第二单元课题3制取氧气教学设计-2024-2025学年九年级化学人教版（2024）上册

人教版九年级化学第二单元空气和氧气课题3制取氧气教学设计 东坡区太和初中 李雪梅 教学目标： 1、了解氧气的物理性质和化学性质。 2、掌握实验室制取氧气的原理和方法。 3、学会使用排水法、排空气法收集氧气。 4、能够设计实验方案，进行实验操作，并记录实验结果。 5、培养学生的观察能力、实验能力和科学探究精神。 教学重点： 1、氧气的物理性质和化学性质。 2、实验室制取氧气的原理和方法。 3、实验操作技能。 教学难点： 1、导入：通过讨论氧气在日常生活中的重要性，引起学生对氧气的兴趣。 2、知识讲解：介绍氧气的物理性质和化学性质，讲解实验室制取氧气的原理和方法。 3、实验演示：演示如何使用排水法和排空气法收集氧气，并讲解实验步骤和注意事项。 4、实验操作：学生分组进行实验，制取氧气，并记录实验现象和结果。 5、总结反馈：分析实验结果，讨论实验中可能遇到的问题和解决方法，总结制取氧气的关键步骤和技巧。 教学工具： 1、仪器：集气瓶(5个装有氧气)、燃烧匙、酒精灯等。 2、药品：木炭、细铁丝、蜡烛，石灰水、氧气。 3、其它：火柴。 教学过程： 导入新课： 我们的生活离不开氧气，我们每时每刻都需要氧气。氧气是生物不可或缺的营养。大脑耗氧占人体的1/4，缺氧8分钟人就会死亡，说明氧气是非常重要的。 一、复习：氧气的物理性质和化学性质分别是： 1、物理性质：氧气是无色、无臭、无味的气体。 2、化学性质：氧气的化学性质比较活泼，除了惰性气体、卤素中的氯、溴、碘以及一些不活泼的金属（如金、铂）之外，绝大多数非金属和金属都能直接与氧化合。 二、实验室制取氧气： 在实验室里，常采用高锰酸钾或过氧化氢分解等方法制取氧气 1）【实验2-5】 如图2-14所示连接好装置。检查装置的气密性后，把少量高锰酸钾装入试管中，在试管口放一团棉花,用带有导管的橡胶塞塞紧试管，并把试管固定在铁架台上。将一个集气瓶盛满水，用玻璃片盖住瓶口，再将其与玻璃片一起倒立在盛水的水槽内 (1)加热试管，当导管口连续并比较均匀地放出气泡时，把导管口伸入盛满水的集气瓶，用排水法收集一瓶氧气。 (2)把带有火星的木条插入集气瓶中，观察现象。 注：放一团棉花可以防止加热时试管内的粉末状物质进入导管。 实验室用高锰酸钾制取氧气的步骤如下： 1、检查装置的气密性：这是为了确保装置不会泄漏，影响氧气的收集。 2、装入药品：将高锰酸钾装入试管，并在试管口放一团棉花，以防高锰酸钾粉末进入导管。 3、固定试管：用带导管的塞子塞紧管口，并将试管固定在铁架台上。 4、点燃酒精灯加热：先使酒精灯在试管下方来回移动，让试管均匀受热，然后用外焰对准高锰酸钾所在的部位加热。 5、收集气体：当导管口有气泡放出时立即收集，等集气瓶内的水排完后，用玻璃片盖住瓶口，小心地把集气瓶移出水面，倒置在桌面上。 6、停止加热：收集好氧气后，先把酒精灯火焰熄灭，再把导管移出水面。 实验编号 现象 （1） 固体减少，紫红色固体逐渐变为黑色 （2） 导管口有气泡冒出，生成的无色气体可使带火星的木条复燃 高锰酸钾是一种暗紫色的固体，它受热时分解出氧气，同时还生成锰酸钾和二氧化锰 2）资料卡片： 工业上如何大量制取氧气空气中含有大量氧气，是制取氧气廉价、易得的原料。怎样 才能把氧气从空气中分 离 出 来 呢 ？ 我 们 知 道 ， 液 态 纯 净 物 有一 定 的 沸 点。 科 学 家 正 是 利 用 了 物 质 的 这 一 性 质，在低温条件下加压，使空气转变为液态，然后升温。由于液态氮的沸点比液态氧的沸点低，所以氮气首先从液态空气中分离出来，剩下的主要是液态氧。为了便于储存、运输和使用，通常把氧气加压后储存在蓝色的钢瓶中（如图 2-15）。 3）除了用高锰酸钾分解的方法制取氧气，在实验室里还常常用过氧化氢分解的方法制取氧气。过氧化氢溶液为无色透明液体，在医疗上可用于消毒防腐。在常温下过氧化氢可以分解放出氧气。 4）探究： 过氧化氢分解制取氧气的反应中二氧化锰的作用 【问题】 在使用过氧化氢溶液制取氧气时，通常加入少量二氧化锰，这是为什么呢？ 【实验】 （1）在试管中加入 5 mL 5% 过氧化氢溶液，把带有火星的木条插入试管， 观察现象。 （2）向上述试管中加入少量二氧化锰，把带有火星的木条插入试管，观察 现象（如图 2-16）。 