2.3 制取氧气（第2课时）教案---2023-2024学年九年级化学人教版上册

第2课时　制取氧气 教学目标 1．了解实验室制取氧气的主要方法和原理。 2．认识分解反应。 3．认识催化剂和催化作用。 教学重难点 重点 实验室用H2O2制取氧气的反应原理、实验装置和收集方法。 难点 催化剂和催化作用含义的理解。 教学过程 新课导入 除用加热高锰酸钾的方法制取氧气外，在实验室中还可以用分解过氧化氢溶液的方法制取氧气，过氧化器溶液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，你知道这是为什么吗？ 合作探究 一、催化剂及催化作用 教师演示课本实验，学生观察现象并做出分析。 1．过氧化氢溶液是无色透明液体，二氧化锰是黑色粉末。 2. 　 实验(1)　　　　　　 实验(2) 实验(3)　　　 3. 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) 加入二氧化锰后，带火星的木条复燃 二氧化锰加速了过氧化氢溶液的分解，放出的氧气使带火星的木条复燃 (3) 重新加入过氧化氢溶液，带火星的木条又复燃 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 二氧化锰能加快过氧化氢制氧气的速率，二氧化锰本身未见变化 在实验(3)中，实验重复多次，每次只消耗了过氧化氢，二氧化锰好像永远用不完。如果在实验前用精密的天平称量二氧化锰的质量，实验后把二氧化锰洗净、干燥，再称量；你会发现它的质量没有发生变化。把它再加到过氧化氢溶液中，还可以加速过氧化氢分解。这种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叫做催化剂(又叫触媒)。催化剂在化学反应中所起的作用叫做催化作用。 强调：①催化剂只改变反应速率，不影响生成物的质量(减少、增加)。 ②二氧化锰不是专用的催化剂，有时可作为生成物。 ③同一个化学反应，可有不同的催化剂(硫酸铜溶液、红砖粉末等对过氧化氢的分解也具有催化作用)。 ④对于某些化学反应，没有催化剂，并不意味着该反应不能发生，只是反应速率较慢。 师：在实验室里还可以通过加热混有二氧化锰的氯酸钾固体制取氧气，除生成氧气外，同时还有一种叫氯化钾的物质生成。二氧化锰在这一反应中也是催化剂。这个反应可表示如下： 氯酸钾氯化钾＋氧气 上节课我们还学到了高锰酸钾加热,锰酸钾＋二氧化锰＋氧气。 二、分解反应 讨论：上述制取氧气的三个反应中，有什么特点？ 都是由一种物质，分解成了两种或者两种以上的物质。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。分解反应“一变多”是化学反应的基本反应类型。 三、实验室制取氧气 引导学生画出高锰酸钾制氧气的发生装置： 收集装置： 　 课堂讨论：用氯酸钾、过氧化氢制氧气可以选上面的发生装置吗？收集装置呢？ 讨论结果：收集装置可以选。O2密度比空气大可以用向上排空气法；O2不易溶于水可以用排水法。用氯酸钾制O2时，可以选上面的发生装置，因为反应物高锰酸钾、氯酸钾都是固体且反应都需要加热。用过氧化氢溶液时不能选上面的发生装置，因为反应物是液态且反应不需要加热。 强调：高锰酸钾颗粒比较细小，加热后产生氧气容易把KMnO4吹入导气管。所以试管口要堵一团棉花，而KClO3不用。这是两者制氧气的差别。 课堂讨论：你能设计一套过氧化氢制O2的发生装置吗？ 课堂展示：(学生板演结果) 　　 拓展：引导学生比较三套装置的优缺点。 归纳总结： 1．反应原理： 2．实验装置： 3．实验步骤：“组、查、装、塞、滴、收”。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(二氧化锰)；④塞→塞紧双孔胶塞；⑤滴→向反应容器中滴加过氧化氢溶液；(因过氧化氢和二氧化锰反应较剧烈，常将长颈漏斗换为分液漏斗，并注意滴加过氧化氧溶液的速率)；⑥收→收集气体。 4．注意事项： (1)反应容器口的导管应刚过橡胶塞。 (2)若用长颈漏斗添加过氧化氢溶液，其下端管口应伸到液面以下，以防止制得的氧气沿长颈漏斗逸出。 (3)用向上排空气法收集氧气时，导管要伸入集气瓶的底部，有利于把里面的空气排干净。 (4)用排水法收集氧气时，导管口刚有气泡放出不宜立即收集，因为刚开始放出的气体中混有空气，要等气泡连续且均匀地放出时再收集。 四、工业上制取氧气 阅读课本P40的内容。 提出问题：工业上是如何大量制取氧气的，也是用化学药品反应制取的吗？ 交流讨论：阅读教材讨论归纳。 归纳总结： 1．分离液态空气法。 2．原理：利用液态空气中液氮(－196 ℃)和液氧(－183 ℃)沸点的不同，采用蒸发的方法将二者分离开来。 3．过程： 知识拓展 实验室制取氧气，有新物质生成，属于化学变化；工业上制取氧气，将空气成分分离，不产生新物