第三節(jié)氧氣的制法

一、素質(zhì)教育目標(biāo)

1.知識(shí)教學(xué)點(diǎn)

（1）掌握實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的反應(yīng)原理、儀器裝置、收集方法、檢驗(yàn)及操作注意事項(xiàng)。

（2）了解工業(yè)制氧氣的方法和原理。

（3）了解催化劑、催化作用的概念。

（4）區(qū)別化合反應(yīng)和分解反應(yīng)。

2.能力訓(xùn)練點(diǎn)

（1）通過(guò)教師的師范操作，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰陀^察能力

（2）培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法

3.德育滲透點(diǎn)

（1）通過(guò)實(shí)驗(yàn)裝置的美對(duì)學(xué)生進(jìn)行美育教育。

（2）對(duì)學(xué)生進(jìn)行安全操作的教育

4-美育滲透點(diǎn)

從催化劑的作用滲透助人為樂(lè)的美德

二、重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)及解決辦法

1.重點(diǎn)

實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的反應(yīng)原理、儀器裝置.、收集方法、檢驗(yàn)及操作注意事項(xiàng)。

2.難點(diǎn)

催化劑，催化作用

3.疑點(diǎn)

實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的反應(yīng)原理

4.解決辦法

采用邊實(shí)驗(yàn)、邊講解、邊討論的方法，在活動(dòng)中激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，在興趣中提出問(wèn)題、分析問(wèn)

題、解決問(wèn)題。

三、學(xué)法引導(dǎo)

.氣體的制取應(yīng)從反應(yīng)原理、實(shí)驗(yàn)裝置、收集氣體的方法和檢驗(yàn)驗(yàn)滿的方法這四個(gè)方面去認(rèn)

識(shí)和把握。其中，反應(yīng)原理決定了實(shí)驗(yàn)裝置，氣體的性質(zhì)決定了氣體的收集方法和檢驗(yàn)驗(yàn)滿

的方法。

2.氣體的制取一般分為實(shí)驗(yàn)室制法和工業(yè)制法兩種。實(shí)驗(yàn)室制法一般裝置簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、

制取量少、便于觀察：工業(yè)制法則設(shè)備龐大、操作技術(shù)性強(qiáng)、制取量大且有連續(xù)性，一般不

直接近距離觀察而是通過(guò)一定的儀器來(lái)觀察。

四、課時(shí)安排

課時(shí)

五、教具、學(xué)具準(zhǔn)備

大試管，帶導(dǎo)管的橡皮塞，玻璃片，集氣瓶、導(dǎo)管、水槽，酒精燈，火柴，鐵架臺(tái)（帶鐵夾）,

藥匙，棉花,氯酸鉀，高鋅酸鉀，二氧化鋅。

六、教學(xué)過(guò)程

［復(fù)習(xí)提問(wèn)］

.檢查裝置氣密性的方法。

.取用粉末狀固體藥品可用藥匙或紙槽，向試管里裝藥品時(shí)應(yīng)注意一斜二送三直立。

.安裝儀器及給固體藥品加熱的基本操作：①根據(jù)酒精燈火焰的高度調(diào)節(jié)試管高度。②試管

口略向下傾斜。③加熱時(shí)先均勻加熱后集中加熱。

.化合反應(yīng)特點(diǎn)是“多變一”：反應(yīng)物兩種或兩種以上，生成物只有一種的反應(yīng)。

［引入新課］

大家都知道，氧氣對(duì)人類(lèi)社會(huì)具有極其重要的作用，那么，工業(yè)上及醫(yī)院中大量使用的氯氣

又是如何制出的呢？實(shí)驗(yàn)室又是如何制得較純凈的氧氣呢？學(xué)習(xí)了氧氣的制法這一節(jié)，就能

得到正確答案了。

［新課講解］

［板書(shū)］一、氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法

學(xué)習(xí)氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法，要建立.實(shí)驗(yàn)室制備氣體物質(zhì)的思維模式：反應(yīng)原理f操作步驟

f收集方法f檢驗(yàn)、驗(yàn)滿方法一注意事項(xiàng)。

教師講解實(shí)驗(yàn)室制取物質(zhì)的原則、特點(diǎn)：原料便宜、操作簡(jiǎn)單、反應(yīng)速度適中等。

展示實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的藥品，學(xué)生觀察它們的顏色和狀態(tài)。

