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第三節(jié)氧氣的制法

（2課時(shí)）

一.知識(shí)教學(xué)點(diǎn)

1.氧氣的工業(yè)制法。

2.氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法。

3.催化劑、催化作用。

4.分解反應(yīng)。

二.重、難、疑點(diǎn)1.重點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)室制取氧氣和收集氣體的操作方法。

2.難點(diǎn)：催化劑，催化作用。

3.疑點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的反應(yīng)原理。

三.教學(xué)步驟

(一)明確目標(biāo)

1.使學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的方法和反應(yīng)原理。

2.了解工業(yè)上從空氣中提取氧氣的基本原理。

3.了解催化劑和催化作用的概念。

4.理解分解反應(yīng)的定義及其與化合反應(yīng)的區(qū)別。

(二)整體感知

按照研究元素及其化合物知識(shí)的模式，在氧氣的性質(zhì)和用途之后安排學(xué)習(xí)氧氣的制法。氧氣制取的演示實(shí)驗(yàn)是教材中第一個(gè)完整的討論元素化合物知識(shí)、制備典型代表物的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣較高。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)操作的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)制取氧氣的實(shí)驗(yàn)操作，在學(xué)習(xí)了氧氣的性質(zhì)的基礎(chǔ)上研究氧氣的收集方法，可以說(shuō)不是很難的。

本節(jié)內(nèi)容以氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法為核心，穿插了—些化學(xué)基本概念和原理的建立，把描述實(shí)驗(yàn)部分與理論部分聯(lián)系起來(lái)，在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上建立概念，比較符合學(xué)生的認(rèn)識(shí)規(guī)律。

(三)教學(xué)過(guò)程

[復(fù)習(xí)提問(wèn)]：1.比較全面地描述一下氧氣的物理性質(zhì)。

2.氧氣有哪些化學(xué)性質(zhì)．寫(xiě)出五個(gè)反應(yīng)的文字表達(dá)式。

3.如何檢驗(yàn)一瓶無(wú)色氣體是氧氣(空氣、氮?dú)?、二氧化??

通過(guò)第3個(gè)問(wèn)題，教會(huì)學(xué)生物質(zhì)的檢驗(yàn)方法，即按照“操作—現(xiàn)象—結(jié)論”的順序敘述。

[討論]：如何鑒別四瓶無(wú)色氣體：空氣，氧氣、氮?dú)狻⒍趸?

[教師活動(dòng)]：講評(píng)學(xué)生的敘述。

[板書(shū)]：一.氧氣的檢驗(yàn)方法

將帶火星木條伸入集氣瓶里，

若木條復(fù)燃，

證明瓶?jī)?nèi)是氧氣。

操作

現(xiàn)象

結(jié)論

[提問(wèn)]：根據(jù)氧氣的性質(zhì)說(shuō)明氧氣有什么重要用途？

[新課引入]：氧氣有那么多重要的用途，那么，你一定很想知道氧氣是怎樣制得的？

[板書(shū)]：二.氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法——分解反應(yīng)

[教師活動(dòng)]：講述實(shí)驗(yàn)室制取物質(zhì)的原則、特點(diǎn)：原料便宜、操作簡(jiǎn)單、反應(yīng)速度適中等。展示實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的藥品，學(xué)生觀察它們的顏色和狀態(tài)。

[實(shí)驗(yàn)]：演示[實(shí)驗(yàn)1—6]加熱少量氯酸鉀

[觀察]：氯酸鉀沸騰前，木條沒(méi)有復(fù)燃，證明無(wú)氧氣放出；繼續(xù)加熱至沸騰后，才有少量氧氣放出。

[討論]：該實(shí)驗(yàn)證明只加熱氯酸鉀能否放出氧氣？加熱到什么程度才放出氧氣？放出氧氣的速度如何？

[實(shí)驗(yàn)]：演示[實(shí)驗(yàn)1—7]加熱少量二氧化錳。

[觀察]：木條沒(méi)有復(fù)燃，證明無(wú)氧氣放出。

[討論]：該實(shí)驗(yàn)又說(shuō)明什么?

