过氧化氢制取氧气教学设计

过氧化氢制取氧气教学设计一、教学目标1.知识与技能目标学生能够说出过氧化氢制取氧气的反应原理、实验装置、操作步骤。学生学会正确使用分液漏斗、锥形瓶等仪器组装实验装置制取氧气。理解催化剂的概念，知道催化剂在化学反应中的作用。2.过程与方法目标通过实验探究，培养学生观察、分析、解决问题的能力。经历实验装置的设计与改进过程，提高学生的创新思维和实践能力。学习运用对比、归纳等方法对实验现象和数据进行处理。3.情感态度与价值观目标培养学生严谨的科学态度和勇于探索的精神。通过小组合作实验，增强学生的团队协作意识。体会化学实验的趣味性，激发学生学习化学的兴趣。

二、教学重难点1.教学重点过氧化氢制取氧气的实验操作及原理。催化剂的概念。2.教学难点对催化剂概念的理解，尤其是催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变。实验装置的设计与优化，以实现平稳、持续地制取氧气。

三、教学方法讲授法、实验探究法、小组合作法、讨论法

四、教学过程

（一）导入新课（5分钟）展示：展示一些氧气在生活中应用的图片，如医院急救、火箭发射、潜水等场景。提问：同学们，氧气在我们的生活中有着如此重要的作用，那你们知道如何制取氧气吗？回顾：在之前的学习中，我们已经了解到一种制取氧气的方法是加热高锰酸钾，哪位同学能说一说加热高锰酸钾制取氧气的化学方程式？学生回答：2KMnO₄=K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑追问：这种方法需要用到酒精灯等加热设备，操作相对复杂。那有没有更简便的方法来制取氧气呢？今天我们就来学习一种新的制取氧气的方法过氧化氢制取氧气。

（二）新课讲授1.过氧化氢制取氧气的反应原理（5分钟）讲解：过氧化氢，化学式为H₂O₂，在常温下就能分解产生氧气，但分解速率比较慢。当加入一种叫做二氧化锰的物质后，反应速率会大大加快。过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式为：2H₂O₂=2H₂O+O₂↑强调：这里二氧化锰是催化剂，它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反应前后都没有发生变化。2.实验仪器与装置（10分钟）展示：向学生展示本节课所需的实验仪器，包括分液漏斗、锥形瓶、导管、集气瓶、水槽等，并介绍各仪器的名称和用途。讲解：过氧化氢制取氧气的实验装置主要由发生装置和收集装置两部分组成。发生装置：由于过氧化氢是液体，二氧化锰是固体，反应不需要加热，所以我们可以选用固液不加热型的发生装置。在这里，我们用分液漏斗来添加过氧化氢溶液，通过控制分液漏斗的活塞，可以随时控制反应的发生和停止，从而实现平稳、持续地制取氧气。收集装置：氧气不易溶于水，且不与水反应，所以我们可以采用排水法收集氧气；同时，氧气的密度比空气大，也可以用向上排空气法收集氧气。我们今天主要学习排水法收集氧气的装置。演示：教师进行简单的装置组装演示，边操作边强调组装的要点和注意事项，如仪器的连接顺序要正确，导管不能伸入集气瓶过长等。3.实验操作步骤（10分钟）小组讨论：让学生分组讨论过氧化氢制取氧气的实验操作步骤，然后每组派代表发言。总结：结合学生的讨论结果，教师总结实验操作步骤如下：检查装置的气密性：将导管一端浸入水中，用手紧握锥形瓶外壁，如果导管口有气泡冒出，说明装置气密性良好。装药品：先向锥形瓶中加入二氧化锰，然后通过分液漏斗向锥形瓶中加入过氧化氢溶液。收集氧气：当气泡连续、均匀地冒出时，开始收集氧气。将导管口伸入盛满水的集气瓶中，待集气瓶里的水排完后，在水面下用玻璃片盖住瓶口，把集气瓶移出水面，正放在桌面上。验满：用排水法收集氧气时，当集气瓶口有气泡冒出，说明氧气已收集满；若用向上排空气法收集氧气，将带火星的木条放在集气瓶口，如果木条复燃，证明氧气已收集满。拆卸装置：实验结束后，先将导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯，防止水槽中的水倒吸入锥形瓶，使锥形瓶炸裂。播放视频：播放过氧化氢制取氧气的实验操作视频，让学生更加直观地了解实验过程。4.催化剂的概念（10分钟）实验探究：实验一：在装有5mL5%过氧化氢溶液的试管中，加入少量二氧化锰，观察现象，并将带火星的木条伸入试管口，观察木条是否复燃。实验二：待实验一的试管中不再产生气泡后，重新加入5mL5%过氧化氢溶液，观察现象，并将带火星的木条伸入试管口，观察木条是否复燃。实验三：在装有5mL5%过氧化氢溶液的试管中，加入少量硫酸铜溶液，观察现象，并将带火星的木条伸入试管口，观察木条是否复燃。小组讨论：实验一中观察到什么现象？说明二氧化锰对过氧化氢的分解起到了什么作用？实验二中再次加入过氧化氢溶液后又有什么现象？这说明了什么？实验三中加入硫酸铜溶液后有什么现象？硫酸铜溶液是否也能起到类似二氧化锰的作用？学生回答：实验一中加入二氧化锰后，过氧化氢溶液迅速产生大量气泡，带火星的木条复燃，说明二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率。实验二中再次加入过氧化氢溶液后，又迅速产生大量气泡，说明二氧化锰在反应前后化学性质没有改变，仍然能催化过氧化氢分解。实验三中加入硫酸铜溶液后，也产生了气泡，带火星的木条复燃，说明硫酸铜溶液也能催化过氧化氢分解，起到了类似二氧化锰的作用。讲解：通过以上实验，我们可以得出催化剂的概念：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反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂（又叫触媒）。催化剂在化学反应中所起的作用叫做催化作用。强调：催化剂只能改变化学反应速率，不能增加或减少生成物的质量。一种催化剂并非对所有的化学反应都有催化作用，不同的化学反应可能需要不同的催化剂。催化剂的化学性质在反应前后不变，但物理性质可能会发生改变。5.实验装置的优化（10分钟）提出问题：在刚才的实验中，我们发现过氧化氢溶液与二氧化锰反应比较剧烈，产生气泡速度较快，这样可能会导致氧气收集不纯净，而且难以控制反应速率。那有没有什么办法可以对实验装置进行改进，使反应更加平稳、持续地进行呢？小组讨论：让学生分组讨论如何改进实验装置，然后每组设计一种改进方案，并画出简单的装置图。小组展示：每组派代表上台展示并讲解自己小组的改进方案。教师点评：对学生的改进方案进行点评和总结，肯定学生的创新思维和积极参与，并展示一些常见的实验装置优化方法，如在分液漏斗的颈部放置一些玻璃棉或小石子，减缓过氧化氢溶液的滴加速度；或者使用注射器代替分液漏斗，更加精确地控制过氧化氢溶液的加入量等。

