《氧气的实验室制取与性质》教案

《氧气的实验室制取与性质》教案1．知道氧气的制取及检验方法，复习巩固氧气的相关性质。2．通过制取氧气的过程，学习科学探究的基本方法。3．提高实验设计的能力和合作意识，复习巩固相关的基本操作，培养学生学习化学的兴趣。重点：氧气的实验室制取操作步骤和性质检验。难点：实验操作过程中的注意事项。教师准备教学课件；学生预习背默手册。(赠送)一、情景导入从前面的学习中我们了解了氧气的很多用途，这种神秘的航天助燃剂，大家想不想自己动手去制取呢？下面我们就来完成这项伟大的实验吧！二、合作探究制取氧气【提问】①制取气体的装置在使用前都要检查装置的气密性，如何选择合适的装置并检查气密性呢？②可用什么方法收集气体？为什么？③要收集到较纯净的气体，可用什么方法？【讨论交流】交流上述问题，选择合适的装置用高锰酸钾制氧气。【归纳总结】1．反应原理：高锰酸钾eq\o(→,\s\up7(加热))锰酸钾＋二氧化锰＋氧气。2．实验装置：3．收集方法：①排水法：原理：氧气不易溶于水；特点：收集较纯净的氧气。②向上排空气法：原理：氧气的密度比空气略大；特点：收集较干燥的氧气。4.实验步骤：①连接装置，检查装置气密性；②装药品；③固定装置；④点燃酒精灯加热；⑤收集气体；⑥把导管撤离水槽；⑦熄灭酒精灯。以上制氧的实验步骤可概括为“查”“装”“定”“点”“收”“离”“熄”，谐音记忆为：茶、庄、定、点、收、利、息。5．检验方法：(1)验满方法：①排水法：如果集气瓶口有大量气泡逸出，证明瓶中没有水了，即氧气已集满。②向上排空气法：把一根带火星的木条放在集气瓶口，如果木条复燃，证明氧气已集满。(2)验氧方法：将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条立即复燃，则证明是氧气。【进行实验】根据讨论交流得到的信息，总结出实验操作步骤及注意事项，然后组装仪器，进行实验(教师巡回观察，适时指导实验)。【课堂讨论】加热高锰酸钾制取氧气的实验中：1．为什么常在试管口塞上一团棉花？(防止高锰酸钾粉末进入导管造成堵塞)2．为什么试管口要略向下倾斜？(防止冷凝水倒流，使试管炸裂)3．为什么要先预热，再对准药品部位加热？(防止受热不均匀，使试管炸裂)4．用排水法集气时，实验结束后，为什么要先移出导管后撤离酒精灯？(防止水倒吸，使试管炸裂)5．制取的氧气如果不纯，你认为可能的原因有哪些？(①排水法：开始时集气瓶中没有装满水或没有等到气泡连续均匀放出时就开始收集，原试管内的空气进入集气瓶。②向上排空气法：实验的时间不够长或导管未伸到集气瓶的底部)氧气的性质【提出问题】用以上方法制取两集气瓶氧气，将木炭和铁丝放在氧气中燃烧，观察现象分别是什么？【讨论交流】实验基本操作讨论归纳。了解氧气的性质。【实验记录】1．木炭：发出白光，放出热量，生成的无色气体能使澄清的石灰水变浑浊。2．铁丝：剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体。