第二节 氧气的制法教学设计案例

第二单元 我们周围的空气 课题3 制取氧气

第1课时 一、

教学设计思路：

“制取氧气”课题是是学生练习了实验基本操作后接触到的第一个气体制取实验,本课题的编写意图是让学生能够自己动手探究,综合练习化学实验基本操作,变演示实验为随堂探究实验。我们在教学中拟引导学生从生活体验出发,通过具体的实验探究得出制取氧气的原理,理解催化剂和分解反应的概念,了解催化剂在化工生产中的应用,培养学生观察能力、分析能力和实验动手能力,让学生在相互合作、交流的环境中去学习新知识,掌握运用新知识，更为今后学习其他气体的制取打下良好的基础。

二、教案

课

题

制取氧气

授

课

人

许卫云

学

校

十堰市武当山中学

[知识和技能] 1．了解实验室制取氧气的方法和原理，初步了解通过实验方法制

取新物质的方法；

2．练习连接仪器的基本方法，初步掌握用高锰酸钾制取氧气的实

验操作；

3.认识分解反应；

4.认识催化剂和催化反应。

教学目标

[过程和方法] 1．学习反应物的状态，反应条件，反应原理决定实验装置，气体的性质决定气体的收集方法和验满方法；

2.感悟通过实验进行科学探究的方法。

[情感态度和价值观] 1.通过实验探究激发学生学习的积极性和主动性。

2.逐步认知用实验验证化学原理，从而进一不体会到化学是一门以实验为基础的科学。

重 点

氧气的制法和实验操作

难 点

催化剂的概念和催化作用

课件演示，讲解法，讨论法，练习法

指导探究式课堂教学模式：

教学方法

提出问题—实验探究—分析总结—迁移创新

1．教师用具：5%的过氧化氢溶液，二氧化锰，高锰酸钾，氯酸钾，大试管，木条，酒精灯，火柴等；多媒体。

仪器、用品

2．学生用具：高锰酸钾，木炭，细铁丝，

澄清石灰水；大试管，棉花，橡皮塞（带导管），集气瓶，毛玻璃片，水槽，铁架台等。

教师活动

【激趣导入】

请同学们屏住呼吸,能屏多久? 学生活动

（体验游戏）全体同学参与并谈感受

设计意图

体会氧气的重要性

【课件展示】氧气用于动植物呼吸、

医疗急救、金属切割等图片。

感受氧气的重要性

【导入新课】想知道氧气是怎样制得的吗？

激发学习兴趣

直接导入主题，使学生明确本节的首要任务及应用

利用直观教学,让学生了解氧气的工业制法，是物理变化

【板书】课题3 氧气的制法

【讲述】有工业制法和实验室制法

【板书】一、工业制法：分离液态空阅读课本P41页

气法

【课件展示】工业上需要的大量氧气采用分离液态空气法，

先把空气变成液态，然后控温蒸发，得到氮气和氧气

特点：量大，设备要求高，成本高

阅读课文P37-P38

二氧化锰①、过氧化氢氧气+水

