制取氧气
教学目标
1.知识与技能
(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.过程与方法
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.情感态度与价值观
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。
教学重点:氧气的制法及实验操作。
教学难点:催化剂的概念的理解和催化作用。
教具准备:5%的过氧化氢溶液、二氧化锰、高锰酸钾大试管(3支)、木条、酒精灯、天平、火柴、棉花、塞子(带导管)、集气瓶(2个)、毛玻璃片、水槽、铁架台、坩埚钳、小烧杯、火柴。
课时分配:2课时 第一课时 制取氧气的原理
教学过程
知识回顾
1.如何检验一瓶无色气体是氧气?
2.如何鉴别三瓶无色气体:空气、氧气、氮气?
3.根据氧气的性质说明氧气有什么重要用途?
一、氧气的实验室制法
[演示] 实验2-5
(一)、用高锰酸钾在加热的情况下分解制氧气
高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气
KMnO4K2MnO4+MnO2+O2
(二)、用过氧化氢分解制氧气
[演示]1.在试管中加入5 mL 5%的过氧化氢溶液,把带火星的木条伸入试管,观察木条是否复燃?
2.向上述试管中加入少量二氧化锰,把带火星的木条伸入试管,观察木条是否复燃?
3.待上述试管中没有现象发生时,重新加入过氧化氢溶液,并把带火星的木条伸入试管,观 察木条是否复燃?待上述试管中又没有现象发生时,再重复上述操作。
现象:1.不加热过氧化氢溶液时,带火星的木条不能复燃,说明没有氧气放出。
2.加入少量二氧化锰时,带火星的木条复燃,说明二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率。
3.带火星的木条复燃,说明二氧化锰的化学性质不变。
结论:二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率而自身化学性质不变。
[分析] 说明在用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时,二氧化锰可以重复使用。 既然二氧化锰可以重复使用,说明在反应前后它的化学性质没有改变,那么它的质量有没有改变呢?科学家们经过精确的实验,得出了“二氧化锰在反应前后质量未变”的结论。
提示:在实验前用精密的天平称量二氧化锰的质量,实验后把二氧化锰洗净、干燥,再称量,比较反应前后二氧化锰质量,发现没有变化。
[提问] 既然二氧化锰的质量和化学性质都没有变化,那么它在这里到底起一个什么作用呢
催化剂(又叫触媒):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
催化作用:催化剂在化学反应中所起的作用
催化剂的三大特点:①改变化学反应速率(可加快或减慢)
②反应前后质量不变
③反应前后化学性质不变
过氧化氢水+氧气
H2O2H2O+O2
(三)、 在二氧化锰的催化下,加热氯酸钾分解出氧气
3.氯酸钾氯化钾+氧气
KClO3 KCl+O2
二、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。
[总结] 简单地讲,化合反应的特点是“多变一”,分解反应的特点是“一变多”。
[课堂练习] 1.可用于实验室制取氧气的药品是( )
A.空气 B.过氧化氢和二氧化锰
C.二氧化碳 D.二氧化锰
2.实验室制取氧气时,必须满足的条件是( )
A.使用催化剂 B.用含氧的物质作反应物
C.用排水法收集 D.用燃着的火柴检验是否收集满
答案:1.B 2.B
[课堂小结]通过本节课的学习我们知道,实验室制取氧气通常用分解过氧化氢溶液、加热高锰酸钾、加热氯酸钾和二氧化锰的混合物三种方法。在用过氧化氢溶液和氯酸钾制取氧气时,通常用二氧化锰作催化剂,它在这里起催化作用。通过对比化合反应,我们还知道制取氧气的反应都属于分解反应。同时还告诉我们要学会用分类的方法来学习化学。
板书设计
课题3 制取氧气
一、实验室制氧气
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
催化作用:催化剂在化学反应中所起的作用
1.过氧化氢水+氧气