提示：仔细观察反应前后的二氧化锰。 （3）待上述试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带有火星的木条插入试管，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。 实验编号 现象 （1） 带有火星的木条不能复燃 （2） 木条复燃 （3） 每次只消耗了过氧化氢，二氧化锰好像永远用不完 【分析与结论】 （1）在实验（1）和实验（2）中，木条是否复燃？发生这种现象的原因可能是什么？ （2）综合分析实验（1）~ 实验（3）中观察到的现象，你认为二氧化锰在过氧化氢分解的反应中起了什么作用？ 在实验（1）中，带有火星的木条不能复燃，是因为过氧化氢在常温下分解缓慢，在较短时间内放出的氧气很少。在实验（2）中，木条复燃，是因为向过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰使过氧化氢分解加速。这一反应可以表示如下： 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作催化剂。催化剂在化学反应中所起的作用叫作催化作用。硫酸铜等物质对过氧化氢的分解也具有催化作用。 催化剂在化工生产中有重要而广泛的应用，生产化肥、农药、化工原料等 都要使用催化剂。 结论： 二氧化锰在过氧化氢分解过程中起到了催化作用，它能加快过氧化氢的分解速率而不改变其化学性质。 分析上述两个制取氧气的反应，它们有什么共同特征？与化合反应有什么 不同？ 思考与讨论： 由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应，叫作分解反应。在化学学习过程中，常常要用到分类的方法。例如，物质可以分为纯净物和混合物，化学反应可以分为化合反应、分解反应等。利用分类的方法学习化学，可以取得事半功倍的效果。 5）、思考：加热氯酸钾制取氧气 除了上述两种方法外，我们还可以通过加热氯酸钾来制取氧气。但需要注意的是，氯酸钾在加热条件下分解需要较高的温度，且反应速率较慢。为了加快反应速率，我们通常会加入二氧化锰作为催化剂。 实验步骤与结论： 实验步骤与加热高锰酸钾类似，但需要注意的是氯酸钾的分解温度较高且反应速率较慢。加入二氧化锰后可以显著加快反应速率并降低反应温度。 6）：学完本课题你知道了什么？ ①在化学反应中，一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应，叫作 分解反应。 ②实验室里可用高锰酸钾或过氧化氢分解的方法制取氧气。 ③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作催化剂。催化剂在化工生产中具有 重要作用。 三、作业： 氧气的实验室制法 加热高锰酸钾制氧气 (1)药品：高锰酸钾( 色固体) (2)原理： (3)装置 (4)步骤：查、装、定、点、收、离、熄 ①检查装置的气密性： ②装入药品：将药品平铺在试管底部，并在试管口 ,用单孔塞塞紧。 ③固定装置：将试管固定在铁架台上。 ④点燃洒精灯加热：先使试管 , 后 加热。 ⑤收集气体： a.若用排水集气法收柒气体，当气泡 时再收集(刚开始排出的 是 ):水排完后，应用玻璃片盖住瓶口，移出水槽， 放在桌而上。 b.用向上排空法收集时导管应 _ (排尽瓶内空气),用排水法收集时，导管 放在集气瓶 ⑥将导管移出水槽。 ⑦再熄灭酒精灯， (5)注意事项： ①高铭酸钾制取氧气，试管口塞 :防止 ②试管内的导管 出橡皮寒即可：利于 ③试管口要略向 倾斜：防止 ④用排水集气法收集氧气时，当气泡 _时再收集，否则收集的氧气中混有空气。 ⑤ 实 验 结 束 后 ， 先 将 导 管 移 出 水 面 ， 然 后 熄 灭 酒 精 灯 ： 防 止 (6)收集方法： ①排水法：氧气 。 ②向上排空法：氧气_ 7)检验和验满 ①检验：将 ，若 ,说明是氧气； ②验满： a.排水法：当 ,证明已满。 b.向上排空气法；将 ,若______,证明已满。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$