第二单元 课题3制取氧气（学案+教案）

第二单元 课题3制取氧气
学习目标
1.了解实验室制取氧气的主要方法和原理
2.认识催化剂和催化作用
3.通过制取氧气并试验氧气的化学性质的实 ( http: / / www.21cnjy.com )验，初步了解通过化学实验制取新物质的的方法，体验实验过程，尝试实验成功的快乐，并学习分析实验中出现的问题。
二、前情回顾
1.氧气的物理性质？
2.氧气的化学性质？
3.完成表格
实验内容 实验现象 文字表达式 注意事项
硫在空气里燃烧
硫在氧气里燃烧
木炭在空气里燃烧
木炭在空气里燃烧
铁丝燃烧
新课预习
任务1
1.完成实验2-5填表
2.高锰酸钾制氧气的步骤、文字表达式？
3.实验过程中的注意事项有哪些？
任务2
完成38页探究并填表
催化剂的定义？
过氧化氢制氧气的文字表达式？
为该实验设计装置
任务3
催化剂的定义？特征？
分解反应的定义？
任务4
1.概括实验室制取氧气的方法
2.实验室制取气体的发生装置都有哪些？收集装置呢？
任务5
工业制氧的方法、原理？
教师备课手记 总第 11 课时
教学题目（章、节或主题） 第二单元 课题3 制取氧气
教学课型： ● 新课 实验课 习题课 实践课 写作课 其它 课时安排：2课时
教学目的要求 1.了解实验室中制取氧气的主要方法和原理。2.认识催化剂及催化作用。3.认识分解反应。4.通过探究“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用”，体验探究过程，学习综合分析实验现象并从中归纳结论的思维方法。
教学重点难点 重点：氧气的制法及实验操作。难点：催化剂的概念的理解和催化作用。
方式手段媒体 演示实验、讨论、讲授
教学过程（含教学内容、教学方法、师生互动、板书设计）
引入新课氧气在生活中有着广泛的用途，我们如何能在实验室中制得氧气呢？讲授新课提问：到目前为止，你知道从哪些途径可以获得氧气？如何选择药品？ 可以分离液态空气，加热高锰酸钾，分解过氧化氢等。选择药品原则：原料易得，产物纯净，安全环保，操作简单结论：实验室制取氧气通常用加热高锰酸钾、分解过氧化氢、加热氯酸钾的方法。课时1一、实验室制取氧气方法Ⅰ演示实验2-51.实验装置图2-142.实验步骤：①连接装置并检查装置气密性 ②把少量高锰酸钾装入试管中，并在试管口放一团棉花，用带有导管的塞子塞紧试管，将导管伸入水槽 ③根据酒精灯高度固定好试管，试管口略向下 ④点燃酒精灯 ⑤待导管口的气泡连 ( http: / / www.21cnjy.com )续均匀放出时，开始收集。当集气瓶口出现大气泡时，证明气体已集满，在水面下盖好玻璃片，将集气瓶取出，正立于桌面上 ⑥将导管撤离水槽 ⑦熄灭酒精灯，停止加热 概括为：查、装、定、点、收、离、吸 3.注意事项：①用酒精灯外焰加热 ②药品平铺试管底部 ③铁夹夹持试管三分之一处固定 ④试管口略向下倾斜 ⑤试管口放棉花团（防止高锰酸钾粉末进入导管阻塞导管） ⑥待导管口的气泡连续均匀放出时，开始收集（刚开始冒出的气泡是试管中的空气，此时收集会使收集到的氧气不纯） ⑦先撤导管，后熄灭酒精灯（防止水槽中的水回流炸裂试管）高锰酸钾是一种暗紫色的固体，它受热时，分解出氧气，同时还有锰酸钾和二氧化锰生成4.文字表达式: 高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气 KMnO4 K2MnO4 MnO2 O2方法Ⅱ38页探究 完成表格实验编号现象分析（1）带火星的木条不复燃常温下过氧化氢溶液分解缓慢，放出的氧气很少，不足以使带火星的木条复燃（2）加入二氧化锰后，带火星的木条复燃过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰，使分解加速（3）重新加入过氧化氢溶液，带火星的木条复燃氧气是过氧化氢产生的，二氧化锰只起加快产生氧气的作用结论二氧化锰可以加快过氧化氢产生氧气的反应速率，但不参加该反应文字表达式：过氧化氢 水 + 氧气H2O2 H2O O2深入探究催化剂的定义（3）步实验说明了什么问题？