第1课时实验室制取氧气的原理催化剂
【学习目标】
1．了解实验室制取氧气的原理。
2．认识催化剂和催化作用。
【学习重点】催化剂的概念；实验室制取氧气的原理。
【学习难点】催化剂的概念以及探究催化剂的方法。
【学习过程】
一、自主学习
1．实验室制取氧气的原理(用文字表达式)；
高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气；
氯酸钾氯化钾＋氧气；
过氧化氢水＋氧气。
2．催化剂是指在化学反应里能改变其他物质的反应速率，而本身的质量和化学性质在化学反应前后不发生改变的物质。
3．分解反应是指由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。
二、新知导学
知识点一实验室制取氧气的反应原理
1．实验室制氧气的反应原理
反应原理
文字表达式
符号表达式
加热高锰酸钾制取氧气
高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气
KMnO4K2MnO4+MnO2+O2
氯酸钾和二氧化锰共热制取氧气
氯酸钾氯化钾＋氧气
KClO3KCl＋O2
二氧化锰加速分解过氧化氢制取氧气
过氧化氢水＋氧气
H2O2H2O+O2
2．相关药品的物理性质
药品
颜色
状态
化学符号
高锰酸钾
暗紫色
固体
KMnO4
氯酸钾
白色
固体
KClO3
过氧化氢
无色无味
液体
H2O2
二氧化锰
黑色
固体
MnO2
知识点二催化剂
1．实验探究：分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用
步骤
实验内容
现象
分析
A
在试管中加入5ml5%的过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管。
带火星的木条不复燃
过氧化氢在常温下分解缓慢，放出的氧气很少
B
再往试管中加入少量二氧化锰，把带火星的木条伸入试管。
冒大量气泡，带火星的木条复燃
二氧化锰加快过氧化氢分解速率，放出大量氧气
C
待上述试管中没有气泡时，重新加入过氧化氢溶液（重复多次），并在反应前后，用精密仪器称量二氧化锰的质量
仍有大量气泡产生，带火星的木条复燃；反应前后二氧化锰的质量相同
在此反应前后，二氧化锰的化学性质、质量都不变，只起到加快过氧化氢分解的作用
2．催化剂
（1）催化剂的定义：化学反应里，能改变其他物质的化学反应速率，而本身的化学性质和质量在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂，又叫触媒。
（2）催化剂概念的要点可概括为“一变两不变”
（3）催化作用：在化学反应中，催化剂所起的的作用。
易错提示：
1．催化剂不是只能加快化学反应速率，还能减慢化学反应速率。
2．催化剂只能加快或减慢反应速率，不能增加或减少生成物的质量。
3．催化剂是针对具体的化学反应而言的，不能说二氧化锰是催化剂，应该说二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂。
4．同一反应可以有不同的催化剂。
三、我的收获
四、当堂检测
1．下列物质不能用于实验室制取氧气的是（ C ）
A．高锰酸钾KMnO4B．氯酸钾KClO3
C．氯化钾KCl
D．过氧化氢H2O2
2．下列关于实验室制取氧气的说法中正确的是（ C ）
A．实验室制取氧气的方法都要用到催化剂
B．用排水法收集和用向上排空气法收集时，验满的方法一样
C．用氯酸钾制取氧气的发生装置与用高锰酸钾制取氧气的发生装置一样
D．过氧化氢溶液和二氧化锰混合制得氧气的质量与二氧化锰的质量有关
3．加热氯酸钾制氧气时，如果不加少量二氧化锰，其后果是（ B ）
A．没有氧气放出
B．放出氧气速度慢
C．生成氧气总量少
D．反应慢，生成氧气少
4．将一种无色液体A和一种黑色固体B混合能得到另一种无色液体C和无色气体D，E在D中燃烧很旺，产生明亮的蓝紫色火焰且生成有刺激性气味的气体F。
（1）写出以上物质的名称：A过氧化氢，B二氧化锰，C水，D氧气，E硫，F二氧化硫。
（2）写出A、B得到C、D的文字表达式：过氧化氢水＋氧气，其中B起催化作用，此反应属于分解反应（填“化合”或“分解”，下同）。
（3）写出E+D→F的文字表达式：硫+氧气二氧化硫，此反应属于化合反应。
