第二节 氧气的制法名师教学设计1

第二单元 课题3《制取氧气》

一．内容及其分析

1.内容：

本课题主要讲了氧气的两种制取方法即分解过氧化氢溶液和加热高锰酸钾，还介绍了催化剂的作用和分解反应的概念。

2.分析：

本课题安排在第二单元的最后一部分，教材从学生熟悉的物质——空气开始，介绍空气的成分及用途。然后引出氧气，学习氧气的性质和用途。再来学习氧气的制取。内容由浅人深，过渡自然，学生很容易接受。

本课题内容可分为两部分：第一部分是实验室制取氧气的反应原理，同时介绍了催化剂。这部分内容更侧重于过程，让学生学习用比较的方法对获得的信息进行分析、探究、推断，从而作出判断。第二部分是活动与探究，由学生来制取氧气并试验氧气的性质，让学生掌握进行科学探究活动必须具备的化学基本实验技能。

学习氧气的制取(原料选择、反应原理、仪器装置、气体收集、操作步骤及其有关注意事项)，可以为今后学习气体的制取提供范例。

本课题重点是氧气的制法及实验操作，难点是催化剂的概念。

二．目标及其分析

1.目标

(1)了解实验室中制取氧气的主要方法和原理，初步了解通过化学实验制取新物质的方法；

(2)练习连接仪器的操作，学习检查装置的气密性，动手制取氧气；

(3)认识分解反应、催化剂及催化作用。

2.

分析

(1) 掌握实验室制氧气的药品、反应原理、仪器装置、收集方法、验满、检验及操作注意事项。

（2）通过学生动手实验进行科学探究，在活动过程中对获取的信息进行加工处理。从中培养学生的观察能力、分析能力、实验操作能力等。

(3)通过亲自动手做实验，让学生体验实验成功的喜悦，激发学习兴趣；通过实验，增强学生的探究欲。

三.教学问题分析

学生经过课题2的学习和活动，对氧气的性质及用途有了较深刻的认识，对氧气产生了浓厚的探究欲望，加之知识和实验技能的储备，学生早已渴望制取一瓶纯净的氧气。这是学生第一次学习气体制备，没有头绪，需要教师加以引导。本课题是气体制备的起始课，是学生对化学实验基本操作的综合运用，能为今后“物质制备”奠定基础。

四.预习任务及检查

1、实验室制取氧气是用 、 或 的方法，属于 变化。

2、在化学反应里能 其他物质的 ，而本身的 和 在化学反应前后都 的物质，叫做催化剂。起 作用。

五. 信息技术使用条件

学生对于气体的制取尚属首次接触，为此，如何来选择药品、如何来确定装置根本无从着手。因此，教师要充分利用学生对氧气知识的一定积累，创设好教学情境，激发学生强烈的求知欲。

在进行本课题的教学时，要善于采用对比、分析、讨论、归纳等方法来确定药品的选择以及仪器装置的配备，加深学生对分解反应概念的理解，并在学生的探究活动中加以巩固。难点的突破应建立在实验的基础上，通过对实验现象的分析、归纳、判断，使学生的认知从感性上升到理性。

六．教学过程

（一）教学基本流程

创

设

情

境

导

入

新

课

（二）教学情景

实

验

探

究

分

析

讨

论

归

形

纳

成

总

概

结

念

目

标

检

测

合

得

作

出

交

结

流

论

第一课时

问题1：展示一瓶五色气体，用什么方法证明该气体是氧气? 师生活动：学生上台演示。 设计意图：创设情境，从学生的亲身体验入手，营造轻松的学习氛围。 问题2：你们知道用什么方法能得到氧气吗?你们能用这种方法制取一瓶氧气吗?(提示：从反应的速度、条件、气体收集的难易等方面考虑。) 师生活动：思考、讨论、发言。

设计意图：巩固旧知，为新知的学习奠定基础，使学生学会“温故而知新”的学习方法。

过渡：看来，利用光合作用的方法无法达到我们的目的，现在，我们来学习两种实验室制取氧气的方法。

活动一：1、实验探究--[实验2—5]：

(1)不加热过氧化氢时，伸入带火星的小木条；

(2)加热过氧化氢时，伸入带火星的木条；

(3)过氧化氢中加入二氧化锰时，伸入带火星的小木条。

2、讨论、比较与分析：分别比较(1)与(2)、(1)与(3)两组实验的现象，可得到什么结论?

