人教版九年级上册课题3 制取氧气教案设计

这是一份人教版九年级上册课题3 制取氧气教案设计，共8页。教案主要包含了知识与技能，过程与方法等内容，欢迎下载使用。

教学目标
一、知识与技能
1.了解实验室制取氧气的主要方法和原理，初步了解通过化学实验制取新物质的方法。
2.练习连接仪器、药品取用、加热物质等基本操作，学习检查装置的气密性，能检验氧气及判断是否有氧气的生成。
3.认识分解反应、催化剂及催化作用。
二、过程与方法
1.学会边实验、边讨论的方法，在活动中激发学习兴趣，在兴趣中提出问题、分析问题、解决问题。
2.学习运用观察、实验等方法获取信息，从而提高对实验进行分析、思考的能力。
教学重点
氧气的制法及实验操作。
教学难点
对催化剂概念的理解和催化作用。
新课引入
同学们，现在老师桌面上有一瓶无色气体，请大家猜猜可能是什么气体呢？很多同学都说可能是氧气，那怎么去检验它呢？好，现在老师就将带火星的木条伸进集气瓶里，请同学们仔细观察。哦!木条复燃了，证明它就是氧气。前面我们已经学习了用哪些药品可以来制取它呢？对了，用氯酸钾和二氧化锰或过氧化氢和二氧化锰，今天我们继续探究用高锰酸钾制取氧气并检验氧气的性质。
教学过程
1.加热高锰酸钾制氧气
[演示实验］将少量高锰酸钾放入小试管中加热，用带火星的小木条检验。
[讲述］高锰酸钾具有杀菌消毒的作用，医院里常用它做消毒剂。俗称“PP”粉，实验证明高锰酸钾受热可产生氧气，同时生成锰酸钾和二氧化锰。
2.分解过氧化氢溶液制取氧气
[演示］ 实验时要引导学生认真观察并进行思考。
（1）在试管中加入5 mL 5％的过氧化氢溶液，不用加热，把带火星的木条伸入试管，观察木条是否复燃？
（2）微微加热装有过氧化氢溶液的试管，有什么现象发生？把带火星的木条伸入试管，观察发生的现象。
（3）在另一支试管中加入5 mL 5％的过氧化氢溶液，并加入少量二氧化锰，把带火星的木条伸入试管，观察发生的现象。
[实验现象］
（1）不加热过氧化氢溶液时，带火星的木条不能复燃，说明没有氧气放出。
（2）加热过氧化氢溶液时，带火星的木条复燃，说明过氧化氢溶液受热时能产生氧气。
（3）不加热，但在过氧化氢溶液中加入二氧化锰时，带有火星的木条复燃，说明在常温下过氧化氢溶液遇到二氧化锰时会产生氧气。
[思考］过氧化氢溶液与二氧化锰反应时，二氧化锰是不是一种反应物？如果是，为什么没有二氧化锰时，加热过氧化氢同样也能产生氧气？
[提问］什么叫反应物？一个化学反应发生的时候，是不是某一种反应物可以有也可以无呢？
[回答］反应物是参加反应的物质。化学反应发生时，必须有反应物。
[讲解］任何一个化学反应发生的时候，反应物必须存在。而在用过氧化氢溶液制取氧气这个实验中，有二氧化锰不加热即可产生氧气，没有二氧化锰加热过氧化氢溶液也能产生氧气，可见二氧化锰不是一种必须有的物质，它也就不是一种反应物。
[思考］二氧化锰到底是一种什么物质？它在这里起什么作用？
[师］为了回答大家这个问题，我们再来做一个实验进行探讨，大家注意观察现象并进行思考。待实验的试管中没有气泡时，重新加入过氧化氢溶液，观察发生的现象。
[现象］本已不产生气泡的试管，重新加入过氧化氢溶液不进行加热，仍有气泡产生，用带火星的木条进行检验，带火星的木条能够复燃，说明产生的气体还是氧气。
[说明］此实验可以重复多次进行。
[提问］这种现象说明什么？
[回答］说明在用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时，二氧化锰可以重复使用。
[讲解］既然二氧化锰可以重复使用，说明在反应前后它的化学性质没有改变，那么它的质量有没有改变呢？科学家们经过精确的实验，得出了“二氧化锰在反应前后质量未变”的结论。