[實(shí)驗(yàn)]：演示[實(shí)驗(yàn)1—8]加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物

[觀察]：木條迅速?gòu)?fù)燃，證明迅速放出氧氣。

[討論]：該實(shí)驗(yàn)又說(shuō)明什么呢？比較這三個(gè)實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為二氧化錳在實(shí)驗(yàn)[1—8]中起什么作用?

[小結(jié)]：加熱氯酸鉀到較高溫度能放出氧氣，二氧化錳不行；在較低溫度下不會(huì)放出氧氣的氯酸鉀，加入了加熱時(shí)不會(huì)放出氧氣的二氧化錳，卻能迅速地放出氧氣．并且二氧化錳的量并沒(méi)有變化，且還能繼續(xù)使用，說(shuō)明二氧化錳的化學(xué)性質(zhì)沒(méi)有改變。

[學(xué)生活動(dòng)]：閱讀課本第16頁(yè)內(nèi)容，劃出催化劑、催化作用的概念。

[板書(shū)]：1.催化劑：在化學(xué)反應(yīng)中能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后都沒(méi)有變化的物質(zhì)。

[板書(shū)]：2.催化作用：催化劑在化學(xué)反應(yīng)中所起的作用。

[教師活動(dòng)]：講解催化劑的選擇性，使學(xué)生澄清一下幾個(gè)問(wèn)題：

(1)催化劑能改變(加快或減慢)其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，不能片面地說(shuō)成是加快。

(2)二氧化錳只對(duì)氧酸鉀的分解具有催化作用，但不是專做催化劑。

(3)催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率，不能增大或減少生成物的質(zhì)量。

[舉例]：例如：橡膠制品中常加入一些催化劑以減緩橡膠的老化速度。

[講解]：實(shí)驗(yàn)室常采用加熱氯酸鉀來(lái)制取氧氣，為了加快反應(yīng)速度，常加入少量的二氧化錳作催化劑。反應(yīng)的文字表達(dá)式為：

[板書(shū)]：3.加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物制取氧氣

（1）文字表達(dá)式：二氧化錳（MnO2）

氯酸鉀—————→氯化鉀+氧氣

加熱

KClO3KClO2

[教師活動(dòng)]：介紹收集氣體的常用方法。

[討論]：根據(jù)氧氣的性質(zhì)，可以用什么方法收集氧氣?

[小結(jié)]：氧氣不易溶于水，故可以用排水法；氧氣的密度比空氣略大，故可以用向上排空氣法。

[板書(shū)]：（2）收集方法：排水集氣法或向上排空氣法

[教師活動(dòng)]：演示[實(shí)驗(yàn)1-9]加熱氯酸鉀與二氧化錳的混合物，制取并收集氧氣。邊操作、邊講解，邊討論。

[講解]：本實(shí)驗(yàn)裝置有幾處連接口，若裝置漏氣將影響氣體產(chǎn)量，故要先檢查裝置的氣密性。

[討論]：如何檢查該裝置的氣密性？如何處理和裝入固體試劑？

[操作]：取氯酸鉀、二氧化錳約3:1，混合均勻，放人試管底部。

[討論]：如何固定試管？試管口為什么要略向下傾斜？

[操作]：根據(jù)酒精燈的高度，調(diào)節(jié)鐵夾的位置。固定好試管，并將導(dǎo)管插入水槽中，將盛滿水的集氣瓶倒立于水槽中。

[討論]：伸人試管內(nèi)的導(dǎo)管為什么不宜過(guò)長(zhǎng)？藥品為什么要平鋪于試管底部？集氣瓶口留有氣泡說(shuō)明什么？應(yīng)如何操作？如何給試管中的固體加熱？

[操作]：預(yù)熱后，將酒精燈火焰固定在試管內(nèi)混合物靠管口的部分。

[講解]：酒精燈隨反應(yīng)的進(jìn)行和需要氧氣量的多少向試管底的方向移動(dòng)，這樣做既可防止固體混合物隨氣流沖向試管口，又便于控制氧氣放出的速度和量。

