1、第二單元課題3 制取氧氣南京市科利華中學(xué) 馬菁【教學(xué)目標(biāo)】1知識與技能了解實驗室制取氧氣的基本原理和主要方法，初步了解通過化學(xué)實驗制取新物質(zhì)的方法。練習(xí)連接儀器的基本操作。動手制取氧氣。認(rèn)識分解反應(yīng)，能區(qū)分簡單的分解反應(yīng)與化合反應(yīng)。認(rèn)識催化劑和催化作用。知道氧氣的工業(yè)制法。2過程與方法學(xué)習(xí)反應(yīng)原理決定實驗裝置，氣體的性質(zhì)決定氣體的收集方法和驗滿方法。學(xué)會邊實驗、邊討論的方法，在活動中激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，在興趣中提出問題、分析問題、解決問題。學(xué)習(xí)運用觀察、實驗等方法獲取信息，從而提高對實驗進行分析、思考的能力。3情感態(tài)度與價值觀保持對化學(xué)實驗的濃厚興趣，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的自覺性和積極性。逐步認(rèn)知用

2、實驗去驗證化學(xué)理論，從而知道化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的課程，學(xué)化學(xué)離不開動手實驗?！窘虒W(xué)重點】氧氣的制法及實驗操作?！窘虒W(xué)難點】1催化劑的概念。2催化作用?！窘虒W(xué)方法】復(fù)習(xí)提問演示實驗討淪歸納實驗探究對比總結(jié)得出結(jié)論拓展視野提高興趣?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】1.教師用具：5的過氧化氫溶液、二氧化錳、高錳酸鉀、氯酸鉀、木條、棉花、火柴；試管（3支）、鐵架臺（帶鐵夾）、酒精燈、天平、火柴、藥匙、鐵架臺、滴管、帶導(dǎo)管的單孔塞、膠皮管、玻璃導(dǎo)管、集氣瓶（帶玻璃片）、水槽、坩堝鉗。2.學(xué)生用具5的過氧化氫溶液試管、木條【課時安排】2課時第一課時：實驗室制取氧氣的原理、分解反應(yīng)、工業(yè)制取氧氣的原理。第二課時：加熱高錳酸

3、鉀制取氧氣【教學(xué)過程】第一課時【引入】上節(jié)課中我們學(xué)習(xí)了氧氣的性質(zhì)，大家對于老師在實驗中使用的一瓶瓶氧氣都非常感興趣吧？是不是很想知道氧氣是如何制取的呢？這節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)氧氣的制取。【板書】課題3 氧氣的制取【介紹】在化學(xué)實驗室我們經(jīng)常用到氧氣、二氧化碳等氣體參與化學(xué)反應(yīng)，氣體不易存放，都是現(xiàn)用現(xiàn)制的，因此學(xué)習(xí)常見氣體的實驗室制法很常見，也很重要?！景鍟恳?、氧氣的實驗室制法【介紹】在實驗室，有很多藥品都能夠通過化學(xué)變化產(chǎn)生氧氣，從組成上看，它們有一個共同特點是都含氧。以下是幾種能通過化學(xué)變化產(chǎn)生氧氣的物質(zhì)，請你選擇合適的制氧藥品。資料：（可配合展示相應(yīng)的藥品）高錳酸鉀 俗稱灰錳氧或PP粉，

4、紫黑色晶體，其溶液為紫紅色，是常用的消毒劑，加熱能很快分解而放出氧氣。氯酸鉀 白色晶體，熔點為368，加熱至400時能放出氧氣。過氧化氫 俗稱雙氧水，無色液體。家庭和醫(yī)院用的消毒水就是其3的溶液，它也是一種常用的消毒劑。常溫下較濃的溶液會緩慢分解成水和氧氣，若與二氧化錳（MnO2）混合，會大大加快反應(yīng)速度，迅速放出氧氣。氧化汞 紅色粉末，劇毒。加熱到約500時生成汞蒸氣和氧氣。（汞蒸氣有毒?。┧?加熱至1000高溫或或通以直流電（耗電量較大且速率慢）可釋放出氧氣【板書】1.藥品（反應(yīng)物）的選擇【提問】根據(jù)以上資料你能選擇出適合實驗室制取氧氣的藥品嗎？學(xué)生：氧化汞分解會產(chǎn)生有毒的汞蒸氣，不適合；

