化学人教版九年级上册过氧化氢制取氧气.doc

第二单元课题3 制取氧气（第1课时） -过氧化氢制氧气 化学组 李妮一、教学目标：知识与技能：(1) 了解实验室用过氧化氢制取氧气的原理。(2) 知道催化剂的概念和催化剂对化学反应的重要作用。过程与方法：(1) 通过“过氧化氢制氧气”的探究，认识探究式学习，体验探究过程。(2) 学习综合分析实验现象，并从中归纳结论的思维方法。(3) 通过交流互动，优化思维过程。情感态度与价值观：通过体验实验探究过程，激发学习化学的兴趣，增进对科学的情感，理解科学的本质，学习科学探究的方法，初步形成科学探究能力。二、教学重难点：重点：实验室用过氧化氢制氧气的反应原理；催化剂的概念。难点：催化剂的概念和催化作用。三、实验准备试管、试管架、试管夹、烧杯、药匙、塞子、酒精灯15 %的过氧化氢溶液、二氧化锰、生锈的铁钉四、教学过程【情景创设】大家都知道如果鱼塘里缺氧，就会造成大量的鱼死亡，对渔民造成很大的经济损失。所以渔民们常用一种叫做“氧来乐”的增氧剂给鱼塘增氧。（展示“氧来乐”图片和文字说明书）通过阅读说明书，知道“氧来乐”就是过氧化氢的水溶液，会分解产生氧气。（生关注产品标签中的主要成分、增氧功能等信息）【导入新课】本节课我们就来探究“氧来乐”的主要成分过氧化氢如何产生氧气。 这是过氧化氢溶液，请大家仔细观察。【生】描述观察到的物理性质。【过渡】通过实验来观察实验室中过氧化氢溶液产生氧气的过程。【实验1】将瓶内的过氧化氢溶液倒出一些，加入少量二氧化锰，并伸入带火星的小木条。（生观察，并描述、记录现象，注意吸放热现象）【提出问题】1. 带火星的小木条复燃说明什么？2. 哪种物质产生氧气？（生思考、讨论后回答）【猜想与假设】产生氧气的物质可能是二氧化锰、水和二氧化锰、过氧化氢、过氧化氢和二氧化锰【师】那我们如何用实验验证我们的猜想呢？（学生讨论后，提出实验方案）【实验2】取少量二氧化锰于试管中加热，伸入带火星的木条。【实验3】冷却后加入与演示实验中过氧化氢溶液等量的水，加热，伸入带火星的木条。（生观察，记录现象）【师】由以上实验现象得出可以得出什么结论？ 【生】（思考后回答）氧气可能是过氧化氢产生，也可能是过氧化氢与二氧化锰反应产生。【过渡】那二氧化锰到底是不是反应物？不用二氧化锰可不可以？【师】我们先看不用二氧化锰会行不行。【实验4】试管中加入少量过氧化氢溶液，伸入带火星的木条。【实验5】等量密封放置1天的过氧化氢溶液中伸入带火星的木条。（生观察、描述现象，并与实验1对比得出结论）【生】过氧化氢在常温下能缓慢分解产生氧气，二氧化锰不是反应物，但可以加快过氧化氢产生氧气。【师】二氧化锰加快过氧化氢的分解速率，那本身有无变化？【实验6】取实验1的试管，伸入带火星的木条；再加入少量过氧化氢溶液，伸入带火星木条。（生观察、描述现象并记录）【师】两次伸入带火星的木条现象不同，说明二氧化锰二次使用时是否还具有加快反应速率的作用？由此可推出二氧化锰的化学性质有没有改变？（生讨论后回答）【生】二次使用时二氧化锰加快了反应速率，但本身的化学性质没有改变。【师】我们还想通过实验探究二氧化锰反应前后的质量是否改变，但由于大家的基础及操作时间等问题，该实验无法在课堂进行。老师查阅了一些资料，发现生锈的铁钉也可以代替二氧化锰加快过氧化氢的分解，只是对温度有些要求，所以我们改用生锈的铁钉在热水中进行该反应。【实验7】取2支试管，分别加入等量过氧化氢溶液，放入盛有热水的烧杯中，观察试管内现象，一支试管中加入已称质量生锈的铁钉，分别伸入带火星木条。实验结束后，拿出铁钉，擦干称其质量。（生观察现象并记录）【师】实验7中放入生锈的铁钉前后，分别观察到什么现象？拿出铁钉后试管内又产生什么现象？称量反应前后的质量，能得到什么结论？（生对比观察后回答）【生】铁钉加快反应速率，拿出后反应速率减慢，且反应前后质量不变。【师】结合以上实验，你能得出像二氧化锰与生锈铁钉这类物质的特点吗？（生讨论后回答）【生】能改变反应速率，但本身的质量和化学性质不变。【师】在化学中我们把具有这些特点的物质称为催化剂，它们所起的作用叫催化作用。【思考题】1.一个化学反应的催化剂只有一种吗？ 2.催化剂能否增加（或减少）生成物的质量？ 