【材料拓展】高锰酸钾和双氧水的杀菌作用高锰酸钾俗称灰锰氧，是一种有结晶光泽的紫黑色固体。高锰酸钾易溶于水，溶液呈紫红色。高锰酸钾水溶液能使细菌微生物组织因氧化而破坏，因而它具有杀菌消毒作用。0.1%的高锰酸钾溶液可用来洗涤伤口；也可用来消毒水果、餐具和茶具。使用高锰酸钾消毒水果、餐具等物品时，先将欲消毒物品放入高锰酸钾溶液中浸泡数分钟，然后用清水洗干净即可。使用高锰酸钾溶液消毒时应注意，溶液要现用现配，放置时间长了，消毒效果会降低，当溶液变为棕黄色时，就完全失效了。双氧水的学名叫过氧化氢，它是无色有刺激性气味的液体。医疗上常用3%的双氧水进行伤口或中耳炎消毒。当它与伤口、脓液或污物相遇时，立即分解生成氧。这种尚未结合成氧分子的氧原子，具有很强的氧化能力，与细菌接触时，能破坏细菌菌体，杀死细菌。实验活动1氧气的实验室制取与性质1．反应原理：高锰酸钾eq\o(→,\s\up7(加热))锰酸钾＋二氧化锰＋氧气。2．实验步骤：查、装、定、点、收、离、熄，谐音记忆为“茶庄定点收利息”。3．实验现象：物质实验现象木炭铁丝完成课件中随堂练习。本节课是学生第一次亲自动手制取气体物质，规范的操作对以后的实验教学至关重要。由于制取氧气的实验技能要求比较高，难度大，注意事项多，教师有必要在实验前向学生讲清几个问题：(1)根据药品的性质和反应条件确定气体发生装置；(2)根据气体的物理性质、化学性质确定收集装置；(3)实验室制取氧气的主要操作步骤及注意事项。使学生明确每一步该做什么，为什么这样做？基于此，本节课先通过创设问题情境，让学生回忆制取氧气的几种方法，并写出反应的文字表达式，由此引出本课内容，接着教师引导学生设计实验装置；然后教师做示范，演示制取氧气的操作步骤；再由学生对氧气的制取和性质实验展开探究；最后再由学生总结实验探究收获和体会，并通过完成练习加以巩固和提高，达到较好的教学效果。由于制取氧气的实验要求较高，注意事项多，所以学生的操作看起来还是不太熟练。对于铁架台的调整，学生第一次接触，难免会慌乱。个别学生不会在合作中完成实验，自己单独操作，教师需要加以鼓励或找优生帮助。课后还是应该多创造机会，让学生动手练习。课后知能演练基础巩固1.下列反应中,既不属于化合反应,又不属于分解反应的是()。A.氢气+氧气水 B.氧化钙+水氢氧化钙C.碳酸钙氧化钙+二氧化碳 D.酒精+氧气水+二氧化碳2.实验室用过氧化氢溶液制取氧气,若实验中忘记加入二氧化锰,其结果是()。A.不产生氧气 B.产生氧气的速率小C.产生氧气的总量少 D.没有影响3.下列加热高锰酸钾制取氧气的部分操作示意图中正确的是()。能力提升4.工业上“分离液态空气法”制氧气的流程如下图所示,下列说法中正确的是()。A.此方法制氧气的原料来源广泛 B.该分离过程是化学变化C.说明液氧的沸点比液氮的沸点低 D.图中液体物质是纯净的氧气5.右图是有关氧气的知识结构图(部分反应条件省略,参加反应的氧气为足量),请回答下列问题。(1)反应①中二氧化锰起作用。