5、水分解需要的溫度太高，不適合?？梢赃x擇的藥品是過氧化氫、高錳酸鉀。【小結(jié)】選擇藥品的幾個主要原則（要注意綠色化學(xué)的發(fā)展方向）：1、必須含氧；2、無毒害、污染少；3、節(jié)約能源、便于操作【展示】展示高錳酸鉀，讓學(xué)生觀察它的顏色和狀態(tài)，并描述。學(xué)生能說出高錳酸鉀是種暗紫色的固體?！窘榻B】大家對于高錳酸鉀其實并不陌生，它溶于水形成的溶液具有殺菌、消毒的作用。因此在藥房能買到高錳酸鉀消毒片等物質(zhì)。在加熱的條件下，高錳酸鉀很快就能產(chǎn)生氧氣，并生成另外兩種物質(zhì)。【板書】2.反應(yīng)原理高錳酸鉀 錳酸鉀 二氧化錳 氧氣。【過渡】另一種常見的制氧藥品是過氧化氫溶液，3%的過氧化氫溶液是無色液體，在常溫下即可釋放出氧

6、氣，思考一下，你能否通過實驗檢驗產(chǎn)生的氧氣?！緦W(xué)生實驗】(實驗探究)1.試管中加入5 mL5的過氧化氫溶液，不加熱，把帶火星的木條伸入試管，觀察木條是否復(fù)燃？學(xué)生發(fā)現(xiàn)木條不能復(fù)燃，但能觀察到小氣泡附著在試管壁上?！窘忉尅窟^氧化氫常溫下緩慢分解，產(chǎn)生氧氣的量很少，不足以使帶火星的木條復(fù)燃。如果溫度升高會怎么樣？【演示實驗】(實驗探究)2.微微加熱裝有過氧化氫溶液的試管，有什么現(xiàn)象發(fā)生?把帶火星的木條伸入試管，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。（若現(xiàn)象不明顯可改進：試管口加1個帶有干燥管的裝置。在5過氧化氫溶液中滴加1滴氫氧化鈉溶液。）學(xué)生發(fā)現(xiàn)木條能復(fù)燃【解釋】溫度升高，反應(yīng)的速率加快了，產(chǎn)生氧氣的濃度比較大，就能

7、看到木條復(fù)燃的現(xiàn)象了?！景鍟窟^氧化氫 水 + 氧氣【教師演示】(實驗探究)3.在另一支試管中加入5mL5的過氧化氫溶液，并加入少量二氧化錳，把帶火星的木條伸入試管，觀察發(fā)生的現(xiàn)象?！疽龑?dǎo)】在實驗3中，過氧化氫與二氧化錳接觸迅速產(chǎn)生了大量的氧氣，那么二氧化錳到底是不是反應(yīng)物呢?是不是過氧化氫與二氧化錳反應(yīng)產(chǎn)生氧氣呢？【辨析】注意實驗1、2與3的現(xiàn)象對比，學(xué)生能分析出二氧化錳不是反應(yīng)物，只有過氧化氫是反應(yīng)物?！咀穯枴慷趸i到底是一種什么物質(zhì)?它在這里起什么作用?【實驗】為了回答這個問題，我們再繼續(xù)實驗進行探討，請大家注意觀察現(xiàn)象并進行思考。待實驗3的試管中沒有氣泡時，重新加入過氧化氫溶液，觀察

