人教版化学九年级上册 2.3 氧气的制取 教学设计

靖边县
课堂教学教案
JINGBIANXIANXIMAWANZHONGXUEKETANGJIAOXUEJIAOAN
教学内容
课题3
氧气的制取
设
计
者
白怀龙
课时设计
2课时
设计日期
教学目标
知识与能力
1.了解实验室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.练习连接仪器的基本操作，动手制取氧气；3.认识分解反应、催化剂及催化作用。
过程与方法
1.学习反应原理决定实验装置，气体的性质决定气体的收集方法和验满方法；2.学会边实验、边讨论的方法，在活动中激发学习兴趣，在兴趣中提出问题、分析问题、解决问题；3.学习运用观察、实验等方法获取信息，从而提高对实验进行分析、思考的能力。
情感价值观
1.通过实验装置的美对学生进行美育教育；
2.保持对化学实验的浓厚兴趣，从而激发学生学习化学的自觉性和积极性；3.逐步认知用实验去验证化学理论，从而知道化学是一门以实验为基础的课程，学化学离不开做实验。
教学重点
氧气的制法及实验操作。
教学难点
催化剂的概念及催化作用。
教学活动过程设计
第一课时
制取氧气的原理知识回顾
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？
[学生回答]
1．把带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，说明集气瓶中是氧气。
2.
把燃烧的木知分别伸入3个集气瓶中，若木知燃无什么变化则是空气；若木知燃烧更旺盛则是气气；若木条熄灭则是氮气。
3．氧气的重要用途体现在供给呼吸和支持燃烧两个方面。如：登山、潜水、医疗、宇航等。推进新课既然氧气具有如此重要的用途，那么你一定很想知道氧气足如何制得的，这节课我们就来学习氧气的制取。
[板书]课题3
制取氧气
[介绍]本节课我们主要学习氧气的实验室制法，在实验室里常采用分解过氧化氢溶液或加热高锰酸钾的方法制取氧气。首先我们学习分解过氧化氢溶液来制取氧气这种方法。
[板书]一、分解过氧化氢溶液制取氧气
[实验](实验2—5，可由投影仪打出实验内容)
1．在试管中加入5
mL5％的过氧化氢溶液，不作加热，把带火星的木条伸入试管，观察木条是否复燃？
2．微微加热装有过氧化氢溶液的试管，有什么现象发生 把带火星的木条伸入试管，观察发生的现象。
3．在另一支试管小加入5
mL5％的过氧化氢溶液，并加入少量二氧化锰，把带火星的木条伸入试管，观察发生的现象。
[注意]实验时要引导学生认真观察并进行思考。
[实验现象]
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．加热过氧化氢溶液时，带火星的木条复燃，说明过氧化氢溶液受热时能产生氧气。
3．不加热，但在过氧化氢溶液中加入二氧化锰，带有火星的木条复燃，说明在常温下过氧化氢溶液遇到二氧化锰时会产生氧气。
[问题]过氧化氢溶液与二氧化锰反应时，二氧化锰是不是一种反应物 如果是，为什么没有二氧化锰，加热过氧化氢同样也能产生氧气
[老师]这个问题问得真及时，这也正是我想问大家的，二氧化锰到底是不是一种反应物呢
[提问]什么叫反应物
[回答]参加反应的物质。
[提问]一个化学反应发生的时候，是不是某一种反应物可以有也可以无呢
[回答]不，必须有。
[总结]任何一个化学反应发生的时候。反应物必须存在。而在用过氧化氧溶液制取氧气这个实验中，有二氧化锰不加热即可产生氧气，没有二氧化锰加热过氧化氢溶液也能产生氧气，可见二氧化锰不是一种必须有的物质，它也就不是一种反应物。
[问题]二氧化锰到底是一种什么物质 它在这里起什么作用
[老师]为了问答大家这个问题，我们再来做一个实验进行探讨，人家注意观察现象并进行思考。
[实验2—6]待实验2—5，3的试管中没有气泡时，重新加入过氧化氢溶液，观察发生的现象。
[现象]本已不产生气泡的试管，重新加入氧化氢溶液不进行加热，仍有气泡产生，用带火星的木条进行检验，带火星的木条进行检验，带火星的木条能够复燃，说明产生的气体还是氧气。
[说明)此实验可以重复多次进行。
[提问]这种现象说什么？
[回答]说明在用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时，二氧气锰可以重复使用。
[讲解]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？
科学家们经过料确的实验，得出了“二氧化锰在反应前后质量未变”的结论。
[设问]他们是怎样得出这个结论的呢
[学生看书回答]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。
[设问]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 谈谈你的看法。
[回答]没有加入二氧化锰时，过氧化氢溶液需要加热才能产生氧气，而加入二氧化锰后，过氧化氢溶液在常温下就能迅速产生氧气，可见二氧化锰起了一个加快化学反应速率的作用。
[总结]回答得很好，化学上我们把二氧化锰这种改变化学反应速率的作用叫催化作用，而把能起催化作用的物质叫该反应的催化剂。如二氧化锰就是过氧化氢分解反应的催化剂。
