内容正文:
课题3 制取氧气
第1课时
一、教学目标
1.了解工业上分离液态空气制取氧气的原理。
2.掌握实验室用高锰酸钾加热制取氧气的反应原理、装置、操作步骤及注意事项。
3.初步学习分析、选择发生装置和收集装置的依据。
4.树立严谨的科学研究态度和实验安全意识。
二、教学重难点
重点:实验室用高锰酸钾制取氧气的反应原理、装置和操作步骤。
难点:1.气密性检查的原理和方法。
2.理解工业制氧的物理变化本质与实验室制氧的化学变化本质的区别。
三、教学过程
(一) 先学阶段(10分钟)
任务一:工业制取氧气
工业上制取大量氧气,采用的原料是空气,该方法利用了液态氮和液态氧的沸点不同。
该方法的原理是分离液态空气法,属于物理变化。
任务二:实验室制取氧气——高锰酸钾法
实验室用高锰酸钾制取氧气的反应文字表达式为:
。
该实验的主要操作步骤有:
(1)连接装置,检查气密性
(2)装入药品(高锰酸钾),塞紧带导管的橡胶塞
(3)固定装置
(4)加热
(5)用排水法收集氧气
(6)将导管移出水槽
(7)熄灭酒精灯
思考:为什么要在试管口放一团棉花?
答:防止加热时高锰酸钾粉末进入导管,堵塞导管。
任务三:实验现象与结论
将带火星的木条伸入集气瓶中,观察到 木条复燃,说明收集到的气体是氧气。
完成教材中的表格:
实验编号
现象
(1)
导管口有气泡冒出,集气瓶中收集到无色气体
(2)
带火星的木条复燃
任务四:发现问题,提出疑问
请记录你在预习过程中产生的1-2个问题:
示例:为什么实验结束时,要先将导管移出水面再熄灭酒精灯?
(二) 后教阶段
环节一:检测反馈,聚焦问题(约8分钟)
1.快问快答:教师提问工业制氧的原理、高锰酸钾制氧的反应表达式等基础知识。
2.操作步骤排序:请学生排列实验操作的正确顺序,并说明理由。
3.收集问题:教师收集学生在“任务四”中提出的疑问,作为课堂精讲的焦点。
环节二:合作探究,突破难点(约10分钟)
1.工业与实验室制法的对比
引导学生从原料、原理、装置、成本、产量等角度对比两种方法,理解其适用场景。
2.气密性检查的原理与操作
教师演示气密性检查的正确方法(用手紧握试管,观察导管口是否有气泡冒出)。
解释原理:装置内空气受热膨胀,压强增大,形成气泡。
3.高锰酸钾制氧的实验要点
棉花的作用:防止粉末堵塞导管(强调安全)。
加热操作:先预热,再集中加热。
收集时机:导管口有连续均匀气泡冒出时开始收集(排出空气)。
实验结束操作:先移导管,后熄灯(防止水倒吸炸裂试管)。
环节三:巩固应用,拓展延伸(约10分钟)
1.装置选择
讨论:根据反应物状态和反应条件,高锰酸钾制氧属于“固体加热型”,故选择试管和酒精灯。
收集方法:氧气不易溶于水,可用排水法;密度比空气大,可用向上排空气法。
2.解答疑问
师生共同解答“任务四”中的问题,特别是“先移导管后熄灯”的原因。
3.错误操作分析
教师列举常见错误操作(如试管口未略向下倾斜、未检查气密性等),请学生分析可能导致的后果。
环节四:课堂小结(约2分钟)
由学生总结本节课的知识脉络(工业制法→实验室制法:原理、装置、操作、注意事项),教师强调实验安全的重要性。
(三) 课后巩固
完成教材相关的练习题。
预习作业:查阅资料,了解过氧化氢制取氧气的方法,思考其与高锰酸钾法的异同。
四、板书设计
课题3 制取氧气
一、工业制法
• 原料:空气
• 原理:分离液态空气(物理变化)
• 依据:液氮与液氧的沸点不同
二、实验室制法(高锰酸钾)
• 原理:
•装置:固体加热型
• 步骤:查、装、定、点、收、移、熄
• 注意:棉花、气密性、先移后熄
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