课题3 制取氧气教学设计案例

第二单元

我们周围的空气

考点考纲

1、能说出空气的主要成分，认识空气对人类生活的重要作用。

2、了解典型的大气污染物的来源及危害。

3、能结合实例说明氧气的主要性质和用途。

4、知道氧气能跟很多物质发生氧化反应。

5、能在实验室制取氧气。

6、了解自然界的氧循环。

教学过程

以氧气为主线进行知识点的复习

知识点一

氧气的性质

1．氧气的物理性质：氧气是一种__无__色、__无__味、比空气密度__略大的气体__。它__不易__溶于水，

2．2．实验22——氧气的检验：

操作方法

实验现象

实验结论

3．完成木炭、硫、铁丝在空气和氧气中燃烧的对比实验，然后填写下表：

反应现象

在空气中

发__红__光

木炭

在氧气中

剧烈燃烧，发__白__光

燃烧匙应由__上__而__下__缓慢伸入集气瓶底

化学方程式

注意事项

把__带火星__的小木条放在集气瓶__内__ 带火星的木条__复燃__ 氧气具有__助燃性__ __放热__，生成的气体能使澄清的石变__浑浊__ 产生__淡蓝色的硫

火焰__ 发出__明亮的蓝紫色__火焰

集气瓶的底部预先放一些__水__ 集气瓶的底部要__放热__，生成__有刺激性气味__的气体

剧烈__燃烧__，__火铁丝

不能燃烧

星四射__，生成__一种黑色固体__

预先放__水_或铺一层沙__ 氧气的化学性质：比较活泼，能与许多物质发生反应，具有__氧化__性。

讨论

1．实验2－3和实验2－4中水的作用相同吗？

答：不同，实验2－3中的水是为了吸收二氧化硫，防止污染空气；实验2—4中的水是为了防止高温熔化物溅落瓶底，使集气瓶炸裂。

2．在实验2－4中，怎样使铁丝变光亮？铁丝为什么要绕成螺旋状？下端为什么要系一根火柴？

答：用细砂纸打磨可使铁丝变光亮；铁丝绕成螺旋状是为了增大与氧气的接触面积，提高温度；下端系一根火柴是为了引燃铁丝。

教师强调

1．烟是固体小颗粒，雾是小液珠。

2．现象和结论要分清。描述现象时最忌说出生成物的名称。注意燃烧是现象，点燃是条件。

氧气的制取

学生通过阅读教材，掌握氧气制取的原理、装置、步骤。

1.写出实验室制取氧气的化学方程式。

2．催化剂的概念及注意事项。

（1）概念：在__化学反应__里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做__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__。

（2）催化剂的特点：“一变”(__能改变化学反应的速率__)“二不变”(__本身的质量和化学性质不变__)。

教师强调

判断某一物质是不是该反应的催化剂，以下三个方面必须都具备：第一，能改变化学反应的速率；第二，本身的质量没有发生改变；第三，化学性质在化学反应前后没有发生改变。三者缺一不可(注意加入催化剂后生成物的质量不会改变)。另外，催化剂的加入不能改变生成物的质量。

3．实验室制取氧气的装置

（1）发生装置：固体加热型、固液常温型。

（2）收集装置：排水法、向上排空气法、向下排空气法。

4.如何选择发生装置和收集装置？（学生讨论回答）

教师强调

1．实验室用高锰酸钾制取氧气时，在试管口放一团棉花的目的是防止加热时高锰酸钾粉末堵塞导管。

2．收集纯净的气体用排水集气法；收集干燥的气体用排向上空气法。

3．检验氧气时，把带火星的木条伸入到集气瓶内；验满时，把带火星的木条放在集气

瓶口。

化合与分解反应的比较：

反应类型

概念

表达式

特征

实例

共性

氧气的工业制法

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

AB→A＋B

“

一变多

”

过氧化氢――→水＋氧气

二氧化锰化合反应

由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应

A＋B→AB

“

多变一

”

