《氧气的实验室制取与性质》
一、教学目标
知识与技能:
掌握实验室制取氧气的主要方法:加热高锰酸钾法。
理解实验原理,能正确书写相关化学方程式。
学会气体的收集方法,如排水法和向上排空气法。
认识氧气的化学性质,包括助燃性和氧化性。
过程与方法:
培养学生观察化学实验现象的能力。
提高学生分析问题和解决问题的能力。
锻炼学生实验操作的技能,包括仪器的使用和实验步骤的掌握。
情感态度与价值观:
激发学生对化学学习的兴趣和好奇心。
培养学生科学严谨的实验态度和合作精神。
增强学生的安全意识和环保意识。
二、教学重点和难点
教学重点:
实验室制取氧气的操作步骤和注意事项。
氧气的收集方法和验满方法。
教学难点:
理解高锰酸钾分解产生氧气的化学原理。
准确观察和描述氧气与不同物质反应的现象。
三、教学准备
高锰酸钾、木炭、铁丝、火柴、酒精灯、试管、试管夹、水槽、集气瓶、玻璃片、坩埚钳等。
四、教学过程
复习提问:
在开始新的课程内容之前,教师首先回顾上节课关于氧气物理性质的知识点,如氧气的无色、无味、气态特征,以及其密度相对于空气略大、不易溶于水的特性。随后,教师向学生提问:“根据我们之前的学习,氧气在日常生活和工业生产中有哪些重要用途?”学生思考并回答,如呼吸、燃烧、钢铁冶炼等。
情境导入:
教师展示一张医院中氧气瓶和患者使用氧气的图片,引起学生的注意。教师继续提问:“医院是如何获得这些氧气的呢?它们是直接从空气中提取的吗?”学生对此表示好奇。教师借此机会引出本节课的主题:“实际上,医院等场所使用的氧气很多是通过实验室方法制取的。今天我们就来学习如何在实验室中制取氧气。”
讲授新课:
教师介绍实验室制取氧气的一种常用方法——加热高锰酸钾法。首先展示高锰酸钾的化学式、颜色和晶体形态,说明其是一种强氧化剂。接着展示试管、酒精灯、铁架台等实验器材,并简要介绍它们的用途。
教师演示实验操作步骤,每一步都详细解释其目的和注意事项:
a. 组装仪器:正确连接各个部分,确保装置气密性良好,防止气体泄漏。
b. 装入药品:将高锰酸钾装入干燥洁净的试管中,并在试管口放置一团棉花,防止高锰酸钾粉末进入导管。
c. 固定试管:将试管固定在铁架台上,调整试管口略向下倾斜,防止冷凝水回流到热的试管底部,炸裂试管。
d. 加热:点燃酒精灯,先预热试管,再对准高锰酸钾部位集中加热。
e. 收集气体:当气泡连续并均匀冒出时,开始用排水法收集氧气,因为氧气不易溶于水。
f. 验满与存放:当集气瓶内的水被完全排出时,表示氧气已收集满。将集气瓶移出水面,正放在桌面上,因为氧气的密度比空气大。
学生观察教师的演示过程,记录关键步骤和操作要点。
实验探究:
学生分组进行实验,按照教师的指导步骤亲自制取氧气。教师在此过程中巡回指导,确保学生操作规范、安全。学生尝试使用排水法和向上排空气法两种方法收集氧气,并学习如何检验氧气是否收集满。
接着,教师演示氧气与木炭、铁丝的反应实验。学生观察并记录实验现象,如木炭在氧气中燃烧更旺、发出白光;铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射。这些实验现象帮助学生直观地理解氧气的助燃性和氧化性。
课堂小结:
在课程结束前,教师总结实验室制取氧气的步骤和注意事项,强调实验安全的重要性。同时回顾氧气的化学性质,特别是其助燃性和氧化性在日常生活和工业生产中的应用。通过这样的课堂小结,帮助学生巩固本节课的知识点,并建立起与现实生活的联系。
五、课后反思
教学效果:学生基本掌握了实验室制取氧气的方法和氧气的性质,能够独立完成实验操作。
学生的观察能力和实验技能得到了锻炼和提高。
存在问题:部分学生在实验操作中不够规范,需要加强实验技能的训练。
个别学生对实验原理理解不够深入,需要课后进行辅导和巩固。
改进措施:增加实验操作训练的课时,提高学生的动手能力。
加强对实验原理的讲解和讨论,帮助学生深入理解。
鼓励学生进行课外探究和阅读,拓展化学知识面。