[设问］他们是怎样得出这个结论的呢？
[学生看书回答］在实验前用精密的天平称量二氧化锰的质量，实验后把二氧化锰洗净、干燥，再称量，比较反应前后二氧化锰质量，发现没有变化。
[设问］既然二氧化锰的质量和化学性质都没有变化，那么它在这里到底起一个什么作用呢？谈谈你的看法。
[回答］没有加入二氧化锰时，过氧化氢溶液需要加热才能产生氧气，而加入二氧化锰后，过氧化氢溶液在常温下就能迅速产生氧气，可见二氧化锰起了一个加快化学反应速率的作用。
[师］回答得很好，化学上我们把二氧化锰这种改变化学反应速率的作用叫催化作用，而把能起催化作用的物质叫该反应的催化剂。如二氧化锰就是过氧化氢分解反应的催化剂。
[讲解］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反应前后都没有发生变化的物质。催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。
[问题］在用过氧化氢溶液制取氧气的实验中，二氧化锰这种催化剂起了加快化学反应速率的作用，是不是所有化学反应的速率都需要加快？所有的催化剂都起加快反应速率的作用呢？
[教师引导学生讨论］不是所有的化学反应速率都需要加快，如钢铁的生锈，食物的变质，我们就希望它发生得越慢越好。
[设问］是不是催化剂就只能加快化学反应的速率呢？它能不能减慢化学反应的速率？教师引导学生思考。
[讲解］事实上，为了加快化学反应的进行我们使用催化剂，而为了减缓反应的进行我们也使用催化剂。如在橡胶制品中常加入一些催化剂以减缓橡胶的老化速度；食用油脂里加入一些催化剂可以有效地防止酸败。所以催化剂的概念中说催化剂能“改变”其他物质的化学反应速率，而不是片面地说成“加快”。
[讲解］二氧化锰既不是反应物也不是生成物，只是一种催化剂，催化剂应算作一个反应条件，所以二氧化锰应写在箭头的上方。
过氧化氢水+氧气
3.加热氯酸钾制取氧气
[展示样品］观察氯酸钾、二氧化锰的颜色、状态、并描述。
[演示］将氯酸钾和二氧化锰混合后放入小试管中加热，用带火星的小木条检验。
[小结］实验说明氯酸钾和二氧化锰的混合物加热产生氧气，同时产生氯化钾，二氧化锰是这个反应的催化剂。
氯酸钾氯化钾+氧气
[讨论］分析上述三个制取氧气的反应，它们有什么共同特征？与化合反应有什么不同？
4.分解反应
[讲解］化学上，我们把这种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反应。
[提问］化合反应可表示为A＋B+……→AB，那么分解反应该如何表示呢？
[回答］分解反应可表示为AB→A＋B+……
[总结］简单地讲，化合反应的特点是“多变一”，分解反应的特点是“一变多”。
[说明］分解反应和化合反应一样，都是化学反应中的常见类型，我们以后还会经常遇到。
[教师引导学生讨论］世界上的物质千千万万，如果我们一种一种地去学，穷尽我们的毕生之力是否能学完呢？
[学生］不能。
[承接］若我们采用分类的方法来学，就简单得多了，它可以起到事半功倍的效果。
[提问］大家回顾一下，前面我们学到过哪些有关分类的方法？
[回答］按照物质的成分可以把物质分为纯净物和混合物，按照反应物和生成物的种类可以把化学反应分为化合反应和分解反应等等。
课堂小结
通过本节课的学习我们知道，实验室制取氧气通常用分解过氧化氢溶液、加热氯酸钾或加热高锰酸钾三种方法。二氧化锰在分解过氧化氢溶液和加热氯酸钾制取氧气的反应中做催化剂，了解了催化剂的概念和特点。通过对比化合反应，又认识了分解反应，同时还初步感悟了用分类的方法，对比的方法学习化学。
板书设计
一、实验室制取氧气
1.高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气