二氧化锰可以重复使用。如果我们继续重复步骤（3），会发现二氧化锰一直可以起作用。这也说明了在反应前后，二氧化锰的化学性质是不变的。我们在反应前后测定二氧化锰的质量，会发现在反应前后，二氧化锰的质量也不变。结论:这种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都没有发生改变的物质叫做催化剂。（一变二不变）方法Ⅲ加热混有二氧化锰固体的氯酸钾：除了不用在试管口放棉花团之外，其他均与用高锰酸钾制氧气的步骤一样。文字表达式： 氯酸钾 氯化钾+氧气 KClO3 KCl O2分解反应完成39页讨论，得到定义：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应叫做分解反应 （一变多）三、氧气的工业制法工业上常用分离液态空气的方法制取氧气。（物理变化）其原理是利用液氮和液氧的沸点不同进行蒸发分离板书设计§2.3制取氧气 一、实验室制法 二、催化剂 1. 加热高锰酸钾 三、分解反应 2. 过氧化氢分解 四、工业制法 3.加热氯酸钾拓展练习1.（佛山）有关催化剂的说法错误的是A．反应前后本身质量不变　B．反应前后化学性质不变　C．一定加快化学反应速率　D．可能减慢化学反应速率2.（南宁）下列关于氧气的说法，错误的是A.实验室制取氧气时，一定要加催化剂B.硫在氧气中燃烧，发出蓝紫色火焰C.油锅着火，可用锅盖盖灭，依据的灭火原理是隔绝氧气D.氧气能与大多数的金属、某些化合物反应，化学性质比较活泼 3.（十堰）下列有关催化剂的说法正确的是 A．在化学反应后其质量减小 B．在化学反应后其化学性质发生了变化 C．在化学反应后其质量增加 D．催化剂能改变化学反应速率4.(连云港)在实验室中利用右图装置，可以进行的实验是 ①用过氧化氢溶液与MnO2制取氧气②用KMnO4固体制取氧气③用KclO3与MnO2的混合物制取氧气④用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳气体A．①④ B. ①② C. ②③ D. ③④5.(苏州)实验室制取氧气的装置如右图所示，下列有关叙述合理的是 A．锥形瓶里加入少量MnO2粉末，分液漏斗里盛放6％双氧水 B．锥形瓶里加入高锰酸钾固体，分液漏斗里盛放蒸馏水 C．集满氧气的集气瓶从水槽里取出后倒放在桌面上 D．当发生装置中液体与固体一接触产生了气泡即刻收集中考链接1.（日照）实验室用高锰酸钾制纯净氧气时，下列做法错误的是A．在试管口放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管B．把试管口略向下倾斜固定在铁架台上C．导管口开始有气泡放出时就立即收集，防止生成的气体跑掉D．用高锰酸钾制取所需氧气停止加热时，先要把导管移出水面，然后再熄灭酒精灯2.（内江）下面是几种实验室制取气体的发生装置和收集装置。请回答下列问题：
（1）指出图中标有数字的仪器名称：① ；② 。（2）实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气时应 ( http: / / www.21cnjy.com )选用 （填字母标号，下同）发生装置，写出该反应的化学方程式 ；若要收集较为纯净的氧气最好选用 装置。（3）F是一种可用于集气、 ( http: / / www.21cnjy.com )洗气等的多功能装置。若将F装置内装满水，再连接量筒，就可以用于测定不溶于水且不与水反应的气体体积，则气体应从 （填“a”或“b”）进入F中。3．（四川）实验室可用氯酸钾或过氧化氢制取氧气。过氧化氢的分解的变化可用下式表示：用氯酸钾或过氧化氢制取氧气的实验中，都 ( http: / / www.21cnjy.com )需要加入少量二氧化锰，二氧化锰的作用是 ；若未加入二氧化锰，则反应 （选填“不能发生”或“明显减慢”） 作业布置1.(株洲）某校化学兴趣小组的同学根据实验室提供的仪器和药品，在老师的指导下从下图中选择装置进行了氧气的制备实验．