8、發(fā)生的現(xiàn)象?！粳F(xiàn)象】本已不產(chǎn)生氣泡的試管，重新加入過氧化氫溶液，仍有氣泡產(chǎn)生，用帶火星的木條進行檢驗，帶火星的木條進行檢驗，帶火星的木條能夠復(fù)燃，說明產(chǎn)生的氣體還是氧氣?！菊f明】此實驗可以重復(fù)多次進行，二氧化錳似乎永遠(yuǎn)也消耗不完。這種現(xiàn)象說什么？學(xué)生發(fā)現(xiàn)說明在用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣時，二氧化錳可以重復(fù)使用?！局v解】既然二氧化錳可以重復(fù)使用，說明在反應(yīng)前后它的化學(xué)性質(zhì)沒有改變，那么它的質(zhì)量有沒有改變呢？這一點，科學(xué)家們經(jīng)過精確的實驗，得出了“二氧化錳在反應(yīng)前后質(zhì)量未變”的結(jié)論?！咎釂枴靠茖W(xué)家們是通過什么實驗，才得出這個結(jié)論的呢?學(xué)生交流討論后得出結(jié)論：在實驗前用精密的天平稱量二氧化錳的

9、質(zhì)量，實驗后把二氧化錳從溶液中濾出、洗凈、干燥，再稱量，比較反應(yīng)前后二氧化錳質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)沒有變化?！咎釂枴考热欢趸i的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都沒有變化，那么它在這里到底起什么作用呢?教師引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)二氧化錳加快了過氧化氫分解速率的作用，從而得出催化劑的定義?！局v解并板書】3.催化劑：在化學(xué)反應(yīng)里能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)。催化作用：催化劑在化學(xué)反應(yīng)中所起的作用?！咎釂枴吭谟眠^氧化氫溶液制取氧氣的實驗中，二氧化錳這種催化劑起了加快化學(xué)反應(yīng)速率的作用，那么是不是所有化學(xué)反應(yīng)的速率都需要加快?【學(xué)生辨析、交流、討論】不是所有的化學(xué)反應(yīng)速率都需要加快，如

10、鋼鐵的生銹，食物的變質(zhì)等反應(yīng)，發(fā)生得越慢越好?！局v解】事實上，有些化學(xué)反應(yīng)我們希望它的反應(yīng)速率能快一些，比如今天剛學(xué)的過氧化氫溶液制取氧氣，這里使用的催化劑二氧化錳能加快反應(yīng)速率，我們稱為“正催化劑”；但是有些化學(xué)反應(yīng)我們則希望它的反應(yīng)速率能慢一些、延緩一些，如在橡膠制品中常加入一些催化劑以減緩橡膠的老化速度；食用油脂里加入一些催化劑可以有效地防止酸敗，我們稱這些能減緩反應(yīng)速率的催化劑為“負(fù)催化劑”。所以催化劑的概念中說催化劑能“改變”其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而不是片面地說成“加快”。【介紹】催化劑在化工生產(chǎn)中具有重要而廣泛的應(yīng)用，許多反應(yīng)需要借助于催化劑才能進行或者較快地進行。例如，在化肥、

11、農(nóng)藥、多種化工原料的生產(chǎn)過程中都要用到催化劑，在汽車尾氣處理、釀造工業(yè)和制藥工業(yè)中也要用到催化劑，生物體內(nèi)存在的各種各樣的酶其實都是起催化作用的。【過渡】通過上面的實驗并討論、總結(jié)可知二氧化錳不是一種反應(yīng)物，而是一種催化劑。如果我們要把實驗室用過氧化氫制取氧氣的這個反應(yīng)用文字表示出來，二氧化錳應(yīng)寫在什么位置呢?【講解】二氧化錳既不是反應(yīng)物也不是生成物，只是一種催化劑，催化劑應(yīng)算作反應(yīng)條件的一種，所以二氧化錳應(yīng)寫在箭頭的上方?！景鍟窟^氧化氫 水 + 氧氣?！具^渡】實驗室制氧氣的方法除了以上兩種，有時候還會用加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物來制取氧氣。【板書】氯酸鉀 氯化鉀 + 氧氣學(xué)生根據(jù)已學(xué)知識