5．小丽同学欲通过实验证明“二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂”这一命题，她设计并完成了下表所示的探究实验：
实验操作
实验现象
实验结论或总结
结论
总结
实验一
取5mL
5%的过氧化氢溶液于试管中，伸入带火星的木条
有气泡产生，木条不复燃
过氧化氢分解产生氧气，但是速度慢
二氧化锰是过氧化氢
分解的催化剂
实验二
取5mL
5%的过氧化氢溶液于试管中，加入少量的_____，再伸入带火星的木条
有气泡产生，木条复燃
二氧化锰能加快过氧化氢的分解产生氧气
（1）请你帮小丽同学填写上表中未填完的空格二氧化锰。
（2）写出该反应的文字表达式过氧化氢水＋氧气。
（3）在小丽的探究实验中，“实验一”和“实验二”起的作用是对比（或对照等）。
（4）小英同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内的“总结”，她补充设计了两个方面的探究实验，最终完成了对“命题”的实验证明。第一方面的实验操作中包含了两次称量二氧化锰的质量，其目是：研究二氧化锰的质量在反应前后是否改变。
第二方面的实验探究：二氧化锰在化学反应前后的化学性质是否改变。
五、布置作业
3第1课时 实验室制取氧气的原理 催化剂
三维目标要求
知识与技能
1．理解实验室用氯酸钾、高锰酸钾、过氧化氢制取氧气的原理和文字表达式。
2．认识分解反应、催化剂和催化作用。
过程与方法
1．通过氧气制取原理的探究，初步感受科学探究的步骤和环节。
2．初步培养学生分析、对比和迁移知识的能力。
情感、态度与价值观
培养学生实事求是、严肃认真的科学态度。
教学重点和难点
教学重点
实验室制取氧气的原理、实验装置和操作步骤。
教学难点
催化剂的概念和催化作用。
情境导入
复习回顾氧气的化学性质和用途。(学生书写氧气与木炭、硫、铁丝、红磷反应的文字表达式)
氧气有重要的用途，那么怎么制取氧气呢？
合作探究
探究点一 实验室制取氧气的反应原理
提出问题实验室制取氧气的常用方法有三种，加热高锰酸钾、分解过氧化氢、加热氯酸钾，用哪一种方法制取氧气最好？
讲解展示三种方法制氧气的反应原理及播放对应的实验视频。
加热高锰酸钾制氧气：高锰酸钾加热锰酸钾＋二氧化锰＋氧气。
分解过氧化氢制氧气：过氧化氢二氧化锰水＋氧气。
加热氯酸钾制氧气：氯酸钾二氧化锰,加热氯化钾＋氧气。
归纳总结过氧化氢在常温下即可分解放出氧气，不需要加热，故用分解过氧化氢的方法制取氧气最好。
探究点二 催化剂及催化作用
提出问题在用过氧化氢和氯酸钾制取氧气时，加入的二氧化锰起什么作用呢？
探究实验分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用。
实验操作
实验装置图
实验
现象
推断
实验
结论
(1)在试管中加入5mL约5%的过氧化氢溶液，将带火星的木条伸入试管
带火
星的
木条
不复
燃
无氧
气放
出或
只有
少量
氧气
放出
(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
带火
星的
木条
复燃
有氧
气放
出
(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
(4)待试管中又没有现象发生时，再重复上述操作
带火
星的
木条
复燃
有氧
气放
出
过氧化氢在二氧化锰作用下迅速分解，放出氧气，且二氧化锰在过氧化氢分解过程中不发生变化
课堂讨论上述实验中二氧化锰分解放出氧气吗？二氧化锰在此反应中起什么作用？
归纳总结通过以上实验可知：在过氧化氢分解的过程中，二氧化锰好像永远用不完，可重复使用。将反应后的混合物过滤、洗净、干燥、称量，会发现反应后的二氧化锰与反应前的二氧化锰质量相等，且化学性质不变。
1．在化学反应中能改变其他物质的反应速率，而本身的质量和化学性质在化学反应前后没有改变的物质叫催化剂(又叫触媒)。
2．催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。
3．催化剂的特点。
(1)“一变”：改变其他物质的化学反应速率。
(2)“二不变”：本身的质量和化学性质都没有改变。
4．温馨提醒：
(1)改变化学反应速率可以是加快，也可以是减慢。
(2)一种物质可能作多个反应的催化剂。