二氧化锰②、氯酸钾氯化钾+氧气

加热

【提问】实验室是如何制取氧气的呢? 【板书】二、实验室制法：

【讲述】实验室常用分解过氧化氢溶液或加热氯酸钾或加热高锰酸钾的方法制取氧气

【课件展示】

③、高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气

【提问】三个反应都出现二氧化锰，有什么不同？

【演示】【实验2-5】

【设问】为什么分解过氧化氢溶液制取氧气要加入二氧化锰？它在这里起

什么作用？

【引导讨论】提出猜想与假设

1.二氧化锰能放出氧气，加入它可以制取更多的氧气

2.二氧化锰在此有某种特殊作用，使过氧化氢的分解加快

3.二氧化锰与过氧化氢反应放出氧气

【讨论】如何设计实验验证假设？

【整理归纳】验证（1）实验A：加热二氧化锰用带火星木条试之。

验证（2）实验B：常温时在盛有过氧化氢的溶液中伸入带火星的木条。

实验C：常温时过氧化氢溶液中加入

加热

养成自主学习的习惯，提高自主学习的能力

明确实验室制取氧气有三种方法

带着问题，观察试验，做好记录

直接把学生引入思考二氧化锰的作用

由学生讨论提出假设

把时间留给学生思考，培养解决问题的能力

讨论试验验证方案

参与讨论，培养合作精神，，2

二氧化锰，比较反应快慢。

验证（3）实验D：在实验C反应后的剩余溶液中再加入过氧化氢溶液，用带火星木条检验。

【演示实验】按上面A,B,C,D(实验B和实验C上面已做过)进行试验【课件展示】并根据试验内容填写试验现象和结论：

试验

A B C D 激发学习兴趣

现象

结论

仔细观察试验现象，并做好实验记录

培养观察能力，

【解释与结论】在常温下，没有加二氧化锰时，过氧化氢溶液不能产生足以使带火星木条复燃的氧气，而加入二氧化锰后，过氧化氢溶液就迅速产生氧气，可见二氧化锰起了一个加快化学反应速率的作用。化学上把二氧化锰这种改变化学反应速率的作用，叫催化作用，能起催化作用的物质叫该反应的催化剂。

【课件展示】催化剂：在化学反应中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改变的物质。

催化作用：催化剂在化学反应中所起的改变化学反应速率的作用

【设问】是不是所有的化学反应速率都要加快？所有的催化剂都是加快反应速率吗？它能否减慢化学反应的速率？

【讲述】像钢铁的生锈，橡胶的老化，食物的变质，我们希望发生的越慢越好。如在食用油脂里加入一些催化剂防止酸败。所以催化剂的概念中是“改变”其他物质的化学反应速率，而不是片面的加快。由前面实验可知催化剂不是反应物，在反应前后的质量和化学性质都不改变，是反应的条件，用文字表达式时应写在箭头上方。