（三）课堂小结（5分钟）引导回顾：引导学生回顾本节课所学的内容，包括过氧化氢制取氧气的反应原理、实验仪器与装置、操作步骤、催化剂的概念以及实验装置的优化等。学生总结：请几位学生发言，总结本节课的重点知识，教师进行补充和完善。强调重点：再次强调过氧化氢制取氧气的化学方程式、催化剂的概念以及实验操作中的注意事项等重点内容。

（四）课堂练习（10分钟）布置练习：1.过氧化氢制取氧气的化学方程式为____________________。2.在过氧化氢分解的反应中，二氧化锰是______，它的作用是______。3.用排水法收集氧气时，当______时开始收集，当______时证明氧气已收集满。4.实验结束后，若先熄灭酒精灯，再将导管从水槽中移出，可能会导致______。5.某同学在做过氧化氢制取氧气的实验时，发现反应速率过快，难以收集氧气，请你帮他分析可能的原因，并提出改进措施。学生练习：学生独立完成课堂练习，教师巡视指导，及时发现学生存在的问题并进行个别辅导。答案讲解：练习结束后，教师公布答案，对学生的练习情况进行总结和评价，针对学生普遍存在的问题进行详细讲解，强化学生对知识点的理解和掌握。

（五）作业布置（5分钟）1.书面作业：完成课本上相关的练习题，加深对过氧化氢制取氧气知识的理解和应用。2.拓展作业：查阅资料，了解生活中还有哪些地方应用了催化剂，并写一篇简短的报告。3.实践作业：利用家中的物品，如过氧化氢溶液、土豆（含有过氧化氢酶，可作为催化剂）等，设计一个简单的制取氧气的实验，并记录实验过程和现象。

五、教学反思通过本节课的教学，学生对过氧化氢制取氧气的知识有了较为系统的学习和掌握。在教学过程中，采用实验探究法和小组合作法，充分调动了学生的积极性和主动性，培养了学生的观察能力、分析能力、实践能力和团队协作精神。

在讲解催化剂的概念时，通过多个实验让学生亲身体验催化剂的作用，有助于学生理解这一抽象的概念。但在教学过程中，发现部分学生对催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变这一特点理解还不够深刻，需要在今后的教学中进一步加强巩固练习。

对于实验装置的优化环节，学生表现出了浓厚的兴趣和较强的创新思维，提出了一些有价值的