第二节 氧气的制法教学设计案例

课题3 制取氧气

教学目标

知识要点

实验室制取氧气（重点）

1.

催化剂、催化作用（难点）

2.

分解过氧化氢制取氧气

3. 分解反应（重点）

4.

氧气的工业制法

课标要求

了解实验室加热高锰酸钾或氯酸钾制取氧气的方法和原理

了解二氧化锰在过氧化氢分解中的作用；归纳认识催化剂的概念与作用

了解分解过氧化氢制取氧气的方法和原理

知道分解反应特点，得出分解反应的概念

知道氧气的工业制法主要是分离液态空气

教学过程

情景导入

“氧来乐”是养鱼伯伯的“救命药”，鱼塘内定期使用可避免鱼儿缺氧死亡。

【主要成分】过氧化氢

【含量规格】15% 【作用与用途】

本品在分解过程中释放出活泼的新生态氧，用于养殖池塘的增氧，药性温和，使用方便，分解快，无残留，绿色环保。

【用法与用量】

用法：将本品以1000倍水稀释后直接泼洒于养殖池塘中。

用量：每亩水深1米用本品100～150ml，病情严重可加量使用

我们进入化学实验室探究过氧化氢是如何分解放出氧气的？

合作探究

探究点一

催化剂和催化作用

提出问题

过氧化氢溶液在常温下分解就可放出氧气，通常还放入二氧化锰，这是为什么呢？

讨论交流

讨论相关原因。了解催化剂和催化作用。

探究实验

（1）实验探究：分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用

实验操作

①在试管中加入5 mL约5%的过氧化氢溶液，将带火星的木条伸入试管

实验装置图

实验现象

推断

无气出只少氧氧放或有量气实验结论

带火星的木条不复

燃

过氧化氢在二氧化锰作用下迅速分解，放出氧气，且二氧化锰在过氧化氢分解过程中不发生变化。

放出

②向上述试管中加入少量二氧化锰，将带火星的木条伸入试管

③待②中试管内不再放出气泡时，重新加入过氧化氢溶液，并将带火星的木条伸入试管。

④待试管中又没有现象发生时，再重复上述操作。

课堂讨论

上述实验中二氧化锰分解放出氧气吗？二氧化锰在此反应中起什么作用？

归纳总结

通过以上实验可知：在过氧化氢分解的过程中，二氧化锰好像永远用不完，可重复使用。将反应后的混合物过滤、洗净、干燥、称量，会发现反应后的二氧化锰与反应前的二氧化锰质量相等，且化学性质不变。

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没有改变的物质叫催化剂（又叫触媒）。催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。

知识拓展

催化剂的理解及注意事项：

①催化剂的特点：“一变两不变”。“一变”是指“能改变化学反应速率”；包括加快和减慢两个方面。“两不变”是指“催化剂的质量和化学性质”在化学变化前后不发生改变；是“化学性质”而不是“性质”。

②催化作用的结果只影响反应速率，并不能增加或减少生成物的质量，生成物的质量只与反应物的质量有关。

③催化剂是参加化学反应的，催化剂的质量和化学性质在化学变化前后不发生改变，但在化学反应过程中可能会改变。催化剂虽然可以参加化学反应过程，但催化剂不是反应物。

④催化剂是针对某反应而言的。如二氧化锰在过氧化氢分解制取氧气的过程中，能够起催化作用；但二氧化锰不是所有化学反应的催化剂。

⑤催化剂不是万能的，也不是唯一的。对某一反应，可以选择不同的物质作为催化剂。如过氧化氢分解制取氧气时，既可以选择二氧化锰做催化剂，也可以选择氧化铁等做催化剂。

探究点二

分解过氧化氢制取氧气

提出问题

如何在实验室中通过分解过氧化氢的方法制取氧气？

讨论交流

带火星的木条

复燃

有氧气放出

带火星的木条

复燃

有氧气放出

阅读教材结合化学实验基本操作讨论归纳。

归纳总结

1．反应原理：

2．实验装置：

3．实验步骤：“组、查、装、塞、滴、收”。①组→组装仪器；②查→检查装置的气密性；③装→向反应容器中装入固体药品(二氧化锰)；④塞→塞紧双孔胶塞；

⑤滴→向反应容器中滴加过氧化氢溶液；(因过氧化氢和二氧化锰反应较剧烈，常将长颈漏斗换为分液漏斗，并注意滴加过氧化氢溶液的速率)；⑥收→收集气体。

4．注意事项：

⑴反应容器口的导管应刚过橡胶塞。

⑵若用长颈漏斗添加过氧化氢溶液，其下端管口应伸到液面以下，以防止制得的氧气沿长颈漏斗逸出。

⑶用向上排空气法收集氧气时，导管要伸入集气瓶的底部，有利于把里面的空气排干净。

(4)用排水法收集氧气时，导管口刚有气泡放出不宜立即收集，因为刚开始放出的气体中混有空气，要等气泡连续且均匀地放出时再收集。

知识拓展

1.检查装置气密性

①注液法：先用弹簧夹将导管口夹住，然后向长颈漏斗中加水，水在长颈漏斗内形成水柱，若移开弹簧夹水流下，说明装置气密性良好。

②注射器法：先将长颈漏斗下端浸入水中，在导管一端连上一注射器，将注射器活塞往里推，长颈漏斗内液面上升，或往外拉动注射器活塞，长颈漏斗下端产生气泡，说明装置的气密性良好。

2.还加热高锰酸钾或氯酸钾和二氧化锰制取氧气

反应原理：

（1）高锰酸钾

（2）氯酸钾

探究点三

分解反应

提出问题

实验室制取氧气的三个反应有什么共同的特征？

交流讨论

比较实验室制取氧气的三个反应的文字表达式讨论归纳。

归纳总结

1．分解反应：由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应。

2．特点：“一变多”，可表示为：AB→A+B。

锰酸钾

+ 二氧化锰

+ 氧气

氯化钾+氧气

探究点四

氧气的工业制法

提出问题

工业上是如何大量制取氧气的，也是用化学药品反应制取的吗？

交流讨论

阅读教材讨论归纳。

归纳总结

（1）分离液态空气法

（2）原理：利用液态空气中液氮(-196℃)和液氧(-183℃)沸点的不同，采用蒸发的方法将二者分离开来。

（3）过程：

知识拓展

实验室制取氧气，有新物质生成，属于化学变化；工业上制取氧气，将空气成分分离，不产生新物质，属于物理变化。

板书设计

课时2

过氧化氢分解制取氧气

一、催化剂和催化作用

二、过氧化氢分解制取氧气

1．反应原理：过氧化氢2．实验装置：

3．操作步骤：组、查、装、塞、滴、收

4．注意事项：

三、分解反应

1.定义：

2.公式：AB→A+B

“一变多”

四、工业制法：

1.原理：根据各成分沸点的不同

2.方法：分离液态空气（物理变化）

水

+ 氧气

教学反思

成功之处

本堂课融入生活中的问题，帮助学生了解一些基本常识，并学会勇于面对生活中的实际问题，积极钻研、探索。充分体现了新的课程改革精神，贯彻了课改内涵和理念。

不足之处

本堂课内容稍多，可能会托堂，催化剂是本节课的难点，应提前让学生搜集相关的资料。