内容正文:
人教版(2024)
课题3 制取氧气(第二课时) 教学设计
教学目标
学生能够准确认识催化剂和催化作用,能阐述催化剂在化学反应中的特点,即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。
清晰认识分解反应,能依据反应特征准确判断给定反应是否为分解反应。
熟练掌握实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的实验装置和实验步骤,能够独立、规范地完成该实验操作。
教学重难点
教学重点
催化剂概念的理解与应用,能根据催化剂的定义判断具体物质是否为催化剂。
分解反应的概念理解和判断,掌握分解反应与其他反应类型的区别。
实验室用过氧化氢溶液制取氧气的原理、装置及操作,包括仪器的选择、组装和实验步骤的正确实施。
教学难点
深刻理解催化剂概念中 “改变” 反应速率(包括加快和减慢)以及 “质量和化学性质不变” 的含义,避免对概念的片面理解。
通过实验探究,引导学生全面、深入地体会科学探究的一般思路和方法,培养学生自主探究和解决问题的能力。
任务群
课程导入(5 分钟)
展示生活中戴变色眼镜的动画,引出氧化铜在某些反应中起到催化作用,引发学生对催化剂的好奇,顺利导入新课。
新课讲解(25 分钟)
回顾上节课实验室制取氧气的方法,提出二氧化锰在反应中作用的问题,激发学生探索欲。
引导学生阅读教材,进行过氧化氢分解实验探究,设置三个对比实验:
实验一:5mL 5% 过氧化氢溶液,带火星木条伸入,观察木条不复燃现象。
实验二:加入少量二氧化锰后,带火星木条复燃,对比实验一,分析现象差异原因。
实验三:待实验二反应结束,重新加过氧化氢溶液,木条又复燃,多次重复,观察现象。
组织学生讨论交流实验结果,分析得出二氧化锰能加快过氧化氢制氧气速率且本身未见变化的结论,进而引出催化剂和催化作用的概念,详细讲解催化剂 “一变二不变” 的特点。
分析高锰酸钾分解和过氧化氢分解两个反应的共同特征,得出分解反应概念,对比化合反应与分解反应,加深学生对分解反应的理解。
拓展延伸(10 分钟)
介绍中国石油化工催化剂专家闵恩泽院士的事迹,激发学生对科学研究的热情和责任感。
展示相关练习题,让学生巩固对催化剂和分解反应概念的理解。
课堂小结(5 分钟)
与学生一起梳理本节课重点内容,包括催化剂概念、催化作用、分解反应概念及特点,强化学生记忆。
布置作业(5 分钟)
布置课后作业,要求学生完成教材相关练习题,查阅资料了解更多生活中催化剂的应用,拓宽学生知识面。
课时安排
2课时。
教学过程
新课导入
(一)课程导入(5 分钟)
教师:同学们,在烈日炎炎的夏日里,很多同学都喜欢戴变色眼镜,它可以有效地保护你的眼睛免受强烈阳光的刺激。(展示眼镜变色的动画)现在请同学们阅读资料卡片,看看能发现什么。
学生:认真阅读资料卡片。
教师:通过阅读资料,我们可知氧化铜在整个反应中起到了一种特殊作用,那就是催化作用。那么,究竟什么样的物质才能起到催化作用呢?接下来,我们就一起来深入学习。
探究新知
(二)新课讲解(25 分钟)
教师:上节课我们学习了实验室制取氧气的三种方法,其中有两种方法都用到了二氧化锰,比如过氧化氢分解制氧气和氯酸钾分解制氧气。请同学们思考一下,二氧化锰在这两个反应中的作用是什么呢?
学生:陷入思考,部分学生小声讨论。
教师:请同学们阅读教材,根据教材 “探究” 中的实验内容,完成相关问题。这里有三个实验,我们一起来看一下。
实验一:在试管中加入 5mL 5% 过氧化氢溶液,把带火星的木条伸入试管,观察现象。
实验二:向上述试管中加入少量二氧化锰,把带火星的木条伸入试管,观察现象。
实验三:待上述试管中没有现象发生时,重新加入过氧化氢溶液,并把带火星的木条伸入试管,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。
学生:阅读教材,了解实验内容。
教师:现在老师来进行实验操作,大家仔细观察实验现象。(进行实验一操作)同学们,看到带火星的木条有什么变化呀?
学生:带火星的木条不复燃。
教师:那这说明了什么呢?