［板書(shū)］

.原料；

氯酸鉀和二氧化鐳、高鋅酸鉀

白色黑色紫黑色

演示［實(shí)驗(yàn)］加熱少量的氯酸鉀

［觀察］氯酸鉀沸騰前，木條沒(méi)有復(fù)燃，證明無(wú)氧氣放出；繼續(xù)加熱至沸騰后，才有氧氣放出。

［討論］該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明只加熱氯酸鉀能否放出氧氣？加熱到什么程度才放出氧氣？放出氧氣的

速度如何？

演示［實(shí)驗(yàn)］加熱少量二氧化鐳。

I觀察］木條沒(méi)有復(fù)燃，證明無(wú)氧氣放出。

［討論］該實(shí)驗(yàn)又說(shuō)明什么？

演示［實(shí)驗(yàn)］加熱氯酸鉀和二氧化鋅的混合物

［觀察］木條迅速?gòu)?fù)燃，證明迅速放出氧氣。

［討論］該實(shí)驗(yàn)又說(shuō)明什么？比較這三個(gè)實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為二氧化鋅在實(shí)驗(yàn)口中起什么作用？

I小結(jié)］加熱氯酸鉀到較高溫度能放出氧氣，二氧化缽不行；在較低溫度下不會(huì)放出氧氣的氯

酸鉀，加入了加熱時(shí)不會(huì)放出氧氣的二氧化錦，卻能迅速地放出氧氣，并且二氧化鐳的量并

沒(méi)有變化，且還能繼續(xù)使用，說(shuō)明二氧化缽的化學(xué)性質(zhì)沒(méi)有改變。

學(xué)生閱讀課本第頁(yè)內(nèi)容，劃出催化劑、催化作用的概念。

I小結(jié)板書(shū)］

催化劑特點(diǎn)：一變兩不變。

一變：改變其它物質(zhì)的反應(yīng)速率。

兩不變：本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變。

例如，橡膠制品中常加入?些催化劑以減緩橡膠的老化速度。食品中加入防腐劑（催化劑）

減慢食品的腐爛速度。

催化作用：催化劑在化學(xué)反應(yīng)中所起的作用。

［討論］你知道哪些催化劑？

講解催化劑的選擇性，使學(xué)生澄清以下幾個(gè)問(wèn)題：

（1）催化劑能改變（加快或減慢）其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，不能片面地說(shuō)是加快。

（2）二氧化缽只對(duì)氯酸鉀的分解具有催化作用，但不是專(zhuān)做催化劑的。

（3）催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率，不能增大或減少生成物的質(zhì)量。

［講解］實(shí)驗(yàn)室常采用加熱氯酸鉀來(lái)制取氧氣，為了加快反應(yīng)速度，常加入少量的二氧化鋪?zhàn)鞔?/p>

化劑。反應(yīng)的文字表達(dá)式為：

［板書(shū)］

二氧化鎰

氯酸鉀——氯化鉀氧氣

△

［講解展示］

紫黑色的高鎰酸鉀稍稍加加就可以分解產(chǎn)生氧氣。

［板書(shū)］

△

高缽酸鉀一缽酸鉀二氧化鋅氧氣

綠色

［注意I還有一些藥品在實(shí)驗(yàn)室也可以制取氧氣，但沒(méi)有上述兩種藥品使用方便。

上述兩個(gè)反應(yīng)有什么共同點(diǎn)？引入分解反應(yīng)的概念，

分解反應(yīng)()定義：由一種物質(zhì)生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應(yīng)。

()特點(diǎn)：“一變多”?

