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课题3 制取氧气（教学设计）教学目标（一）知识与技能、了解实验室制取氧气的反应原理、实验装置、实验操作。、了解实验室中制取气体的思路和方法。（二）过程与方法1、通过对实验装置的探究，培养学生的实验及合作能力。2、初步具有对知识进行分析、对比和迁移的能力。（三）情感态度与价值观树立唯物主义观，增强对化学现象的探究欲，激发兴趣，发展善于合作、勤于思考、严谨求实、勇于创新和实践的科学精神教学重点、难点教学重点：用过氧化氢制取氧气科学探究过程的体验教学难点：对催化剂和二氧化锰在分解过氧化氢反应中所起催化作用的理解教 学 过 程 自主学习（一）快速阅读课本P37和P40内容，完成下列问题：1、工业上怎样制取氧气？2、实验室制取氧气有哪些药品，它和工业上制取氧气有什么不同？合作探究（一）一、氧气的工业制法【问题引入】空气中含有哪些成分？能否从空气中获得氧气？【板书】一、氧气的工业制法利用液氧和液氮的沸点不同分离液态空气制氧气【问题】这个变化属于什么变化？为什么？ 答：空气中含有氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等。可以从空气中获得氧气。工业制取氧气是物理变化。因为没有新物质生成。 二、氧气的实验室制法【设问】实验室制取氧气一般用的是什么药品？其反应原理的文字表达式怎样书写？实验室用什么样的装置制取氧气？实验原理：过氧化氢_二氧化锰_ 水+氧气氯酸钾_二氧化锰_ 氯化钾+氧气高锰酸钾 _加热_ 锰酸钾+二氧化锰+氧气1.高锰酸钾制取氧气【设问】用高锰酸钾制取氧气如何操作？步骤：1.检查装置的气密性2.在试管中放入药品和一团棉花，并固定在铁架台上3.将集气瓶盛满水，盖好玻璃片4.点燃酒精灯，先均匀加热，再对准药品加热5.有气泡连续产生时收集氧气6.把导管拿出水面，熄灭酒精灯高锰酸钾制取氧气的操作步骤：查（茶）装（庄）定点收离（利）熄（息）【投影展示】讨论题1、如何检查气体发生装置的气密性？用手握试管，如果导管口有气泡冒出，则气密性好2、为什么要在试管口放一团棉花？ 为了防止加热时高锰酸钾粉末进入导管。3、为什么试管口要略向下倾斜？ 为了防止冷凝水倒流至试管底训，炸裂试管4、导管口开始有气泡放出时，不宜立即收集，为什么？那是导管里的空气，收集的气体不纯5、停止加热时，先熄灭酒精灯，再把导管移出水面，可能会造成什么后果？水槽内的倒流，从而使试管炸裂【探究】发生装置的选择跟哪些因素有关，（引导）：（1）让学生观察药品也就是反应物的状态（2）实验室制氧气需要的反应条件3.氧气的收集方法。（1）根据氧气不易溶于水的性质可用排法收集。（2）根据氧气的密度比空气大，可用向上排空气法收集引导学生结合氧气的物理性质分析收集方法【提问】收集气体可以采用什么装置？总结出气体的收集装置选择的规律：根据气体的性质（密度、溶解性）选择收集装置 排水法收集：气体不易溶于水，不溶于水，难溶于水，不和水反应 向上排空气法：密度比空气大 向下排空气法：密度比空气小【问题】用排气法收集氧气时如何验满？用带火星的木条伸到瓶口验满。【问题】如何检验氧气？用带火星的木条伸到瓶中即时训练（一）1、下列说法正确的是（ ）A、氧气密度比空气略大，不溶于水 B、物质跟氧气发生的反应叫氧化反应C、不加二氧化锰，氯酸钾受热不会生成氧气 D、氧气可用来急救病人2、实验室制取氧气的主要步骤有：固定装置、装入药品、加热、检查装置的气密性、用排水法收集。其操作顺序正确的是（ ）A B C D3、实验室制取氧气不正确的操作是（ ）A、装药品前检查装置的气密性 B、导管口开始有气泡冒出时，不宜立即收集气体C、停止加热时，应先把导管移出水面，然后熄灭酒精灯D、收集满氧气的集气瓶从水槽中取出后倒放在桌面上4、如下图所示，是某同学设计的用高锰酸钾制取并收集氧气的装置图，根据图形回答有关问题：（1）指出图形中的明显错误：_；_；_；_。（2）指出图形中有标号的仪器的名称：_；_；_；_。将错误改正后，进行实验：（3）往容器中装入高锰酸钾的方法是_，目的是_。（4）给试管加热的方法正确的是：应先_，然后_，目的是_。（5）收集氧气最适宜的时刻是_，其原因是_。（6）判断氧气瓶收集满氧气的现象是_。（7）收集氧气完毕，停止实验时，应先_，后_，否则会_自主学习（二）快速阅读课本P38-39内容，思考下列问题：1、 怎样用过氧化氢溶液制取氧气？2、 什么叫催化剂？它有什么特点？3、 什么叫分解反应？怎样判断？合作探究（二）过氧化氢溶液制取氧气反应原理：过氧化氢 -水+氧气【演示】在小试管中加入二氧化锰，滴入几滴过氧化氢溶液，要得到并收集氧气需增加什么仪器？可以用哪些容器替代试管作反应的容器？讨论回答：需增加带导管的单孔橡皮塞，可以用锥形瓶、广口瓶、烧瓶替代试管。