第二节 氧气的制法优秀教学设计

第二单元 第3课题 制取氧气（1）

一、教学目标

知识与技能

了解实验室用高锰酸钾制氧气的原理; 知道催化剂的概念和催化剂对化学反应的重要作用。

过程与方法

通过对二氧化锰在过氧化氢分解反应中作用的探究,初步了解探究式学习,体验探究过程; 在小组讨论中,通过交流互动,优化思维过程

情感态度与价值观

通过体验实验探究过程,尝试实验成功的快乐,变成严肃认真的科学态度和良好的实验习惯。

二、学情分析

学生目前已经认识了一些化学实验常用仪器,学习了药品取用、加热、仪器连接、排水集气等基本操作,学习了纯净物、混合物的概念,学习了化合反应、氧化反应以及氧气的性质,已经具备了学习制取氧气的知识基础。

本课是气体制备的起始课,是学生对化学实验基本操作上都无据可循,因此在教学中要重视思维的引导,使学生从药品选择到实验操作都形成规范的思路为今后学习更多物质的制备奠定基础。

三、重点难点

【教学重点】

实验室用高锰酸钾制氧气的反应原理,催化剂的概念

【教学难点】

催化剂的概念和催化作用

四、教学过程

【导入】复习引入

【教师活动】

【展示】1、氧气用途的图片

2、学习目标

(1)了解实验室制取氧气的主要方法和原理

(2)知道催化剂的概念和催化剂对化学反应的重要作用。

【学生活动】 观察

【讲授】制氧气原料的选择

【任务一】

提问:到目前为止,你知道从哪些途径可以获得氧气? (学生回答)分离空气、氧化汞受热等

小组讨论1: 在实验室能否用分离空气或加热氧化汞的方法制氧气? 小组讨论2: 选择制氧气的原料时应该考虑哪些问题? 阅读“氧来乐”资料--你能得到哪些启发? 教师指导学生阅读、思考、讨论、分析,得出结论。

结论1:实验室制氧气药品选择的原则:制氧原料需要含氧、易得,产物纯净、安全环保、操作简单。

结论2:高锰酸钾、过氧化氢、氯酸钾适用于实验室制氧气。

高锰酸钾—KMnO4

过氧化氢—H2O2

氯酸钾---KClO3

【讲授】加热高锰酸钾制氧气

【任务二】

【实验2-5】加热高锰酸钾制氧气

【教师活动】1、分析制取装置

2、指导学生熟悉实验步骤

3、列出实验过程的注意事项

实验中注意事项

药品平铺试管底部

目的

1、增大受热面积

2、加快反应速率

3、还有利于气体从固体中逸出

便于气体导出

防止冷凝水倒流,使热的试管炸裂。

防止加热时高锰酸钾粉末堵塞导管

防止试管受热不均匀而炸裂

防止收集到的氧气不纯,因开始排出的是试管内的空气。

防止水倒流回试管,使热的试管炸裂。

导气管仅稍露出橡皮塞

试管口略向下倾斜

试管口放一团棉花

先预热,然后集中加热

当气泡连续均匀冒出时开始收集

实验完毕,先移离水槽,再灭酒精灯

【问题】

集气瓶中有什么现象?插入的木条有何变化? 【学生活动】

观察

、

记录;根据观察到的现象完成教材中表格

高锰酸钾制氧气的原理; 加热

高锰酸钾

→

锰酸钾+二氧化锰+氧气

KMnO4 K2MnO4 MnO2 O2

【练习】加热高锰酸钾制氧气的练习

1、请结合图示回答问题

(1)写出图中标示的仪器名称:① ,② 。

(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,应选用的发生装置为 (填字母序号,下同),收集装置可选用 (写一种即可),取用高锰酸钾药品时,应选用仪器 ,

(3)写出该反应的文字表达式

2. 用高锰酸钾加热制取氧气,反应完毕,剩余物中有二氧化锰,二氧化锰是 ( )

A.催化剂 B.氧化剂 C.反应物 D.生成物

3. 检验集气瓶中的气体是否是氧气时,应将带火星的木条伸入 ( )

A.集气瓶底部 B.集气瓶中

C.接近集瓶口 D.集气瓶口

4. 实验室制取氧气的装置中试管口稍向下的原因是 ( )

A.利于排出氧气 B.便于加热

C.防止空气倒吸 D.避免试管炸裂

5、某学生用高锰酸钾制取氧气有如下操作步骤:

①将装置固定在铁架台,

②把高锰酸钾装入试管,并用带导管的橡胶塞塞紧试管口,

③检查装置的气密性,

④将导管移出水面,⑤用排水法收集氧气,验满,

⑥点燃酒精灯给试管加热,

⑦熄灭酒精灯;正确的操作顺序为 ; 【活动】实验探究－－能否用过氧化氢和二氧化锰制氧气

【问题1】

过氧化氢溶液在常温下是否很容易放出氧气?

