课题3制取氧气.doc

课题3 制取氧气
［教学目标］
⑴了解实验室制取氧气的主要方法和原理。
⑵认识催化剂和催化作用。
⑷练习制氧气的操作。
⑶认识分解反应。
［教学重点］
氧气的制法及操作。
［教学难点］
催化剂的概念及催化作用。
［教具准备］演示实验
［课时安排］4课时
第 课时
［新课引入］：上一课我们学习氧气的性质时，使用了氧气，在生活中很多场合都用到了O2，如医疗、登山等，你一定很想知道氧气是如何制得的？今天我们就来学习氧气的实验室制法。
［新课］：一、氧气的实验室制法
［讲解］：实验室制氧气的药品：①过氧化氢溶液和二氧化锰的混合物；②氯酸钾和二氧化锰的混合物；③高锰酸钾。
出示这几种药品，让学生观察它们的物理性质。
1．药品：

2．反应原理 ：
［演示］：【实验2-5】KMnO4制O2。
〖探究〗：(P.38)，填表。
操 作
现 象
分 析
①H2O2溶液→伸入带火星的木条
木条不复燃
H2O2在常温下分解缓慢，放出的O2很少
②再加入MnO2→伸入带火星的木条
产生大量气泡，木条复燃
MnO2使H2O2分解加速(与①对比实验)
③无气泡时，再加入H2O2溶液→伸入带火星的木条
又产生大量气泡，木条复燃
MnO2可重复使用，说明MnO2化学性质不变
④精密称量：
质量相等
MnO2的质量在反应前后不变(P.39)
结 论
MnO2是H2O2分解的催化剂
［讲解］：这种在化学反应里能改变其它物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在化学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。如MnO2就是过氧化氢分解反应的催化剂。
［讲解］：MnO2既不是反应物也不是生成物，只是一种催化剂，催化剂应算作一个反应条件，所以MnO2应写在文字表达式的箭头的上方。
［板书］：①过氧化氢水＋氧气 优点：节能、环保、简便
H2O2H2O＋O2 元素符号：锰─Mn
［设问］：为什么要加热KClO3和MnO2的混合物制O2而不是单独加热KClO3或单独加热MnO2呢？让我们来看下面三个演示实验。
［补充演示］：【实验①】：KClO3熔化后甚至沸腾时才缓慢放出氧气；
【实验②】：MnO2无氧气放出；
【实验③】：KClO3加入MnO2 ：迅速产生氧气。
［分析］：MnO2的催化作用：具有使KClO3在较低温度下迅速放出氧气的作用，改变了KClO3的反应速率，而自身的质量、化学性质均不改变。所以MnO2也是KClO3分解的催化剂。
［板书］：
②氯酸钾氯化钾＋氧气
KClO3KCl＋O2 元素符号：钾─K 氯─Cl
③高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气
KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2
［分析］：以上三个反应中反应物和生成物的种数。
［讲解］：分解反应的概念。( “一变多”)，同化合反应区分。
［板书］：分解反应：由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应叫分解反应。
即：C→A＋B( “一变多”)
化学反应基本类型：
［提问］：下面两个反应分别属于什么基本反应类型：
水氢气＋氧气 ( )，氢气＋氧气水 ( )
［板书］：
催化剂：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催化剂(又叫触媒)。
催化剂：“一变两不变”
［提问］：KClO3分解中，可否用KMnO4代替MnO2？这时KMnO4为催化剂吗？(可以，不是，仍为MnO2 )
［讲解］：注：①“改变”：只能改变(加快或减慢)反应速率，不能改变产物的质量(O2不会增多)。“化学性质不变”不能说“性质不变”。
事实上，为了加快化学反应的进行我们使用催化剂，而为了减缓反应的进行我们也使用催化剂。如在橡胶制品中常加入一些催化剂以减缓橡胶的老化速度。
②对指定的反应，没有催化剂，并不意味着该反应就不发生，只是速率不同。
③同一反应，可能选多种催化剂，如H2O2溶液还可选用CuSO4溶液作催化剂。
④MnO2不是专作催化剂的，在KMnO4分解中，MnO2是生成物。
等质量的KClO3
a
b
c
少量KMnO4
少量MnO2
［练习］：如右图：
①生成氧气最慢的是 a ；
②生成氧气最多的是 c ；
③三支试管生成氧气质量的关系 c>a=b 。

