内容正文:
课题3 制取氧气
第课时
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.
1.知道反应原理决定实验装置,气体的性质决定气体的收集方法和验满方法.
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.
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.
【重点】
氧气的制法及实验操作.
【难点】
催化剂的概念和催化作用.
【教师准备】 (1) 高锰酸钾、5%的过氧化氢溶液、二氧化锰;(2)大试管(3支)、木条、酒精灯、天平、火柴.
【学生准备】 (1)高锰酸钾、木炭、细铁丝、澄清石灰水;(2)大试管、棉花、塞子(带导管)、集气瓶(2个)、毛玻璃片、水槽、铁架台、坩埚钳、小烧杯、火柴.
导入一:
【展示】 播放有关氧气用途的视频.
【讲解】 我们学习了氧气的性质和用途,了解到氧气是一种化学性质比较活泼的气体,它能与许多物质发生氧化反应,支持物质的燃烧,在反应中放出热量,物质在纯净的氧气中燃烧要比在空气中燃烧剧烈得多.氧气在工农业生产中和科学研究方面还有许多用途.氧气可用来供给病人呼吸,供给登山、潜水运动员呼吸,还用于气焊、气割、火箭的发射等等.氧气有许多重要的用途,在实际应用中又往往需要纯度较高的氧气,你们想知道怎样获得纯净的氧气吗?
导入二:
【展示】 一瓶氧气.
【讲解】 上节课我们了解了氧气的性质,那么老师做实验用的氧气是怎么来的呢?这节课我们就来探讨这个问题.
[过渡语] 氧气可以供给呼吸和支持燃烧,在工农业生产和科学研究方面,氧气也有着非常重要的用途.有时,由于空气中氧气含量不够高,我们经常需要较纯的氧气.那么,氧气是如何制得的呢?本节课中,我们将简单介绍氧气的实验室制法和工业制法.
一、用高锰酸钾制取氧气
思路一
【讲解】 当只需要少量氧气时,我们可以在实验室里制取.
【讨论】 在实验室制备气体时,从原料、仪器、反应条件等方面要考虑哪些因素?
【学生】 讨论交流,汇报结果.
1.所选原料必须含氧,否则不会产生O2.
2.原料要廉价易得.
3.反应条件要简单,装置要简单,操作要简单.
4.反应速率要适中,便于控制.
5.在反应过程中,不生成污染环境的物质.(学生相互补充完成)
【小结】 同学们考虑得十分详尽,不仅考虑到了反应本身的合理性和科学性,还考虑到了“绿色化学”.下面我们先学习一种常见的制备氧气的物质——高锰酸钾.
【展示】 高锰酸钾.
【学生】 观察、描述、记录:高锰酸钾是暗紫色固体.
【讲解】 高锰酸钾在加热的情况下能分解出氧气,同时生成锰酸钾和二氧化锰.
高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气.
【拓展】 在二氧化锰的催化下,加热氯酸钾也可以分解出氧气,同时生成氯化钾.请同学们用文字表达式把这个反应表示出来.
氯酸钾氯化钾+氧气
思路二
【教学情景】 展示一些高锰酸钾,让学生观察它的颜色和状态,并描述.
【学生】 高锰酸钾是—种暗紫色的固体.
【介绍】 大家对于高锰酸钾其实并不陌生,医院里常用的紫药水,事实上就是高锰酸钾和水形成的溶液.它具有杀菌、消毒的作用.
【讲解】 通过预习大家知道,高锰酸钾在加热的情况下能分解出氧气,同时生成锰酸钾和二氧化锰.这个实验下一节课我们专门安排有实验探究,所以这里就不做实验了.我们一起把这个反应表示出来.
【板书】 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气.
【讲解】 另外,还可以利用加热氯酸钾的方法制取氧气.
【板书】 氯酸钾氯化钾+氧气.
二、用过氧化氢溶液制取氧气
[过渡语] 除了使用高锰酸钾制取氧气,我们还可以使用一种家中的常备药品制取氧气,该药品的价格才3~5元,你想知道这是什么药品吗?它就是过氧化氢溶液,也就是大家常说的双氧水,它也可以用来制取氧气.
思路一
【演示】 用过氧化氢溶液制取氧气.
实验
现象
原因
用带火星的木条伸入有过氧化氢溶液的试管
木条不复燃
没有氧气放出(或产生的氧气很少)
用带火星的木条伸入加热过氧化氢溶液的试管
带火星的木条很快复燃
有氧气放出
向装入过氧化氢溶液的试管中加绿豆大小的MnO2 ,再将带火星的木条伸入其中
带火星的木条很快复燃
有氧气放出
表达式
过氧化氢水+氧气
【结论】 实验室可用加热过氧化氢溶液或在过氧化氢溶液中加二氧化锰的方法制取氧气.
【小结】 从上面的实验中可以看出,有二氧化锰不加热可产生氧气,没有二氧化锰加热过氧化氢溶液也能产生氧气, 那么二氧化锰是一种反应物,还是起别的作用呢?
【实验】 待上述实验中加二氧化锰的试管中没有气泡产生时,重新加