【教学设计】《制取氧气》（粤教）.docx

制取氧气 教材分析本课题是学生练习了实验基本操作后接触到的第一个气体制取的实验,这一课题的设计，有利于进一步熟悉常见仪器的使用。通过对实验室制取氧气的原理的分析,有利于培养学生的实验探究能力和创新意识,更为今后学习其他气体的制取打下坚实的基础。所以本课题的设计主要是让学生能够自己动手探究,练习化学实验基本操作,因而将演示实验变为随堂探究实验。在教学中引导学生从生活体验出发,通过具体的实验探究得出制取氧气的原理,由此培养了学生的观察能力、分析能力,让学生在自主学习与相互合作、交流的环境中去学习新知识,掌握并运用新知识。 教学目标【知识与能力目标】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气体的方法。【过程与方法目标】1. 能够根据反应物的性质和反应条件来选择制备气体的实验装置与操作方法，会据生成物的性质选择收集方法；2. 学会边实验、边讨论、边探究的方法，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。【情感态度价值观目标】1. 学生从中养成实事求是，严肃认真的科学态度和良好的实验习惯；2. 保持对化学实验的浓厚兴趣，从而激发学生学习化学的自觉性和积极性。 教学重难点【教学重点】1. 实验室制取氧气的反应原理；2. 实验室制取氧气的发生装置及收集装置的探讨。【教学难点】实验室制取氧气的反应原理及仪器、装置的探讨。 课前准备 仪器：试管、药匙、铁架台、酒精灯、水槽、集气瓶、玻璃片、导管、 火柴。药品：H2O2 、KMnO4、KClO3和MnO2、木条。 课时安排1课时 教学过程【导入】通过前面的学习我们知道，氧气除供给呼吸与支持燃烧外，还广泛用于气焊、炼钢、登山、潜水和医院抢救病人。那么氧气是怎样获得的呢？制取氧气主要有3种方法：第一，自然界是获得氧气的方法是利用植物的光合作用：二氧化碳 + 水 光照叶绿素 葡萄糖 + 氧 气第二，工业上需要大量氧气，业上常用分离液态空气的方法制取氧气，其原理是利用液氮和液氧的沸点不同进行蒸发分离，这是物理变化。第三，实验室制取少量氧气，今天我们将共同学习氧气的实验室制法。【教师讲解】实验室制取氧气通常用加热高锰酸钾、分解过氧化氢、加热氯酸钾的方法。接下来我将演示其中两套制取方法，之后由你们完成另一套制取方法。【演示实验】氯酸钾制取氧气实验。1、加热纯的氯酸钾并观察；2、加热纯的二氧化锰并观察；3、加热氯酸钾和二氧化锰混合物。实验现象结论加热纯氯酸钾有少量气泡冒出加热纯二氧化锰没有气泡冒出加热氯酸钾和二氧化锰混合物有大量气泡冒出【教师讲解】1、实验步骤：（1）仪器组装：先下后上，从左到右的顺序；（2）气密性检查：将导管的一端浸入水槽中，用手紧握试管外壁，若水中的导管口有气泡冒出，证明装置不漏气。松开手后，导管口出现一段水柱；（3）装入药品：按粉末状固体取用的方法（药匙或纸槽）；（4）加热药品：先使试管均匀受热，后在反应物部位用酒精灯外焰由前向后加热；（5）收集气体：若用排水集气法收集气体，当气泡均匀冒出时再收集（或向上集气法）；（6）检验及验满：用带火星的木条伸入试管中，发现木条复燃，说明是氧气；用带火星的木条靠近集气瓶口部，木条复燃，证明已满；（7）仪器的拆卸：按先右后左，先上后下的顺序。2、实验注意事项：（1）试管口要略微向下倾斜：防止生成的水回流，使试管底部破裂；（2）导气管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞：有利于产生的气体排出；（3）试管口塞一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导气管，污染制取的气体和水槽中的水；（4）排气法收集气体时，导气管要伸入接近集气瓶底部：有利于集气瓶内空气排出，使收集的气体更纯；（5）实验结束后，先将导气管移出水面，然后熄灭酒精灯：防止水槽中的水倒流，炸裂试管。3、实验中所用药品均为固体，所以些实验的装置为“固+固加热”气体制取装置。4、实验的总结：实验现象结论加热纯氯酸钾有少量气泡冒出由以上三种情况来判断可以知道氧气由氯酸钾产生，二氧化锰不产生氧气，而当有二氧化锰存在时加快的氧气的生成速度。所以二氧化锰其实为催化剂。加热纯二氧化锰没有气泡冒出加热氯酸钾和二氧化锰混合物有大量气泡冒出催化剂：在化学反应中能改变其他物质的反应速率，但本身的化学性质和质量在反应前后没有发生变化的物质。【演示实验】演示过氧化氢制取氧气实验。实验现象原因分析常温下的过氧化氢有少量气泡冒出，木条没有复燃 常温下，放出氧气很少加热过氧化氢有大量气泡冒出，木条复燃加热时，过氧化氢分解加速，放出大量氧气过氧化氢中加入二氧化锰有大量气泡冒出，木条复燃常温下，过氧化氢遇二氧化锰分解加速，放出大量氧气【教师讲解】注意事项1、长颈漏斗可以用分液漏斗代替，但其下端应该深入液面以下，防止生成的气体从长颈漏斗中逸出；2、导管只需略微伸入试管塞；3、密性检查：用止水夹关闭，打开分液漏斗活塞，向漏斗中加入水，水面不持续下降，就说明气密性良好；4、装药品时，先装固体后装液体；5、使用排水法收集氧气（氧气难溶于水）；6、该装置的优点：可以控制反应的开始与结束，可以随时添加液体。实验中所用药品为固体和液体，所以些实验的装置为“固+液不加热”气体制取装置。【学生实验】完成高锰酸钾制作氧气实验。1、选择合适的制取装备；2、制取并收集氧气；【思考】除了排水法还能用什么方式收集氧气，怎么验满，排水法和排空气法各自有什么优缺点。【教师讲解】向上排空气法，用带火星的木条放到瓶口检验。排水法收集的氧气纯度高，易观察是否收满，但气体潮湿；排空气法收集的气体干燥，但纯度低，且不易判断是否收满。【教师讲解】1. 气体发生装置固固加热型（反应物都是固体，反应需要加热）固液不加热型（反应物是固体和液体，反应过程不需要加热）2. 气体收集装置收集方法排水法向上排空气法向下排空气法适用范围气体不易溶于水且不与水反应气体密度比空气密度大气体密度比空气小优点收集到较纯的气体便于观察气体是否已收集满收集的气体较干燥，操作较为方便缺点收集的气体较潮湿收集不如排空气法方便收集到的气体可能不纯净，较难判断气体是否已经收集满【教师总结】以上三个反应的化学反应式分别如下：1、氯酸钾 加热二氧化锰 氯化钾 + 氧气2KClO3 加热=二氧化锰 2KCl + 3O2加热2、过氧化氢 水 + 氧气2H2O2 二氧化锰= 2H2O + O2加热3、高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰+氧气2KMnO4 加热= K2MnO4 + MnO2 + O2仔细观察以上三个反应，它们与我们前面学习的化合反应有什么不同?化合反应是由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应，是“多变一”的反应。而上面的反应全是由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应，是“一变多”的反应，这样的反应叫分解反应。通式为：AB+C【教师讲解】工业制氧气（1）分离液态空气的方法（物理变化）氮气液态氧原理：在低温条件下加压，使空气转变为液态空气，然后蒸发。由于液态氮的沸点比液态氧的沸点低，因此