[讲解并板书]
1．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。
2．催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用。
[问题]在用过氧化氢溶液制取氧气的实验中，二氧化锰这种催化剂起了加快化学反应速率的作用，是不是所有化学反应的速率都需要加快 所有的催化剂都起加快反应速率的作用呢
[学生议论]
[代表回答]不是所有的化学反应速率都需要加快，如钢铁的生锈，食物的变质，我们就希望它发生得越慢越好。
[设问]是不是催化剂就只能加快化学反应的速率呢 它能不能减慢化学反应的速率
[教师讲解]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；食用油脂里加入一些催化剂可以有效地防止酸败。所以催化剂的概念中说催化剂能“改变”其他物质的化学反应速率，而不是片面地说成“加快”。
[补充]能加快化学反应进行的催化剂一直是科学家们致力研究的，因为它对人类发展的意义更大。
[介绍]催化剂在化工生产中具有重要而广泛的应用，许多反应需要借助于催化剂才能进行或者很快地进行。例如，在化肥、农药、多种化工原料的生产过程中都要用到催化剂，在汽车尾气处理、酿造工业和制药工业中也要用到催化剂，生物体内存在的各种各样的酶其实都是起催化剂的作用。
[幽你一默]催化剂这种帮助其他反应顺利进行的作用与我们举行的各种活动中善于活跃气氛的同学很有相似之处。那么，你是否愿意在我们的各种活动中作“催化剂”呢
[转折]通过上面的实验并讨论、总结可知二氧化锰不是一种反应物，而是一种催化剂。如果我们要把实验室用过氧化氢制取氧气的这个反应用文字表示出来，二氧化锰应写在什么位置呢
[讲解]二氧化锰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，所以二氧化锰应写在箭头的上方。
[板书]3．过氧化氢水+氧气。
[过渡]实验室制氧气的方法是否仅此一种呢 非也。实验室可用多种方法来制取氧气，下面，我们就来介绍实验室制取氧气的另两种方法——加热氯酸钾或高锰酸钾制取氧气。
[板书]二、加热氯酸钾、高锰酸钾制取氧气
[教学情景]展示一些高锰酸钾，让学生观察它的颜色和状态，并描述。
[生]高锰酸钾是—种暗紫色的固体。
[介绍]大家对于高锰酸钾其实并不陌生，医院里常用的紫药水，事实上就是高锰酸钾和水形成的溶液。它具有杀菌、消毒的作用。
[讲解]通过预习大家知道，高锰酸钾在加热的情况下能分解出氧气，同时生成锰酸钾和二氧化锰。这个实验下一课我们专门安排有实验探究，所以这里就不做实验了。我们一起把这个反应表示出来。[板书]1．高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气。[分析]
[讨论]用加热过氧化氢和加热高锰酸钾制取氧气的反应与化合反应有什么不同
[讨论结果]
1．化合反应是由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应。可表示为A+B→AB。
2．本节课所学制氧气的两个反应都是由一种物质生成两种或两种以上物质的反应，不属于化合反应。
[讲解]化学上，我们把这种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。
[板书]2．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。
[提问]化合反应可表示为A+B→AB，那么分解反应该如何表示呢
[回答]分解反应可表示为AB→A+B。
[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”。
[说明]分解反应和化合反应一样，都是化学反应中的常见类型，我们以后还会经常遇到。
[设问]世界上的物质千千万万，如果我们一种一种地去学，穷尽我们的毕生之力是否能学完呢
[学生]不能。
[承接]若我们采用分类的方法来学，就简单得多了，它可以起到事半功倍的效果。
[提问]大家回顾一下，前面我们学到过哪些有关分类的方法
[回答]按照物质的成分可以把物质分为纯净物和混合物，按照反应物和生成物的种类可以把化学反应分为化合反应和分解反应等等。[小结]利用分类的方法来学习化学，这也是我们所走的一条捷径，今后我们还将分类学习更多的化学知识。所以遇到一些相关知识时，大家要注意进行归类。［过渡］同学们都知道，氧气的作用很大，但实验室中制取的氧气的量很小，而我们所用的氧气一般是从工业上制取的，那么工业上是怎样制取氧气的呢？［指导阅读］请同学们阅读P17页并思考工业上是用什么方法制取氧气的。［板书］二、氧气的工业制法（物理变化） 1．分离液态空气制氧气学生看有关资料并思考讨论归纳小结。组分氮气氧气二氧化碳氩气氖气氦气沸点（℃）-195.8-183.0-78.4-185.7-245.9-268.9根据以上数据，通过分析可以得出：（二氧化碳、水蒸气和粉尘已预先除去）将空气先加压降温至-200℃，空气变成