［练习］：P41，练习与应用：1、2⑴⑵⑷
［作业］：

第 课时
［复习］：制O2的药品、表达式、优点，分解反应、催化剂。
［新课］：
3．发生装置：决定因素：反应物的状态、反应条件(是否加热、催化剂).

区分：发生装置、收集装置。
［简介］：以下制氧发生装置及改进装置。
A
B
简易装置
C

［提问］：氯酸钾(或高锰酸钾)制O2选择A装置的理由是什么？过氧化氢溶液制O2选择B或C装置的理由是什么？
长颈漏斗：下端要液封，优点：方便添加液体药品；
分液漏斗：不液封，可用注射器代替，优点：方便添加液体药品；控制反应速率。
4．收集方法：决定因素：气体的溶解性、密度。

［简介］：以下制氧收集装置及改进装置。(演示多功能瓶的使用)
排水法
排水法
改进
O2
水
向上排
空气法
O2
向上排空气法改进
空气
O2

多功能瓶：排水法：短进气、长排水；向上排空气法：长进短出。
［提问］：某气体既可以用排水法收集，又可用向下排空气法收集，问这种气体一定具有什么样的物理性质？(难溶于水，密度比空气小)
5．操作步骤与注意事项：
用KClO3或KMnO4制O2：查、装、定、点、收、离、熄。
结合P45教材勾书或补充：
①检查装置的气密性：
复习：
②装药：药品应平铺在试管底部(均匀受热)。
③固定装置：试管口要略向下倾斜(防止冷凝水回流到试管底部，炸裂试管)；铁夹夹在离管口1/3处(中上部)；试管内导管略露出橡皮塞少许(有利于气体导出)；若用KMnO4制氧气，需在试管口放一团棉花(防止加热时KMnO4粉末进入导管)。
④点(加热)：先预热(防止试管局部受热炸裂)，再外焰对准药品加热。
⑤收集：待气泡连续、均匀地放出时，再用排水法收集(开始冒出的气泡中含有空气，不纯)，当水排完(气泡向集气瓶外冒)时，在水下用玻璃片盖住瓶口，把集气瓶移出水槽，正放在桌子上。
用排水法收集时，导气管应伸进集气瓶少许(便于盖玻璃片和从水槽中取出集气瓶)；用向上排空气法收集时，导气管应伸到集气瓶底部(便于排尽空气，使收集的气体更纯)。
⑥撤除：先把导管移出水面，再熄灭酒精灯(防止水槽中的水倒吸入试管，使试管因骤冷而炸裂)。
6．验满：用带火星的木条伸到集气瓶口，若木条复燃，则证明已收集满氧气。
7．检验：用带火星的木条伸在集气瓶中，若木条复燃，则证明是氧气。P.33
［演示］：氧气的实验室制法。
二、氧气的工业制法
［阅读］：P40，资料卡片：《工业上如何大量制取氧气》
a、
空气(气态)
b、膜分离技术：富氧膜
［补充讲解］：固—固加热制氧装置常考的九处错误：(“指错”、“改错”的比较)
酒精灯：①外焰；②对准药品；③酒精2/3体积；
试管：④管口略向下倾斜；⑤铁夹夹在中上部；⑥药品平铺或过多；⑦棉花(KMnO4)；
导管：⑧略穿过橡皮塞，露出少许；⑨排水法：伸在集气瓶口，排空气法：伸到集气瓶底部。

第 课时
学生分组实验：
氧气的实验室制取与性质
［实验目的］：
1．学习实验室制取氧气的方法。
2．加深对氧气性质的认识。
［实验用品］：P45
［实验步骤］：
⑴．制取氧气：
检查气密性；
加药品；
固定装置；
加热；
收集；
拆出装置。
⑵．试验氧气的化学性质
①木炭在氧气里燃烧；
②铁丝在氧气里燃烧。

