《制取氧气》第1课时示范公开课教学设计【九年级化学上册人教版】

7/7课题3制取氧气第1课时一、教学目标1.了解实验室中制取氧气的主要方法和原理。2.初步了解通过化学实验制取新物质的方法。3.练习连接仪器的操作，学习检查装置的气密性。4.学习综合分析实验现象并从中归纳结论的思维方法。二、教学重难点教学重点：氧气的实验室制法及实验操作。教学难点：过制取氧气的过程，初步了解通过化学实验制取新物质的方法。三、教学准备教师准备：多媒体课件，实验相关器材及用品：高锰酸钾、药匙、大试管、带导管的橡皮塞、集气瓶、水槽、酒精灯、火柴、棉花等。10%的过氧化氢溶液、二氧化锰、试管架、试管、锥形瓶、带导管的双孔塞、长颈漏斗、酒精灯、火柴。四、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图环节一创设情境引入新课【导入】我们的呼吸和木柴的燃烧需要空气就可以了。可是在特殊条件下，如潜水、登山、医疗时，常要吸入含氧量较高的空气，这些氧气是如何获取的呢？倾听，思考、讨论并回答。倾听，观看新课导入，让学生明确本课的学习内容，激发学习兴趣和体现氧气的重要性。环节二新课讲解【板书】一、氧气的工业制法【提问】工业上需要大量氧气，你认为用什么原料制取即经济又可行？简单介绍工业制氧气具体过程——液态空气分离法。【提问】请同学们思考：在液态空气分离过程中，氮气、氩气、氧气三种气体哪种气体先出来？该过程的利用的是什么原理？属于什么变化？【过渡】工业上通过分离液态空气法制取大量的氧气，这种方法具有成本低的优点，但这样制得的氧气不够纯净，这种操作在普通实验室中很难实现，那怎样才能比较容易的在实验室中制得比较纯净的氧气呢？【回答】空气倾听，思考，记录【回答】氮气，利用空气中各成分的沸点不同，物理变化。倾听通过对工业制氧气过程的介绍让学生知道利用沸点不同来分离混合物的方法。【讨论】如果要通过化学方法在实验室制出氧气，反应物应具备什么样的条件，发生反应的条件应该是怎样的？生成物应具备什么要求？【总结】反应物含氧元素且廉价易得；反应条件简单容易达到；生成氧气纯净便于收集生成物无污染等。【讲解】结合讨论结果，告诉学生实验室制氧气的三种方法。思考、讨论发散学生的思维【讲述】实验室常采用加热高锰酸钾、加热氯酸钾或分解过氧化氢溶液的方法制取氧气。倾听明确实验室制取氧气的三种方法，便于学生思路清晰，系统掌握。【板书】二、氧气的实验室制法1.加热高锰酸钾（KMnO4）【讲解】该实验所需药品为高锰酸钾，是一种暗紫色的固体。实验原理是：高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气，生成的锰酸钾是一种墨绿色的固体。在实验中我们所用的实验装置为：【提问】(1)在上图所示装置中，使用了哪些仪器？(2)哪部分是气体发生装置，哪部分是气体收集装置？【总结】【提问】回顾氧气的性质，收集氧气时适合使用哪种集气法？【总结】排水法对气体的要求：不易溶于水且不与水反应的气体优点：收集到的气体纯净不足：收集到的气体湿润排空气法对气体的要求：不与空气成分发生反应且不污染空气。向上排空气法：适用于密度比空气大。向下排空气法：适用于密度比空气小。优点：收集到的气体干燥。不足：收集到的气体不纯。【总结】通过视频总结加热高锰酸钾制氧气的主要实验步骤：（1）查：检查装置的气密性；【提问】请同学们思考：下列装置如何检查其气密性呢？步骤：把导管的一端插到水里，用手紧握试管外壁。现象：如果水中的导管口处有气泡冒出，松开手，水在导管里形成了一段稳定的水柱。结论：装置的气密性良好。（2）装：把药品装入试管内，使之平铺在试管底部，管口塞一小团棉花，用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管口；（3）定：把试管固定在铁架台上；（4）点：点燃酒精灯加热（记得预热）；（5）收：收集气体——用向上排空气法或排水法（气体收集方法及其选择）；（6）离：把导气管撤离水槽；（7）熄：熄灭酒精灯。