【板书】催化剂特点:一变二不变

讨论总结发言

做好笔记

通过现象对比，让学生明白二氧化锰在此起到改变过氧化氢分解的速率的作用，叫催化作用，这样的物质叫催化剂。

同时明白催化剂不是反应物，也不是生成物，是条件，而且化学反应前后质量和化学性质都不变。简称“一变二不变”。

引入思考，加深对概念的理解

课堂练习：书P43——2，（4）

让学生更全面了解催化作用是改变速率，有加快，也有减慢

3

【设问】实验室如何用氯酸钾和高锰酸钾制取氧气呢？

【板书】2、加热氯酸钾、高锰酸钾制取氧气

【展示样品】观察氯酸钾、二氧化锰、高锰酸钾的颜色、状态、并描述。

【演示实验】将氯酸钾和二氧化锰混合后加入小试管中加热，用带火星的木条检验。

【提问】由上一实验可知二氧化锰不能产生氧气，在此起什么作用？

【小结】实验说明氯酸钾和二氧化锰混合加热产生氧气，同时产生氯化钾，二氧化锰是该反应的催化剂。

【演示实验】高锰酸钾放入小试管中加热，用带火星的木条检验。

【讲述】高锰酸钾有杀菌消毒的作用，医院里常用作消毒剂，实验证明高锰酸钾加热可产生氧气，同时生成锰酸钾和二氧化锰。二氧化锰起什么作用？是催化剂吗？

【讨论】分析上述三个制取氧气的反应，有什么共同特征？与化合反应有什么不同？

【讲述】化学上把这种由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应叫做分解反应。

【板书】三、分解反应：

由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应，

表示为：AB→

A+B 特点是“一变多”。

【小结】分解反应和化合反应一样是化学反应中常见类型，以后还会有很多，若采用分类的方法来学就简单的多。

【提问】学完本课，你知道了什么？

观察氯酸钾、二氧化锰、高锰酸钾的颜色、状态、并描述。

观察氯酸钾和二氧化锰混合加热的现象，思考二氧化锰的租作用。

认识第二种制取氧气的方法：氯酸钾和二氧化锰混合加热产生氧气，二氧化锰也是催化剂，起催化作用

认真观察试验现象，并做好记录，思考二氧化锰的作用。

认识实验室第三种制取氧气的方法：高锰酸钾加热可产生氧气，二氧化锰在此不是条件，是生成物，同时明白催化剂只是针对某一个反应的。

认识分解反应，并认识到和化合反应真好相反

体会用分类的方法认识新概念更易懂

分析找出规律，得出分解反应的概念

练习：书P42——2，（1）

实验室制取氧气通常用分解过氧化氢溶液和加热高锰酸钾或氯酸钾的方法。二氧化锰是过氧化氢、氯酸钾制取氧气的催化剂，知道催化剂的概念和特点。通过对比化合反应又认识了分解反应，同时初步感悟了用分类，对比的方法学习化学

全面认识本课内容，形成结构框架，便于记忆

4

[板书设计] 课题3 制取氧气

一、工业制法：分离液态空气法

二、实验室制法：

1、分解过氧化氢溶液制取氧气

1、催化剂：在化学反应中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改变的物质。

特点:一变二不变

2、催化作用：催化剂在化学反应中所起的改变化学反应速率的作用

○③、过氧化氢二氧化锰氧气+水 2、加热氯酸钾、高锰酸钾制取氧气

二氧化锰1、氯酸钾○加热

氯化钾+氧气

加热2、高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气

○三、分解反应：

1、由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应，表示为：AB→ A+B ○2、特点是“一变多”

○

三、学案 [名师导学]

1．在化学反应中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催化剂。所起作用叫催化作用。催化剂是反应条件，要求“一变二不变”。

2．氧气有工业制法：分离液态空气（物理变化）。

实验室制法：分解过氧化氢溶液、加热氯酸钾或加热高锰酸钾，（化学变化）

①、过氧化氢氧气+水

（二氧化锰是催化剂）

二氧化锰氯化钾+氧气

（二氧化锰是催化剂）

②、氯酸钾加热

锰酸钾+二氧化锰+氧气 （二氧化锰是生成物）

③、高锰酸钾3．化学反应中，一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应，叫做分解反应

加热二氧化锰[梯度导练]

1．下列与催化剂有关的说法正确的是（

）

A．在化学反应中质量发生了变化

B．在化学反应中化学性质发生了改变

C．能加快其它物质的化学反应速率

D．在化学反应中，不是旁观者，而是参与者

2．

“神舟6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。则NiFe2O4在该过程中是（

）

A．反应物

B．生成物

C．催化剂

D．消毒剂

3．加热氯酸钾能缓慢地放出氧气，二氧化锰可作为该反应的催化剂。在两支试管中分别装有等量的

5

氯酸钾固体，其中向b管中加入少量二氧化锰，同时加热，能正确表示两管放出氧气的量（纵坐标）与反应时间（横坐标）关系的图示是（

）

4．用二氧化锰和一定量的过氧化氢溶液制氧气时，所用二氧化锰的量偏多，所制得的氧气质量

。

5．实验室中常采用常温下分解

或加热高锰酸钾的方法制取氧气，其反应的文字表达式为：

⑴

⑵

；

在这两个反应中都有二氧化锰，在反应⑴中，它是

，其质量

，在反应⑵中，它是

，其质量

。

[能

力

提

高]

