第二单元我们周围的空气课题3制取氧气及单元复习教案

课题3制取氧气教学目标1、掌握实验制取氧气的反应原理；2、了解氧气的工业制法；3、了解催化剂和催化作用的概念；3、初步培养学生的实验操作能力、观察能力和思维能力；4、初步培养学生分析、对比和迁移知识的能力。教学重点、难点1、实验室制取氧气的反应原理和操作方法；2、催化剂和催化作用的概念。教学过程引入空气中含有哪些成分？能否从空气中获得氧气？[讲解]一、氧气的工业制法：分离液态空气制氧气[提问]这个变化属于什么变化？为什么？新课[设问]实验室用什么方法获得氧气？我们通过实验来研究。[学生实验2-5]取A、B、C三支试管，分别加入5ml的5%过氧化氢溶液。1、 将带火星的木条伸入A试管口，观察现象。（是否明显有气泡产生？速度快还是慢？木条）2、 在B试管中加入少量二氧化锰，将带火星的木条伸入B试管口，观察现象。（是否明显有气泡产生？速度快还是慢？木条）3、 在C试管中加入几块沸石（或瓷片），将带火星的木条伸入C试管口，观察现象。（是否明显有气泡产生？速度快还是慢？木条）[提问]比较三种方法，你认为最适合实验室制取氧气的方法是依据是4、用右图所示装置制取一瓶氧气。（实验时，填加长颈漏斗的优点是）（1）、组装一套实验室制取氧气的装置。在广口瓶内先加入少量二氧化锰，再通过长颈漏斗添加过氧化氢溶液。{实验时（有或没有）气泡冒出}（实验过程中，长颈漏斗的底部必须液封在液面以下的原因）（2）、排水法收集氧气，在水里用玻璃片盖住瓶口，把集气瓶移出水面，正放在桌面上。 （收集到的氧气是色的气体。判断一瓶氧气已收集满的依据是）。（当导管口刚开始有气泡地放出时，不宜立即收集，这是因为）[分析归纳]在过氧化氢制氧气的实验中，加入二氧化锰（或沸石），能加快过氧化氢的分解速率，那么二氧化锰（或沸石）在此实验中起什么作用呢？[讲解]催化剂：（以筷子做比喻）注：加快的含义（防腐剂课减慢反应速度）[阅读]P38[实验2-7]用氯酸钾与二氧化锰混合制取氧气[介绍]高锰酸钾也可制取氧气[讲解]分解反应:一变多本节小结实验室用过氧化氢溶液制取O2：反应物，状态，条件，收集方法，。本节作业配套学生实验制取氧气占用1课时第二单元复习教学目的1、记住空气的主要成分（体积分数）；2、区分纯净物和混合物，“是否由一种物质组成”。3、认识到空气是一种重要的资源，“SO2、CO、NO2”4、认识催化剂和催化作用，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新物质的方法。5、认识氧气能与许多物质发生化学反应，氧气的化学性质比较活泼。教学重点氧气的制取教学过程一、知识要点：（一）空气的成分1、测定空气中氧气的含量：通过的实验，观察30ml空气在装有细铜丝的玻璃管中加热后观察剩余气体体积，测得空气中氧气的体积约占总体积的1/5。注意思考以下几个问题：（1）为什么要交替缓慢推动两个注射器活塞？为了使细铜丝团与氧气充分接触。（2）为什么铜丝要弯成团状？增大与氧气的接触面积。（3）在实验中，如果两位同学的实验结果差别较大，可能的原因有哪些？a.铜丝量不足；b.装置漏气；c.加热温度不够；d.反应时间太短，没有充分反应。（4）为什么这个实验可以证明空气不是由单一成分组成的？因为充分反应后，还剩余24ml气体，说明这些气体不与铜发生反应，不是氧气，是其他物质，由此可以证明空气不是由单一成分组成。2、空气的组成：空气是一种混合物，一般来说它的成分比较固定。按体积分数计算，大约是：氮气78%，氧气21%，稀有气体0.94%，二氧化碳0.03%，其他气体和杂质0.03%。3、纯净物与混合物：纯净物是由一种物质组成的。混合物是由两种或多种物质混合而成的，这些物质相互间没有发生化学反应，各物质都保持各自的性质。