12、了解氯酸鉀制氧氣的反應(yīng)條件和生成物?！咎釂枴恳陨衔覀兞私饬巳N在實驗室制取氧氣的方法，請大家思考一下以上三個化學(xué)反應(yīng)的類型，是否屬于我們之前學(xué)過的化合反應(yīng)，為什么？【學(xué)生交流、分析、小結(jié)】化合反應(yīng)是由兩種或兩種以上物質(zhì)生成另一種物質(zhì)的反應(yīng)。可表示為A+BAB。本節(jié)課所學(xué)制氧氣的三個反應(yīng)都是由一種物質(zhì)生成兩種或兩種以上物質(zhì)的反應(yīng)，不屬于化合反應(yīng)。【講解】化學(xué)上，我們把這種由一種反應(yīng)物生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應(yīng)叫做分解反應(yīng)?！景鍟?分解反應(yīng)：由一種反應(yīng)物生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應(yīng)?！咎釂枴炕戏磻?yīng)可表示為A+BAB，那么分解反應(yīng)該如何表示呢?學(xué)生回答分解反應(yīng)可表示為ABA+B。【總結(jié)

13、】簡單地講，化合反應(yīng)的特點是“多變一”，分解反應(yīng)的特點是“一變多”。【說明】分解反應(yīng)和化合反應(yīng)一樣，都是化學(xué)反應(yīng)中的常見類型，我們以后還會經(jīng)常遇到。這是利用分類的方法來學(xué)習(xí)化學(xué)，這也是學(xué)習(xí)的快捷方法，今后我們還將分類學(xué)習(xí)更多的化學(xué)知識。所以遇到相關(guān)知識時，【過渡】通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)我們了解了三種實驗室制取氧氣的方法。這幾種制取氧氣的方法速率快，操作簡單，產(chǎn)生的氧氣也很容易收集。不過若是以工業(yè)化生產(chǎn)的要求來看，這些制取氧氣的方法成本太高又產(chǎn)量太低，因此在工業(yè)上氧氣的制法是不一樣的。【板書】二、氧氣的工業(yè)制法【提問】工業(yè)化生產(chǎn)最注重成本問題，想一想，如果從來源最廣泛、最經(jīng)濟、廉價易得的角度來考慮，制

14、取氧氣的原料用什么最好？學(xué)生答：空氣教師介紹氧氣的工業(yè)制法，引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材相關(guān)內(nèi)容（P40資料卡片），了解工業(yè)上制取氧氣的特點，以及分離液態(tài)空氣法制取氧氣的原理和過程。【提問】根據(jù)你的分析，從空氣中獲得氧氣的過程有沒有生成其它物質(zhì)？屬于什么變化？學(xué)生答：沒有生成其它物質(zhì)，是物理變化?！景鍟吭恚豪梦镔|(zhì)的沸點不同 分類：物理變化【總結(jié)本課內(nèi)容并布置作業(yè)】【板書設(shè)計】課題3 制取氧氣一、氧氣的實驗室制法1藥品的選擇2反應(yīng)原理高錳酸鉀 錳酸鉀 二氧化錳 氧氣。過氧化氫水+氧氣。氯酸鉀 氯化鉀 + 氧氣3催化劑：在化學(xué)反應(yīng)里能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都沒有發(fā)生

15、變化的物質(zhì)。催化作用：催化劑在化學(xué)反應(yīng)中所起的作用。4分解反應(yīng)：由一種反應(yīng)物生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應(yīng)。 特點：一變多。表示：ABA+B。二、氧氣的工業(yè)制法分離液態(tài)空氣法原理：利用物質(zhì)的沸點不同分類：物理變化第二課時【引入】上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了在實驗室的三種制氧氣的方法，了解了過氧化氫、高錳酸鉀以及氯酸鉀制取氧氣的原理。但僅僅了解原理是不夠的，這只是理論知識，若要制出一瓶氧氣，我們還缺乏實踐的動手操作，本節(jié)課我們就以高錳酸鉀制取氧氣為例來具體學(xué)習(xí)制取氧氣的實驗操作。【板書】三、高錳酸鉀制氧氣的實驗操作【提問】大家已經(jīng)知道高錳酸鉀在加熱的條件下會分解出氧氣，具體操作時我們該選擇哪些儀器組裝成產(chǎn)