1．下列说法正确的是（

）

A．高锰酸钾是一种白色固体

B．为了便于运输和保存，把氧气液化贮存在蓝色钢瓶中

C．分离液态空气制取氧气属于分解反应

D．对过氧化氢的分解具有催化作用的物质只有二氧化锰

2．实验室制取氧气时，必须满足的条件是（

）

A．必须使用催化剂

B．必须用含氧元素的物质作反应物

C．必须用排水法收集

D．必须用燃着的木条检验是否收集满

3．下列变化属于分解反应的是（

）

A．硫在氧气中燃烧

B．加热高锰酸钾

C．用液态空气制取氧气

D．蜡烛燃烧

4．研究表明,许多金属氧化物对氯酸钾的分解有催化作用。下表是不同金属氧化物作催化剂时氯酸钾剧烈反应的温度。

氧化物

剧烈反应的温度/℃

氧化铁

490 氧化铝

540 氧化铜

350 氧化镁

546 实验室用氯酸钾制取氧气，如果不用二氧化锰作催化剂，最好选用（

）

A．氧化铁

B．氧化铝

C．氧化铜

D．氧化镁

5．下列制取氧气的方法，不属于化学变化的是（

）

A．加热氧化汞制氧气

B．加热高锰酸钾制氧气

C．分离液态空气制氧气

D．绿色植物光合作用产生氧气

6．催化剂在化学反应中所起的作用是（

）

A．加快化学反应速率

B．使生成物质量增加

C．改变化学反应速率

D．减慢化学反应速率

7．暗紫色固体A受热分解可生产固体B、C和无色气体D，其中D可使带火星的木条复燃；淡黄色固体E在D中燃烧可产生蓝紫色火焰，同时生成一种有刺激性气味的气体F；固体C与另一种白色固体G混合加热，也可以产生气体D。试写出下列物质的名称：

A

B

C

D

E

D

G

写出C和G混合加热发过反应的文字表达式

.

8．为了保证能长时间潜航，在潜水艇里要配置氧气再生装置，有以下几种制取氧气的方法：

①加热分解高锰酸钾

加热

②加热分解氧化汞：氧化汞

—→

汞+氧气

6

③在常温下用过氧化钠固体与二氧化碳反应：过氧化钠+二氧化碳—→碳酸钠+氧气

通电

④电解水：水

—→

氢气+氧气。

⑴你认为最适合潜水艇里制氧气的方法是

；（填序号）

⑵与其他三种方法相比，这种最适合的方法显著的优点是：

①

②

。

9．某学生学习了双氧水制氧气的实验后，想起自己家里也有一瓶消毒用双氧水，由于标签已部分受损无法判断其是否变质，所以他将该瓶溶液带到学校，取少量溶液与二氧化锰混合进行研究。试回答：

⑴放入二氧化锰的作用是

。

⑵如果该溶液未变质，应该观察到的现象是

，发生反应的文字表达式是

，若不能观察到上述现象，说明该瓶双氧水已经变质成

。

⑶将未过期的这种双氧水滴在伤口上，会迅速出沉大量气泡，你认为该气体可能是

。

10．制备气体，首先要检查装置的

，操作步骤是：先把导管一端

，用手掌紧握

，如果导管口有

，再把手移开，过一会儿导管内形成

说明此装置不漏气。

[科

学

探

究]

请你运用学到的化学知识，试从操作的方法，产生的现象，实验的结论说说如何来区别水和过氧化氢溶液。

教学反思：

1.

本节课在教学中带着学生做实验，依据探究模式帮助他们理清思路，虽然不是完全意义上的探究，但是将探究理念渗透到教学中。变部分演示实验为学生探究实验，学生兴趣很大，积极主动参与，使学生在体验探究获取知识的过程中基本达成学习目标。

2.

学生刚接触化学，实验的探究意识还未建立，实验操作能力、观察记录现象、发现提出问题等能力都不具备，分组独立探究条件还不具备，但为了调动学生积极主动参与知识生成过程，我在实验探究过程中采取教师示范、学生模仿，侧重训练学生观察描述实验现象的能力，使学生感知化学实验研究物质及其变化的科学方法，初步体验探究过程，为今后的探究学习打下基础。

3.因为是第一课时，学生动手实践不多，在第二课时补充。

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