课题3制取氧气（第2课时）（教学设计）九年级化学上册（人教版）

课题3制取氧气一、教材分析气体的制取是学生学习化学必须掌握的基本实验技能。本课题的主要内容分为两部分，一是介绍实验室制取氧气，另一部分是通过探究“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用”介绍催化剂的概念。通过本课教学，可以让学生初步掌握制取气体的一般思路，即如何确定实验原理，如何确定实验发生装置，如何确定实验收集装置等，为今后学习更多物质的制备奠定基础。而且学生还能在实验活动的过程中，进一步练习化学实验基本操作，培养相互合作、交流的能力以及实事求是的精神。二、学情分析学生之前已经认识了一些化学实验常用仪器，学习了药品取用、加热、仪器连接、排水集气等基本操作，学习了纯净物、混合物的概念、学习了氧气的性质和用途，可以说已经具备了学习制取氧气的知识基础。本课是气体制备的起始课，是学生对化学实验基本操作的综合应用。教师在教学中要注重学生思维的引导，使学生从药品选择到实验操作都形成规范的思路，为今后学习更多物质的制备奠定基础。三、课时安排本课程共分为二课时：课时1实验室用高锰酸钾制氧气课时2过氧化氢制氧气、分解反应课时2过氧化氢制氧气、分解反应一、教学目标1．学习实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的实验装置和实验步骤；2．了解催化剂和催化作用，知道催化剂对化学反应的重要作用；3．认识分解反应，并会判断分解反应。4．通过化学实验探究二氧化锰在分解过氧化氢制氧气中的作用，体会科学探究的方法。二、教学重难点教学重点：1.过氧化氢制氧气的原理、装置及操作；2.分解反应。教学难点：催化剂和催化作用。三、教学过程【知识回顾】实验室用高锰酸钾制取氧气的实验原理、实验装置及操作步骤。【过渡】上节课我们学习了实验室制氧气的三种方法中其中一种，本节课我们继续学习后面两种制取方法。首先来看第一种，过氧化氢制氧气。【实验原理】过氧化氢水＋氧气【讲解】实验室常用过氧化氢溶液做制取氧气的试剂，反应物状态为液态。另一种药品二氧化锰，是黑色的固体。【提问】在这个文字表达式中，为什么二氧化锰写在这里呢？它在反应中起什么作用？做反应物还是反应条件？【实验探究】分解过氧化氢制取氧气的反应中二氧化锰的作用。【设计实验】1.取一支干净的试管，加入5mL5%过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，观察现象。2.另取一支干净的试管，加入少量二氧化锰，观察现象。3.在第二支试管中加入5mL5%过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，观察现象。4.待上述试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液；把带火星的木条伸入试管，观察现象。待试管中又没有现象发生时，再重复上述操作，观察现象。【实验验证并分析】实验编号现象分析1带火星的木条不复燃常温下过氧化氢溶液分解很慢，放出的氧气少，不足以使带火星的木条复燃。2带火星的木条不复燃一般情况下，二氧化锰不能分解产生氧气。试管中氧气含量低，不足以使带火星的木条复燃。3试管中有大量气泡产生，带火星的木条复燃在二氧化锰存在的情况下，过氧化氢分解速率加快，产生了大量的氧气，放出的氧气能使带火星的木条复燃。4重新加入过氧化氢溶液，试管中又有大量气泡产生，带火星的木条复燃在多次重复加入过氧化氢溶液后，实验现象均一致，说明氧气是过氧化氢产生的，二氧化锰只起加快产生氧气的作用。【结论】反应前后二氧化锰的物理性质颜色和状态会有所变化即物理性质会发生变化，但用过的二氧化锰能多次重复使用，还能加快过氧化氢的分解，即化学性质不变，这就是催化剂。【板书】一、催化剂和催化作用【讲解】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。如在此反应中，过氧化氢水＋氧气，二氧化锰是该反应的催化剂，属于反应发生的条件而不是反应物，催化剂不参与反应，在反应中起催化作用，改变反应的速率。【拓展】并不是只有二氧化锰可以催化过氧化氢，如图中展示的二氧化锰、氯化铁、水泥块和鲜土豆等，都可以加快过氧化氢的反应速率。【学生活动】根据过氧化氢制取氧气的原理确定发生装置和收集装置。【分析】发生装置的确定与反应物状态和反应条件有关，在用过氧化氢制氧气时，反应物为过氧化氢溶液，是一种液体，反应条件为加固体催化剂和不加热，所以需要的反应仪器是可以盛放液体和固体，同时能塞橡胶塞，以便气体被导出，试管是合适的反应仪器之一。如图展示的为固液常温型装置，可以作为过氧化氢制氧气的发生装置。收集装置还是根据氧气的性质确定，可以用排水法或向上排空气法。【学生活动】观看教师演示实验，总结用下图制取氧气的操作步骤。【总结】1.连接仪器，检查装置的气密性；2.向试管中加入二氧化锰后，再倒入过氧化氢溶液；3.待导管口有连续均匀气泡冒出时开始收集；4.待集气瓶中的水被完全排出，从瓶口向外冒气泡时，说明已收集满，将集气瓶移出水槽，正放在桌面上，5.整理仪器。【讲解】实验中需要注意，试管中的导管略微伸出橡胶塞即可，便于气体排出。【拓展】实验室用过氧化氢制氧气还可以采用以下两种装置，都属于固液常温型装置。其中可通过漏斗添加过氧化氢溶液，方便添加液体药品。图1中需要注意，将一定要将液体没过管口，防止产生的气体从管口逸出。图2中的分液漏斗有活塞，可以通过控制活塞来控制液体的滴加速度和滴加量，以控制反应速率。图1图2【学生活动】试分析高锰酸钾和过氧化氢制氧气的装置，推断氯酸钾制氧气的实验装置。氯酸钾氯化钾+氧气【总结】由前两种实验室制取氧气的方法可知，我们都是通过分析反应原理来推断实验装置，然后再进一步分析实验操作。而由于两个反应的原理不同，所以其实验装置和操作步骤都不同。通过分析锰酸钾制氧气的原理可知其与高锰酸钾制氧气类似，可选用相同的实验装置进行实验，不过氯酸钾制氧气时试管口不需要塞棉花。【学生活动】分析下列三个化学反应有什么共同的特征？高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气过氧化氢水＋氧气氯酸钾氯化钾+氧气【板书】三、分解反应【讲解】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。【总结】分析化合反应与分解反应。反应物种类生成物种类反应特点化合反应两种或两种以上一种“多变一”分解反应一种两种或两种以上“一变多”【拓展】氧气在生活或工业生产中还有很多的用途，这些需要工业制取大量的氧气。工业上通常采用分离液态空气法制取大