與化合反應(yīng)作對(duì)比。分解反應(yīng)和化合反應(yīng)都是常見(jiàn)大的反應(yīng)類(lèi)型，它們都屬于化學(xué)反應(yīng)

的基本類(lèi)型。

［提問(wèn)］藥品及原理知道了，那么，選擇什么樣的儀器裝置呢？

發(fā)生裝置的選擇依據(jù)：反應(yīng)物、生成物的狀態(tài)及反應(yīng)條件

收集裝置的選擇依據(jù)：氣體的溶解性和密度

氯氣的收集方法：()向上排空氣法(???氧氣密度比空氣大)

()排水法(???氧氣不易溶于水)

演示［實(shí)驗(yàn)］加熱氟酸鉀與一氧化缽的混合物，制取并收集氧氣，邊操作，邊講解，邊討論。

I講解］本實(shí)驗(yàn)裝置有幾處連接口，若裝置漏氣將影響氣體產(chǎn)量，故要先檢查裝置的氣密性。

［討論］回憶如何檢查裝置的氣密性？請(qǐng)操作。

［討論］如何處理和裝入固體試劑？

I操作］取氯酸鉀、二氧化鎰約：，混合均勻，放入試管底部。

［討論］如何固定試管？試管口為什么要略向下傾斜？

［講解1根據(jù)酒精燈的高度，調(diào)節(jié)鐵夾的位置。

［操作］固定好試管，并將導(dǎo)管插入水槽中，將盛滿水的集氣瓶倒立于水槽中。

［討論］伸入試管內(nèi)的導(dǎo)管不宜過(guò)長(zhǎng)，藥品為什么要平鋪于試管底部？集氣瓶口留有氣泡說(shuō)明

什么？應(yīng)如何操作？如何給試管中的固體加熱？

［操作］預(yù)熱后，將酒精燈火焰固定在試管內(nèi)混合物靠管口的部分。

［講解］酒精燈隨反應(yīng)的進(jìn)行和需要氧氣量的多少向試管底的方向移動(dòng)，這樣做既可防止固體

混合物隨氣流沖向試管口，又便于氧氣放出的速度和量。

［討論］當(dāng)開(kāi)始?xì)馀菝俺鰰r(shí)，能否收集？為什么？何時(shí)開(kāi)始收集？

［講解］剛開(kāi)始冒出的氣泡是試管中的空氣，不能收集，待氣泡連續(xù)、均勻地冒出時(shí)才開(kāi)始收

集?；蛴脦Щ鹦堑哪緱l在試管口檢驗(yàn)逸出的氣體，確定空氣已經(jīng)排盡時(shí)，再開(kāi)始收集。

［討論］如何判斷氧氣已經(jīng)集滿？集滿一瓶氧氣后應(yīng)如何操作？

［操作］當(dāng)氣泡開(kāi)始從瓶口逸出時(shí)，取出導(dǎo)管，蓋好玻璃片，將盛滿氧氣的集氣瓶正立于臺(tái)面

上，用同樣的方法再收集瓶氧氣。

［討論］實(shí)驗(yàn)完畢后，將導(dǎo)管從水中取出，還是先移走酒精燈？

［操作］先將導(dǎo)管從水中取出，再熄滅酒精燈，停止實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)室除r以二氧化鎘為催化劑加熱氯酸鉀制取氧氣外，還可加熱高鎰酸鉀制取氧氣。講解