【展示】锥形瓶、广口瓶、烧瓶【讨论】若要持续添加过氧化氢溶液，应增加什么仪器？若要控制反应的速率应该用什么仪器，长颈漏斗还是分液漏斗？回答：若要持续添加过氧化氢溶液，应增加长颈漏斗或者分液漏斗；若要控制反应的速率应该用分液漏斗。【展示】三套过氧化氢制取氧气的发生装置 （1） （2） （3）引导学生比较三套装置的优缺点【设问】：如果以高锰酸钾为原料制取氧气，用上面的装置可以吗?若不行你将进行怎样的改动？【实验】分别用酒精灯同时加热过氧化氢溶液和二氧化锰。片刻后用带火星木条伸入试管口，观察现象。【小结】用酒精灯加热过氧化氢溶液时产生氧气。加热二氧化锰不产生氧气。 观察记录：过氧化氢溶液是无色透明液体，二氧化锰是黑色粉末。过氧化氢溶液加热后产生少量气体，使带火星木条复燃。同时加热的二氧化锰不产生气体，带火星木条没有变化。 【实验】将试管内的二氧化锰倒入过氧化氢溶液中，把带火星木条伸到管口内观察现象。实验现象：过氧化氢溶液中加入二氧化锰后迅速产生大量气体，带火星木条复燃。【实验】待试管内不再产生气体时再加入过氧化氢溶液，把带火星木条伸入管口内观察。【讨论】二氧化锰在反应中起什么作用？本身的质量和化学性质有无变化。实验现象：试管内迅速产生大量气体，带火星木条，复燃。答：二氧化锰可以加快过氧化氢溶液的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前反都不发生变化。二氧化锰即为催化剂催化剂：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化学反应前后都没有改变的物质。（又叫触媒）催化作用：催化剂在化学反应中所起到的作用。特点：一变：化学反应速率变；二不变：质量不变、化学性质不变讨论：实验制取氧气的三个化学反应有什么共同点？与化合反应有什么不同？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。形如：A B+C+D即时训练（二）1、过氧化氢溶液（H2O2）溶液在二氧化锰（MnO2）作催化剂的作用下能迅速分解生成氧气和水。分液漏斗可以通过调节活塞控制液体的滴加速度如下图所示，回答下列问题： A B C D（1）分液漏斗中应放入的物质是_，锥形瓶中应放入的物质是_。（2）写出该方法制取氧气的文字表达式_；要收集一瓶纯净的氧气，应选择装置_(填序号)。（3）某同学观察到锥形瓶内有大量气泡时，开始用C装置收集氧气，过一段时间后，用带火星的木条伸入瓶口、瓶中、瓶底，都未见木条复燃。其原因是_。（4）若实验时用此方法代替加热高锰酸钾制取氧气，优点是_(填序号)。 生成物只有氧气 不需加热 需加热 (5)装置A中反应很剧烈，据此提出实验的安全注意事项是_(填序号)。 控制液体的滴加速度 用体积较小的锥形瓶 加热反应物2、下列关于催化剂的叙述中正确的是（ ） A、催化剂都能加快其他物质的反应速率 B、催化剂本身的质量和性质在反应前后不变 C、不使用二氧化锰做催化剂，氯酸钾受热不会分解 D、二氧化锰是在对一定量的氯酸钾起催化作用以后，仍能用作另外的氯酸钾分解反应的催化剂多孔隔板cba3、请结合下列实验常用装置，回答有关问题。 A B C D E(1)写出图中标有字母的仪器名称：a_。(2)若用高锰酸钾制取氧气，应选用的发生装置是_（填“A”、“B”或“C”），在加入药品前，应首先 ，反应的文字表达式是 。4、下列含氧化合物，不需要加热就能够直接产生O2的是（ ）A、H2O2 B、MnO2 C、Fe2O3 D、KClO35、实验室用氯酸钾制氧气时，如果不加二氧化锰，其结果是（）、不能产生氧气、生成氧气的速率慢 、产生氧气的总量减少、反应就不能进行6、下列各组变化中，后者一定包含前者的是（）、化学变化化学反应、氧化反应化合反应、分解反应化学反应、化合反应分解反应7、下列反应中，属于分解反应的是（ ） A、酒精+氧气 点燃二氧化碳+水 B、红磷+氧气 点燃五氧化二磷C、氧化汞 加热汞+氧气 D、乙炔+氧气 点燃 二氧化碳+水8、有关催化剂的叙述，不正确的是（ ） A、催化剂在化学反应中起催化作用 B、催化剂能加快化学反应速率，也能使化学反应的速率减慢 C、催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变 D、用过氧化氢制氧气的反应中必须用二氧化锰做催化剂9、如下图所示，过氧化氢在催化剂二氧化锰的作用下，迅速分解产生大量氧气，下列现象正确的是（）、气球胀大，红墨水左移、气球缩小，红墨水右移、气球胀大，红墨水右移、气球缩小，红墨水左移10、潜水艇里需要配备氧气的发生装置，以保证长时间潜航。下列反应都能产生氧气，其中最适宜在潜水艇里供给氧气的反应是 （ ）A高锰酸钾 加热锰酸钾+二氧化锰+氧气 B水 通电 氢气+氧气C过氧化钠+二氧化碳碳酸钠+氧气