实验室制取氧气的教学设计

2、理解催化剂的定义和催化作用

2、通过自我动手操作实验，讨论研究以及教师的启发引导来进行学习

2、探究实验法

3、多媒体辅助法

1、供给呼吸

2、支持燃烧

3、金属焊接

4、钢铁冶炼

今天老师就带领大家一起踏上“实验室制取氧气的探究之旅”

想

   探究新知

【投影】七种药品

你认为下列哪些物质可作为实验室制取O2的物质？

1.水( H2O )

2.二氧化碳（CO2)

3.食盐（主要成分为NaCl) 

4.高锰酸钾（KMnO4）

5.过氧化氢（ H2O2）

6.甲烷（CH4）

7.氯酸钾（KClO3）

教师提问：

你选择的依据是什么？

【引导】

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？

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

教师提问：

依据上述原则选出最优的药品？

（1）KMnO4高锰酸钾是一种暗紫色的固体，在加热时能产生氧气，成本较高。

（2）KClO3氯酸钾是一种白色固体，加热时能产生氧气，如果混有可燃性杂质可能会发生爆炸。

（3）H2O2过氧化氢又称双氧水，是一种无色的液体，常温下就可分解生成氧气和水，价格低廉，环保无污染。

过氧化氢→水 ＋　氧气

 （4）CO2本身是一种气体，不易收集较纯净的氧气。

 （5）H2O水在通电的条件下能产生氧气，需要消耗大量的电能成本高，反应速度太慢。

同学们看，老师这儿有一组实验器材，我们说做实验之前，应该检验装置的

那么怎样检验呢？

检查完装置的气密性，现在开始装入高锰酸钾，高锰酸钾是暗紫色的固体，加入时应该用药匙，铁夹应该夹在试管口1/3处，安装好仪器，还要看是否在一条水平线上，点燃酒精灯，加热时我们首先应该做什么？为什么？

反应开始，导管口有气泡冒出，是否现在开始收集？为什么？

收集满了气体，应该先移出导管，再停止加热。

现在我们需要验证这瓶气体是氧气，怎么验证？

【展示】实验步骤：

1、查：检查装置气密性

2、装：装入药品，安装仪器

3、定：固定装置

4、点：点火加热

5、收：收集气体

6、离：将导管移离水面

7、熄：熄灭酒精灯

1、2、4、5、7

学生回答：

这些物质中含有氧元素

学生回答：

生成物是否有污染、是否节省能源等

学生回答：

过氧化氢溶液，因为它的产物只有氧气和水

 向过氧化氢中加入二氧化锰的现象，向两支试管中分别加入3—5ml过氧化氢溶液,仔细观察是否有气泡产生以及产生的速率，将带火星的木条伸入两支试管的试管口，观察哪个能够复燃。 

加入二氧化锰的试管中过氧化氢放出氧气速率快，可以使带火星的小木条复燃

获得结论：二氧化锰加快了产生氧气速率

小资料

1.将反应后的二氧化锰过滤、干燥、称量，发现二氧化锰的质量不发生改变.

2.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.