一團(tuán)棉花的作用，在加熱時(shí)，高缽酸鉀常常容易飛濺，防止高鋅酸鉀進(jìn)入導(dǎo)管，堵塞導(dǎo)管。

要在試管口放一團(tuán)棉花。

［總結(jié)板書(shū)］

.操作步驟

查、裝、定、點(diǎn)、收、離、熄。（諧音：茶莊定點(diǎn)收利息

5.檢驗(yàn)、驗(yàn)滿方法（注意操作一現(xiàn)象一結(jié)論）

檢驗(yàn)方法：

驗(yàn)滿方法：

6.注意事項(xiàng)（投影）

裝置的注意事項(xiàng)：

.酒精燈內(nèi)的酒精不超過(guò)酒精燈容積的。

.酒精燈外焰要對(duì)準(zhǔn)藥品所在部位加熱。

.藥品要平鋪在試管底部，均勻受熱。

.試管口要略向下傾斜，防止藥品中濕存的水分受熱后變成水蒸氣，遇冷成水倒流回試管底

部，使試管炸裂。

.鐵夾要夾在試管的中上部（或距管口一）。

.試管內(nèi)導(dǎo)管稍出膠塞即可，便于氣體排出。

.集氣瓶充滿水后倒放入水槽中（瓶口要在水面下）。

操作時(shí)的注意事項(xiàng)：

.加熱時(shí)要先使試管均勻受熱，然后時(shí)準(zhǔn)藥品處加熱。

?排氣法集氣時(shí)，導(dǎo)管要伸入集氣瓶底部。

.用排水法收集氣體時(shí)，應(yīng)注意當(dāng)氣泡連續(xù)均勻放出時(shí)再收集，否則收集的氣體中混有空氣。

當(dāng)集氣瓶口有大氣泡冒出時(shí)，證明已滿。

.停止反應(yīng)時(shí)，應(yīng)先把導(dǎo)管從水里撤出，再撤掉酒精燈，防止水槽中水回流，使試管炸裂。.若

用高缽酸鉀制氧氣，試管口要放一小團(tuán)棉花，防止加熱時(shí)高缽酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管，堵塞導(dǎo)管。

.盛滿氧氣的集氣瓶應(yīng)正放，因氧氣密度大于空氣，正放可減少氣體逸散。

通常，在工業(yè)、醫(yī)療等方面需要大量的氧氣，靠實(shí)驗(yàn)室制法制取氧氣是不夠的。

.氧氣的工業(yè)制法

學(xué)生閱讀課本第頁(yè)內(nèi)容，討論工業(yè)上制取氧氣的原理。

［小結(jié)］氯氣的工業(yè)制法：

壓縮蒸發(fā)氮?dú)猓ǚ悬c(diǎn)（）

空氣----^液態(tài)空氣-------｛液態(tài)氧（沸點(diǎn)℃）

降溫℃

［講述］介紹儲(chǔ)存氧氣的鋼瓶。

為了便于貯存、運(yùn)輸和使用，常把液態(tài)氧貯存在天藍(lán)色寫(xiě)有墨字的綱瓶里，液態(tài)氮貯存在黑

色寫(xiě)有黃字的鋼瓶里，石油液化氣貯存在灰色寫(xiě)有紅字的鋼瓶里。

［總結(jié)、擴(kuò)展］

本節(jié)主要學(xué)習(xí)了實(shí)驗(yàn)室制取和收集氧氣的操作，并在此基礎(chǔ)上了解了催化劑和催化作用，學(xué)

習(xí)了分解反應(yīng)，歸納出了分解反應(yīng)與化合反應(yīng)的區(qū)別以及氯氣的工業(yè)制法。其中，加熱固體

試劑制取氣體的原理，我們?cè)谝院蟮膶W(xué)習(xí)中將會(huì)繼續(xù)接觸。

［布置作業(yè)］

回憶、總結(jié)實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的操作步驟及注意事項(xiàng)。

