课题3 制取氧气名师教学设计1

实验活动1 氧气的实验室制取与性质

【学习目标】

1．课前抽测：实验室用高锰酸钾制取氧气的反应原理是什么？操作步骤有哪些？

2．明确学习目标，由学生对学习目标进行解读。

【知识精讲】

一、制取氧气

1．实验用品

药品：高锰酸钾、澄清石灰水。

仪器：大试管、试管夹、单孔橡胶塞、胶皮管、玻璃导管、水槽、铁架台(带铁夹)、酒精灯、集气瓶、玻璃片、坩埚钳。

其他用品：火柴、木条、棉花、木炭、细铁丝。

2．实验装置

(1)发生装置：大试管、单孔橡胶塞、导管、铁架台、酒精灯。

(2)收集装置：玻璃片、集气瓶、水槽。

3．收集方法：由于氧气不易溶于水，且不与水发生化学反应，可以选择排水法收集；由于氧气的密度比空气的大，且不与空气中的成分发生化学反应，可以选择向上排空气法收集。

4．实验步骤：

(1)检查装置的气密性；

(2)在试管中装入高锰酸钾；

(3)将试管固定在铁架台上；

(4)点燃酒精灯，给药品加热；

(5)收集气体；

(6)将导管从水中撤离；

(7)熄灭酒精灯。

5．注意事项：

(1)试管口要放一团棉花；

(2)试管口(选填“口”或“底”)要略向下倾斜；

(3)当气泡连续而均匀地冒出时，再把导管口伸入盛满水的集气瓶中。

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6．检验方法：将带火星的木条伸入集气瓶内，如果带火星的木条复燃，说明是氧气。

7．验满方法：用向上排空气法收集时，将带火星的木条放在集气瓶口，看木条是否复燃；用排水法收集时，看集气瓶口是否有气泡冒出。

8．放置方法：盖上毛玻璃片后，正放在桌面上。

归纳1.实验室用高锰酸钾制取氧气的操作步骤

①连接装置并检查装置的气密性

②装药品

③固定装置

④在两个集气瓶中盛满水

⑤加热

⑥收集氧气

⑦将导管移出水面

⑧停止加热

2．实验室加热高锰酸钾制氧气

七步：茶庄定点收利息(查装定点收离熄) 十步：茶房禁鼓捣(查放紧固倒)，夜深取衣洗(热伸取移熄)。

3．排水法收集气体

满水无泡倒立水中，放空充气撤管撤灯。

二、氧气的性质

1．如图所示，用坩埚钳夹取一小块木炭，在酒精灯上加热到发红，插入到上面实验收集到的氧气中(由瓶口向下缓慢插入，若快速伸入瓶底，会把部分氧气从瓶口排出；燃烧着的木炭不要与瓶壁接触，以免集气瓶破裂)，可观察到木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量，燃烧停止后，取出坩埚钳，向集气瓶中加入少量澄清石灰水，振荡，澄清石灰水变浑浊。由此可知，木炭在氧气中燃烧时，生成无色、能使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳气体。

2．如图所示，点燃系在螺旋状细铁丝底端的火柴，待火柴快燃尽时，插入盛有氧气的集气瓶中(瓶中预先加有少量水)，可以观察到细铁丝剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体。集气瓶底放少量的水或者细沙，可以防止生成物溅落炸裂瓶底。

1.木炭在氧气中燃烧：发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体——二氧化碳。

2

点燃碳＋氧气――→二氧化碳

(C)

(CO2) 2．铁丝在氧气中燃烧：剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体——四氧化三铁。

点燃

铁＋氧气――→四氧化三铁

(Fe)

(Fe3O4) 提示：铁丝在氧气中燃烧时，瓶底预先应装少量水或细沙。

【归纳】

1．手握试管的目的是用体温使试管中的气体升温。因此，除了用手握法外，还可以用温毛巾捂住试管或用酒精灯微热等方法。

2．没等装置中的空气排净便开始收集氧气；排水集气时集气瓶中的水没有完全充满还留有气泡；收集完氧气后玻璃片与集气瓶口之间密封不好；收集氧气时将集气瓶拿出水面后盖上玻璃片。

3．如果开始就将红热的木炭伸入盛有氧气的集气瓶底部，因木炭在氧气中燃烧大量放热并产生二氧化碳，易使集气瓶中的氧气逸出损失，会使瓶中氧气的含量迅速降低影响实验效果。

【课堂检测】

1.下列实验室用高锰酸钾制取氧气的操作中，不正确的是（ ）

①试管水平放置 ②用排水法收集氧气

③铁夹夹持在试管的中部 ④实验开始前先检查装置的气密性

A.④ B.②④ C.①③ D.①②

2.下列实验现象的描述中，正确的是（ ）

A.木炭在氧气中燃烧，生成有刺激性气味的气体

B.硫在氧气中燃烧，发出淡蓝色火焰

C.红磷在空气中燃烧产生大量白雾

D.铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体

3.实验室可用于氯酸钾制取氧气的装置组合是（ ）

3

A.①④ B.②③ C.①⑤ D.②⑤

4.某兴趣小组根据实验室提供的仪器和药品进行了氧气制备实验。

（1）甲同学选用如右图所示的装置制取氧气。

①写出仪器

的名称：____________。

②甲同学应选取的试剂是二氧化锰和____________（填名称），二氧化锰固体在该反应中起____________作用。

③除用排水法外，甲同学还可选择____________法收集氧气。

④实验前，甲同学先向仪器 A 中加入水，然后将导管放入水槽中，并打开仪器 A 的活塞，观察导管口是否有连续的气泡出现。该实验操作的目的是____________。

（2）乙同学称取一定质量的高锰酸钾放在大试管中，将温度控制在 250 ℃加热制取氧气。实验结束时，乙同学发现收集到的氧气大于理论产量，针对这一现象，同学们进行了如下探究：

【提出猜想】猜想Ⅰ：反应生成的二氧化锰分解放出氧气；

猜想Ⅱ：反应生成的锰酸钾分解放出氧气。

做出上述猜想的理由是________________________。

【实验验证】同学们分为两组，分别进行以下实验：

①第一组同学取一定质量的二氧化锰，在 250 ℃条件下加热一段时间，冷却后测得二氧化锰的质量不变。则猜想____________错误。

②第二组同学取锰酸钾在 250 ℃条件下加热，没有用测定质量的方法得出了猜想Ⅱ正确的结论。该组同学选择的实验方法是________________________。

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