探究式教学【教学设计】《制取氧气》（化学九年级上册）

1、.?制取氧气?教学设计探究式教学是以自主探究为主的教学。它是指教学过程是在老师的启发诱导下，以学生独立自主探究或合作讨论为前提，以现行教材为根本探究内容，以学生周围世界和生活实际为参照对象，为学生提供充分自由表达、质疑、探究、讨论问题的一种教学形式。学生对当前教学内容中的主要知识点进展自主学习、深化探究并进展小组合作交流，以自我获取，自我求证的方式深化知识的理解和运用。从而较好地到达课程标准中关于认知目的与情感目的要求的一种教学形式。其中认知目的涉及与学科相关知识、概念、原理与才能的掌握；情感目的注重科学素养与道德品质的培养。教材分析 本课题是学生开场学习化学以来第一次接触到详细气体物质的制法

2、，老师要引导学生分析制取气体时应考虑的各种因素，如反响原理、反响条件、制取气体的性质，学生会从中得到相关信息，确定制取氧气的发生装置和搜集装置等，从而培养学生的分析才能和判断才能。并为以后探究二氧化碳的制取方法奠定了坚实的根底。思路说明本课题课时分配两课时，第一课时理解实验室制取氧气的主要方法和原理，认识分解反响、催化剂和催化作用。第二课时介绍如何利用实验仪器制取氧气。教学目的【知识与技能】1理解实验室中制取氧气的主要方法和原理，初步理解通过化学实验制取新物质的方法；2练习连接仪器的操作，学习检查装置的气密性，动手制取氧气；3认识分解反响、催化剂及催化作用。【过程与方法】通过学生动手实验进展科

3、学探究，在活动过程中对获取的信息进展加工处理。从中培养学生的观察才能、分析才能、实验操作才能等。【情感态度与价值观】通过亲自动手做实验，让学生体验实验成功的喜悦，激发学习兴趣；通过实验，增强学生的探究欲。教学重难点【教学重点】氧气的制法及实验操作。【教学难点】催化剂的概念的理解和催化作用。教具准备1.老师用具：15的过氧化氢溶液、二氧化锰、高锰酸钾；2大试管3支、木条、酒精灯、天平、火柴。2.学生用具：1高锰酸钾、木炭、细铁丝、澄清石灰水；2大试管、棉花、塞子带导管、集气瓶2个、毛玻璃片、水槽、铁架台、坩埚钳、小烧杯、火柴。教学过程第一课时导入新课我们在初中阶段将要学习几种重要的气体，氧气是我

4、们接触的第一种。在上节课里我们已经利用氧气做了有关氧气性质的实验，在这些实验中，我们所用的氧气从何而来呢？这节课我们就来学习氧气的制法。教学流程【考虑】空气中含有哪些成分？能否从空气中获得氧气？【答复】 空气中含有氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等。下面可以从空气中获得氧气，获取的方法是别离液态空气。一、氧气的工业制法别离液态空气制氧气【考虑】这个变化属于什么变化？为什么？【答复】从空气中别离氧气并没有生成新物质，而没有新物质生成的变化属于物理变化。【设问】实验室用什么方法获得氧气？下面我们通过实验来研究。二、氧气的实验室制法【实验】实验2-51.在试管中参加5 mL 5的过氧化氢溶液，把带火星

5、的木条伸入试管，观察木条是否复燃？【设计意图】为后面的催化剂比照实验奠定根底。2.微微加热装有过氧化氢溶液的试管，有什么现象发生?把带火星的木条伸入试管，观察发生的现象。3.用酒精灯加热二氧化锰，片刻后将带火星木条伸入试管口，观察现象。【设计意图】证明温度对二氧化锰以及过氧化氢的影响。4.在另一支试管中参加5 mL 5的过氧化氢溶液，并参加少量二氧化锰，把带火星的木条伸入试管，观察发生的现象。现象：1.不加热过氧化氢溶液时，带火星的木条不能复燃，说明没有氧气放出。2.加热过氧化氢溶液时，带火星的木条复燃，说明过氧化氢溶液受热时能产生氧气。3.加热二氧化锰时，带火星的木条不能复燃，说明没有氧气放

6、出。4.不加热，但在过氧化氢溶液中参加二氧化锰，带有火星的木条复燃，说明在常温下过氧化氢溶液遇到二氧化锰时会产生氧气。【结论】实验室可用加热过氧化氢溶液或在过氧化氢溶液中加二氧化锰制取氧气。【过渡】从上面的实验中可以看出，有二氧化锰不加热可产生氧气，没有二氧化锰加热过氧化氢溶液也能产生氧气， 那么二氧化锰是一种反响物，还是起别的作用呢？【实验】待上述实验中4的试管中没有气泡时，重新参加过氧化氢溶液，观察发生的现象。现象：本已不产生气泡的试管，重新参加过氧化氢溶液不进展加热，又会有气泡产生，用带火星的木条进展检验，带火星的木条可以复燃。【结论】产生的气体还是氧气。提示：屡次重复上述实验，还能观察

