1、制取氧气教学目标1使学生掌握实验室制取氧气的方法和反应原理,了解工业制取氧气的基本方法和原理。2了解催化剂和催化作用的概念。3理解分解反应的定义及其跟化合反应的区别。实验准备课前准备好的用品:试管、带塞导管、集气瓶、方玻璃片、水槽、酒精灯、火柴、木条、铁架台及铁夹、试管夹、药匙,氯酸钾、二氧化锰、高锰酸钾。教学过程【提问】1氧气有哪些物理性质?2举例说明什么叫化合反应?什么叫氧化反应?3举例说明氧气在自然界中的存在形式。【引言】空气中按体积计算氧气占21%,工业上就是利用空气来制取氧气的。【板书】氧气的制法一、氧气的工业制法【阅读教材】课本上氧气的工业制法师:工业制氧是物理变化还是化学变化?为
2、什么?生:工业制氧是物理变化。因为这里只是利用各种成分的沸点不同,把空气中的氧气从液态空气中分离出来。师:说得好。工业上就是使液态空气中各成分分离而制取氧气的。现在我们再看看分离过程,说明是物理变化。【讲述】氮气蒸发后,剩余的主要是液氧。国家规定储存氧气用的钢瓶一律漆成天蓝色。【引言】上节课我们验证氧气性质时用的一瓶瓶氧气,量不大,但要纯净。这一瓶瓶氧气又是怎样制取的呢?【板书】二、氧气的实验室制法【展示】氯酸钾和二氧化锰,让学生观察它们的颜色和状态师:现在我分别给这两种物质加热,用带火星的木条检验,看有没有氧气生成。请大家观察发生的现象,再考虑它说明什么问题。【演示】课本实验,边操作边解释。
3、师:请同学根据刚才的实验现象,完成投影屏幕上出示的实验报告。【投影】采用部分遮挡式,请个别学生站起来回答相应步骤的现象和结论。随着同学的回答,逐渐出示下表。【说明】以投影片为提示,引导学生回忆、小结以上实验,既省时,又便于抓住关键。师:根据以上实验,同学们发现了什么?生甲:氯酸钾加强热,可以产生氧气,但二氧化锰不行。生乙:仅仅加热氯酸钾,放出氧气慢,加入二氧化锰后能很快放出大量氧气。师:两位同学说得都对。请大家再回忆一下实验8,你还发现什么,说明什么问题?生丙:二氧化锰第二次还能用,说明它性质没变化。只是氯酸钾放完氧气就消耗完了。师:(及时评价)说得好。大家说的全是重要发现。把三位同学说的综合
4、在一起,就更完整了。【小结】催化剂、催化作用概念【讲述】实验室常用氯酸钾制取氧气。为了加速反应,要加入适量的二氧化锰作催化剂。师:请大家回忆给固体药品加热要用什么仪器,注意什么问题。制取气体前应如何操作?展示气体发生装置。【设问】怎样把制得的氧气收入集气瓶中?【边讲述边演示】在集气瓶内装满水,盖上玻璃片,倒置在水槽里,把导气管伸到集气瓶口下,在气泡进入集气瓶时,水被排出。这就是排水集气法。收集气体的方法取决于气体的性质。请大家考虑气体能不能用排水法收集,跟气体的什么性质有关。【提问】氧气能用排水法收集吗?为什么?生:能。因为氧气不易溶于水。师:对。凡是难溶或不易溶于水且不跟水发生化学反应的气体
5、,都可以用排水法收集。要想得到纯净的氧气,向集气瓶内装水时,应注意什么问题?生:要装满。师:就是集气瓶盖上玻璃片后,瓶内无气泡。在收集气体时,不能在导管口有气泡冒出时就收集,要等试管内和导管内的空气排净,直到导管口气泡连续均匀放出时再收集。现在我演示一遍制取氧气的过程。下节课我们到实验室,每人亲自动手做实验。现在请大家仔细观察老师的操作方法和程序,理解为什么这样做,记住注意事项。【演示】先把仪器装配、连接好,检查制取装置的气密性,然后开始制取并收集氧气。【讲解】边演示,边讲解操作步骤、注意事项、部分错误操作造成的不良后果和处理方法。【提问】怎样证明集气瓶里的气体是氧气?生:用带火星的木条伸入集
6、气瓶内,如果木条燃烧起来,证明瓶里装的是氧气。师:刚才老师在实验结束时强调要先撤导管,后撤酒精灯,为什么?请大家看一段电脑动画,它跟你的解释一致吗?【录像】用录像播放电脑动画,演示正确和错误的操作。倘若先撤酒精灯,水会倒流而使试管炸裂。【讲解】实验室除用氯酸钾(以二氧化锰为催化剂)制氧气外,还有其他方法。如用加热高锰酸酸钾制取氧气,只要加热,可以不加催化剂。【展示】高锰酸钾(请同学观察它的颜色和状态。)【实验】老师稍加说明后,一位同学到前面演示加热高锰酸钾制取氧气的实验。实验后,用带火星木条检验瓶里是不是氧气。【板书】高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气师:加热高锰酸钾和氯酸钾都可以产生氧气,这两个
7、反应属于化合反应吗?生:不是。它们都是由一种物质生成多种物质的反应。【阅读】阅读教材,理解分解反应。师:分解反应和化合反应都属于化学反应的基本类型。我们可以简单地用A+BAB表示化合反应,你能照此表示分解反应吗?【学生板书】ABA+B师:现在要求每人再举出两个分解反应的例子,分解产物当然可能不止两种物质。【小结】实验室制氧气就是利用含氧物质受热分解的原理。跟工业制氧不同,实验室制氧气属于化学反应。【练习】将氯酸钾和高锰酸钾混合加热,也能迅速放出氧气。原因是什么?【预习】实验四:氧气的制取和性质。【作业】(略)教学说明(略)专家评述本堂课充分体现教师的主导作用和学生的主体作用。学生在教师的引导下积极思维,参与教学活动,在跟教师的对话讨论中自然地获得知识。教学的逻辑性很强,在“二氧化锰的催化作用”中尤为突出。通过氯酸钾加热分解,加入二氧化锰后迅速分解。直接加热二氧化锰不产生氧气,在有二氧化锰的氯酸钾加热完全分解后,再加入氯酸钾加热产生氧气。这一系列实验不仅使学生能完整掌握氧气的实验室制法,而且对催化剂和催化作用有较深的了解,效果很好。本节课内容较多,建议分两课时完成。