磷＋氧气――→五氧化二磷

点燃都属于基本化学反应类型

(1)分离液态空气制氧气。通过

使空气变为液态,然后蒸发。

先蒸发出来,剩下的主要是

此过程是

变化。

(2)利用膜分离技术制氧气。

空气中氧气含量的测定

可燃物要求

实验原理

装置要求

实验

现象

实验

结论

实验误差分析（学生讨论回答）

教师强调

测定空气中氧气的含量的实验中，所选物质只能与空气成分中的氧气发生反应，且生成物应为固体，不能是气体。

纯净物和混合物

1.概念

由__两种或两种以上的物质__混合而成的物质叫混合物，如：__空气、溶液、合金、食盐等__。只由__一种物质__组成的是纯净物，如：__氧气、红磷、五氧化二磷等__。

足量且产物是固体，只能与空气中的__氧气__反应

红磷＋氧气――→五氧化二磷

装置的气密性良好；装置内加水是为了__吸收五氧化二磷，防止污染空气__ 有大量白烟产生，冷却后，广口瓶内液面上升约__集气瓶容积的1/5__ 空气是混合物；O2约占__空气体积的1/5__，可支持燃烧；N2约占__空气体积的4/5__，不支持__燃烧__，也不能__燃烧__，__难溶__于水

点燃

讨论

凡是洁净的物质都是纯净物，凡是混合的物质都是混合物？

答：不一定，只由一种物质组成的是纯净物，由两种或两种以上物质组成的是混合物。不要被“洁净”“净化”“混合”“共存”等词语的表面意思所迷惑。如冰水混合物是水的两种不同状态混合在一起组成的，只含一种物质，属于纯净物；而洁净的空气中含有氧气、氮气等多种物质，属于混合物。

教师强调

纯净物能用化学符号来表示，而混合物不能用化学符号来表示。常见的混合物有空气、溶液、合金、食盐等。

空气的用途、污染和防治

1．常见气体的用途：

(1)氧气：__供呼吸__，如潜水、医疗急救；__支持燃料燃烧__，如炼钢、气焊、宇宙航行等。

(2)氮气：保护气(化学性质__不活泼__)、重要的化工原料(制硝酸、氮肥等)、液氮冷冻。

(3)稀有气体(__氦__、__氖__、__氩__、__氪__等的总称)：保护气、电光源(通电发出不同颜色的光)、激光技术。

2．空气质量日报的主要内容包括“空气污染指数”“首要污染物”“空气质量级别”“空气质量状况”等。目前计入空气污染指数的项目暂定为__二氧化硫__、__一氧化碳__、__二氧化氮__、__可吸入颗粒物__和__臭氧__。

3．空气污染的危害：严重__损害人体健康__，影响__作物的生长__，破坏__生态平衡__，全球气候变暖，臭氧层破坏和酸雨等。

4．空气污染的保护：加强__大气质量监测__，改善__环境状况__，使用__清洁能源__，工厂的废气经处理后才能排放，积极__植树、造林、种草__等。

5．目前环境污染问题：__氟利昂__会造成臭氧层空洞；__二氧化碳__会造成温室效应；__二氧化硫__会形成酸雨。

课堂练习

1．下列有关催化剂的说法正确的是(

) A．在化学反应后其质量减少

B．催化剂能改变化学反应速率

C．在化学反应后其质量增加

D．在化学反应后其化学性质发生了变化

2.下列关于空气成分的说法错误的是(

) A.氧气约占空气体积的21% B.饼干在空气中变软是因为空气中含有水蒸气

C.稀有气体通电发光是化学变化

D.空气中的氧气主要来自植物的光合作用

3. 2022年北京、张家口将联合举办冬奥会,为办成绿色奥运会,下列措施不可行的是(

) A.发展公共交通,提倡绿色出行

B.增加使用太阳能、核能等新能源

C.改进燃煤锅炉烟囱,将废气排到高空

D.改进燃煤技术,减少SO2与粉尘排放

4.如图所示装置可用于测定空气中氧气的含量。下列说法中不正确的是(

)