16、生氣體的裝置呢？【學(xué)生交流、分析】加熱固體的儀器裝置【小結(jié)并板書】1.氣體發(fā)生裝置(固體加熱型)【補充】由于加熱時高錳酸鉀粉末容易隨著氧氣的氣流一起進入導(dǎo)氣管，最終導(dǎo)致收集到的氧氣不純?！静シ佩e誤操作視頻以加深學(xué)生的印象】因此我們在試管口塞一小團疏松的棉花來防止這個問題。【提問】產(chǎn)生的氧氣該如何收集呢？我們應(yīng)該考慮氧氣的哪些重要性質(zhì)呢？【板書】2.氣體的收集方法【介紹】排水集氣法和排空氣法的適用范圍和各自的優(yōu)點【學(xué)生交流、分析】氧氣可以用排水集氣法或者向上排空氣法收集【過渡】接下來請大家觀看老師示范一遍以高錳酸鉀制取氧氣的完整實驗過程，操作步驟中的先后順序以及一些細(xì)節(jié)都需要大家細(xì)心觀察并記錄下

17、來。【示范實驗】教師示范制取實驗的完整過程，并以PPT展示操作步驟，邊進行操作邊講解實驗過程中的注意事項，提醒學(xué)生注意?！菊n件展示】3操作步驟、查： 首先組裝好裝置并檢查裝置的氣密性。、裝：將固體藥品裝入大試管（KMnO4應(yīng)在試管口塞一團疏松的棉花，以防止固體粉末逸出時堵塞導(dǎo)管或擴散到集氣瓶，影響收集的氧氣的純度）、定：將裝好藥品的大試管固定在鐵架臺的鐵夾上（鐵夾夾在試管中上部便于加熱）。、點：點燃酒精燈給試管內(nèi)的藥品先預(yù)熱，然后對準(zhǔn)藥品所在的部位加熱。、收：待氣體均勻連續(xù)放出時，開始收集。、移：收集完畢，將導(dǎo)管移出水槽。、滅：熄滅酒精燈【提問】如何證明收集到的氣體是氧氣呢？學(xué)生回答檢驗方法【

18、板書】4.檢驗方法帶火星的木條伸入集氣瓶中復(fù)燃【示范實驗】剛才我們用排水集氣法收集了一瓶氧氣并進行了檢驗，其實氧氣還可以用向上排空氣法收集，請看老師的實驗操作?！咎釂枴坷门趴諝夥ㄊ占鯕鈺r，要怎么做才能知道什么時候收集滿呢？學(xué)生分析并回答驗滿方法【板書】5.驗滿方法向上排空氣法收集一段時間后將帶火星的木條放在集氣瓶口復(fù)燃【小結(jié)】以上是我們利用加熱高錳酸鉀制取氧氣的完整實驗過程，請大家思考一下，如果改用過氧化氫溶液和二氧化錳混合制取氧氣，有什么相同點和不同點呢，為什么？（注意提示學(xué)生從制取裝置到操作步驟一一分析）【學(xué)生交流、分析】因為反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件不一樣，所以在氣體的發(fā)生裝置上應(yīng)該有所區(qū)別?！咎釂枴磕芊裨诩訜岣咤i酸鉀的裝置上進行改動，從而使其能完成過氧化氫制取氧氣的實驗?zāi)?？【學(xué)生交流、討論】得出固體與液體在常溫下產(chǎn)生氣體的發(fā)生裝置（簡易型） 【板書】氣體發(fā)生裝置的選擇原則：反應(yīng)物的狀態(tài)；反應(yīng)條件【提問】那么用過氧化氫溶液制取氧氣的操作步驟與加熱高錳酸鉀對比，有什么相同點和不同點嗎？為什么？教師根據(jù)板書引導(dǎo)學(xué)