内容正文:
实验活动1 氧气的实验室制取与性质
化学观念:体验实验室制取氧气,初步感悟变化观。能说明氧气的广泛应用及性质与用途的关系,初步形成“性质决定用途”的观念。
科学思维:通过制取氧气初步建构氧气实验室制取的一般思路与方法,从氧气的变化和用途视角认识氧气的性质。
科学探究与实践:知道围绕实验目的确定实验原理,选择实验仪器,组装实验装置,设计实验步骤,实施实验并完成实验记录,基于实验事实得出结论。
科学态度与责任:结合氧气的实验室制取,体会通过化学反应实现物质转化的意义和价值,形成严谨求实的科学态度,树立分工合作意识、交流分享、安全、规范操作意识和观念。
教学重点:氧气的实验室制取的一般思路(反应原理、操作步骤及注意事项等)。
教学难点:实验操作的规范性和安全性。
[猜谜语]说是宝,真是宝!动物植物离不了。它使火焰跳得高,它助卫星进轨道。(打一物质)
[兴趣引导]同学们,前面我们研究了氧气的性质、用途以及制法,大家想不想亲自动手制取氧气并验证氧气的性质呢?今天我们就来学习实验活动1——氧气的实验室制取与性质。
任务一 氧气制取大揭秘
教师活动
学生活动
[复习]在实验探究之前请同学们先回顾实验室制取氧气的反应原理(写出文字表达式)。
[播放视频]“高锰酸钾制取氧气”。
[引导]请大家在观看实验的过程中,简单概括实验步骤,并思考下面几个问题:
1.实验可以概括为哪些步骤?
2.装置都使用了哪些仪器?哪部分是发生装置,哪部分是收集装置?
[提出问题]要制取气体,装置漏气可不行。如何检查装置的气密性?请模仿视频里的动作,再思考问题:
(1)为什么有气泡冒出,证明装置不漏气?
(2)如果装置的气密性很好,在导管移出水面之前松开手,会有什么现象发生?
[引发思考]在装试剂时为什么要在试管口放一团棉花?不放会怎样?固定试管时试管口要略向下倾斜,不倾斜会怎样?请同学们用虚拟实验来模拟这两步。由此得出,这样操作的目的是什么?
[引发思考]刚刚同学们收集气体时,为什么刚开始有气泡放出时不立即收集?什么时候才能开始收集?
[继续深入]集满氧气的集气瓶为什么要正放在桌面上?结合氧气的性质说明。
[提出问题]停止加热时,把导管移出水面和熄灭酒精灯的先后顺序是怎样的?如果顺序相反,会出现什么问题?
[总结]这样梳理下来,制氧气要注意的地方可真不少,请同学们相互交流,再次总结,随后进行实验,并填写实验报告
[回忆]
高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气;
过氧化氢水+氧气
[观看视频]
[师生交流]
1.①查 ②装 ③定 ④点
⑤收 ⑥离 ⑦熄
2.结合课本指认仪器、发生装置和收集装置。
[模仿动作]将导管口伸入液面以下再用手微热试管。
[小组交流]
(1)空气受热膨胀,有空气从导管口逸出。
(2)如果装置的气密性很好,用手紧握时,水下的导管口会出现气泡,松开手后,少量水会进入导管或试管。
[虚拟实验]试管口不放棉花、试管口不倾斜。棉花可以防止加热时试管内的粉末状物质进入导管。试管口要略向下倾斜是防止冷凝水流至热的试管底部,避免试管炸裂。
[交流]因为开始冒出的气泡是空气。当气泡连续并比较均匀地放出时,开始收集。因为氧气的密度比空气的密度大,倒放会使氧气从瓶口与玻璃片的缝隙中跑掉。
[交流]先把导管移出水面再熄灭酒精灯。
[虚拟实验]顺序倒置,发现水回流进入试管,导致试管炸裂。
[总结]小组内总结注意事项,进行实验操作并填写实验报告
任务二 氧气性质我知晓
教师活动
学生活动
[过渡]氧气有哪些化学性质?我们用木炭、铁丝与氧气的反应来说明。
[实验步骤]用坩埚钳夹取一小块木炭,在酒精灯火焰上加热到发红,插入氧气中,观察木炭在氧气中燃烧的现象。燃烧停止后,取出坩埚钳,向集气瓶中加入少量澄清石灰水,振荡,观察现象并记录。
[问题讨论]有些同学没能看到“发出白光”的现象。请大家思考:为什么把红热的木炭插入盛有氧气的集气瓶时,要由瓶口向下缓慢插入
[实验记录]
发出白光,放出热量,生成的无色气体能使澄清的石灰水变浑浊。
[交流讨论]如果开始便将红热的木炭伸入盛有氧气的集气瓶底部,木炭在氧气中燃烧放出大量热并产生二氧化碳,容易使集气瓶中的氧气逸出,导致瓶中氧气含量降低,影响实验
[承上启下]请同学们注意。铁丝和氧气反应是否也有需要注意的点?请大家思考这样做有什么道理?
(1)为什么要把铁丝盘成螺旋状?
(2)为什么要在铁丝下端系一根火柴?
(3)为什么要在火柴快燃尽时才将铁丝插入集气瓶中?
(4)为什么要在集气瓶底部预先放入一些水?
[进行实验]点燃系在螺旋状细铁丝底端的火柴,待火柴快燃尽时,插入盛有氧气的集气瓶中(瓶中预留少量水)。观察铁丝在氧气中燃烧的现象并记录
[小组讨论]
(1)目的是增大铁丝受热面积。
(2)点燃火柴预热铁丝,使其达到燃烧条件。
(3)防止火柴燃烧消耗过多的氧气。
(4)防止高温熔融物溅落,使集气瓶瓶底炸裂。
[实验记录]
剧烈燃烧,火星四射,放出大量热,生成黑色固体
任务三 问题交流共探讨
教师活动
学生活动
[提出问题]有位同学在实验中还发现了其他问题,请你帮忙解决。
1.检查装置气密性时,除了用手紧握的方法,还可以用什么方法?
2.如果某同学制得的氧气不纯,你认为可能的原因有哪些
[交流讨论]
1.除了用手紧握的方法,还可以用热毛巾捂住试管、用酒精灯对试管微微加热、将试管放在盛有热水的烧杯中加热等方法。
2.(1)未等到装置中的空气排净便开始收集。(2)集气瓶中的水没有完全装满,留有气泡。(3)收集完气体后,玻璃片与集气瓶瓶口之间密封不好
教师活动
学生活动
[作业]化学离不开实验。
(1)请同学们完善实验报告。
(2)请在虚拟实验平台继续熟练本堂课的实验,尝试用过氧化氢溶液制取氧气
[学生小结]
[完成作业]
实验活动1 氧气的实验室制取与性质
氧气的实验室制取与性质
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