由学生制取氧气并检验氧气的性质。学生通过亲自动手进行实验，明白了制取气体时应如何检查装置的气密性，如何连接装置、如何制取气体，以及如何验证气体并检验气体的性质。
本课题是学生学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课题的重点，如何引导学生亲自动手做好实验便成了重中之重。在教学过程中，主要从以下几个方面对重点和难点进行突破。
1.给学生提供更多的实验探究的机会，引导学生正确地连接装置。
2.引导学生讨论实验中应注意哪些问题：如怎样检查仪器的气密性?怎样装入固体试剂?试管口内为什么要放一团棉花?试管口为什么要稍向下倾斜?怎样用酒精灯给试管加热?为什么可以用排水法收集氧气?收集气体后为什么要先将导管从水中撤出，然后再移去酒精灯?木炭在氧气中燃烧应注意什么？为什么在做铁丝在氧气中燃烧实验时集气瓶内需留有少量水？等等。
3．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、分析问题、解决问题。

备课笔记
易错提醒：
不易溶于水并不是不溶于水，只是溶解的量较少而已。
备课笔记
小组问题讨论：
检验装置的气密性时，除了用手紧握的方法外,还可以用什么方法？（比如用热毛巾捂住试管、酒精灯微热等方法。）
规律总结：
由于氧气不易溶于水，且密度比空气略大，因此可用排水法或向上排空气法收集。用向上排空气法收集时导管必须伸到接近集气瓶底部，以便于排出集气瓶内的空气。
备课笔记
知识归纳：
氧气的验满用带火星的木条伸入集气瓶中，带火星的木条复燃，说明该集气瓶中的气体是氧气，用向上排空气法收集氧气时，把带火星的木条伸到集气瓶口，带火星的木条复燃，说明氧气已收集满。
备课笔记
归纳总结：
①木炭在氧气中比在空气中燃烧剧烈，说明氧气具有助燃性。②铁丝在空气中不能燃烧，在氧气中可以燃烧,说明氧气的化学性质比较活泼，且可燃物在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈。
布置作业：完成本课时对应练习，并提醒学生预习下一节的内容。
备课笔记
方法点拨：
用高锰酸钾制取氧气时，应在试管口放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管而造成堵塞。为防止加热时试管内壁出现的小水珠流到试管底部引起试管炸裂，因此试管口要略向下倾斜。为防止冷水倒吸入热的试管，则在实验完毕后，先将导管移出水面再熄灭酒精灯。
知识点拨：
制取氧气不纯的原因：
①刚开始产生气泡就收集气体或者没等到气泡连续均匀冒出就收集气体；②高锰酸钾中混有易分解产生气体的物质；③用排水法收集气体时没有完全排尽瓶中空气。
备课笔记
课题
氧气的实验室制取与性质
课型
新授课
教学目标
知识目标
1.学习实验室制取氧气的方法。
2.加深对氧气性质的认识。
能力目标
1.通过让学生设计实验方案去制取氧气与探究氧气的性质，培养学生的实验设计能力，进一步提高学生动手操作能力和科学探究能力。
2.初步学会运用实验自主探究的方法获得信息，加深学生对氧气制取与氧气性质的认识。
素养目标
1.通过实验探究，让学生参与到知识的形成过程中，从而获得成功的喜悦和对化学学习的持续兴趣。
2.进一步激发学生乐于探究的情感和发扬互助合作的团队精神。
教学重点
氧气的制法和实验操作。
教学难点
实验操作的规范。
教具准备
大试管、试管夹、单孔橡胶塞、胶皮管、玻璃导管、集气瓶、水槽、铁架台（带铁夹）、酒精灯、玻璃片、坩埚钳、细铁丝、木条、棉花、火柴、高锰酸钾、木炭、澄清石灰水。
课前预习
1.实验室制取氧气的步骤：(1)检查装置的气密性；(2)装药品;(3)将试管固定在铁架台上;(4)点燃酒精灯进行加热，加热前要预热；(5)用排水法收集氧气；(6)实验结束后，先将导管从水槽中移出，再移开酒精灯；(7)仪器整理复位。
2.木炭在氧气中燃烧的现象是：发出白光，放热。向集气瓶中倒入澄清石灰水振荡，现象是：澄清的石灰水变浑浊，说明木炭燃烧的产物是二氧化碳。
3.点燃系在螺旋状细铁丝底端的火柴，待火柴快烧尽时，插入盛有氧气的集气瓶中。反应的文字表达式为
新课导入