教师指导学生进行课本P38实验1

【问题2】

在二氧化锰存在条件下,过氧化氢是否在常温时便能很容易放出氧气?

老师指导学生进行课本P38实验2

【问题3】

能否用过氧化氢溶液与二氧化锰混合的方法制氧气?这种方法的优点有哪些?

【学生活动】分组实验、观察、记录、分析,并在教师指导下归纳小结

【小结】

1、过氧化氢溶液在常温下放出氧气很少。

2、在二氧化锰存在条件下,过氧化氢在常温时便能很容易放出氧气

3、能,这种方法的优点有:不用加热,操作简单、安全,节约能源。

过氧化氢制氧气的原理:

MnO2

过氧化氢 → 水 +氧气

H2O2 H2O O2

【活动】实验探究－－二氧化锰在过氧化氢分解中的催化作用

【任务三】

【问题1】

二氧化锰是反应物吗?怎样用实验证明?

【教师活动】指导学生进行课本P38实验3、记录得出结论。

【学生活动】分组实验:

观察二氧化锰在反应前后颜色、状态的变化

试验反应后的二氧化锰是否还能加快过氧化氢的分解速率?并重复实验,归纳总结。

【问题2】

二氧化锰的质量在反应前后是否发生了变化?怎样用实验证明?

【教师活动】指导学生思考、设计实验方案。

【学生活动】思考与分析

实验方案:称量反应前后二氧化锰的质量,并作对比。

【小结】1、在化学反应前后二氧化锰的质量和化学性质没有变化。

2、以本组实验为基础,得出催化作用和催化剂的概念。

【学生活动】交流与讨论:

1、不加入二氧化锰,过氧化氢溶液能否分解出氧气?

2、有了催化剂是否可以使生成物质量增加呢?

3、二氧化锰是催化剂,这种说法对吗?

4、催化剂的物理性质在反应前后是否改变?

5、是否可用其他的物质代替二氧化锰作为过氧化氢分解的催化剂?(阅读课本P39)

【拓展】

其他物质对过氧化氢分解的催化作用及实验室选二氧化锰作过氧化氢分解的催化剂的优点。

介绍催化剂在工业生产中的重要作用。

练习】

课堂练习

6、下列有关催化剂的说法正确的是( )

A、催化剂就是用来加快化学反应速率的

B、没有二氧化锰的催化,过氧化氢也能分解放出氧气

C、二氧化锰是催化剂

D、催化剂在化学反应前后的性质不变

7、实验室采用排水法收集氧气时,需将导气管伸入盛满水的集气瓶,这个操作应在( )

A、加热固体药品前 B、与加热固体药品同时

C、开始有气泡放出时 D、气泡连续并均匀放出时

8、下列物质中含有氧气的是( )

A、二氧化锰 B、高锰酸钾 C、空气 D、过氧化氢

9、下图是实验室制取氧气的装置图,请指出图中的错误

10.(2016•黄石)下列关于催化剂的说法正确的是( )

A.催化剂必定加快反应速率

B.反应前后催化剂的化学性质通常会发生改变

C.在酿造工业和制药工业,一般都要用酶作催化剂

D.用过氧化氢制取氧气时,加入催化剂可使生成氧气的质量增加

11、实验室制取氧气,可供选择的实验装置如图所示。

(1)若用加热高锰酸钾制取氧气,可选用 装置,其中玻璃仪器有 (填一种)。

(2)若用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,应选择的气体发生装置是 (填装置序号) ,在加试剂之前的操作是 。二氧化锰是反应的

(3)若收集一瓶氧气,供硫粉在氧气中燃烧的实验使用,最好选用气体的收集装置 (填装置序号),理由是

【讲授】课堂总结

1、氧气的制备可分为工业制法和实验室制法

2、实验室制氧气时药品选择的思路和原则

原料易得、产物纯净、安全环保、操作简单

3、催化作用及催化剂

(口述)除了可用高锰酸钾、过氧化氢溶液制氧气外,还有一些物质可用于实验室制氧气。例如,在二氧化锰做催化剂的条件下,可用氯酸钾受热分解制氧气(这个制氧气的具体装置及操作在第2课时学习)

【学生活动】回忆总结

【作业】课后作业

1、课本P41的第1题、第2(2)(3)(4)题

2、【同步解析与测评】

P18基础巩固第2、4、7题

P19能力提升第2、3、4、5、6题

P19探究创新第8题