第三节 氧气的性质教案设计（一等奖）

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第四单元第三节

氧气第1课时

教案

【教学目标】

1.知识与技能

（1）知道实验室制取氧气的原理、实验装置、收集法、验满法以及催化剂。

2.过程与方法

（1）通过观察与实验，掌握研究化学问题的科学方法。

3.情感态度和价值观

（1）培养学生动手实验的能力和严谨的科学态度。

【教学重点】

（1）氧气的实验室制法

【教学难点】

（1）催化剂概念的理解

【课前准备】

多媒体、制取氧气所需的实验器具

【课时安排】

1课时

【教学过程】

一、导入新课

猜谜语

说是宝，真是宝，说它宝贵到处跑。

不香不臭没味道，越往高处越稀少。 无影无形摸不着，火焰见它跳的高。

呼吸作用它参加，动物植物离不了。

___打一气体

[氧气] 氧气与世间万物如影随形，动植物呼吸、燃料燃烧、钢铁冶炼等都需要氧气。这些变化虽然发生的场所和产生的现象各不相同，但都与氧气的性质有关。下面，我们就先在实验室中制取氧气，进而研究它的性质。2·1·c·n·j·y

二、新课学习

一、氧气的实验室制法

我们知道，分离液态空气能得到氧气，电解水也可以得到氧气

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电解水：

水氢气+氧气

工业制氧：

这两种制取氧气的方法各有什么优缺点？

[电解水：原料广泛，但需要消耗大量的电能，反应速度慢。工业制氧：原料广泛，流程、设备很复杂，成本高。]21教育网

除此之外，还可以用什么办法在实验室中制得氧气呢？

活动天地：实验室制取气体物质的思路分析

在实验室里制取一种气体时，首先要选择反应物，知道如何控制反应条件，然后要确定气体发生和收集装置，最后要审查整个反应体系是否符合环保、安全的要求。21cnjy.com

1.你认为下列哪些物质不能作为实验室制取氧气的反应物？依据是什么？

①

水（H2O）

②

二氧化碳（CO2）

③

氯化钠（NaCl）

④

高锰酸钾（KMnO4）

⑤

过氧化氢（H2O2）

⑥

甲烷（CH4）

[氯化钠和甲烷，因为它们不含有氧元素，二氧化碳只能光合作用放出氧气] 2.某同学认为：确定实验室制取气体的化学反应时，应考虑以下几方面因素。你是否同意他的观点？你还考虑到了哪些因素？www.21-cn-jy.com

A.原料是否容易获得 B.实验条件是否容易控制

C.实验装置是否容易装配 D.实验操作是否安全可靠

[同意，还要考虑成本、是否产生有毒物质、反应速度、反应是是否耗能] 3.选择气体发生装置和收集装置的依据分别是什么？

气体发生装置的设计

设计发生装置，要考虑1.根据反应物质的状态 2.反应条件

如图一是适用于固体反应，需要加热的装置，图二和图三是适用于固体和液体反应，不需要加热的装置。图二与图三的用法基本一样，它可以随时添加液体药品。21·世纪*教育网

气体收集装置的设计

设计气体的收集装置，要考虑1.根据气体在水中的溶解性，2.根据气体的密度

小资料：氧气不易溶于水，且不与水反应

，其密度为1.429g/L,空气的密度为1.293g/L。

由于氧气不易溶于水，可用A装置，为排水法。如某气体的密度比空气水，则用B装置，称为向下排空气法。密度比空气大用C装置，称为向上排空气法。www-2-1-cnjy-com

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适合在实验室中制取氧气的物质和方法有很多。利

活动天地：实验室制取氧气的方法

取A、B两支试管，分别加入3〜5 mL过氧化氢溶液。请观察下列实验并填写实验现象。

视频：木条伸入过氧化氢溶液不复燃

1.将带火星的木条伸入A试管的管口。

我们可以观察到的现象是什么？

[木条不复燃] 视频：木条伸入加二氧化锰的过氧化氢溶液复燃

2.在B试管中加入少量二氧化锰粉末，将带火星的木条伸入试管口。

我们可以观察到的现象是什么？

[木条复燃] 视频：过氧化氢分解制取氧气

用催化剂分解过氧化氢制取氧气是比较符合环保、安全要求的常用方法。

反应原理是过氧化氢加入二氧化锰生成水+氧气

制取装置如图，它主要用到有分液漏斗、导管、锥形瓶或试管、水槽、集气瓶等器具。

反应所需的过氧化氢溶液为什么要通过分液漏斗加入？

[可以控制反应的速率] 用排水法收集氧气时应如何操作？

[先将集气瓶中盛满水，用玻璃片盖住瓶口，然后倒立在水槽中。当导管口有气泡连续、均匀地产生时，再把导管口伸入盛满水的集气瓶里，等瓶里的水排完以后，在水里用玻璃片盖住瓶口，将集气瓶移出水槽，正放在桌面上。]21·cn·jy·com