3.催化剂是否参与了反应？ 4.催化剂能否作反应物或生成物？ 5.一种催化剂只能催化一个反应吗？ 【小结】本节课我们通过实验探究方式学习了过氧化氢制氧气的反应原理及催化剂的概念，知道催化剂会改变反应速率而本身的化学性质和质量都不变。【板书设计】过氧化氢制氧气二氧化锰（MnO2）一、过氧化氢制氧气反应原理： 过氧化氢（H2O2） 氧气（O2） + 水（H2O）二、催化剂一变：反应速率改变二不变：本身的化学性质和质量不变实验记录单观察过氧化氢溶液：_色_味_态实验编号 实验内容及步骤实验现象实验结论（1）取少量过氧化氢溶液，加入少量二氧化锰， 伸入带火星的木条产生_气泡， 试管发_， 带火星木条_ 过氧化氢溶液和二氧化锰混合后产生大量_。 （2） 取二氧化锰于试管中，加热 ，伸入带火星的木条 带火星木条_ 二氧化锰_产生氧气 （3） 冷却后，向上面实验的试管中加入少量水，加热，伸入带火星的木条 带火星木条_ 水和二氧化锰的混合物_产生氧气 （4） 取少量过氧化氢溶液，伸入带火星的木条带火星木条_ 常温下，过氧化氢_（能否）产生氧气 ，只是反应速率_。（5） 等量密封放置1天的过氧化氢溶液中伸入带火星的木条。 带火星木条_ （6） 向实验1的试管中伸入带火星木条，再加入少量过氧化氢溶液，伸入带火星木条 第一次带火星木条_； 第二次带火星木条_ 重复使用，二氧化锰均能_反应速率；且反应前后二氧化锰的化学性质_。 （7） 取2支试管分别加入等量过氧化氢溶液，一支加入已称量质量的生锈铁钉，分别伸入带火星木条； 实验结束后，拿出铁钉，擦干称其质量。 有铁钉的产生_气泡，带火星木条_； 另一支试管产生_气泡，带火星木条_； 第一次质量_； 第二次质量_ 生锈的铁钉_反应速率；且反应前后铁钉的质量_。 结论：1. 过氧化氢分解产生氧气的反应原理是 _ 2. 催化剂的特点： _二、练一练1.用过氧化氢溶液制氧气时，忘记加入二氧化锰，其结果是（ ）A.不能产生氧气 B.生成氧气的速率较慢C.产生氧气的总质量减少 D.没有水生成2.医务人员用3%的过氧化氢溶液为伤者处理伤口时看到大量的气泡，下列说法错误的是（ ）A.生成的气体可能是过氧化氢分解产生的氧气 B.伤口处的生物酶可能对过氧化氢的分解起到催化作用C.不用催化剂过氧化氢就不会分解产生氧气 D.过氧化氢和水的分子构成不同，所以它们的化学性质不同3.“神舟七号”太空舱利用NiFe2O4将航天员呼出的CO2转化为O2，而NiFe2O4的质量和化学性质都不变化，在该过程中NiFe2O4是（ ）A.反应物 B.生成物 C.催化剂 D.消毒剂4. 下列关于催化剂的说法不正确的是（ ）A.化学反应前后，催化剂的质量和化学性质都不变 B.催化剂可以提高某些化学反应的速率C.催化剂可以降低某些化学反应速率 D.任何化学反应都需要催化剂 5. 某化学兴趣小组对“寻找新的催化剂分解过氧化氢制氧气”进行了研究性实验。【提出问题】氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂?如果能，其催化效果如何?【实验探究】实验步骤实验现象I.分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B 两支试管中，向A试管中加入ag氧化铜粉末，并分别在A、B两支试管中插入带火星木条，观察现象。A试管中产生气泡，带火星木条复燃，B试管中无明显现象II.待A试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管，如此反复多次试验，观察现象。试管中均产生气泡，带火星木条均复燃III.将实验II中的剩余物小心过滤，并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量，所得固体质量仍为ag。【实验结论】（1）A中产生的气体是 ；（2）实验II、III证明：氧化铜的 和 在反应前后均没有发生变化，可以作过氧化氢分解的催化剂；（3）写出氧化铜催化过氧化氢分解的文字表达式 。【实验拓展】 查阅资料得知，Fe2O3、CuSO4、猪肝等也可以做过氧化氢溶液分解的催