7、到同样的现象。【分析】说明在用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时，二氧化锰可以重复使用。 既然二氧化锰可以重复使用，说明在反响前后它的化学性质没有改变，那么它的质量有没有改变呢？科学家们经过准确的实验，得出了“二氧化锰在反响前后质量未变的结论。提示：在实验前用精细的天平称量二氧化锰的质量，实验后把二氧化锰洗净、枯燥，再称量，比较反响前后二氧化锰质量，发现没有变化。【提问】既然二氧化锰的质量和化学性质都没有变化，那么它在这里到底起一个什么作用呢?【答复】没有参加二氧化锰时，过氧化氢溶液需要加热才能产生氧气，而参加二氧化锰后，过氧化氢溶液在常温下就能迅速产生氧气，可见二氧化锰起了一个加快化学反响速率

8、的作用。【分析】二氧化锰在反响中起了加快化学反响速率的作用，而本身的化学性质和质量在反响前后没有发生变化，这样的物质叫做催化剂，又叫触媒。在反响中所起的作用叫催化作用。如二氧化锰就是过氧化氢分解的催化剂。催化剂：在化学反响里能改变其他物质的化学反响速率，而本身的质量和化学性质在反响前后都没有发生变化的物质催化作用：催化剂在化学反响中所起的作用【提问】在用过氧化氢溶液制取氧气的实验中，二氧化锰这种催化剂起了加快化学反响速率的作用，是不是所有化学反响的速率都需要加快?所有的催化剂都起加快反响速率的作用呢?【答复】不是所有的化学反响速率都需要加快，如钢铁的生锈，食物的变质，我们就希望它发生得越慢越好

9、。【分析】为了加快化学反响的进展我们使用催化剂，而为了减缓反响的进展我们也使用催化剂。如在橡胶制品中常参加一些催化剂以减缓橡胶的老化速度；食用油脂里参加一些催化剂可以有效地防止酸败。所以催化剂的概念中说催化剂能“改变其他物质的化学反响速率，既包括“加快也包括“减慢。能加快化学反响进展的催化剂一直是科学家们致力研究的对象，因为它对人类开展的意义更大。【提问】催化剂有哪些应用呢？【设计意图】联络实际应用，发散思维。【答复】催化剂在化工消费中具有重要而广泛的应用，许多反响需要借助于催化剂才能进展或者很快地进展。例如，在化肥、农药、多种化工原料的消费过程中都要用到催化剂，在汽车尾气处理、酿造工业和制药

10、工业中也要用到催化剂，生物体内存在的各种各样的酶其实都是起催化剂的作用。【分析】通过上面的实验可知二氧化锰不是一种反响物，而是一种催化剂。假如我们要把实验室用过氧化氢制取氧气的这个反响用文字表示出来，二氧化锰应写在什么位置呢?催化剂应算作一个反响条件，写在箭头的上方。1.过氧化氢水+氧气【分析】实验室可用多种方法制取氧气，如加热高锰酸钾制取氧气，加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气。大家对于高锰酸钾其实并不陌生，医院里常用的紫药水，事实上就是高锰酸钾和水形成的溶液。它具有杀菌、消毒的作用。【过渡】高锰酸钾在加热的情况下能分解出氧气，同时生成锰酸钾和二氧化锰。这个实验下一课我们专门安排实验探究。

11、2.高锰酸钾加热锰酸钾+二氧化锰+氧气。【分析】在二氧化锰的催化下，加热氯酸钾也可以分解出氧气，同时生成氯化钾。请同学们用文字表达式把这个反响表示出来。3.氯酸钾氯化钾+氧气【提问】上述三个反响与化合反响有什么不同？【答复】化合反响的特点是多变一，而上述反响是一种物质生成两种或两种以上的物质。分解反响：由一种反响物生成两种或两种以上其他物质的反响。【总结】简单地讲，化合反响的特点是“多变一，分解反响的特点是“一变多。【分析】按照物质的成分可以把物质分为纯洁物和混合物，按照反响物和生成物的种类可以把化学反响分为化合反响和分解反响等等。利用分类的方法来学习化学，这也是我们所走的一条捷径，今后我们还

12、将分类学习更多的化学知识。所以遇到一些相关知识时，大家要注意进展归类。【课堂练习】 1.可用于实验室制取氧气的药品是 A.空气 B.过氧化氢和二氧化锰C.二氧化碳 D.二氧化锰2.实验室制取氧气时，必须满足的条件是 A.使用催化剂 B.用含氧的物质作反响物C.用排水法搜集 D.用燃着的火柴检验是否搜集满答案：1.B 2.B【课堂小结】通过本节课的学习我们知道，实验室制取氧气通常用分解过氧化氢溶液、加热高锰酸钾、加热氯酸钾和二氧化锰的混合物三种方法。在用过氧化氢溶液和氯酸钾制取氧气时，通常用二氧化锰作催化剂，它在这里起催化作用。通过比照化合反响，我们还知道制取氧气的反响都属于分解反响。同时还告诉

13、我们要学会用分类的方法来学习化学。板书设计课题3 制取氧气一、工业制氧气别离液态空气制氧气二、实验室制氧气催化剂：在化学反响里能改变其他物质的化学反响速率，而本身的质量和化学性质在反响前后都没有发生变化的物质催化作用：催化剂在化学反响中所起的作用1.过氧化氢水+氧气2.高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气3.氯酸钾加热氯化钾+氧气三、分解反响：由一种反响物生成两种或两种以上其他物质的反响布置作业1.上册课本P42习题12.实验室用过氧化氢溶液与二氧化锰固体混合可得到一种气体，在此反响的前后，二氧化锰固体的质量 A.变大 B.变小 C.先变大后变小 D.不变3.以下有关催化剂的说法中错误的选项是 A.