拓展学习：

判断如图装置的错误有哪些？

[长颈漏斗应该伸到液面以下

导管应该刚露出橡皮塞一点

导管应该伸到集气瓶底部] 当我们用排水法收集氧气时如何才知道氧气已满？

[当集气瓶的一侧有气泡放出时，证明已收集满] 当我们用向上排空气法时，应如何证明空气已满呢？

[利用氧气可使带火星木条复燃的原理，将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已收集满] 21世纪教育网 www.21cnjy.com

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制得的氧气，我们应将集气瓶如何放置？原因是什么？

[正放在桌子上，并盖上毛玻璃片，因氧气的密度比空气大] 我们又如何验证一瓶气体是氧气呢？

[把带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃，证明是氧气] 我们总结一下，用过氧化氢制取氧气的实验步骤

连接仪器→检查装置的气密性→装药品→收集气体→验满→放置

从以上的反应看是不是过氧化氢与二氧化锰反应生成了氧气呢？

将反应后的二氧化锰过滤、干燥、称量，发现二氧化锰的质量并没有发生改变。

将称量后的二氧化锰再次放入过氧化氢溶液中，发现有大量气泡冒出，该气泡能使带火星的木条复燃。说明二氧化锰的化学性质没有改变。2-1-c-n-j-y

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。

反应中，二氧化锰起到了催化作用，它加快了过氧化氢的分解。

想很好的理解催化剂，要从以下三个方面去理解. 首先是催化剂的特点：有一变：化学反应速率改变。有二不变：质量不变、化学性质不变。

其次要强调三点：1.同一个反应可以用不同的催化剂

2.不同的反应可以用相同的催化剂

3.要证明某物质是某反应的催化剂，催化剂有专一性。

最后有三个要点：一是改变了某化学反应的速率。二是质量不变。三是化学性质不变。具备了这三点才能证明是某个反应的催化剂。21世纪教育网版权所有

综上我们总结一下气体制取的一般思路

选择药品→反应原理→实验装置→操作步骤→验证验满→注意事项，其中在实验装置中可分为发生装置的选择和收集装置的选择。【来源：21·世纪·教育·网】

利用其他含有氧元素的物质，例如高锰酸钾（KMnO4）、氯酸钾（KClO3）等也可以制得氧气。

它的反应原理分别是：

高锰酸钾氯酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气

氯化钾+氧气

根据反应原理，我们应该怎样组装仪器？

[如图] 综上，我们想一下，

1.用哪一种药品制取氧气最好？

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[用过氧化氢。操作简便、不加热、节能、安全等] 2.如果某同学制得的氧气不纯，你认为可能的原因有哪些？

[用排空气法收集，时间不够； 用排水法收集，开始时集气瓶中没有装满水； 用排水法收集，没等到气泡连续均匀放出时就开始收集，原试管内空气进入集气瓶；等等。] 多识一点：形形色色的催化剂

视频：催化剂

详细内容，请参阅P89 课堂练习：

1.二氧化锰在过氧化氢分解前后的质量（ A ）

A.不变 B.变大 C.变小 D.都可能

2.检验氧气是否充满集气瓶的操作是（ B ）

A.用燃着的木条伸入集气瓶中

B.将带火星的木条伸在集气瓶口

C.将带火星的木条伸到集气瓶底

D.用燃着的木条伸在集气瓶口

3.实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气并用排水法收集氧气，用到的一组仪器是（ D ）

A.集气瓶、导管、胶头滴管、药匙

B.漏斗、量筒、铁架台、集气瓶

C.试管、酒精灯、铁架台、集气瓶

D.锥形瓶、分液漏斗、导管、集气瓶、玻璃片、水槽。

4.你能用简单的方法区分水和过氧化氢这两种无色液体吗？

[取两种无色液体分别于试管中，向试管里加入二氧化锰或分别对试管微热，有气泡冒出则为双氧水。] 课堂小结：

本节我们学习的主要内容是什么？

[在实验室里可以用分解过氧化氢等方法制取氧气

制取原理

制取步骤 连接仪器→检查气密性→装药品→收集气体→验满→放置

验满验证：带火星的木条

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催化剂、催化作用] 【板书设计】

氧气的实验室制法

实验室制取气体物质的思路

实验室制取氧气的方法

制取原理

制取步骤 连接仪器→检查气密性→装药品→收集气体→验满→放置

催化剂

【作业布置】

查找资料，了解用高锰酸钾、氯酸钾制取氧气的方法一注意事项

【教学反思】

这个课时是初中化学实验中较为复杂的一个课时，说它复杂不是因为做这个实验各个环节，而是在这个实验课题以及课本以外延伸的知识点比较多，不能每节课都让他们小组合作，还要结合化学学科的特点，该补充的知识点不能遗漏，让他们不但看实验现象，还要明白现象背后的知识点，逐渐学会归纳总结。不但要知其然，还要知其所以然。鼓励学生去怀疑、去探究，从而达到提高学生创新能力，使学生能够超越书本、超越自我的目的。在新课程如何培养学生探究能力的背景下，由教者演示实验的失败而引起了学生对课本、老师的怀疑，他们通过自己的探究获得了最后的成功。

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