学生:说明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。
教师:非常好。(进行实验二操作)现在大家再看,带火星的木条有什么变化?
学生:加入二氧化锰后,带火星的木条复燃了。
教师:那为什么会出现这种现象呢?
学生:二氧化锰加速了过氧化氢溶液的分解,放出的氧气能使带火星的木条复燃。
教师:没错。(进行实验三操作)大家看,重新加入过氧化氢溶液后,带火星的木条又复燃了。而且我们多次重复这个操作,现象都是一样的。那综合分析实验一到实验三观察到的现象,你认为二氧化锰在过氧化氢分解的反应中起了什么作用呢?
学生:分组讨论交流。
小组代表:二氧化锰能加快过氧化氢制氧气的速率,而且二氧化锰本身好像没有变化。
教师:非常正确。二氧化锰好像永远也用不完,那它在这个反应中到底扮演了一个什么角色呢?(板书:一、催化剂)
教师:现在老师来讲解一下,催化剂是指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。这里有个特点,就是 “一变二不变”(详细解释 “一变” 是改变反应速率,包括加快和减慢;“二不变” 是质量和化学性质不变)。催化剂在化学反应中所起的作用就叫做催化作用。这就是二氧化锰在过氧化氢分解反应中的作用。
教师:下面请同学们思考下列问题。问题一:在反应进行过程中催化剂参与反应吗?
学生:思考,分组讨论,回答。
教师:总结,催化剂不是反应物,也不是生成物,只是反应条件。问题二:有了催化剂是否可以使生成物质量增加呢?
学生:思考,分组讨论,回答。
教师:总结,催化剂不能使生成物质量增加。问题三:二氧化锰是催化剂,这种说法对吗?
学生:思考,分组讨论,回答。
教师:总结,催化剂是针对具体反应而言的,不是对所有反应都起作用。问题四:没有催化剂反应能否进行呢?
学生:思考,分组讨论,回答。
教师:总结,催化剂只是改变一个反应的速率,不能决定一个反应是否发生。
教师:用等质量等浓度过氧化氢溶液制氧气,大家看这个图像,哪个是正确的呢?(展示图像,引导学生分析)
学生:思考回答。
教师:判断某种物质是不是反应的催化剂,需要从哪些方面来设计实验进行探究呢?
学生:思考回答。
教师:总结,1. 探究该物质是否能改变化学反应速率;2. 探究该物质的质量在化学反应中是否发生改变;3. 探究该物质的化学性质在化学反应中是否发生改变。注意,这三者缺一不可!
教师:同学们在 “探究 —— 过氧化氢分解制取氧气的反应中二氧化锰的作用” 中,我们根据探究目的设计了三个对比实验方案;观察和记录实验中带有火星的木条是否复燃等实验现象,收集证据;通过基于证据的分析推理,最后形成了催化剂的概念。那从这个探究中我们能否得出实验探究的一般思路呢?
学生:思考回答。
教师:总结,通常情况下,实验探究的一般思路可归纳为:明确探究目的→设计实验方案→实施实验→获取证据→分析推理→形成结论。
教师:现在我们来交流分析一下,高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,过氧化氢分解生成水和氧气,这两个化学反应有什么共同的特征呢?
学生:思考,讨论。
教师:总结,它们的反应物都只有一种,而生 成物有两种或两种以上。由此,我们可以得出分解反应的概念。由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应叫做分解反应。(课件展示:化合反应与分解反应的对比,从反应物种类、生成物种类、反应特点进行对比)
(三)拓展延伸
教师:(展示 PPT 练习题)
下列关于催化剂的说法正确的是( )
A. 催化剂只能加快反应速率
B. 催化剂在反应前后质量和性质都不变
C. 没有催化剂,反应就不能进行
D. 催化剂能改变反应速率
课堂小结
(四)课堂小结(5 分钟)
教师:好啦,同学们,现在我们一起来回顾一下今天这节课的重点内容。首先,我们学习了催化剂,它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不变,这就是 “一变二不变”,它所起的作用叫催化作用。然后,我们学习了分解反应,由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应就是分解反应,它和化合反应的特点是相反的。大家都记住了吗?
学生:回答记住了。
(五)布置作业(5 分钟)
教师:课后请大家完成教材上相关的练习题,进一步巩固今天所学的知识。另外,查阅资料,了解更多生活中催化剂的应用,下节课我们一起来分享。希望大家通过作业和查阅资料,能对今天的知识有更深入的理解。
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