（1）写出仪器a的名称：　锥形瓶　．（2）甲同学从上图中选择B、E装置的组合制取氧气，反应的化学方程式为：　2H2O22H2O+O2↑　．在用脚皮管连接装置B和E中的玻璃导管时，应先把玻璃管口　润湿　，然后稍稍用力把玻璃管插入胶皮管．收集气体前，应将集气瓶装满　水　并盖上　玻璃片　．收集氧气还可选用的装置是　C　．（3）乙同学称取一定质量的KMnO ( http: / / www.21cnjy.com )4固体放入大试管中，将温度控制在250℃加热制取O2．实验结束时，乙同学发现用排水法收集到的O2大于理论产量．针对这一现象，同学们进行了如下探究：[提出猜想]猜想Ⅰ：反应生成的MnO2分解放出O2；猜想Ⅱ：反应生成的K2MnO4分解放出O2；猜想Ⅲ：反应生成的K2MnO4和MnO2分解放出O2．[实验验证]同学们分成两组，分别进 ( http: / / www.21cnjy.com )行下列实验：第一组同学取一定质量的MnO2，在250℃条件下加热一段时间，冷却后测得MnO2的质量不变，则猜测　Ⅰ　错误；第二组同学取K2MnO4在250℃条件下加热，没有用测定质量的方法得出了猜想Ⅱ正确的结论．该组同学选择的实验方法是　将带火星的木条放入试管内　．[拓展延伸]实验发现，KClO3固体加热制取 ( http: / / www.21cnjy.com )O2的反应速率很慢，但如果将KMnO4固体与KClO3固体混合加热，则KClO3的分解速率大大加快，请说明KMnO4在KClO3的分解反应中是否作催化剂，为什么？　高锰酸钾不是催化剂，是因为加了高锰酸钾之后，产生氧气速度加快是因为高锰酸钾分解也会产生氧气，同时产生的二氧化锰对氯酸钾的分解起催化作用　．[实验反思]通过以上实验探究，你对“实验制取氧气”还想探究的问题是　氯酸钾分解的最佳温度是多少　． ( http: / / www.21cnjy.com )课时2制取氧气发散思维分析 一、氧气的实验室制法 1．药品：过氧化氢(二氧化锰)、高锰酸钾 2．反应原理 3．实验装置(发生装置、收集装置) (1)发生装置的选择依据：反应物、生成物的状态及反应条件。 ①分解过氧化氢并用向上排空气法收集氧气的装置如图2-3-1： HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" 若用排水法收集，则装置为： ( http: / / www.21cnjy.com )发生装置适用范围：利用固体和液体反应不需要加热来制取气体的所有反应。操作步骤：检查装置的气密性→加药品(先加固体，后加液体)→组装装置→收集氧气。 ②加热高锰酸钾制取氧气并用排水法收集的装置如图2-3-2： HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" 发生装置适用范围：利用固体物质加热制取气体的所有反应。操作步骤：检查装置的气密性→把药品平铺在试管底部→组装装置→均匀加热→收集氧气→(从水槽中)取出导管→熄灭酒精灯。(2)收集装置的选择依据：生成物的性质，如气体的水溶性、气体的密度等。 ①排水集气法：适用于难溶 ( http: / / www.21cnjy.com )于水或不易溶于水且不与水发生化学反应的气体。此法收集的气体较为纯净；当有大气泡从集气瓶口边缘冒出时，表明气体已收集满。如图2-3-3。 HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" ②向上排空气法： ( http: / / www.21cnjy.com )适用于相同状况下，密度比空气大且不与空气中任何成分反应的气体。操作时应注意将导管口伸到接近集气瓶底处，便于将集气瓶内的空气尽快地排尽。同时应在集气瓶的瓶口处盖上玻璃片，以便稳定气流。此法收集的气体较为干燥，但纯度较差，需要验满。如图2-3-4。 ③向下排空气法：适用于相同状况 ( http: / / www.21cnjy.com )下，密度比空气小且不与空气中任何成分反应的气体。