[討論]：當(dāng)開(kāi)始?xì)馀菝俺鰰r(shí)，能否收集？為什么？何時(shí)開(kāi)始收集？

[講解]：剛開(kāi)始冒出的氣泡是試管中的空氣，不能收集，待氣泡連續(xù)、均勻地冒出時(shí)才開(kāi)始收集?；蛴脦Щ鹦堑哪緱l在試管口檢驗(yàn)逸出的氣體，確定空氣已經(jīng)排盡時(shí)，再開(kāi)始收集。

[討論]：如何判斷氧氣已經(jīng)集滿，集滿一瓶氧氣后應(yīng)如何操作?

[操作]：當(dāng)氣泡開(kāi)始從瓶口逸出時(shí)，取出導(dǎo)氣管，蓋好玻璃片，將盛滿氧氣的集氣瓶正立于臺(tái)面上，用同樣方法再收集1-2瓶氧氣。

[討論]：實(shí)驗(yàn)完畢后，將導(dǎo)管從水中取出，還是先移走酒精燈?

[操作]：先將導(dǎo)管從水中取出，再熄滅酒精燈，停止實(shí)驗(yàn)。

[講解]：實(shí)驗(yàn)室除了以二氧化錳為催化劑加熱氧酸鉀制取氧氣外，還可加熱高錳酸鉀制取氧演示加熱高錳酸鉀制取氧氣。（出示高錳酸鉀樣品）

[學(xué)生活動(dòng)]：觀察高錳酸鉀的色、態(tài)。

[教師活動(dòng)]：講解一團(tuán)棉花的作用，寫(xiě)出文字表達(dá)式：

[板書(shū)]：4.加熱高錳酸鉀制取氧氣

加熱

（1）文字表達(dá)式：高錳酸鉀———→錳酸鉀+二氧化錳+氧氣

KMn04K2Mn04MnO2O2

（2）管口塞一團(tuán)棉花的作用：防止高錳酸鉀粉末隨生成的氧氣飄入導(dǎo)管堵塞導(dǎo)管。

[討論]：對(duì)比兩個(gè)文字表達(dá)式共同點(diǎn)，歸納出分解反應(yīng)的概念，并討論分解反應(yīng)與化合反應(yīng)的區(qū)別。

[板書(shū)]：5.分解反應(yīng)

（1）定義：由一種物質(zhì)生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應(yīng)。

（2）特點(diǎn)：“一變多”AB→A+B

[強(qiáng)調(diào)]：分解反應(yīng)與化合反應(yīng)都是常見(jiàn)的反應(yīng)類型，它們都屬于化學(xué)反應(yīng)的基本類型。

[講解]：通常，在工業(yè)、醫(yī)療等方面需要大量的氧氣，靠實(shí)驗(yàn)室制法制取氧氣是不行的。下面我們來(lái)看看氧氣的工業(yè)制法。

[板書(shū)]：三.氧氣的工業(yè)制法——物理變化

[學(xué)生活動(dòng)]：學(xué)生閱讀課本第17頁(yè)內(nèi)容，討論工業(yè)上制取氧氣的原理。

[板書(shū)]：根據(jù)液氧與液氮的沸點(diǎn)不同，采用分離液態(tài)空氣法。

壓縮蒸發(fā)氮?dú)猓ǚ悬c(diǎn)-196℃）

空氣———→液態(tài)空氣———→

降溫液態(tài)氧（沸點(diǎn)-183℃）

(四)總結(jié)、擴(kuò)展

本節(jié)主要學(xué)習(xí)了實(shí)驗(yàn)室制取和收集氧氣的操作，并在此基礎(chǔ)上了解了催化劑和催化作用，以及氧氣的工業(yè)制法，歸納出了分解反應(yīng)與化合反應(yīng)的區(qū)別。其中排水法適用于那些不(不易)溶于水的氣體的收集。加熱固體試劑制取氣體的原理，我們?cè)谝院蟮膶W(xué)習(xí)中將會(huì)繼續(xù)接觸。

四.布置作業(yè)：回憶、總結(jié)實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的操作步驟及注意事項(xiàng)。