师生活动：小组讨论，比较实验现象的不同，形成初步的结论。

设计意图：让学生在实验探究中培养观察能力，学习用对比的方法对获得的信息进行加工。

活动二：1、讨论：

（1）二氧化锰有没有参加反应?如何来证明?你能设计实验来证实吗? （2）二氧化锰在实验里起什么作用?它有什么特点? 2、实验探究：

（1）[实验2—6]：

（2）补充实验：在[实验2-5](3)中再加入二氧化锰，观察现象。

师生活动：学生讨论，提出各种猜想，设计实验方案，师生一起探究，验证猜测的正确。

设计意图：养学生的发散性思维，尝试用探究的方法来解决问题。进一步体验探究的步骤：提出问题→猜想与假设→设计方案→进行实验……

归纳小结：实验室制取氧气的方法一：过氧化氢──→水+氧气，其中二氧化锰是催化剂，其特点是：一改变，二不变。即改变化学反应的速率，而自身的质量和化学性质都没有变化。

师生活动：思考、记忆；阅读“化学•技术•社会”，了解催化剂的作用。

设计意图：在形成新知的过程中，进一步加深对化学与社会关系的认识。

过渡：我们不仅可以用过氧化氢来制取氧气，还可以加热一种暗紫色固体高锰酸钾来制取氧气。反应原理是：高锰酸钾─→锰酸钾+二氧化锰+氧气

问题3：用过氧化氢和高锰酸钾制取氧气的这两个反应是化合反应吗？他们有何特点？

师生活动：回忆旧知，对比新知，分析、比较。

设计意图：再次运用分类比较的方法，掌握基本反应类型的特点。

★

板书设计

课题3 氧

气

制

取

（第一课时）

一、

氧气的实验室制法

1．

利用过氧化氢制取氧气：

（1）

实验原理：过氧化氢──→水+氧气

（2）

催化剂：改变化学反应的速率，而自身的质量和化学性质都没有变化。

2．

利用高锰酸钾制取氧气：

实验原理：高锰酸钾─→锰酸钾+二氧化锰+氧气

3．

分解反应：一变多。

第二课时

（一）教学基本流程

启

发

设

计

总

结

目

合

得

提

问

装

置

思

路

标

作

出

引

导

实

验

巩

固

检

交

结

探

索

探

究

提

高

测

流

论

（二）教学情景

导入：上面我们只是知道了制取氧气的原理，现在，我们就利用高锰酸钾来制取氧气。

问题4：制取氧气需要些什么仪器?应如何来组装这些仪器? (提醒：应根据反应物的状态、反应的条件、以及收集气体的原理等来确定。) 师生活动：讨论、分析并画出示意图。 设计意图：通过对反应物状态、反应的条件、气体的密度与空气密度的大小比较以及是否溶于水来确定气体的制取装置与收集装置，培养学生处理和加工信息的能力。 活动三：设计装置---根据你们的讨论结果，把你们所画的示意图与教材中的图2—16、2—17对比，有哪些地方不一样?为什么? 师生活动：对比、分析、探讨原因。

设计意图：学会观察图示是一种基本观察能力，利用“找不同”的方式更能加深印象。

小结：注意事项：

1、试管口略向下倾斜；

2、导管口要放一团棉花；

3、铁夹的位置在试管中上部；

4、加热时要用酒精灯的外焰。

活动四：1、实验探究--指导学生完成制取氧气的实验。

2、思考与讨论：

①实验步骤是怎样的? ②如何检查装置的气密性? ③刚开始产生气泡时能立即收集吗?为什么? ④实验最后应怎样操作?最后两步能颠倒吗?为什么? ⑤归纳：实验步骤及注意事项。