［讲解］：实验报告册。
［问题讨论］：P46。
［注意事项］：药品取量：装置连接好后开始加热收集；准备木条(或牙签)、维生素C。
［作业］：《活动与探究实验报告册》
［辅导］：学生操作。

第 课时
第二单元复习
［教学目的］：
1．通过复习使学生将本章知识进行整理和小结，以氧气的存在、制法、性质、用途为主线将本章所学知识更加系统化、条理化。
2．本章列入教学大纲的基本概念较多，通过复习可进一步加深对这些概念的理解、记忆和应用。
3．使复习成为提高知识技能、增长能力、改善学生认知结构的重要手段。
［教学重点］：氧气的实验室制法和性质。
［课时安排］：1课时
［教学过程］：
［知识网络］：结合P43单元小结。(课件)
我们周围的空气
保护空气：污染源、危害、措施
测定：测定原理、现象、误差
组成：N2、O2、稀、CO2、其他→混合物、纯净物
宝贵资源
O2→用途
供给呼吸

支持燃烧

N2
性质
物： 。

化： 。
用途： 。
稀
性质
物： 。

化： 。
用途： 。
空气
氧气
性质
物：色、态、味、密度、溶解性

化：C、S、P、Fe燃烧的现象、表达式→化合反应、氧化反应、缓慢氧化
实验室制法
工业制法：分离液态空气法
原理：表达式、催化剂， →分解反应
装置
发生：决定因素固-固加热型，固-液常温型，改进

收集：决定因素，排水法，向上排空气法
步骤：查装定点收离熄，注意事项？
验满：
检验：

练习：
1．下列物质含氧气的是( )
A．过氧化氢溶液 B．氯酸钾
C．KMnO4 D．空气
2．下列各物质中，属于混合物的是 ，属于纯净物的是 。
A.新鲜的空气 B.二氧化锰 C.冰水 D.过氧化氢溶液 E.氯酸钾
F.白酒 G.KMnO4完全分解后的固体
2．下列反应中，属于分解反应且有黑色固体物质生成的是( )
A．木炭在O2中燃烧 B．铁丝在O2中燃烧
C．加热KMnO4 D．加热氧化汞
3．下列反应中，不属于分解反应，也不属于化合反应的是( )
A．碳酸钙氧化钙+二氧化碳 B．铁+氧气四氧化三铁
C．酒精+氧气二氧化碳+水 D．氯酸钾氯化钾+氧气
4．下列关于实验室用氯酸钾和二氧化锰共热制氧气的叙述中，正确的是( )
A．氯酸钾和二氧化锰发生化合反应而放出氧气
B．氯酸钾和二氧化锰若没有均匀混合，一定时间内产生氧气的质量可能较少
C．分离出所得到的残留物中的二氧化锰不再具有催化作用
D．收集氧气可以用排水法，也可以用向下排空气法
5．关于“物质─在氧气中燃烧的主要现象─所属反应类型”的类型的描述，正确的是( )
A．碳─发出白光─化合反应
B．硫─微弱的淡蓝色火焰─氧化反应
C．铁丝─火星四射─分解反应
D．石蜡─发出白光、有水雾─化合反应
6．某同学在制氧气的过程中，试管底部破裂了，请帮他分析导致试管破裂的原因可能是：①试管外壁有水；②未预热便直接加热；③试管口未略向下倾斜；④加热时试管与灯芯接触；⑤收集完氧气先撤酒精灯，后撤导气管；⑥药品不干燥；⑦药品中混有可燃物；⑧试管质量有问题。
7．推断题：《同步》P.23，12
8．探究题：《同步》P.19，7，催化剂
9．制氧综合：装置选择、依据、验满等，《同步》P.18，例1
10．图像题：KClO3、H2O2分别在有和无MnO2催化时的图像题。

7