至此引出催化剂的概念和催化作用，教师可对催化剂的概念进行一定的解释。

总结：

能够改变其他物质的化学反应速率，本身的质量和化学性质在反应前后不变的物质叫做催化剂。（一“变”、两“不变”）

催化剂在反应中所起的作用叫催化作用。

【投影】

展示形形色色的催化剂。

1、二氧化锰加快了过氧化氢的反应速率

 2、本身的质量和化学性质在反应前后不变

学生活动：要求学生阅读有关催化剂部分的内容，加深认识

让学生初步了解催化剂的概念

下列只有一个选项是正确的，请选出来（     ）

A、催化剂只能加快化学反应的速率。

B、一个反应只有一个催化剂。

C、过氧化氢只有加入二氧化锰才能分解。

D、催化剂不能提高产物的产量

D，催化剂不能提高产量，只能改变反应的速度。

二氧化锰

过氧化氢　　　　 水＋氧气

书写出文字表达式

从以下仪器中选取进行组装，

选择的考虑因素：药品的状态和反应条件

①试管②烧杯③锥形瓶         ④ 酒精灯  ⑤长颈漏斗 ⑥单孔橡皮塞 ⑦双孔橡皮塞 ⑧导管 ⑨分液漏斗

组合方式： 

思考：哪种最好？

组装仪器，小组合作完成

学生选择：

1、6、8

3、5、7、8

3、7、8、9

学生回答：

第二种

优点：可以控制过氧化氢溶液的滴加速率和用量，从而控制反应速率、节约药品。

让学生通过对比发现分液漏斗的优点

选择的依据：在水中溶解性和气体的密度

小资料：通常状况下,氧气不易溶于水，且不与水反应;在 0℃，1个标准大气压下，其密度为1.429g/L,空气的密度为1.293g/L。

提问：

依据老师提供的有关氧气的信息，选出适合氧气的收集方法，并给出相应理由

学生回答：

排水法和向上排空气法

排水法，因为氧气不易溶于水；向上排空气法，因为氧气的密度大于空气

培养学生提取信息并且应用信息的能力

我们一起来看一下组装好之后的装置图

【思考】：

1、用排水法收集氧气时，应如何操作？

2、用向上排空气法收集氧气时，应注意什么？

3、如何验满和检验？

学生先思考2分钟，在进行小组互述交流

学生回答：

1、a、先将集气瓶中盛满水，用玻璃片盖住瓶口，使瓶内不留有气泡，然后倒立在水槽中

b、当导管口有气泡连续、均匀产生时，再收集。

2、将导气管深入集气瓶底

3、排水法收集：瓶口有大气泡冒出，说明已满

排空气法：用带火星的小木条放到集气瓶口，木条复燃，说明已满。

检验：用带火星的小木条深入瓶内，木条复燃说明是氧气。

各小组设计制取氧气的实验步骤

教师总结：

连检装收验放检撤

连接仪器→检验气密性→装药品→收集→验满→放置→检验→撤离

如果采用向上排空气的方法，我们如何知道是否收集满了呢？

每一个化学反应的发生，都对应一定的反应原理，加热高锰酸钾的反应原理是什么？

加热

高锰酸钾       高锰酸钾+

氧气+二氧化锰

【讲解】仪器装配原则：先下后上，先左后右；

物质加热原则：先均匀，后集中

气体收集方法：

    易溶于水排气法，根据密度定上下；

    不溶微溶排水法，所得气体纯度大。 

实验注意事项

（1）试管口应略向下倾斜。

（2）铁夹应夹持在距管口1/3处。

（3）药品应平铺或斜铺在试管底部。

（4）先把导管移出水槽，再熄灭酒精灯。

（5）开始加热时不能立即收集。

（6）用高锰酸钾制氧时，试管口应放一团棉花

答：向上排空气

用带火星的木条伸到集气瓶口，若木条复燃，则已经收集满了

同学们根据自己实验桌上的实验器材，进行设计实验

二氧化锰的作用是什么？

二氧化锰是什么？

催化剂：在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身质量和化学性质在化学反应前后都没有发生变化的物质。催化剂的特点

【讲解】催化剂有“一变”“二不变”

一变：改变其他物质的速率

二不变：催化剂的质量和化学性质与反应前后保持一致

【练习】  下列有关催化剂的说法正确的是（   ）                                              A、在化学反应中加快其他物质的反应速率，而本身的质量和性质在化学反应前后均不改变的物质称为催化剂B、二氧化锰是催化剂                                           C、在化学反应中改变其他物质的反应速率，而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有改变的物质称为催化剂                                              D、要使过氧化氢溶液分解出氧气，必须加入二氧化锰，否则就不能发生分解反应

在实验室里有三种制取氧气的发生:

学生设计实验，并动手做实验

催化作用

催化剂

【展示】

1、高锰酸钾     二氧化锰

+氧气+锰酸钾

二氧化锰

2、过氧化氢        水+

                 氧气

二氧化锰

加热

3、氯酸钾        氯化钾

           +氧气

【讲解】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，叫分解反应

上节课我们学习了化合反应，化合反应的概率是什么？

区别是什么？分组讨论

分解反应：一变多

化合反应：多变一

例题：1、下列反应中属于分解反应的是(     )

A、氧化汞 → 汞 ＋ 氧气

B、碱式碳酸铜 → 氧化铜 ＋ 水 ＋ 二氧化碳

C、铁＋硫酸铜 → 硫酸亚铁 ＋ 铜

D、蜡烛＋氧气 → 水 ＋ 二氧化碳

2、下图是实验室用高锰酸钾制取和收集氧气的装置图，指出其中的五处错误

区别：分解反应的反应物是一种物质，而化合反应生成物是一种物质

思考并在教师的引导下回答问题

1、AB

2、错误如下：

1酒精灯内焰加热

2试管口倾斜向上

3铁夹夹在试管口

4试管口没有棉花

5导管伸入试管太多

1、实验室制取氧气时，不需要用到的仪器（ ）

A、铁架台B、酒精灯

B、玻璃棒D、单孔橡皮塞

2、加热下列各组物质，生成氧气速率最慢的是（ ）

A、氯酸钾

B、氯酸钾和二氧化锰

C、高锰酸钾

D、氯酸钾和高锰酸钾混合物

3、催化剂在化学反应中所起的作用是（ ）

    A、加快化学反应速率 

    B、使生成物质量增加

    C、改变化学反应速率 

    D、减慢化学反应速率

4．实验室制取氧气时，装药品的大试管口应 （ ）

    A、朝下                    B、朝上 

    C、略向下倾斜          D、略向上倾斜

5．实验室采用排水法收集氧气时，需将导气管伸入盛满水的集气瓶，这个操作应在（ ）

     A、加热固体药品前 

     B、与加热固体药品同时

     C、开始有气泡放出时 

     D、气泡连续并均匀放出时

1、B

2、A

3、C

4、C

5、D

2、完成课本上P41—P42的练习与应用

3、完成导学案上内容