［板書(shū)設(shè)計(jì)］

第三節(jié)氧氣的制法

一、氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法

.原料；

氯酸鉀和二氧化鐳、高鋅酸鉀

白色黑色紫黑色

.反應(yīng)原理

二氧化鎰

氯酸鉀-----氯化鉀氧氣

△

白色無(wú)色

催化劑特點(diǎn)：一變兩不變。

一變：改變其它物質(zhì)的反應(yīng)速率。

兩不變：本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變。

催化作用：催化劑在化學(xué)反應(yīng)中所起的作用。

△

高缽酸鉀一鐳酸鉀二氧化鐳氧氣

綠色

分解反應(yīng)（）定義：由一種物質(zhì)生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應(yīng)。

（）特點(diǎn)：“一變多”f

.儀器裝置

發(fā)生裝置的選擇依據(jù)：反應(yīng)物、生成物的狀態(tài)及反應(yīng)條件

收集裝置的選擇依據(jù)：氣體的溶解性和密度

氧氣的收集方法：（）向上排空氣法（???氧氣密度比空氣大）

（）排水法（???氧氣不易溶于水）

.操作步驟

查、裝、定、點(diǎn)、收、離、熄。（諧音：茶莊定點(diǎn)收利息）

5.檢驗(yàn)、驗(yàn)滿方法（注意操作一現(xiàn)象f結(jié)論）

檢驗(yàn)方法：

驗(yàn)滿方法：

6.注意事項(xiàng)（投影）

裝置的注意事項(xiàng)：

.酒精燈內(nèi)的酒精不超過(guò)酒精燈容積的。

.酒精燈外焰要對(duì)準(zhǔn)藥品所在部位加熱。

.藥品要平鋪在試管底部，均勻受熱。

.試管口要略向下傾斜，防止藥品中濕存的水分受熱后變成水蒸氣，遇冷成水倒流回試管底

部，使試管炸裂。

.鐵夾要夾在試管的中上部（或距管口一）。

.試管內(nèi)導(dǎo)管稍出膠塞即可，便于氣體排出。

.集氣瓶充滿水后倒放入水槽中（瓶口要在水面下）。

操作時(shí)的注意事項(xiàng)：

.加熱時(shí)要先使試管均勻受熱，然后對(duì)準(zhǔn)藥品處加熱。

?排氣法集氣時(shí)，導(dǎo)管要伸入集氣瓶底部。

.用排水法收集氣體時(shí)，應(yīng)注意當(dāng)氣泡連續(xù)均勻放出時(shí)再收集，否則收集的氣體中混有空氣。

當(dāng)集氣瓶口有大氣泡冒出時(shí)，證明已滿。

.停止反應(yīng)時(shí)，應(yīng)先把導(dǎo)管從水里撤出，再撤掉酒精燈，防止水槽中水回流，使試管炸裂。.若

用高缽酸鉀制氧氣，試管口要放一小團(tuán)棉花，防止加熱時(shí)高缽酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管，堵塞導(dǎo)管。

.盛滿氧氣的集氣瓶應(yīng)正放，因氧氣密度大于空氣，正放可減少氣休逸散。

二、氧氣的工業(yè)制法一一物理變化

根據(jù)液氯和掖氮的沸點(diǎn)不同，采用分離液態(tài)空氣法。

壓縮蒸發(fā)氮?dú)猓ǚ悬c(diǎn)（）

空氣----^液態(tài)空氣------｛液態(tài)氧（沸點(diǎn)℃）

降溫℃

【例題I

、工業(yè)上大量制取氧氣與實(shí)驗(yàn)室制取氧氣在原理上有什么本質(zhì)區(qū)別？

有無(wú)新物質(zhì)生成，是物變還是化變。

、某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室選用高鐳酸鉀制取氧氣的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，由于操作不當(dāng)，造成了大試管破裂,

