人教版九年级上册 第二单元 课题3 制取氧气（第二课时）教案

课题3 制取氧气（第二课时）
【教学目标】
1．知识与技能：掌握实验室分解过氧化氢制取氧气的内容，了解催化剂和催化作用。
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。
3．情感态度与价值观：激发学生学习化学的兴趣和探究的欲望，培养学生的创新意识。
【教学重点】
分解过氧化氢制取氧气的探究
【教学难点】
对催化剂和催化作用的理解
【教学方法】
演示实验、讲授法
【课前准备】
过氧化氢溶液、二氧化锰、试管、木条、铁架台、带导管的橡胶塞
【教学过程】
一、复习引入
高锰酸钾制取氧气的符号表达式？实验装置以及注意事项？
今天我们来学习实验室制取氧气的第二种方法，分解过氧化氢制取氧气。
二、新课讲授
我们用到的药品是过氧化氢溶液，（展示药品）它是过氧化氢溶于水形成的，俗称双氧水，过氧化氢溶液的主要成分是过氧化氢，化学符号是H2O2，观察过氧化氢溶液的颜色状态，无色液体。
同学们现在仔细看一下装有过氧化氢溶液的瓶内有什么现象？有小气泡，其实这是过氧化氢在常温下缓慢分解产生的氧气，但是在常温下速率比较慢，如果我想在短时间内制取大量的氧气应该怎么办呢？老师这里有一种神奇的药品可以帮助我们，是什么呢？二氧化锰，上节课我们已经知道了二氧化锰的化学符号，MnO2，大家观察二氧化锰的颜色状态，黑色固体。
二氧化锰在这个反应中起到了什么作用呢？我们设计三组对比实验来研究一下：
（1）在试管中加入5 mL约5%的过氧化氢溶液，我们怎么检验有没有氧气生成？
带火星的木条，将带火星的木条伸入试管，观察木条是否复燃。
提问：木条复燃了吗？为什么呢？我们在讲氧气性质的时候，讲到氧气可以使带火星的木条复燃，这里对氧气含量有什么要求？含量高，由于过氧化氢在常温下分解缓慢，短时间内产生的氧气比较少，所以不足以使木条复燃。
（2）向上述试管中加入少量二氧化锰，将带火星的木条伸入试管，观察木条是否复燃。
提问：木条复燃了吗？为什么呢？我们已经知道过氧化氢溶液常温下分解缓慢，在加入少量二氧化锰之后，短时间内产生了大量氧气，使木条复燃，说明二氧化锰加速了过氧化氢溶液的分解。
过度：二氧化锰是作为反应物被消耗了？还是只加快了反应速率呢，那如何验证？
（3）待（2）中试管内不再放出气泡时，重新加入过氧化氢溶液，并将带火星的木条伸入试管，观察现象。
现象：产生大量气泡，把带火星木条伸入试管中，木条复燃。本来试管中过氧化氢已经被消耗完，在我们重新加入过氧化氢溶液之后，短时间内又产生了大量氧气，使木条复燃，这是不是说明二氧化锰还能加速过氧化氢的分解？这也说明了二氧化锰能加速过氧化氢的分解这一化学性质在反应前后没有改变。
在实验（3）中，实验重复多次，会发现每次只消耗过氧化氢，二氧化锰好像永远用不完，如果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，会发现它的质量没有发生变化，把它再加到过氧化氢溶液中，还可以加速过氧化氢分解，
通过上述实验我们可以得出结论：在反应中二氧化锰加速了过氧化氢的分解，而它本身和在反应前后都没有发生变化，像这种在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫催化剂，也叫触媒。大家一块读一下，总结一下它的特点就是“一变二不变”，改变的是其他物质的化学反应速率，而它本身的质量和化学性质都不变。催化剂在化学反应中所起的作用叫做催化作用。那所有的反应都需要催化剂吗？不是，比如我们以前学过的硫、碳、铁、磷的燃烧等。
【思考】
1、能否把定义中的“改变”其他物质的化学反应速率变成“加速”其他物质的化学反应速率呢？
催化剂不只是加快反应速率，也有减慢反应速率的情况，比如抗氧化剂。
2、定义中催化剂本身质量和化学性质在反应前后都没有发生变化，“化学”可以去掉吗？
强调化学性质不发生改变，物理性质呢？可能改变也可能不改变，比如药品从块状变成了粉末状，物理性质改变了，而二氧化锰在反应前后都是黑色的，这个物理性质又没有改变，所以我们强调的是化学性质不改变。
3、只有二氧化锰能加速过氧化氢的分解吗？
其实硫酸铜溶液、铁锈也可以加速过氧化氢的分解。也就是说一个反应的催化剂不是唯一的。
4、二氧化锰只能作催化剂吗？
上节课我们学高锰酸钾加热分解制取氧气的时候，二氧化锰是产物。
5、二氧化锰在加速分解过氧化氢过程中，生成的氧气增多了吗？
没有，氧气是过氧化氢分解产生的，过氧化氢的量决定了生成氧气的量，所以催化剂不能改变生成物的量
接下来看一下分解过氧化氢制氧气的反应原理，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，过氧化氢 水＋氧气，二氧化锰写在哪呢？左边？不是反应物，右边？不是生成物，它是反应条件，和加热一样，所以应写在箭头上，
过氧化氢 水＋氧气，我们写一下符号表达式：H2O2 H2O+O2
最后我们看一下发生装置，我们需要盛放药品，所以可以用试管，产生的气体需要导出，所以加一个带导管的橡胶塞，那老师不能一直用手拿着反应吧？所以用铁架台固定，大家觉得这套装置有什么优缺点？装置简单，操作简便但是如果药品用完了，可是制取的氧气还不够，怎么办呢？需要打开橡胶塞，加入药品，所以它不方便随时添加药品，试管容量也比较小，那如何改进呢？下节课我们再来研究。
【板书设计】
2、分解过氧化氢制取氧气
（1）药品：过氧化氢溶液，俗称双氧水（主要成分过氧化氢H2O2），无色液体
二氧化锰（MnO2）黑色固体
（2）催化剂
①定义
在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫催化剂。（也叫触媒）
②特点：一变两不变
③催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用
（3）反应原理
过氧化氢 水＋氧气
H2O2 H2O+O2
（4）发生装置

优点：装置简单，操作方便。


二氧化锰

二氧化锰

二氧化锰

MnO2