2.高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气
3.氯酸钾加热氯化钾+氧气
二、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
布置作业
1.上册课本P42习题1
2.实验室用过氧化氢溶液与二氧化锰固体混合可得到一种气体,在此反应的前后,二氧化锰固体的质量( )
A.变大 B.变小 C.先变大后变小 D.不变
3.下列有关催化剂的说法中错误的是( )
A.催化剂可以改变其他物质的化学反应速率 B.在反应前后催化剂的质量没有改变
C.在反应前后催化剂的化学性质没有改变 D.催化剂就是二氧化锰
答案:2.D 3.D
第二课时 制取氧气的装置和操作
教学过程
一、实验室用用高锰酸钾制取氧气
1、实验原理:高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气
KMnO4K2MnO4+MnO2+O2
2、发生装置:固体在加热条件下制取气体。固+固气
3、收集装置。
方法一:排水法,氧气不易溶于水;
方法二:向上排空气法,氧气的密度比空气的密度大。
4、验满:排水法:集气瓶外有气泡冒出。
向上排空气法:用带火星的木条置于集气瓶口,木条复燃。
5、实验步骤:(查、装、定、点、收、离、熄,谐音为“茶庄定点收利息”)
(1).检查装置的气密性:连好装置,将导管的一端浸入水中,用手紧握试管,水中的导管口有气泡冒出。松开手后,导管内出现一段水柱。证明装置不漏气
(2).装药品。
(3).固定仪器;A组装顺序: 先下后上,从左到右。
B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。
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。
(4).给试管加热:先预热,再集中加热。
(5).收集气体,用排水法收集时:导管口开始有气泡放出时,不宜立即收集(为什么 ),当气泡连续地并比较均匀地放出时,再把导管口伸入盛满水的集气瓶里。
(6).①如果用排水法收集,要先把导管移出水面,再熄灭酒精灯。(防止水槽中的水倒流,炸裂试管)
②如果用向上排空气法收集,要验满,验满的方法:将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,证明已满。
二、实验室用用高锰酸钾制取氧气
1、实验原理:过氧化氢水+氧气
H2O2 H2O+O2
2、发生装置:固体和液体在不加热条件下制取气体。固+液→气
3、检查装置的气密性:连好装置,用铁夹夹住橡胶管,往长颈漏斗内注水,漏斗内形成稳定的水柱,表明装置气密性好。
4、优点:①、不需加热,操作简单;
②、可控制反应速率;
③、产物是水,无污染。
三、氧气的工业制法
分离液态空气制氧气:利用液氮的沸点(—196℃)比液氧的沸点(—183℃)低,氮气先从液态空气中蒸发出来,剩下的主要是液氧。
[思考] 这个变化属于什么变化?为什么?
[回答] 从空气中分离氧气并没有生成新物质,而没有新物质生成的变化属于物理变化。
板书设计
制取氧气的装置和操作
一、实验室用用高锰酸钾制取氧气
1、实验原理
2、发生装置
3、收集装置①排水法 ②向上排空气法
4、验满
5、实验步骤: 查、装、定、点、收、离、熄
二、氧气的工业制法
分离液态空气制氧气
布置作业
1.上册课本P42页习题2、3、4
2.某气体既能用排水法又能用向下排空气法收集,则该气体应具有( )
A.易溶于水,密度比空气小 B.难溶于水,密度比空气小
C.易溶于水,密度比空气大 D.难溶于水,密度比空气大
3.以下对用排水法收集满氧气的集气瓶处理正确的是( )
A.将集气瓶从水中提起后,用玻璃片盖住瓶口,瓶口向上正放在桌上
B.在水面下用玻璃片盖住瓶口,一起拿出水面,然后正放在桌上
C.将集气瓶从水中提出,倒立在桌上
D.将集气瓶仍然留在水槽中,用时再取出来
答案:2.B 3.B
教学反思
本课题是学生第一次亲自动手制取物质,要求规范的操作对以后的实验教学至关重要。在实验中学生都比较感兴趣,并能按照操作规定制取氧气。结合前面的学习验证氧气的性质都有明显的现象。在一定程度上激发了学生动手实验的欲望。
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