态。具体过程：2.膜分离法制氧气（学生根据课本自主学习）空气富氧膜富氧空气含氧80%以上[讨论]工业制氧是物理变化还是化学变化？为什么？[小结]工业制氧是物理变化。因为这里只是利用各种成分的沸点不同，把空气中的氧气从液态空气中分离出来
[课堂总结]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和加热高锰酸钾两种方法。在用过氧化氢溶液制取氧气时，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，我们还知道用过氧化氢和高锰酸钾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、分解过氧化氢溶液制取氧气
1.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。
2.催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用。
3.文字表达式：过氧化氢
水+氧气。
二、加热高锰酸钾制取氧气
1.文字表达式：
高锰酸钾
锰酸钾+二氧化锰+氧气。
2.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。
特点：一变多。表示：AB→A+B。三、氧气的工业制法1.分离液态空气制氧气2.膜分离法制氧气第二课时
制取氧气的装置和操作知识回顾写出实验室制取氧气的三个反应原理。导入新课
知道了制取氧气的反应原理后，这节课我们来学习如何选择制取气体的反应装置。
推进新课[分析]实验室制取气体的反应装置由两部分组成，即发生装置和收集装置。选择装置发生装置：选择依据是反应物的状态和反应条件图一：适合于固体（液体）与液体反应，不需加热
图二：适合于固体在加热条件下制取气体。
[提问]现在我们还不能完成制取气体的实验，谁能知道还有什么问题没有解决呢？[回答]还要确定收集装置[讨论]根据什么来确定收集装置收集装置：选择的依据是气体的密度和溶解性。
排水法（气体不易溶于水且与水不发生反应）向上排空气法（气体的密度比空气的大且不与空气反应）（1）收集方法
排空气法
向下排空气法（气体的密度比空气的小且不与空气反应）（2）收集装置图
排水法
向上排空气法
向下排空气法[过渡]确定了收集装置后，我们重点学习用过氧化氢溶液制氧气的原理和步骤。一、过氧化氢溶液制氧气的原理和步骤（1）药品：过氧化氢溶液（无色液体）、二氧化锰（黑色固体）（2）反应原理：过氧化氢
水+氧气。
（3）
实验装置图：
（4）实验步骤①检查装置的气密性。方法：现在长颈漏斗或分液漏斗中注入水，且液面要没过长颈漏斗末端防止气体从漏斗中逸出，将导管的末端放入水中，双手捂住锥形瓶，看导气管口是否有气泡冒出，如果有气泡冒出，且放开手后导管中有一段水柱，说明气密性良好。②向锥形瓶中加入二氧化锰固体。③塞好带有长颈漏斗（或分液漏斗）和导管的双孔塞。④向长颈漏斗（或分液漏斗）中加入过氧化氢溶液。⑤用排水集气法收集气体。[拓展]
①A装置为最简易的装置，但是不便于随时添加液体药品。
A
B
C②B装置和C装置中分别使用了长颈漏斗和分液漏斗，便于随时添加液体药品。③使用B装置时，要注意长颈漏斗的下端要伸到液面以下，以防止产生的气体从长颈漏斗口逸出。④C装置可以利用控制滴液的快慢，节约药品，也便于控制反应。
二、实验室用高锰酸钾制取氧气的步骤及注意事项1.药品：高锰酸钾（暗紫色固体）
2.反应原理：高锰酸钾
二锰酸钾+二氧化锰+氧气。3.实验装置图4.操作步骤步骤注意事项（1）查：检查装置的气密性原理：根据气体热胀冷缩操作：先把导管一端浸入水里，再把两手紧贴容器的外壁，若导管口有气泡冒出，放开手后，导管中有一段水柱，说明气密性良好。（2）装：将药品装入试管在试管中装入少量高锰酸钾，并在试管口放一团棉花，以防止加热时，生成的气体把试管内的固体带到导管中，堵塞导管。（3）定：将试管固定在铁架台上铁夹夹在离试管口约1/3处。试管口要略向下倾斜，防止冷凝后的水倒流至受热的试管底部，使试管破裂；试管内的导管稍伸出胶塞即可，便于气体导出。（4）点：先预热，后对药品加热先让试管均匀受热；然后对准药品部位用外焰加热（5）收：收集氧气集气瓶充满水后倒放入水槽中，收集气体时；当有气泡均匀、连续放出时用排水法进行收集，否则收集的气体不纯；收集满的集气瓶瓶口应盖上玻璃片，正放在桌上，是因为氧气的密度大于空气的密度，正方可减少气体逸散。（6）撤：收集完毕，将导管撤离水槽实验结束时，应先将导管撤离水槽，最后熄灭酒精灯，如果先熄灭酒精灯，试管内气体温度降低，压强减小，水槽中的水倒流，炸裂试管（7）熄：熄灭酒精灯用灯帽盖灭。5.验满方法：排水法——集气瓶口处有较大气泡冒出，证明已满。向上排空气法——用带火星的木条放在集气瓶口处，木条复燃，证明已满。
[课堂小结]通过本节课的学习，知道了实验室制取一种气体的操作步骤和注意事项，为我们以后学习其他气体的制取奠定了基础
作业设计
习题1.3.4
教学后思
备注：教案要能体现使用痕迹，教学反思手写完成。
二氧化锰
加热
二氧化锰
二氧化锰
第
1
页
共
12
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