主题二专题3课题3 氧气和二氧化碳的制备-2024-2025学年八年级化学沪科版 （五四学制）全一册

配套中学沪教版(五四学制) 课题3 氧气和二氧化碳的制备 一、教材分析 本课题是初中化学中关于气体制备的重要内容，在整个化学知识体系中起着承上启下的作用。 从知识结构上看，学生在之前已经学习了氧气和二氧化碳的性质，对这两种气体有了一定的感性认识。在此基础上学习它们的制备方法，符合学生的认知规律，有助于学生构建完整的知识网络，同时也为后续学习其他气体的制备以及化学实验基本操作技能的提升奠定基础。 教材通过介绍氧气和二氧化碳的实验室制备原理、装置选择、实验步骤和注意事项等内容，培养学生的实验探究能力和科学思维方法。同时，让学生了解气体制备在实际生活和工业生产中的应用，体现了化学知识与生活实际的紧密联系，增强学生对化学学科实用性的认识。 在教材编排上，注重实验探究和启发式教学，引导学生通过思考、讨论、实验等方式自主获取知识，提高学生的学习积极性和主动性。 二、教学目标 化学观念 形成物质可以通过化学反应进行制备的观念，理解氧气和二氧化碳的制备原理是基于它们的化学性质和化学反应规律。 建立从反应物状态、反应条件等因素选择合适气体发生装置，以及根据气体的密度、溶解性等性质选择收集装置的观念，认识到化学实验装置的选择是有科学依据的，培养学生的宏观辨识与微观探析能力。 科学思维 通过对氧气和二氧化碳制备实验的设计、操作、观察和分析，培养学生的逻辑思维能力，能够根据实验现象和数据进行推理、归纳和总结，得出实验结论。 引导学生对实验中出现的问题进行思考和探究，培养学生的批判性思维和创新思维能力，例如对实验装置的改进、对实验条件的优化等方面提出自己的想法和建议。 科学探究与实践 让学生亲身体验氧气和二氧化碳的制备过程，掌握实验基本操作技能，如药品的取用、仪器的连接、气体的收集和检验等，提高学生的实验动手能力和实践操作能力。 培养学生在实验探究中学会提出问题、作出假设、设计实验、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价等科学探究方法，培养学生的合作精神和团队意识，提高学生解决实际问题的能力。 科学态度与责任 通过实验探究活动，培养学生严谨、认真、实事求是的科学态度，让学生明白科学实验需要严格遵守操作规程，尊重实验事实和数据。 了解氧气和二氧化碳的制备在生产生活中的重要性，如氧气在医疗急救、工业炼钢等方面的应用，二氧化碳在灭火、化工原料、人工降雨等方面的应用，培养学生关注化学与社会、环境的关系，增强学生的社会责任感和环保意识，认识到化学学科对人类社会发展的重要贡献。 三、教学重难点 教学重点 氧气和二氧化碳的实验室制备原理，包括反应的化学方程式、反应物和生成物的特点等。 气体发生装置和收集装置的选择依据和方法，能够根据具体情况正确选择和组装实验装置。 氧气和二氧化碳的制备实验操作步骤，包括药品的添加顺序、反应条件的控制、气体的收集和检验方法等，确保学生能够独立、规范地完成实验操作，得到较为纯净的气体。 教学难点 根据实验目的和给定的实验药品、仪器等条件，灵活设计并优化氧气和二氧化碳的制备实验方案，培养学生的综合实验设计能力和创新思维能力。 对实验过程中出现的异常现象进行分析和解释，例如氧气制备过程中收集到的气体不纯、二氧化碳制备过程中反应速率过快或过慢等问题，需要学生具备扎实的化学知识和较强的分析问题能力，能够从多个角度（如反应物的纯度、浓度、反应温度、装置的气密性等）查找原因并提出解决措施。 四、教学过程 一、导入新课 师：同学们，在前面的课程中我们已经学习了氧气和二氧化碳这两种重要气体的性质，大家还记得氧气能支持燃烧、供给呼吸，二氧化碳能灭火、参与光合作用等性质吗？ 生：记得！ 师：那大家有没有想过，在实验室中我们是如何制备这些气体的呢？