(2)反应②的文字表达式是。

(3)检验反应③生成物的实验操作是。

(4)图中的反应属于化合反应的有(填序号,下同),属于分解反应的有。

6.(2023·辽宁中考改编)化学是一门以实验为基础的科学。实验室制取氧气常用到下列装置,请回答下列问题。(1)实验室用装置A制取氧气,其反应的文字表达式为。

可以选择装置D收集氧气的原因是。

(2)实验室制取气体时,选择装置B作为发生装置的依据是

。(3)实验时,装置B中长颈漏斗下端管口要伸入液面下的目的是。

(4)实验室检验氧气的方法是。

思维拓展7.(选做题)学习了“过氧化氢制氧气使用二氧化锰作催化剂”,化学社团在“寻找新的催化剂”的活动中,对“红砖粉末能否作过氧化氢分解的催化剂”进行了以下探究。【实验探究】甲同学按如下方案进行实验。实验步骤实验现象实验结论步骤①木条不复燃;步骤②产生气泡;步骤③

红砖粉末能作过氧化氢分解的催化剂,反应的文字表达式为。【讨论与反思】乙同学认为:仅凭上述实验不能证明红砖粉末是过氧化氢分解的催化剂,还需探究反应前后红砖粉末质量是否变化。【实验步骤】Ⅰ.称量红砖粉末质量为m1;Ⅱ.完成上述表格中甲同学的实验;Ⅲ.反应结束后,分离出红砖粉末,烘干,称量红砖粉末质量为m2;【分析】若m1(填“>”“=”或“<”)m2,说明红砖粉末可作过氧化氢分解的催化剂。【评价】丙同学认为,还需再补充一个实验:探究。

答案：课后知能演练1.D解析:氢气+氧气水,该反应符合“多变一”的特征,符合化合反应的特征,属于化合反应,A项不符合题意;氧化钙+水氢氧化钙,该反应符合“多变一”的特征,符合化合反应的特征,属于化合反应,B项不符合题意;碳酸钙氧化钙+二氧化碳,该反应符合“一变多”的特征,属于分解反应,C项不符合题意;酒精+氧气水+二氧化碳,该反应的反应物和生成物均是两种,不符合“多变一”或“一变多”的特征,既不属于化合反应,又不属于分解反应,D项符合题意。2.B解析:实验室用过氧化氢制取氧气,二氧化锰是催化剂,可以增大反应的速率,但催化剂不能增大产率,也不能减小产率,故选B项。3.A解析:检查气密性,先将导管放入水中,用手紧握试管的外壁,观察放入水中的导管口有无气泡冒出,如果有气泡冒出,说明装置气密性良好,A项正确;等气泡连续均匀放出时,开始收集气体,此时是纯净的气体,B项错误;集满气体后,在水面下用玻璃片盖上集气瓶,将集气瓶连同玻璃片一起拿出水面,C项错误;实验结束,先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,D项错误。4.A解析:题述方法制氧气的原料是空气,来源广泛,A项正确。工业上分离液态空气制取氧气,利用的是液氮和液氧的沸点的不同,没有新物质生成,属于物理变化,B项错误。分离液态空气能分离出氮气和液体,说明液氧的沸点比液氮的沸点高,C项错误。该方法得到的氧气中还含有稀有气体等气体,D项错误。5.(1)催化(2)高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气(3)向集气瓶中倒入少量澄清石灰水,振荡(4)③④⑤①②解析:(1)无色液体在二氧化锰的作用下生成氧气,故无色液体为过氧化氢溶液,二氧化锰的作用为催化作用。(2)暗紫色固体在加热的条件下生成氧气,故暗紫色固体为高锰酸钾,高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的文字表达式为高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气。(3)氧气与木炭反应生成二氧化碳,检验二氧化碳的操作为向集气瓶中倒入少量澄清石灰水,振荡。(4)氧气分别与木炭、红磷、铁反应,生成物均只有一种,故③④⑤属于化合反应;①②符合“一变多”特征,属于分解反应。6.(1)高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气氧气的密度比空气的密度大(2)反应物是固体和液体(或液体和液体),反应条件不需加热(合理即可)(3)防止生成的气体从长颈漏斗中逸出(4)将带火星的木条伸入集气瓶中,若复燃则证明是氧气解析:(1)实验室用装置A制取氧气,可以选用高锰酸钾,在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的文字表达式为:高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气;因为氧气的密度比空气的密度大,所以氧气可用向上排空气法收集,即可以选择装置D收集氧气。(2)选择发生装置依据反应物的状态和反应条件,所以选择装置B作为发生装置的依据为反应物是固体和液体(或液体和液体),反应条件不需加热。(3)为防止生成的气体从长颈漏斗中逸出,实验时,装置B中长颈漏斗下端管口要伸入液面下。(4)实验室检验氧气的方法是将带火星的木条伸入集气瓶中,若复燃则证明是氧气。7.