可简记为：“茶庄定点收利息”（每个字代表一个步骤：①查②装③定④点⑤收⑥离⑦熄）。【讲解】注意事项：（1）试管口略向下倾斜：防止药品中的水在试管口凝结，回流到试管底部导致试管炸裂。（2）导管不能伸入太长：有利于产生的气体排出。（3）试管口放一团棉花：防止加热时高锰酸钾粉末进入导管。（4）排气法收集气体时，待导管口有均匀气泡冒出时再收集：有利于集气瓶内空气排出，使收集的气体更纯。（5）实验结束后，先将导气管移出水面，然后熄灭酒精灯：防止水槽中的水倒流，炸裂试管。倾听，记录倾听，记录思考，讨论，回答倾听，思考，讨论记录倾听，记录思考，回答倾听，思考，讨论。记录记忆口诀记录使学生了解实验室用高锰酸钾制取氧气所需药品的颜色、反应原理及生成物锰酸钾的颜色。使学生明确实验室用高锰酸钾制取氧气的装置和复习相关仪器的名称。使学生明确实验室收集气体常用的两种方法、适用条件和相应的优点和不知。使学生及时复习装置气密性的检查方法使学生明确实验室用高锰酸钾制取氧气的步骤使学生明确实验室用高锰酸钾制取氧气的步骤中的注意事项。【实验现象】根据观察到现象完成下列表格。实验编号现象（1）有大量气泡进入集气瓶（2）木条复燃【验满方法】（1）用排水法收集：当集气瓶没有水只有气体，证明已收集满。【提问】用排空气法收集氧气时，如何检验瓶中氧气是否集满？【总结】（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，证明已收集满。【放置方法】正放在桌子上，并盖上毛玻璃片。【提问】如图是高锰酸钾制取氧气的装置图，图中存在几处错误？【总结】a.用焰心加热b.试管口向上倾斜c.试管口没有塞棉花d.导管口伸入试管内太长描述实验现象并填写在课本表格倾听，记录思考，讨论倾听，记录倾听，记录思考，讨论，回答使学生明确实验室氧气的验满方法。使学生明确实验室氧气的放置方法。培养学生解决问题的能力。【板书】2.分解过氧化氢溶液【讲解】在实验室中还可以用分解过氧化氢溶液的方法制取氧气，过氧化氢溶液是过氧化氢加入到水中形成的。在常温下即能分解产生氧气，但是，在利用过氧化氢溶液制取氧气时，通常要放入少量的二氧化锰，二氧化锰是一种黑色的固体。【实验原理】过氧化氢水＋氧气【讲解】在实验中我们所用的实验装置为：【总结】通过视频总结分解过氧化氢(H2O2)溶液制氧气的主要实验步骤：（1）组：组装仪器。（2）查：检查装置的气密性。（3）装：向反应容器中装入固体药品。（4）塞：塞紧双孔胶塞。（5）滴：向反应容器中滴加过氧化氢溶液。（6）收：收集气体。【过渡】上述两种方法是我们常用的两种方法，我们在实验室还可以加热氯酸钾(KClO3)和二氧化锰(MnO2)的混合物来制取氧气。【板书】3.加热氯酸钾(KClO3)和二氧化锰(MnO2)的混合物【讲解】该实验所需要的药品为氯酸钾(KClO3)和二氧化锰(MnO2)，氯酸钾(KClO3)是一种白色的固体；二氧化锰(MnO2)是黑色的固体，前面我们已经学习过。【实验原理】【讲解】加热氯酸钾(KClO3)和二氧化锰(MnO2)的混合物所需要的装置为：与加热高锰酸钾制取氧气装置不同的是，该装置装入药品时不需要在试管口装一团棉花。【实验步骤】同加热高锰酸钾制取氧气的实验步骤一致。倾听，记录倾听，记录倾听倾听倾听，记录比较异同使学生了解实验室用过氧化氢制取氧气所需药品的颜色、反应原理。培养学生观察实验的能力。使学生明确实验室用过氧化氢制取氧气的步骤使学生明确实验室用过氧化氢制取氧气的步骤中的注意事项。使学生了解实验室用氯酸钾制取氧气所需药品的颜色及反应原理。使学生明确实验室用氯酸钾制取氧气的装置。使学生明确实验室用氯酸钾制取氧气的装置和用高锰酸钾制取氧气装置的不同点。环节三拓展延伸【展示】膜分离技术制取氧气观看拓展学生的学科素养随堂作业PPT展示做题通过习题巩固本节所学知识环节四课堂小结