請(qǐng)你幫他分析一下，是什么原因造成的？

結(jié)果開(kāi)放

［學(xué)生討論］該同學(xué)所選用的試管里可能含有水，當(dāng)加熱時(shí)容易使局部受熱不均勻，產(chǎn)生使館

破裂；

沒(méi)有給試管預(yù)熱就固定在藥品部位加熱，致使試管局部過(guò)熱而炸裂。

該同學(xué)裝好藥品后固定試管時(shí)，可能沒(méi)有將試管口略向下傾斜，加熱后冷凝水倒流而使試管

炸裂；

還可能是實(shí)驗(yàn)完畢后，沒(méi)有先把導(dǎo)管移出水槽就熄滅了泗精燈，使冷水進(jìn)入而使試管破裂。

［教師點(diǎn)評(píng)］

因此，在做化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須認(rèn)真對(duì)待，規(guī)范操作，一旦發(fā)生操作錯(cuò)誤，就可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失

敗，甚至發(fā)生傷害事故。

、下圖是實(shí)驗(yàn)室用高鐳酸鉀制取氧氣的裝置圖，問(wèn)，此圖有沒(méi)有錯(cuò)誤，指出錯(cuò)誤在哪里？造

成什么后果？怎樣改正？

《中學(xué)教材全解》頁(yè)右下角的圖，

、實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀加熱的方法，制氧氣時(shí)，向氯酸鉀中加入少量的高缽酸鉀，可使氯酸鉀在

較低的溫度卜迅速分解出氧氣。所以高鎰酸鉀是氯酸鉀分解的催化劑，這個(gè)說(shuō)法對(duì)嗎？為什

么？

5、實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀和二氧化鋅混合加熱制取氧氣反應(yīng)前后，二氧化鎘在固體混合物中的質(zhì)

量分?jǐn)?shù)（）

.由大變小.由小變大.不變.無(wú)法判斷

、排放到空氣中的氮的氧化物（主要是一氧化氮、二氧化氮）在臭氧的消除過(guò)程中有如下反

應(yīng)：一氧化氮臭氧一二氧化氮氧氣

二氧化氮氧—>一氧化氮氧氣

總反應(yīng)：臭氧氧f氧氣氧氣

其中一氧化氮的作用是

.轉(zhuǎn)化為二氧化氮

.催化劑，起催化作用

?和臭氧反應(yīng)，消耗臭氧

.作為反應(yīng)物參加反應(yīng)

答案：

、給氯酸鉀和高缽酸鉀的混合物加熱，當(dāng)導(dǎo)管口出現(xiàn)持續(xù)均勻的氣泡時(shí)，立即停止加熱，此

時(shí)試管內(nèi)的剩余固體有（）

.三種.四種.五種.六種

、在壓強(qiáng)為X時(shí)，液態(tài)氮的沸點(diǎn)是一℃,液態(tài)氧的沸點(diǎn)是一C,液態(tài)氮的沸點(diǎn)是一℃,利用液態(tài)空

氣分離這三種氣體,隨溫度升高它們逸出的先后順序是（）

.氮、氮、氧.氧、氮、氮.氮、氧、氮.氧、氮、氮

中考要求：

（1）要求熟練掌握實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的原理，制取裝置，檢驗(yàn)方法，與工業(yè)上制氧氣方法的

本質(zhì)區(qū)別，會(huì)書(shū)寫(xiě)兩個(gè)文字表達(dá)式（化學(xué)方程式）。

（2）會(huì)判斷制取氧氣裝置的正誤，會(huì)判斷有關(guān)催化劑命題的正誤。

命題方向及題型設(shè)置：

對(duì)本節(jié)知識(shí)的靈活運(yùn)用為中考熱點(diǎn)。

常見(jiàn)題型；選擇題、填空題、實(shí)驗(yàn)題、簡(jiǎn)答題。

隨堂練習(xí)：

、（貴州）制取氧氣的方法有：①加熱氯酸鉀②加熱高鋅酸鉀③加熱氯酸鉀和二氧化錦

的混合物④加熱氧化汞⑤加熱氯酸鉀和高鐳酸鉀的混合物⑥水中通入直流電，下列用

于實(shí)驗(yàn)室制取氧氣方法的選擇中，都正確的是：（