通过上一节课的学习，同学们是否还记得实验室是用什么物质来制取氧气的？请你写出实验室制取氧气的反应文字表达式，看谁写得又快又准。（分小组竞赛）
［学生活动］写出过氧化氢、氯酸钾、高锰酸钾制氧气的文字表达式。
［引入课题］实验室用高锰酸钾制取氧气需要用什么样的实验装置？
［板书］活动与探究：实验室制取氧气（加热高锰酸钾）
进行新课
知识点1制取氧气
1.设计实验装置
［探究活动］设计实验装置
学生对比分解过氧化氢制氧气和加热氯酸钾制氧气的特点，分组设计用高锰酸钾制氧气的实验装置。（教师引导学生根据反应物状态、反应所需条件和生成气体的性质设计实验装置，并对装置进行组装。）
［讲解］教师展示某一小组设计的实验装置，并讲解实验装置由发生装置和收集装置组成。要选择实验室制取氧气的发生装置，我们必须根据反应物的状态和反应的条件来选择。从高锰酸钾的状态以及其生成氧气的条件来看，我们应选用如课本P45图2-17左半部分的装置，即固固加热型发生装置来作为实验室用高锰酸钾制取氧气的发生装置；而收集装置的选择，则必需根据气体的物理性质、化学性质来确定，由于氧气不易溶于水，可用排水法收集，而其密度大于空气的密度，则又可用向上排空气法收集。
2.用高锰酸钾制取氧气的操作过程
［演示］教师按顺序演示并讲解实验室用高锰酸钾制取氧气的操作过程学生观察演示实验
［讲解］（1）检查装置的气密性。实验室制取气体的装置，按先下后上，从左到右的顺序安装完毕后，需要检查装置的气密性；
（2）将高锰酸钾装入干燥的试管，并在试管口处放一团棉花，然后用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管；
（3）将试管固定在铁架台上；
（4）点燃酒精灯，均匀加热后，固定在药品的底部加热；
（5）用排水法收集氧气；
（6）收集氧气结束后，将导管撤离水槽；
（7）熄灭酒精灯。
进行新课
3.学生的活动与探究
［讲述］下面请同学们亲自体验制取并收集氧气，再用收集到的氧气探究氧气的化学性质。同组同学之间要注意相互配合，团结协作，共同完成实验。
［探究活动］学生分组探究实验：（教师巡视，发现学生在操作中的错误及时纠正，特别对动手操作能力较差的学生加以引导。）
探究实验1:加热高锰酸钾制取氧气。
［交流讨论，汇报反思］学生汇报实验完成情况，提出实验探究中遇到的问题，讨论解决问题的方法。
［小结］实验室用高锰酸钾或氯酸钾和二氧化锰制氧气的步骤及注意事项。
(1)实验操作步骤可简记为“查—装—定—点—收—离—熄”，利用谐音记为“茶—庄—定—点—收—利—息”。
（2）收集方法：排水法、向上排空气法。
（3）验满方法：带火星的木条放在瓶口，看是否复燃。
(4)实验操作注意事项（多媒体）：
①药品要平铺在试管底部，均匀受热。
②试管口要略向下倾斜，防止药品中的水分受热后变成水蒸气，遇冷成水倒流回试管底部，使试管炸裂。
③铁架台铁夹要夹在试管的中上部。(或距离管口1/3～1/4处)
④试管内的导管不能太长，稍伸出胶塞即可，以便于气体导出。
⑤集气瓶充满水后倒放入水槽中。(瓶口要在水面下)
⑥加热时要先使试管均匀受热，然后酒精灯外焰要对准药品所在部位加热。
⑦用排水法收集气体时，应注意当气泡连续均匀冒出时再收集，否则收集的气体中混有空气，当集气瓶口有大量气泡冒出时，证明已集满。
⑧停止加热时，应先把导管从水里撤出，再撤掉酒精灯。如果先熄灭酒精灯，试管内气体减少，压强减小，水槽中的水就会被吸入热的试管内，使试管炸裂。
⑨用高锰酸钾制氧气时，试管口要放一小团棉花，防止加热时高锰酸钾粉末进入导管中堵塞导管。
⑩盛氧气的集气瓶应盖上玻璃片正放，因为氧气密度大于空气密度，正放可减少气体逸散。
氧气的性质
知识点2 （1）如图所示，用坩埚钳夹取一小块木炭，在酒精灯上加热到发红，插入到上面实验收集到的氧气中（由瓶口向下缓慢插入，若快速伸入瓶底，会把部分氧气从瓶口排出；燃烧着的木炭不要与瓶壁接触，以免集气瓶破裂），可观察到木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量，燃烧停止后，取出坩埚钳，向集气瓶中加入少量澄清石灰水，振荡，澄清石灰水变浑浊。由此可知，木炭在氧气中燃烧时，生成无色，能使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳气体。
