内容正文:
第三章 维持生命之气——氧气
3.2 制取氧气
设计说明
本节是学生学习化学以来遇到的第一种气体的制取,所以氧气的制法及实验操作是本节的重点,如何引导学生亲自动手做好实验便成了重中之重。催化剂的概念和催化作用则是本节教学的难点,在教学过程中,主要采用边实验、边讲解、边讨论的方法,在活动中激发兴趣,在兴趣中提出问题。
本节分为两个课时。第一课时主要讲述过氧化氢分解制氧气,分析发生装置和收集装置的选择,同时介绍催化剂和催化作用的概念;第二课时主要讲述高锰酸钾制氧气的实验操作过程。学生通过动手实验练习检查装置的气密性、取用药品、连接装置、加热、收集验满以及分解反应的概念等,引导学生初步形成制取气体的一般思路。
教学目标
【知识与技能】
1.了解实验室利用过氧化氢溶液和氯酸钾、二氧化锰制取氧气的方法和原理。了解实验室利用高锰酸钾制取氧气的方法和原理。
2.认识催化剂和催化作用。
3.知道实验室制取氧气的发生装置和收集装置。
4.认识分解反应。
5.知道工业制取氧气的方法和原理。
【过程与方法】
1.通过探究“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用”体验探究过程,学习综合分析实验现象并从中归纳结论的思维方式。
2.通过高锰酸钾制氧气的操作过程,归纳实验室制取物质的一般思路。
【情感、态度与价值观】
1.初步体会运用化学方法制备物质对人类的重要意义。
2.通过实验操作,形成尊重事实的意识,养成良好的实验习惯。
重点难点
教学重点
1.使学生了解实验室制氧气的原理和主要方法、分解反应。
2.在教师的指导下,学习制取氧气的实验操作,并动手制取一瓶比较纯净的氧气。
教学难点
1.通过制取氧气的过程,初步学习通过化学实验制备物质的一般方法。
2.催化剂和催化作用。
教学方法
边实验、边讲解、边讨论的方法。
教具、学具
试管、锥形瓶、长颈漏斗、酒精灯、集气瓶、高锰酸钾、过氧化氢、二氧化锰、氯酸钾、集气瓶、水槽、棉团、导管等。
授课时数
2课时
第一课时
教学过程
导入新课
【教师讲述】既然氧气具有如此重要的用途,那么你一定很想知道氧气是如何制得的,这节课我们就来学习氧气的制取。
【教师展示】教师实物展示:氧来乐的标签。
提问:实验室能否用过氧化氢溶液制氧气?
讲授新课
一、分解过氧化氢制取氧气
【教师提问】我们怎样才能知道产生了氧气?
【学生回答】氧气的检验方法。
教师演示教材第73页【观察活动】观察过氧化氢在二氧化锰存在下的分解。
【实验3-4】用约10%的过氧化氢溶液和二氧化锰做下列实验:
(1)用量筒量取4 mL过氧化氢溶液加入试管中,将带火星的木条伸入试管的上部,结果怎样?
(2)另取少量二氧化锰装入试管中,又将带火星的木条伸入试管内,结果怎样?
(3)再量取4 mL过氧化氢溶液加入另一支试管,用药匙加入少量二氧化锰,将带火星的木条伸进试管口,有什么现象发生?
(4)待实验(3)的试管内的液体不再放出气泡时,重新加入4 mL过氧化氢溶液,再用带火星的木条伸进试管口,又有什么现象发生?
请将你观察到的上述实验现象填入下表,并作出判断。
实验序号
观察到的现象
推断
(1)
(2)
(3)
(4)
答案:
实验步骤
观察到的现象
推断
(1)
带火星的木条不复燃
无氧气放出
(2)
带火星的木条不复燃
无氧气放出
(3)
带火星的木条复燃
有氧气放出
(4)
带火星的木条复燃
有氧气放出
【学生思考】1.在第(3)个实验中,是不是过氧化氢与二氧化锰反应生成了氧气呢?
2.二氧化锰好像永远也用不完,二氧化锰在这个反应中到底扮演了一个什么角色呢?
【教师讲述】实验(1)说明常温下过氧化氢溶液分解慢,放出氧气少,不足以使带火星的木条复燃。实验(2)证明二氧化锰本身不分解产生氧气。实验(3)说明二氧化锰加速了过氧化氢分解,放出的氧气使带火星的木条复燃。实验(4)证明二氧化锰的化学性质没有变化,还能继续加速过氧化氢的分解。若实验前准确称量二氧化锰的质量,实验后将二氧化锰回收、干燥、再称量,会发现它的质量没有改变。
【学生阅读】阅读教材第74页内容,学习催化剂和催化作用的概念。
【教师点拨】
1.催化剂和催化作用
(1)催化剂:在化学反应中,能改变其他物质的反应速率,而本身的质量和化学性质,在化学反应前后没有变化的物质叫催化剂。
(2)催化剂的特点:“一变”“二不变”。
①“一变”:改变其他物质的化学反应速率。
(改变:可以是加快,也可以是减慢)
②“二不变”:本身的质量和化学性质都没有改变。
(3)催化作用:催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。
【教师讲述】
在上述反应中,MnO2起了加速H2O2分解的作用,这个反应中的MnO2是催化剂,是反应条件。
【学生