内容正文:
课题3 制取氧气
课题教学目标
1.能写出实验室制取氧气相关反应的文字表达式,说出其反应类型;能举例说明催化剂对化学反应的重要作用。
2.能设计简单实验制备并检验氧气。
3.通过制取氧气的实验,初步建立以实验为基础的科学探究的思路与方法。
课时安排
1课时
重点难点
1.教学重点:
能设计简单实验制备并检验氧气,初步建立以实验为基础的科学探究的思路与方法。
2.教学难点:
初步建立以实验为基础的科学探究的思路与方法。
教学准备
教师演示实验用品:高锰酸钾、棉花、酒精灯、试管、铁架台、乳胶管、橡胶塞、玻璃导管、水槽、集气瓶、木条、火柴。
学生实验用品:块状二氧化锰、5%过氧化氢溶液、小烧杯(50mL)、表面皿、镊子、注射器(50mL)、洗瓶、线香、电子天平、打火机、吹风机、火柴、氧气传感器。
教学过程
任务1 实验探究高锰酸钾分解制取氧气
【情境】播放视频:野外生存,钻木取火时使用高锰酸钾。
【问题】说出高锰酸钾在取火时的用途,并推测其可能具有的性质。
【讨论】小组合作,讨论交流,分享讨论结果。
【问题】如何利用高锰酸钾制取氧气并检验?
【讨论】小组合作,按“实验探究目的→设计实验方案→实施实验方案→获取证据→分析推理及形成结论”的流程讨论交流,分享成果。
【演示实验】加热高锰酸钾制取氧气,并检验。
如图2-17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。
图2-17 氧气的制取 图2-18 氧气的检验
【问题】通过实验,你认为在制取氧气的过程中要注意哪些问题呢?
【讨论】观察讨论后,分享讨论结果,并试着写出反应的文字表达式。
高锰酸钾加热锰酸钾+二氧化锰十氧气
【小结】
图2-19 设计实验制备氧气并检验
设计意图:通过真实的情境,引导学生建立从物质用途认识物质性质的化学视角,辩证地分析和评价性质应用的实际意义,感受化学学科价值;通过自己动手实验,体验设计简单实验制备并检验氧气的过程,提升与他人分工协作、沟通交流、合作解决问题的能力;也为后续“实验活动1 氧气的实验室制取与性质”的学习打下基础。
任务2 实验探究过氧化氢分解制取氧气
【情境】播放视频:医疗上用过氧化氢溶液消毒。
【学生实验】小组合作,分组实验探究过氧化氢分解制取氧气的反应中二氧化锰的作用。
实验探究单
实验主题:探究过氧化氢分解制取氧气的反应中二氧化锰的作用。
实验任务:经历科学探究过程,分析归纳出二氧化锰的作用。
实验用品:块状二氧化锰、5%过氧化氢溶液、小烧杯(50mL)、表面皿、镊子、注射器(50mL)、洗瓶、线香、电子天平、打火机、吹风机、火柴、氧气传感器。
实验流程:
1.在小烧杯中加入10mL5%过氧化氢溶液,把带火星的线香伸入烧杯,观察现象。用氧气传感器测量瓶中氧气含量的变化。
2.用镊子夹取一块二氧化锰放在电子天平上称量质量,记录后,加入上述小烧杯中,把带火星的线香伸入小烧杯,观察现象。
3.待上述小烧杯中没有现象发生时,用注射器重新加入10mL过氧化氢溶液,并把带火星的线香伸入小烧杯,观察现象。待小烧杯中又没有现象发生时,再重复上述操作,观察现象。
4.最后,用镊子把小烧杯中的二氧化锰从溶液中取出,放在表面皿上,用洗瓶洗净二氧化锰后,再用吹风机吹干,冷却后放在电子天平上称量质量。
注意事项:1.用注射器向小烧杯中加入过氧化氢溶液时,要缓慢且注意安全。
2.小组合作,准确记录实验现象并讨论分析可能的原因。
现象:1.线香不复燃,氧气传感器测量氧气的含量在缓慢增多(下图)。
图2-20 氧气含量的测定
2.块状二氧化锰质量为mg,投入小烧杯后产生大量气泡,小烧杯温度升高,线香复燃。
3.又产生大量气泡,小烧杯温度升高,线香复燃。
4.块状二氧化锰质量仍为mg。
分析:1.常温下过氧化氢分解缓慢,放出的氧气很少。
2.二氧化锰加速了过氧化氢的分解,产生了较多的氧气。
3.二氧化锰一直在加速过氧化氢的分解,产生较多的氧气。
4.反应后二氧化锰的质量没有改变。
结论:二氧化锰加速了过氧化氢的分解,而本身的质量和化学性质没有发生改变。
【讨论】讨论交流,分享讨论结果。写出反应的文字表达式,归纳总结出催化剂、催化作用及分解反应的定义。
过氧化氢→{二氧化备}水+氧气
【小结】
设计意图:通过真实的情境,引导学生开展化学实验探究活动,体验探究过程。了解化学反应发生需要一定的条件,知道催化剂对化学反应的重要作用;发展基于实验事实进行证据推理的科学思维能力;分组实验可以提升学生与他人沟通交流、合作解决问题的化力
图2-21 探究过氧化氢分解制取氧气的反应中二氧化锰的作用
任务3 归纳实验探究的一般思路与方法
【问题】通过探究高锰酸钾及过氧化氢制取氧气的实验,请归纳出化学实验探究活动的般思路与方法。
【讨论】小组讨论交流后分享观点。
【评价】小组互评和师评相结合,对分享的观点进行评价。
表2-5 评价表
A
B
C
D
自评
互评
师评
归纳总结
组内同伴间积极地交流与讨论,善于合作,能主动、思路清晰地表述出合理的思路与方法。
组内同伴间较积极地交流与讨论,能清晰地表述出合理的思路与方法。
组内同伴间较积极地交流与讨论,能表述出自己思路与方法。
组内同伴间不能积极地交流,且表述的思路与方法不合理。
设计意图:通过学生分享,了解学生本节课学习情况。帮助学生初步建立化学实验探活动的一般思路与方法。
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