制取氧气的教学设计

《制取氧气》教学设计景龙桥中学黎运国【教学目标】1.知识与技能(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)认识催化剂和催化作用。(3)认识分解反应。2.过程与方法(1)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。(2)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。3.情感、态度与价值观(1)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。(2)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。养成实事求是，严肃认真的科学态度和良好的实验习惯。【教学重点】1.催化剂和分解反应的概念。2.实验室制取氧气的原理和主要方法。【教学难点】催化剂的概念以及探究催化剂的方法。【教学准备】药品：5％的过氧化氢溶液、二氧化锰、氯酸钾、高锰酸钾；仪器：大试管(5支)、木条、酒精灯、棉花、塞子(带导管)、集气瓶(2个)、毛玻璃片、水槽、铁架台、火柴。实验药品：高锰酸钾。课件资料：制取氧气。教学过程：谈话导入前面我们已经学习了氧气的许多性质，通过实验，我们看到了许多精彩的实验现象。你知道氧气瓶中的氧气是怎样制取的吗？这一节课我们一起探究这个问题。（课件出示课题：制取氧气）设疑探究大家都知道空气中存在较多的氧气，能否从空气中获得氧气呢？答案是肯定的。在日常生活中，工业上、医疗上、潜水等所使用的氧气，就是通过分离液态空气获得的，这就是氧气的工业制法(工业制取氧气的图片)。这种获得氧气的设备比较复杂，课堂上难以办到。以后我们有机会将进一步学习。今天，主要是和同学们一起探究氧气的实验室制法。实验室是用什么来制取氧气的呢？（一）探究加热高锰酸钾制取氧气下面，我们首先通过加热高锰酸钾的实验来探究制取氧气。1、用高锰酸钾作为反应药品，大家请看：Ppt展示药品与原理：高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气2、用高锰酸钾制取氧气要用哪些仪器？装置图是怎样的（见课件）？（后面的展示待示范完毕在播放）下面，看老师对照装置图来制取氧气。请注意操作步骤。3、用高锰酸钾制取氧气的操作步骤：（1）查：示范连接装置、检查装置气密性。师：仪器这样装好后，就一定能得到氧气吗？（要检查装置漏不漏气）提问：如何检查装置的气密性？（指名回答）师：在检查装置气密性时，如果先用手紧握试管，再将导管放入水中，能否正确查出装置的气密性，为什么？（分组讨论得出不能这么做的原因）（2）装：示范装高锰酸钾药品。（备纸槽）师：我请这位同学说说检查完气密性后该干什么，请你在实验桌上找出高锰酸钾药品，观察药品的颜色、状态，气味。用药匙和纸槽装高锰酸钾药品入试管。（把试管横放先装药品，并加以指正，提醒学生在试管口放团棉花）提问：为什么要在管口放团棉花？（3）定：示范固定仪器。提示学生注意装仪器顺序，铁夹夹试管的位置，试管的方向。提问：试管口为什么要稍为向下倾斜？小结固定仪器的方法：由左至右，由下至上，试管口稍为向下倾斜。将一集气瓶装满水倒放在水槽中，导管先不放在集气瓶内（为什么）（4）点：点燃酒精灯，并完成加热。提问：试管怎样加热？（用酒精灯的外焰加热，先上下移动，均匀受热，再集中在药品部位加热）（5）收：收集气体（将收集的气体放在讲台上备用）。提问：用排水法收集氧气，是不是一有气泡产生即可收集，为什么？（试管中除了高锰酸钾外，还有空气）还有其它收集方法吗？根据是什么？（课件出示收集方法）（6）离：将导管移离水面并完成下一步操作。（7）熄：熄灭酒精灯。提问：如果先熄灭酒精灯后将导管移出水面，会出现什么后果呢，为什么？师：好，大家看到老师已经得到了一瓶气体，我们回过头来，一起概括一下实验步骤。（用课件逐步展示步骤，得出谐音句：茶庄定点收利息）4、师：通过上述步骤我们得到了这瓶气体，我们把带火星的木条深入集气瓶中，观察有什么现象发生。现象：带火星的木条复燃。根据氧气能使带火星的木条复燃这一性质，我们常用带火星的木条检验气体是不是氧气。5、总结检验氧气的方法：（课件出示）（1）验满：集气瓶口大量的气泡往外冒（排水法收集）；用带火星的木条伸到瓶口，木条如复燃则已满（排空气法收集）（2）验证：用带火星的木条伸入瓶内，如果木条复燃则是氧气，否则不是。（二）学习催化剂和催化作用探究：分解过氧化氢制取氧气中二氧化锰的作用［视频］引导学生认真观察并进行思考。（1）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，观察木条是否复燃？（2）在另一支试管中加入5mL5％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。（3）待（2）中无气泡产生不能使带火星的木条复燃时，再加入适量过氧化氢溶液，观察，并深入带火星的木条，如此重复操作，观察实验现象。［实验现象］（1）中带火星的木条不能复燃，说明没有氧气放出。（2）中带火星的木条复燃，说明有了二氧化锰以后过氧化氢反应产生氧气的速度加快了。（3）无气泡产生后反复加入过氧化氢都能产生气泡并使带火星的木条复燃，说明二氧化锰可以重复使用，它的质量和化学性质都没有变化。［思考］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？或者生成物？二氧化锰到底是一种什么物质？它在这里起什么作用？［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。［师］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。［什么是催化剂和催化作用？］（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？教师引导学生讨论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？教师引导学生思考［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”。［小结］在理解催化剂概念时，还应注意以下几点：(1)“一变”是指催化剂能改变其他物质的化学反应速率，这里“改变”包括加快和减慢，也就是有时用催化剂是为了加快反应速率，有时是用它减慢反应速率。(2)“两不变”是指催化剂的质量和化学性质在化学反应的前后没有改变。因为催化剂参与了化学反应，在反应过程中其性质可能改变，所以只能说催化剂的化学性质在化学反应前后没有改变。(3)在某个化学反应中，可以选择不同的物质作为催化剂，如在用过氧化氢溶液制取氧气的实验中，既可以选择二氧化锰作催化剂，也可以选择氧化铁、硫酸铜溶液作催化剂。(4)催化剂只能改变化学反应速率，不能增加或减少生成物的质量。对于某些化学反应，没有催化剂，并不意味该反应不能发生，只是反应速率较小。［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］我们还可以通过加热氯酸钾来制取氧气：氯酸钾和二氧化锰的混合物加热产生氧气，同时产生氯化钾，二氧化锰是这个反应的催化剂。（三）学习分解反应［讨论］分析上述三个制取氧气的反应，它们有什么共同特征？与化合反应有什么不同？4.分解反应［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］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。［教师引导学生讨论］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。