14、催化剂可以改变其他物质的化学反响速率B.在反响前后催化剂的质量没有改变C.在反响前后催化剂的化学性质没有改变D.催化剂就是二氧化锰答案：2.D 3.D第二课时知道了制取氧气的反响原理后，这节课我们来选择反响装置，并亲自动手制取氧气，然后验证氧气的性质。【分析】 根据实验台上所给仪器，组内同学充分讨论、设计、自行组装一套实验室制取氧气的发生装置并讨论出装置的使用范围。一、选择装置展示各组设计的装置，组间互相评判其优缺点。由上述讨论，归纳出制取气体的可行性装置如右图：图一：合适于固体液体和液体反响，不需加热；图二：合适固体在加热条件下制取气体。【提问】 如今我们还不能完成制取气体的实验，谁能知道还

15、有什么问题没解决呢？【答复】 还需要确定搜集装置。【讨论】 确定出两种搜集方法及搜集装置。方法一：排水法，氧气不易溶于水右图三；方法二：向上排空气法，氧气的密度比空气的密度大右图四。【过渡】 确定了搜集装置后，我们重点学惯用高锰酸钾制取氧气的步骤及本卷须知。二、操作过程【分析】 制取氧气的步骤：1.检查装置的气密性，检查气密性的方法：将导管的一端浸入水槽中，用手紧握气体发生装置外壁，假设水中的导管口有气泡冒出。松开手后，导管口出现一段水柱。证明装置不漏气2.装药品。3.固定仪器,试管口要塞棉花，组装顺序： 先下后上，从左到右。4.给试管加热，先预热，再集中加热。5.搜集气体，用排水法搜集时：导

16、管口开场有气泡放出时，不宜立即搜集为什么?，当气泡连续地并比较均匀地放出时，再把导管口伸入盛满水的集气瓶里。【设计意图】学会考虑实验过程中遇到的问题，并想出方法如何解决，锻炼学生的实际操作才能和解决问题才能。6.1假如用排水法搜集，要先把导管移出水面，再熄灭酒精灯。假如先熄灭酒精灯，可能会造成什么后果？2假如用向上排空气法搜集，要验满，验满的方法：将带火星的木条放在集气瓶口，假设木条复燃，证明已满。【总结】 为了便于记忆，我们可以把操作步骤简称为“查、装、定、点、收、离、熄。谐音为“茶庄定点收利息。【设计意图】设计口诀，方便学生记忆。【讨论】 实验过程中应注意什么？【答复】a.试管口要略微向下

17、倾斜：防止生成的水回流，使试管底部破裂。 b.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。c.试管口塞一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导气管，将导管堵塞。d.排气法搜集气体时，导气管要伸入接近集气瓶底部：有利于集气瓶内空气排出，使搜集的气体更纯。e.实验完毕后，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。注意：排水法搜集气体时，刚开场冒出的气泡是空气，假如这时候就进展搜集，会导致搜集到的氧气不纯，所以要等气泡连续均匀地冒出时再搜集。【实验练习】 用制取的氧气进展相关的性质实验，并与前面的学习作比较。【课堂练习】 在学习中要不断总结、归纳，发现规律，解题就会简约

18、化。例如，在标准状况下，部分气体的相对分子质量、密度、实验室搜集方法如下表所示，通过比较找出规律答复以下问题。气体相对分子质量标准状况下的密度g·L-1搜集方法空气291.293氧气321.429向上排空气法二氧化碳441.964向上排空气法氢气20.089向下排空气法1你发现的规律是_。2 实验室制取氨气其相对分子质量是17，并且易溶于水，用_法搜集。答案：1在一样条件下，气体的相对分子质量越大，它密度就越大。所以相对分子质量小于29的气体，可以用向下排空气法搜集；相对分子质量大于29的气体，可以用向上排空气法搜集 2向下排空气【课堂小结】本节课我们通过“氧气的制取这个实验的详细操作，知道了实验室制取一种气体的操作步骤和本卷须知，为我们以后学习其他气体的制取和性质检验奠定了根底。板书设计制取氧气 课时二一、选择装置二、操作过程实验步骤： 查、装、定、点、收、离、熄搜集：排水法 向上排空气法布置作业1.上册课本P42页习题2、3、42.某气体既能用排水法又能用向下排空气法搜集，那么该气体应具有 A.易溶于水