4、氧气的用途：供给呼吸和支持燃烧。5、氮气的性质和用途：食品包装时常充入氮气以防腐。6、稀有气体的性质和用途：“惰性气体”7、关注空气质量：（1）污染源：主要是化石燃料（煤和石油等）的燃烧和工厂的废气、汽车排放的尾气等。（2）污染物：主要是粉尘和气体，SO2、CO、NO2等。（二）性质活泼的氧气1、氧气的工业制法：分离液态空气法——物理变化2、氧气的实验室制法（1）药品：过氧化氢，二氧化锰。（3）实验装置（发生装置、收集装置）发生装置的选择依据：反应物、生成物的状态及反应条件。收集装置的选择依据：气体的水溶性、气体的密度。a.排水集气法：适用于难溶于水或不易溶于水且不与水发生化学反应的气体。b.向上排空气法：适用于相同状况下，密度比空气大且不与空气中任何成分反应的气体。c.向下排空气法：适用于相同状况下，密度比空气小且不与空气中成分反应的气体。（4）检验方法：将带火星的木条伸入瓶内，如果木条复燃，说明该瓶内的气体是氧气。（5）验满方法：a.用向上排空气法收集时，将带火星的木条放在瓶口，如果木条复燃，说明该瓶内的氧气已满。b.用排水法收集时，当气泡从瓶口冒出时，说明该瓶内的氧气已满。3、催化剂和催化作用：催化剂：在化学反应中能改变其他物质的反应速率，而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有改变的物质。催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。注意：（1）能改变其他物质的反应速率，这里的“改变”包括加快或减慢两种含义。（2）催化剂的化学性质在化学反应前后没有改变，但是物理性质可能改变。（3）催化剂是针对具体的反应而言的，如二氧化锰在过氧化氢分解制取氧气时，能够起催化作用，是催化剂；但二氧化锰不是所有化学反应的催化剂。（4）在某个化学反应中，可以选择不同的物质作为催化剂。如双氧水分解制取氧气时，既可以选择二氧化锰做催化剂，也可以选择沸石做催化剂。4、氧气的性质：（1）物理性质：通常情况下，氧气是一种无色无味的气体，其密度比空气的密度略大，不易溶于水，在一定条件下，可液化成淡蓝色液体或固化成淡蓝色固体。（2）化学性质：氧气是一种化学性质比较活泼的气体，它在氧化反应中提供氧，具有氧化性，是一种常见的氧化剂。①木炭在氧气中燃烧反应现象：木炭在空气中持续红热，在氧气中燃烧发出白光，放出热量生成一种气体能使澄清石灰水变浑浊。②铁丝在氧气中燃烧反应现象：剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，生成黑色固体。集气瓶底要预先留少量水或铺一层细沙，以防止铁丝燃烧时溅落的熔融物炸裂瓶底。③石蜡在氧气中燃烧反应现象：发出白光，放出热量，有水雾生成，生成的气体能使澄清的石灰水变浑浊。（3）氧化反应：物质跟氧气发生的化学反应注意：化合反应不一定是氧化反应，氧化反应也不一定是化合反应，两者没有必然的联系。（是化合反应但不是氧化反应）；（是氧化反应但不是化合反应）那么在什么情况下，一个反应既是化合反应，又是氧化反应呢？只有物质跟氧气发生的反应，且生成物只有一种，这样的化学反应既是化合反应，又是氧化反应，如碳、铁、氢气与氧气反应。二、典型例题例1、雷利是英国物理学家，他曾用下列两种方法测定氮气的密度：方法一：将除去水蒸气和二氧化碳的空气通过烧红的装有铜屑的玻璃管，使空气中的氧气全部除去，测得氮气的密度为1.2572g/L。方法二：将氨气（NH3）通过赤热的装有氧化铜的玻璃管，生成氮气和水蒸气，除去水蒸气后测得氮气的密度为1.2508g/L。若两次测定的状况相同，你认为结果相差0.0064g/L的原因是什么？哪个数值是氮气的真实密度？答：方法二得到的是纯净氮气，这个数值是氮气的真实密度；而方法一只除去空