操作时应注意将导管口伸到接近集气瓶底处，便于将集气瓶内的空气排尽。此法收集的气体较为干燥，但纯度较差，需要验满。如图2-3-5。 HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" 结论：因为氧气不易溶于水，且密度比空气大，所以可用排水法或向上排空气法收集。改进装置：（1）用排空气法收集氧气,氧气从 端进入（2）瓶内装满水,氧气从 端进入,水从 端排出。4．检验方法 将带火星的木条伸人集气瓶中，如果木条复燃，说明该瓶内的气体是氧气。 5．验满方法 ①用排水法收集时，当气泡从瓶口往外冒出时，说明该瓶内的气体己满。 ②用向上排空气法收集时，将带火星的木条放在集气瓶口处，如果木条复燃，说明该瓶内的气体已满。 6．注意问题 ①试管口要略向下倾斜，防止药品中的水分受热后变成水蒸气，再冷凝成水珠倒流回试管底部，使试管炸裂。 ②导气管伸入试管内不要太长，只要露出橡皮塞少许即可，这样便于气体导出。 ③药品不能聚集在试管底部，应平铺在试管底部，使之均匀受热。 ④铁夹应夹在距离试管口约1/3处。 ⑤要用酒精灯的外焰对准药品部位加热。加热时先进行预热，即先将酒精灯在试管下方来回移动，让试管均匀受热，然后对准药品部位加热。 ⑥用排水法收集氧气时，导管口有气泡冒出时，不宜立即收集。因为刚开始排出的是空气，当气泡均匀连续地冒出时，才能收集。 ⑦加热高锰酸钾制取氧气时，不要忘掉在试管口处放上一团松软的棉花，以免高锰酸钾小颗粒进入导气管，堵塞导气管。 ⑧实验开始前，不要忘记检查装置的气密性。 ⑨实验结束时，先把导气管从水槽中取出，再移走酒精灯，防止水倒流入试管底部炸裂试管。 ⑩收集满氧气的集气瓶要盖好玻璃片，正放在桌子上(因为氧气的密度比空气大)。板书设计 §2.3制取氧气 一、发生装置 二、收集装置 1.固液常温型 1.排空气法 2.固体加热型 2.排水法拓展练习1.实验室中用高锰酸钾制取氧气的步骤主要分以下七步，请按操作顺序，把序号填在括号内。 ( )将高锰酸钾装入试管，管口放一棉花团并塞上塞子。 ( )移开并熄灭酒精灯。 ( )点燃酒精灯，先给试管预热，再集中给药品加热。 ( )用铁架台和铁夹把盛有药品的试管固定起来。 ( )检查装置的气密性。 ( )气泡连续且均匀放出来时，收集一瓶氧气。( )将导气管从水槽内取出来。2.根据图示2-3-7装置，回答下列问题： (1)写出图中标有字母的仪器的名称：a ，b 。 (2)实验室欲制取并收集氧气， ( http: / / www.21cnjy.com )应选用装置 和装置 或装置 连接；或选用装置 和装置 或装置 连接(填装置编号)。制取氧气反应的文字表达式为 ； 。如果用向上排空气法收集氧气并要检验氧气是否收集满，则应将带有火星的木条放在 。 HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" 中考链接1.（菏泽）化学实验是学习化学的基础，请根据如图回答问题：（1）如图甲是实验室制取氧气的装置，用来加热的仪器名称是　酒精灯　，该反应的化学方程式是　2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑　；为防止水倒流，实验结束时应进行的操作为　先移导管，后熄灭酒精灯　，图中的收集装置还可以收集的气体有　氢气（或甲烷、一氧化碳）　（填写一种）．（2）如图乙将带火星的木条伸到盛有氧气的集气瓶中，可观察到的现象是　带火星的木条复燃　，说明氧气　能够支持燃烧　。作业布置2-3-8是某学生设计的在实验室里利用加热高锰酸钾固体并用排水法收集氧气的装置图。 HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" (1)指出图中6处主要错误，并用简要的文字叙述改正方法。 (2)改正后进行有关实验，请写出试管里的物质发生反应的文字表达式： 。 (3)若收集完氧气后，为防止水倒流进入热的试管，炸裂试管，正确的操作顺序是 。
讨论、思考题、作业
参考资料
教学反思
二氧化锰