仁爱版九上化学 学生实验 实验2 氧气的实验室制取与性质 教案

实验２氧气的实验室制取与性质
【教学目标】
知识与技能：
1．知道实验室制取氧气的反应原理和方法。
2．了解连接仪器装置，学习气体的收集方法。
3．掌握实验室制取氧气的反应原理和方法。
过程与方法：
1．通过阅读分析课文，培养学生归纳整理化学资料、提取重点和找出知识间内在联系的能力。
2．运用科学实验探究的方法来得出结论。
情感、态度与价值观：
1．引导学生从现实生活的经历与体验出发，激发学生对化学学科的兴趣。
2．通过自身参与科学实验探究过程，认识到科学探究需要严谨的态度。
【教学重难点】
1．了解连接仪器装置，学习气体的收集方法。
2．知道实验室制取氧气的反应原理和方法。
3．培养独立思考、加工信息的能力。
【教学过程】
一、导入
今天这节课我们主要学习氧气的实验室制取与性质，教师板书课题：氧气的实验室制取与性质。
二、新课讲授
（一）知识点一：实验原理。
（1）
（2）物理性质：在通常状况下，O2为无色无味的气体。在标准状况下，O2的密度（1.429g/L）比空气的平均密度（1.293g/L）大。不易溶于水（每升水溶解O2约30mL）。所以通常采用排水法收集氧气。
（3）化学性质：氧气的化学性质很活泼。它不仅可以助燃，而且在点燃或高温条件下可以和大多数金属、非金属发生反应，放出大量热。氧气能支持燃烧，所以物体在纯氧中燃烧非常剧烈，可以产生很高的温度。
（二）知识点二：实验用品
（1）药品：高锰酸钾、木炭、硫粉、细铁丝（可从石棉网上抽取）、澄清石灰水、棉花团等
（2）仪器：铁架台（带铁夹）、大试管、烧杯、酒精灯、带玻璃导管的单孔橡胶塞、水槽、集气瓶、药匙、燃烧匙、坩埚钳
（三）知识点三：实验步骤
1．制取氧气
用高锰酸钾制取：
（实验室制取氧气装置图）
（1）用带有导管的橡皮塞塞紧试管，并检查装置是否漏气，不漏气的装置才能进行实验。拔开橡皮塞，在试管里放进约15克高锰酸钾。用一团棉花放在靠近试管口的地方，以防止加热时高锰酸钾粉末进入导管。然后把带有导管的塞子塞紧试管口。
（2）将6个集气瓶分别盛满水，并用玻璃片盖住瓶口。盖瓶口时，先盖住一小部分，随后推动玻璃片把瓶口全部盖住（注意不要让瓶口水面处留有气泡）。
然后把盛满水的瓶子连同玻璃片一起倒立在盛水的水槽内。
（3）给试管加热。先使酒精灯在试管下方来回移动，让试管均匀受热，然后对高锰酸钾所在的部位加热。
导管口开始有气泡放出时，不宜立即收集，当气泡连续地并比较均匀地放出后，再把导管口伸入盛满水的集气瓶里。等瓶子里的水排完以后，在水面下用玻璃片盖住瓶口。小心地把瓶子移出水槽，正放在桌子上。用同样的方法再收集两瓶氧气（其中一瓶留有少量水）。　
注意：停止加热时，先要把导管移出水面，然后再熄灭酒精灯仔细观察收集到的氧气的颜色。
用此方法制取氧气的缺点是高锰酸钾的效率太低。
（4）用双氧水制取氧气
首先准备6只集气瓶，装满水后用毛玻璃片横切瓶口，盖住以不留水泡为度（可将集气瓶倒置检验气密性），然后依次倒置于水槽中。装置如上图，在离心瓶中装入0.5gMnO2，烧瓶上放一分液漏斗，分液漏斗中装入20mLH2O2，(V(H2O2):V(H2O))。反应时要注意滴加H2O2的速度，放的过慢，反应太慢；过快则因反应剧烈而引起爆炸事故。待出现连续气泡时，用排水法于集气瓶中收集氧气，如此连续收集6瓶，备用。
用过氧化氢制取氧气的实验中，说在常温下，过氧化氢产生很少的氧气，不能使带火星的小木条燃烧，但加入催化剂后可迅速产生大量的氧气，该方法清洁无污染，产物是氧气和水，应推广使用。
（四）知识点四：试验氧气的化学性质
（1）木炭在氧气里燃烧
①用坩埚钳夹取一小块木炭在酒精灯的火焰上烧到发红，插入盛有氧气的集气瓶（由瓶口向下缓慢插入）。观察木炭在氧气里燃烧的现象。
②燃烧停止后，取出坩埚钳，往集气瓶里加少量澄清石灰水，振荡。有什么现象发生？
（2）铁丝在氧气里燃烧　
取几根纱窗细铁丝，擦去表面铁锈或油漆，拧成一束呈螺旋形绕在一根火柴上。点燃火柴，待火柴临近烧完时缓慢插入盛有氧气的集气瓶（集气瓶里装有少量水）。观察铁丝在氧气中燃烧的现象。
（五）知识点五：实验应注意的事项
（1）KClO3、MnO2和KMnO4若含有可燃物，在高温加热时会出现事故。因此在使用前要进行检查。其方法是：取少量药品放入洁净试管中加热，如果发现有火星出现，这种药品是不纯净的，不可使用。若要使用，必须先做处理。KClO3可通过重结晶办法提纯，MnO2可灼烧。
（2）学生实验若使用KClO3，一定要注意避免学生误将红磷当MnO2，否则会酿成强烈的爆炸事故，故本次实验取消了使用KClO3制取氧气。
（3）30%的H2O2对皮肤有强烈的腐蚀作用，操作时应戴上防护手套。H2O2在Ph=4时最稳定。炭粉及尘埃都能使H2O2分解，在碱性溶液中分解最快。为防止H2O2分解，保存时可加入少量磷酸作为稳定剂，并贮存在不透明的塑料瓶中。使用时可加入少量碱。
（4）收集氧气时，待气泡均匀冒出时，才开始收集，因刚开始冒出的是试管中原有的空气，待那些气泡排完然后开始收集，方可得到较纯的氧气。
（5）做O2性质实验时，燃烧物一定要放置于集气瓶中央，切勿靠近瓶壁，以防集气瓶炸裂。
（六）知识点六：实验记录
阅读课本，并完成“实验室制取氧气实验”。
大家看课本，并完成练习
三、巩固练习
1．下面是实验室加热高锰酸钾制取氧气并用排水法收集的主要操作步骤：
①点燃酒精灯，先使试管受热均匀，然后对准试管中的药品部位加热；
②将药品装入试管，用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管；
③收集完毕，将导管从水槽中取出；
④检查装置的气密性；
⑤用排水法收集氧气；
⑥将试管固定在铁架台上；
⑦熄灭酒精灯。
正确的操作顺序是_____。
2．下列变化中，属于分解反应的是（）。
A．铁在氧气中燃烧
B．加热过氧化氢
C．蜡烛燃烧
D．加热高锰酸钾
3．某气体既能用排水法收集，又能用向上排空气法收集，则该气体具有的物理性质是（）
A．难溶于水，密度比空气密度大
B．难溶于水，密度比空气密度小
C．易溶于水，密度比空气密度大
D．易溶于水，密度比空气密度小
四、课堂小结
1．教师请学生回顾总结本节课的知识要点，谈一谈收获。
2．教师总结：今天，我们主要学了实验室制取氧气的步骤、注意事项等内容，课后同学们查找一下这些内容的相关材料，拓展自己的知识面。