(3)一个反应可能有多种催化剂。
探究点三 分解反应
提出问题实验室制取氧气的三个反应有什么共同的特征？
讨论交流化合反应和分解反应的区别，比较实验室制取氧气的三个反应的文字表达式后讨论归纳。
归纳总结
1．分解反应：由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应。
2．分解反应特点：“一变多”，可表示为：AB→A＋B。
板书设计
课题3 制取氧气
第1课时 实验室制取氧气的原理 催化剂
一、实验室制取氧气的反应原理
高锰酸钾加热锰酸钾＋二氧化锰＋氧气。
过氧化氢二氧化锰水＋氧气。
氯酸钾二氧化锰,加热氯化钾＋氧气。
二、催化剂和催化作用
1．催化剂：在化学反应中，能改变其他物质的化学反应的速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有变化的物质。
2．催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。
三、分解反应
1．由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应叫作分解反应。
2．AB→A＋B(一变多)。
成功之处
本堂课融入生活中的问题，帮助学生了解一些基本常识，并学会解决生活中的实际问题，积极钻研、探索。充分体现了新课程改革精神，贯彻了课改内涵和理念
不足之处
本堂课内容稍多，可能会拖堂，催化剂是本节课的难点，应提前让学生搜集相关的资料
2第2课时实验室制取氧气氧气的工业制法
【学习目标】
1．学习氧气的实验室制取方法。
2．认识分解反应。
3．了解氧气的工业制法。
【学习重点】分解反应的概念，氧气的实验室制取反应原理、发生装置和收集装置。
【学习难点】实验室制取氧气的原理和主要方法。
【学习过程】
一、自主学习
完善下列实验装置：
二、新知导学
知识点一实验室制取氧气
1．实验室制法：
（1）反应原理和装置：
类型
反应原理
（文字表达式）
制取装置
注意事项
发生装置
收集装置
①固-液常温型
过氧化氢水+氧气
A或C
D或F
a．长颈漏斗下端要液封
②固-固加热型
高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气
B
b．加热高锰酸钾管口处放一团棉花
c．试管口要略向下倾斜
d．用排水法收集时要等到管口出现连续均匀地气泡时才收集；
e．结束时应先撤离水中的导管，再熄灭酒精灯
③固-固加热型（加催化剂）
氯酸钾氯化钾＋氧气
B
（2）检验：把带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃则证明是氧气。
（3）验满：①若用排水法收集时，当看到气泡往瓶外冒时，表明已收集满（注意：氧气瓶应竖直放置）；
②若用向上排气法时，用带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已满。
知识点二分解反应
【小组讨论】分析实验室制取氧气的三个反应的文字表达式，从反应物和生成物的数量上看，有什么共同点?
反应物都是一种,生成物都是两种或两种以上
比较化合反应和分解反应：
化合反应
分解反应
概念
由两种或两种以上物质生成一种新物质的反应
由一种反应物生成两种或两种其他物质的反应
特点
“多变一”
“一变多”
举例
碳+氧气二氧化碳
高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气
联系
都属于四大基本反应类型之一
知识点三工业上制取氧气
【引导自学】请学生自主阅读教材P40的资料卡片“工业上如何大量制取氧气”，完成下列问题。
1．原理：利用液态氧和液态氮的沸点不同，分离液态空气，该变化属于物理变化。
2．流程：
三、我的收获
四、当堂检测
1．实验室用高锰酸钾制取氧气，不需要用到的一组仪器是（ A ）
A．烧杯、玻璃棒
B．大试管、集气瓶
C．酒精灯、铁架台
D．导管、单孔塞
2．某气体只能用排水法收集（如图），下列说法正确的是（ D ）
A．当导管口开始有气泡冒出时立即收集
B．当集气瓶口冒出大量气泡时停止收集，取出，再用玻璃片粗糙面盖上
C．当集气瓶口冒出大量气泡时停止收集，在水下用玻璃片光滑面盖上，取出
D．该气体具有的性质是：不易（或难溶于水）；密度与空气接近或与空气中的成分反应