A.红磷燃烧一停止立即打开弹簧夹

B.实验前一定要检验装置的气密性

C.此实验可以证明氧气约占空气体积的

D.将红磷换成硫粉,瓶中的水换成浓氢氧化钠溶液进行实验,也能得出相同结论

5.关于物质燃烧的现象描述正确的是(

) A.红磷在空气中燃烧产生浓厚的烟雾

B.铁丝在空气中燃烧,火星四射,生成黑色固体

C.木炭在氧气中燃烧发出白光,有无色刺激性气味气体生成

D.硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰,有刺激性气味的气体生成

6.下列有关物质的分类,错误的是(

) A.空气属于化合物 B.水属于氧化物

C.氮气属于纯净物 D.乙醇属于有机物

7.实验室用如图所示装置制取氧气,下列实验操作正确的是(

）

A.加热前,将集气瓶注满水,用玻璃片盖着倒立在盛水的水槽中

B.先将导管口移入集气瓶,再开始加热

C.收集O2后,将集气瓶移出水槽,然后盖上玻璃片

D.停止加热时,先熄灭酒精灯,再移出导气管

8.下列说法正确的是(

)

A.物质与氧气发生的反应是化合反应

B.物质与氧气发生的反应都能产生燃烧现象

C.物质与氧气发生的化合反应一定是氧化反应

D.只有物质与氧气发生的反应才是氧化反应

9.下列关于催化剂的说法正确的是(

) A.催化剂不能改变生成物的质量

B.催化剂能加快化学反应速率,但本身的性质变化

C.二氧化锰可做任何反应的催化剂

D.没有催化剂就不能进行化学反应

.10.实验室制取气体常常用到下列装置,根据给出的装置回答下列问题: (1)写出标号仪器的名称:①

;②

。

(2)若该实验选择装置A来制取氧气,请写出该反应的化学方程式:

。

(3)若选择高锰酸钾制取并收集较纯净的O2,则应选择装置

。该套装置有一处不足的地方,请你指出并加以改进:

。 (4)用图F装置可收集和干燥氧气;若广口瓶充满水来收集氧气,气体应从

(填“a”或“b”)端通入;若气体从a端通入广口瓶,广口瓶内应盛装

(填试剂的名称)来干燥氧气。

11.暖宝宝贴(主要成分为铁粉、木炭、食盐)的热量来源于铁粉的氧化。小涛同学设计使用暖宝宝贴来测定空气中氧气的含量,实验开始前的装置如图所示,实验后从量筒中流入玻璃瓶(容积为250 mL)中的水的体积为45 mL(铁粉生锈消耗的水忽略不计)。

A.实验前必须检查装置的气密性

B.通过本次实验数据测得空气中氧气的体积分数为18% C.若实验测得空气中氧气体积分数偏低,可能是暖宝宝贴的使用数量不足

D.必须等温度计的读数恢复至实验前的温度后才能记录量筒内剩余水的体积

上述说法错误的是(

) 12、

APEC峰会曾于2014年在北京举行,为了使被雾霾困扰多日的北京重现蓝天,附近多个省、市实行了城区内机动车单双号限行。

(1)雾霾多出现于冬季,可能的原因是

(写一点)。 (2)防“霾”专用口罩中使用了活性炭,这是利用了活性炭的

作用。 (3)除“机动车限行”外,请你再提出一条治理“雾霾”的合理建议

(写一点)。 (4)

排放到空气中的污染物包括有害气体和烟尘,目前计入空气污染指数的有害气体有

、

、NO2、O3(臭氧) 13.、根据下图回答问题:

(1)实验仪器a的名称是

。 (2)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为

。

所选用的发生装置是

(填字母序号)。 (3)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时,二氧化锰起

作用,所选用的收集装置是

。 (4)用排空气法收集一瓶氧气,验满时将带火星的木条放在瓶口,若观察到

,说明瓶中已充满氧气。

14.下列物质中,前者属于纯净物,后者属于混合物的是(

) A.净化后的空气、氧化镁

B.水和冰相混合、啤酒

C.生锈的铁钉、高锰酸钾加热后的混合物

D.氯化钾、液氧