2.过氧化氢水＋氧气
催化剂：“一变”“两不变”
3.氯酸钾氯化钾＋氧气
二、分解反应：“一变多”
教学过程
由于过氧化氢溶液分解制取氧气时，需要用二氧化锰做催化剂，因此在这里介绍催化剂和催化作用。催化理论是一个难度较大的课题，在此只能根据实验的表面现象做些简单的介绍， 使学生了解催化剂和催化作用。当然催化剂在生产和科学研究中具有广泛的应用，生物活体中的酶也是一种生物催化剂。学习这些可以激发学生学习化学的自觉性和积极性。
例题展示
类型一 氧气的实验室制取
例1如图2-3-1是实验室制取气体常用的装置。
（1）若用A装置制取氧气，反应的文字表达式为过氧化氢 水+氧气。
（2）若用B装置制取氧气，反应的文字表达式为高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气；可用C装置收集氧气的依据是氧气不易溶于水；收集满氧气后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯的目的是防止水倒吸而炸裂试管。
（3）若用D装置收集氧气，导管末端要接近集气瓶底部的原因是排尽集气瓶内的空气，验证氧气已经收集满的方法是将带火星的木条放在瓶口，木条复燃，表明已收集满。
类型二 分解反应
例2下列反应属于分解反应的是( D )
A.铁＋氧气四氧化三铁
B.硫＋氧气二氧化硫
C.石蜡＋氧气二氧化碳＋水
D.水氢气＋氧气
课后作业
一、当堂反馈
1.实验室用高锰酸钾制取氧气的实验中，不需要使用的一组仪器是( B )
A.大试管、集气瓶 B.烧杯、玻璃棒
C.酒精灯、铁架台 D.导气管、单孔塞
2.实验室用过氧化氢制取氧气时，忘记加二氧化锰，其后果是( D )
A.不能产生氧气
B.生成氧气的速率慢，且质量减少
C.产生氧气的总量减少
D.在加热条件下才能较快产生氧气
3.下列反应属于分解反应的是( B )
A.硫＋氧气二氧化硫
B.高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气
C.铁＋氧气四氧化三铁
D.石蜡＋氧气二氧化碳＋水
解析:分解反应的特征是“一变多”。
4.小明用如图2-3-2所示装置制取氧气，请回答：
（1）写出仪器①的名称：试管。
（2）用高锰酸钾制取氧气，应选用的气体发生装置是A，用过氧化氢和二氧化锰制取氧气，应选用的气体发生装置是B。收集氧气可选用装置C或E，可选用这两种收集方法的原因是氧气不易溶于水，密度比空气大。
二、课后练习
1.下列关于催化剂的说法正确的是( D )
A.在化学反应中能改变化学反应速率的物质就是催化剂
B.二氧化锰可以作为任何化学反应的催化剂
C.催化剂在化学反应前后的性质不会改变
D.催化剂在化学反应前后的质量不会改变
2.某同学在制取氧气的实验中，试管炸裂了，造成试管炸裂的原因可能是( A )
①加热前，没有预热试管；②加热过程中试管底部接触到灯芯；③加热前试管外壁有水珠；④加热试管中的高锰酸钾时，试管口没有稍向下倾斜；⑤实验结束时忘了将导管从水槽中撤离；⑥试管还没有冷却到室温就用冷水冲洗
A.全部 B.①②③④⑤
C.①②③④⑥ D.②③④⑤⑥
3.过氧化氢溶液常用于实验室制取氧气。可供选择的仪器或装置如图2-3-3所示。
(1)要收集干燥的氧气，整套装置的连接顺序为(由气体发生装置开始)ACE或BCE（顺序不合题意不正确）(选填字母A～E)。
(2)加入药品通常采用“把过氧化氢溶液缓缓加入盛有少量二氧化锰（MnO2）的反应容器中”，优点是能获得平稳的氧气流（或便于控制产生气体的速率，控制反应进程，或防止反应过快）。
(3)MnO2可以连续使用，理由是MnO2是催化剂（或MnO2起催化作用）。