3．下列关于实验室用高锰酸钾制取氧气的说法正确的是（ C ）
A．发生装置选用长颈漏斗和锥形瓶
B．反应不需要加热
C．实验时先检查装置的气密性
D．验满时将带火星的木条伸入集气瓶中
4．下列方法都可以用于制取氧气，但其中一项与其他三项不属于同一类型，它是（ A ）
A．通过分离液态空气制取氧气
B．分解过氧化氢溶液制取氧气
C．加热高锰酸钾制取氧气
D．加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气
5．请根据下列各图中提供的信息，回答问题：
（1）写出装置图A中标号①的仪器名称试管。
（2）实验室用加热氯酸钾和二氧化锰的方法制取氧气，应选用的发生装置为A（填字母代号）。
（3）检验氧气是否收集满的正确操作是F（填字母代号）。
五、布置作业
2第2课时 实验室制取氧气 氧气的工业制法
三维目标要求
知识与技能
1．初步掌握用高锰酸钾制取氧气的实验操作，初步掌握通过化学实验制取新物质的方法。
2．了解工业制氧气的方法原理。
过程与方法
1．初步学会运用实验自主探究、观察等方法获得信息。
2．通过让学生设计实验方案去制取氧气，培养学生的实验设计能力，进一步提高学生动手操作能力和科学探究能力。
情感、态度与价值观
通过实验探究，让学生参与到知识的形成过程中，从而获得成功的喜悦和对化学学习的持续兴趣。
教学重点和难点
教学重点
氧气的制法和收集气体的实验操作，实验装置的组装。
教学难点
实验装置的选择和组装。
情境导入
分组竞赛通过上一节课的学习，同学们是否还记得实验室是用什么物质来制取氧气的？请你写出实验室制取氧气反应的文字表达式，看谁写得又快又准。
实验室制取氧气的过程中，有哪些需要注意的地方呢？怎么选择药品和仪器呢？
合作探究
探究点一 实验室制取氧气的过程
提出问题实验室用高锰酸钾制取氧气需要用什么样的实验装置？
讨论交流实验室制备气体发生装置和收集装置的选择需考虑的因素。
归纳总结
1．发生装置：根据反应物的状态和反应条件确定。
2．收集装置：根据气体的溶解性和密度确定。
氧气的收集方法：(1)排水法：氧气不易溶于水。(2)向上排空气法：氧气的密度比空气大。
提出问题实验室加热高锰酸钾制取氧气如何操作？如何确认收集到的气体是氧气？如何检验氧气是否收集满？
设计实验学生分组设计实验，动手操作，观察记录并讨论总结。
归纳总结
1．实验步骤(加热高锰酸钾制氧气)：
(1)“查”：连接装置，检查装置气密性。
(2)“装”：装药品。
(3)“定”：固定装置。
(4)“点”：点燃酒精灯加热。
(5)“收”：收集气体。
(6)“离”：把导管移离出水面。
(7)“熄”：熄灭酒精灯。
2．氧气的检验：将一支带火星的木条伸进集气瓶内，若木条复燃，则证明是氧气。
3．氧气的验满。
(1)用排水法收集：当集气瓶的瓶口有气泡冒出时，证明已收集满。
(2)用向上排空气法收集：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则证明已收集满。
讨论交流
1．若先熄灭酒精灯后移出导管，可能会造成什么后果？
2．某同学用高锰酸钾制取氧气后，发现水槽中的水呈紫红色，这是为什么？
3．某同学用高锰酸钾制取氧气，只收集了少量的氧气，这是为什么？
4．某同学制取氧气后，发现试管破裂，可能的原因有哪些？
探究点二 氧气的工业制法
提出问题氧气有非常重要的用途，工业上又是如何制取氧气的呢？
知识拓展工业制氧气原理：利用液氧(沸点高)和液氮(沸点低)的沸点不同进行分离。分离液态空气的过程，没有生成新的物质，是物理变化。
板书设计
第2课时 实验室制取氧气 氧气的工业制法
一、实验室制取氧气的过程
1．发生装置。
2．收集装置。
3．实验步骤：“查”“装”“定”“点”“收”“离”“熄”。
4．氧气的检验。
5．氧气的验满。
二、氧气的工业制法
成功之处
本节课通过讨论交流及设计实验让学生掌握了实验室制取氧气的发生装置和收集装置的选择、实验步骤注意事项、检验和验满方法，学生参与度非常高，讨论交流热烈，课堂气氛活跃，体现了教师主导，学生主体地位
不足之处
在实验操作过程中，学生普遍实验操作不规范。另外有部分学生在实验中成了“观众”，在今后的实验操作中，要不断强化实验基本操作
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