进行新课
（2）如图所示，点燃系在螺旋状细铁丝底端的火柴，待火柴快燃尽时，插入盛有氧气的集气瓶中（瓶中预先加有少量水），可以观察到细铁丝剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体。集气瓶底放少量的水或者细沙，可以防止生成物溅落炸裂瓶底。
教学板书
实验活动1氧气的实验室制取与性质
1.加热高锰酸钾制取氧气
2.氧气的性质
课堂小结
学生进行自我评价，总结实验探究收获与体会。通过实验操作,知道了如何制取氧气、制取氧气的操作步骤和注意事项以及氧气的一些性质,懂得了化学是一门以实验为基础的学科,任何一个科学结论的获得,都是在实验的基础上得出来的。而且知道实验室制取气体要根据反应物状态、反应条件、气体的水溶性等来选择适当的发生装置和收集装置。在做氧气的性质实验时，要特别注意一些细节方面。
难题
解答
例1实验室用高锰酸钾制纯净氧气时，下列做法错误的是（ ）
A.在试管口放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管
B.把试管口略向下倾斜固定在铁架台上
C.导管口开始有气泡放出时就立即收集，防止生成的气体跑掉
D.用高锰酸钾制取所需氧气停止加热时，先要把导管移出水面，然后再熄灭酒精灯
教材习题
解答
【解析】导管口的气泡连续均匀地冒出时才开始收集气体，以防收集的氧气不纯，故C项做法错误。
【答案】C
例2某同学用下图装置制氧气，请问答：
(1)用高锰酸钾制取和收集氧气的装置应选用(填序号_________,下同)；用双氧水和二氧化锰制取和收集干燥的氧气的装置应选用_________ (浓硫酸是常用的气体干燥剂)；
(2)检查装置①气密性的方法是：___________________________；
(3)装置②试管口要略向下倾斜的原因是：___________________________；(4)若用装置④收集的氧气不纯，其原因可能是(请写两种原因)：
①___________________________________________________________；
②___________________________________________________________。
【解析】(1)用高锰酸钾制取氧气，高锰酸钾是固体，反应条件为加热，所以发生装置应选②，因为氧气不易溶于水，可用排水法收集，即可选用装置④；又因为氧气的密度比空气大，所以可以用向上排空气法收集，即可选用装置⑤；(2)检查装置①的气密性，要特别注意使长颈漏斗的末端浸在液面以下；(3)防止冷凝水倒流使试管炸裂；(4)可从收集操作上考虑。
【答案】(1)②④或②⑤①③⑤
(2)用弹簧夹夹紧橡皮管，向长颈漏斗中注入水至长颈漏斗下端管口浸没液面以下，继续加水，然后观察长颈漏斗管中的液面高度是否变化，如果液面不下降则说明气密性好（合理叙述也可）(3)防止冷凝水倒流使试管炸裂(4)①过早收集，没等导管口有连续且均匀的气泡冒出就开始收集②收集前集气瓶中的水没有装满，留有气泡
教学反思
本节课是学生第一次亲自动手制取气体物质，要求规范的操作对以后的实验教学至关重要。由于制取氧气的实验技能要求比较高，难度大，注意事项多，教师有必要在实验前向学生讲清几个问题：1.根据药品的性质和反应条件确定气体发生装置；2.根据气体的物理性质、化学性质确定收集装置；3.实验室制取氧气的主要操作步骤及注意事项，使学生明确每一步该做什么，为什么这样做？基于此，本节课先通过创设问题情境，让学生回忆制取氧气的几种方法，并写出文字表达式，由此引出本课内
教学反思
容，接着教师引导学生设计实验装置；然后教师做示范，演示制取氧气的操作步骤；再由学生对氧气的制取和性质实验展开探究；最后再由学生总结实验探究收获和体会，并通过完成练习加以巩固和提高，达到较好的教学效果。
对于氧气的性质实验，难度系数较大，教师在指导学生规范操作的同时要注意实验安全。
教学过程中老师的疑问：
教师点评和总结：