这就是我们今天要学习的内容 —— 氧气和二氧化碳的制备。 二、氧气的制备 （一）制备原理 师：首先来看氧气的制备，实验室常用过氧化氢溶液在二氧化锰作催化剂的条件下分解制取氧气，谁能写出这个反应的化学方程式呢？ （学生思考后举手回答） 师：非常棒！那除了这个方法，还有其他制取氧气的方法吗？ 生：加热高锰酸钾也可以制取氧气，化学方程式是 师：对，还有加热氯酸钾和二氧化锰的混合物 大家要记住这些反应原理，这是制备氧气的基础。 （二）实验装置 师：知道了制备原理，接下来我们要选择合适的实验装置。大家看，过氧化氢溶液是液体，二氧化锰是固体，而且反应不需要加热，这种情况下我们应该选择什么样的发生装置呢？ （展示几套不同的发生装置图片） 生：固液不加热型的发生装置。 师：很好，那如果是加热高锰酸钾制取氧气呢？ 生：应该用固体加热型的发生装置。 师：非常正确。那对于氧气的收集，我们又该怎么做呢？氧气有什么性质会影响收集方法呢？ 生：氧气不易溶于水，可以用排水法收集；氧气密度比空气大，还可以用向上排空气法收集。 师：完全正确。同学们要学会根据气体的性质来选择合适的收集装置。 （三）实验步骤 师：下面我们以过氧化氢制取氧气为例，来详细说一下实验步骤。首先要检查装置的气密性，怎么检查呢？ 生：把导管一端浸入水中，用手紧握试管外壁，如果导管口有气泡冒出，说明装置气密性良好。 师：非常好，检查完气密性后，接下来怎么做呢？ 生：先往试管中加入二氧化锰，再倒入过氧化氢溶液。 师：对，要注意药品的添加顺序。然后就可以用排水法收集氧气了，收集满的氧气应该怎么放置呢？ 生：正放在桌面上，因为氧气密度比空气大。 师：很好，在整个实验过程中，还有哪些需要注意的地方呢？ 生：用排水法收集时，要等到气泡连续均匀冒出时再收集，不然收集到的氧气不纯。 师：非常好，大家对氧气的制备已经有了比较清楚的认识，接下来我们自己动手做一下这个实验，感受一下氧气的制备过程。 （学生分组进行实验，教师巡视指导，及时纠正学生的错误操作） 三、二氧化碳的制备 （一）制备原理 师：同学们，做完氧气的制备实验，我们来看看二氧化碳的制备。实验室制取二氧化碳常用的药品是什么呢？ 生：大理石（或石灰石）和稀盐酸。 师：那反应的化学方程式是什么呢？ 师：很好，大家要记住这个反应原理。 （二）实验装置 师：大理石是固体，稀盐酸是液体，反应不需要加热，那我们应该选择什么样的发生装置呢？ 生：固液不加热型的发生装置。 师：对，那二氧化碳的收集方法呢？ 生：二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集，密度比空气大，可以用向上排空气法收集。 师：非常好，大家对实验装置的选择掌握得不错。 （三）实验步骤 师：我们来看一下二氧化碳制备的实验步骤。同样要先检查装置的气密性，然后加入药品，先加什么呢？ 生：先加大理石，再加稀盐酸。 师：对，然后用向上排空气法收集二氧化碳，怎么检验二氧化碳是否收集满呢？ 生：把燃着的木条放在集气瓶口，如果木条熄灭，说明二氧化碳已经收集满了。 师：很好，下面大家分组进行二氧化碳的制备实验，注意实验安全和操作规范。 （学生再次分组进行实验，教师继续巡视指导） 四、课堂总结 师：好，同学们，今天我们学习了氧气和二氧化碳的制备，包括制备原理、实验装置和实验步骤等内容。谁能来总结一下氧气和二氧化碳制备的异同点呢？ （学生思考后回答） 生：相同点是都可以用固液不加热型的发生装置，收集时都可以用向上排空气法；不同点是氧气还可以用排水法收集，二氧化碳不能用排水法收集，而且制取氧气有多种方法，制取二氧化碳常用大理石和稀盐酸反应。 五、板书设计 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$