师生活动：阅读教材中的“活动与探究”。动手实验、思考问题。

设计意图：让学生联系已有的知识和经验，独立实验，并在实验中解决实际问题，从中培养学生的动手能力。并让学生体验亲身实践的乐趣。

小结：制取氧气的药品、反应原理、装置、收集方法以及注意事项。

活动五：学生实验探究--氧气的性质。指导学生实验：

1、木炭在氧气里燃烧；

2、铁丝在氧气里燃烧。

3、归纳：操作方法和注意事项和氧气的性质。

师生活动：学生实验；回忆、巩固实验的基本操作。

设计意图：让学生再次体验实验的魅力，享受实验的乐趣。培养对化学的兴趣。

（三）目标检测：见学案。

设计意图：培养学生分析问题和解决问题的能力，达到学以致用。

（四）交流讨论、归纳小结：

问题5：通过本课题的学习，你们知道了什么? 师生活动：小结交流；

设计意图：使学生在交流中记忆知识、发展和完善知识。

★

板书设计

课题3 氧

气

制

取 （第二课时）

4．

用高锰酸钾制取氧气的步骤：

（1）

检查装置的气密性；

（2）装入药品；

（3）固定在铁架台上；（4）加热；

（5）收集氧气；（6）把导管从水槽中取出；

（7）停止加热。

5．

制取氧气的注意事项：

6．

收集氧气的方法：瓶口向上排空气法、排水集气法。

7．

集气瓶验满的方法：

二、实验探究氧气的性质 1、木炭在氧气中燃烧：碳+氧气──→二氧化碳 2、铁丝在氧气中燃烧：铁+氧气──→四氧化三铁 实验现象：剧烈燃烧，火星四射，生成了黑色固体四氧化三铁。 注意：集气瓶底要放一层细沙或放一层水，防止生成物熔化溅落而炸裂瓶底。

★教学反思：

小结:课题3 制取氧气

1．自然界氧气的获得：主要是来源于绿色植物的光合作用

二氧化碳 + 水

光照叶绿素

葡萄糖 + 氧气

2．工业制法（分离液态空气法）

（1）具体过程

空气

除去二氧化碳

干燥

氮气

空气

降温

加压

液态空气

升温-196℃

液态氧

升温-183℃

氧气

（2）注意：该过程是物理变化

3．实验室制法

（1）高锰酸钾制取氧气

加热

锰酸钾（K2MnO4）+ 二氧化锰（MnO2）+氧气（O2）

①. 实验原理：高锰酸钾（KMnO4）——→②. 注意事项：

a. 试管口要略微向下倾斜：防止生成的水回流，使试管底部破裂。

b. 导气管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞：有利于产生的气体排出。

c. 试管口塞一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导气管，污染制取的气体和水槽中的水。

d. 排气法收集气体时，导气管要伸入接近集气瓶底部：有利于集气瓶内空气排出，使收集的气体更纯。

e. 实验结束后，先将导气管移出水面，然后熄灭酒精灯：防止水槽中的水倒流，炸裂试管。

③. 实验步骤：

a. 仪器组装：先下后上，从左到右的顺序。

b. 气密性检查：将导管的一端浸入水槽中，用手紧握试管外壁，若水中的导管口有气泡冒出，证明装置不漏气。松开手后，导管口出现一段水柱。

c. 装入药品：按粉末状固体取用的方法（药匙或纸槽）。

d. 加热药品：先使试管均匀受热，后在反应物部位用酒精灯外焰由前向后加热。

e. 收集气体：若用排水集气法收集气体，当气泡均匀冒出时再收集；或向上集气法。

f. 检验及验满：用带火星的木条伸入试管中，发现木条复燃，说明是氧气；

用带火星的木条靠近集气瓶口部，木条复燃，证明已满。

g. 仪器的拆卸：按先右后左，先上后下的顺序。

（2）双氧水（过氧化氢）制取氧气

二氧化锰

①. 实验原理：过氧化氢（H2O2）

————→ 水（H2O） + 氧气（O2）

②. 注意事项：

a. 分液漏斗可以用长颈漏斗代替，但其下端应该深入液面以下，防止生成的气体从长颈漏斗中逸出；

b. 导管只需略微伸入试管塞

c. 气密性检查：用止水夹关闭，打开分液漏斗活塞，向漏斗中加入水，水面不持续下降，就说明气密性良好。

d. 装药品时，先装固体后装液体

e. 该装置的优点：可以控制反应的开始与结束，可以随时添加液体。

总结：

若固体（或固体+固体）加热生成气体，选用高锰酸钾制氧气装置；

若固体+液体常温下制取气体，选用双氧水制取氧气装置。

催化剂：在化学反应中能改变其他物质的反应速率，但本身的化学性质和质量在反应前后没有发生变化的物质。

补充练习测试题：

（1）从液态空气分离氮气和氧气，为什么得到的是气态氮和液态氧？

（2）用氧炔焰焊接和切割金属时，发生三种变化：乙炔在氧气中燃烧；焊接处金属与金属焊条熔化、冷却后凝固在一起；切割处的金属在高温下被氧气氧化除去。这三种变化哪些是物理变化？哪些是化学变化？

（3）从液态空气、高锰酸钾、双氧水三种物质制氧气时，各物质发生的是物理变化还是化学变化？为什么？

（4）空气中有氧气，带余烬的木条伸入装有空气的集气瓶，木条是否会复燃？为什么？