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课题3 制取氧气

【字体: 】【2010/11/18】 【作者/来源 琥中信息员】 【阅读: 次】 【关 闭
课题3 制取氧气
[教材分析]
本课题内容可以分为两部分,一部分是关于双氧水的和分解反应,另一部分是活动与探究,由学生制取氧气并实验氧气的性质。实际上是介绍了氧气的两种实验室制法:固液常温法;固固加热法。催化剂及催化作用不是重点,但它是难点。由于催化剂在生产和生活、科学研究中有广泛的应用,这部分内容可以提高学生的学习兴趣。氧气的工业制法主要是分离液态空气。教材把它作为资料让学生阅读,但是作为氧气的一种制法,教师至少要带领学生阅读这资料。
教学目标
知识目标:了解实验室制取氧气的主要方法、原理和实验装置,认识催化剂及催化作用,初步学习自主设计装置、制取氧气并验证氧气的性质。
能力目标:通过对碳、铁在氧气中燃烧实验的探究,进一步认识氧气的化学性质。采用分析——对比的方法,认识分解反应的特点。
情感目标:通过催化剂和氧气性质的探究学习,培养学生辩证的观点和勇于创新的科学精神,严谨求实、勤于思考的科学作风。
教学重点氧气的制法及实验操作,分解反应。
教学难点正确理解催化剂的概念
【实验准备】
1、实验室用过氧化氢溶液制取氧气。
2、实验室用高锰酸钾制取氧气。
[教学方法]  指导探究式:提出问题----实验探究-----分析总结-----迁移创新
【课时安排】 3课时
【教学设计】             
第一课时
[复习提问]
氧气是我们日常生活中不可缺少的物质,它具有哪些性质和广泛的用途?
    既然氧气有如此广泛的用途,就需要研究氧气的制法。
[展开课题  方法比较]
制氧方法通常有两种:工业制法和实验室制法。实验室制法一般适用于制取少量氧气,装置简单,操作简便。需要大量氧气时,就需要用工业方法来制取了。当然工业制法也要考虑很多因素,比如,原料廉价易得,氧气的纯度要求,环保等。
[讨论工业制法]
     我们周围最容易得到的含氧的资源有什么?用什么方法可以从中得到氧气?
     要得到氧气,需要把空气中的氧气和氮气分开,那怎么把它们分开呢?利用什么性质呢?
     投影氮气和氧气的物理性质比较表格
     形成工业制法的方案
[过渡] 工业制氧气设备庞大,操作比较复杂,当需要少量氧气时,我们就采取实验室制法。
[提出新任务]实验室一般用含有氧,并且容易分解出氧气的物质做原料,例如过氧化氢、氯酸钾、高锰酸钾等可以用来制取氧气。
[设问]为什么分解过氧化氢溶液制取氧气要加入二氧化锰?它在这里起什么作用?
[猜想与假设] 1二氧化锰能放出氧气,使用它可以得到更多的氧气
           2、二氧化锰在此有某种特殊的作用,使过氧化氢的分解加快
           3、二氧化锰是反应物,加入的二氧化锰与过氧化氢反应放出氧气
[[讨论]如何设计实验验证假设?
[整理归纳]验证1:A;加热二氧化锰,用带火星的木条试之。
         验证2:B;常温时在盛有过氧化氢溶液的试管中伸入带火星的木条;
C;加入二氧化锰后再比较反应的快慢。
         验证3:D;在实验C反应后剩余的溶液中再加入过氧化氢溶液,用带火星的木条检验。(可重复几次)
[演示实验] 教师演示实验A、B、C、D,学生观察并记录现象
[学生交流展示]
汇报实验记录及结果;交流讨论二氧化锰在反应中的作用,得出二氧化锰是催化剂的结论。
[引导学生分析归纳]
引导学生对比分析实验现象;写出过氧化氢反应的文字表达式;从二氧化锰在反应中所起的作用,归纳出催化剂及催化作用。
[设问]实验室如何用高锰酸钾和氯酸钾制取氧气呢?
[展示样品]观察高锰酸钾和氯酸钾的颜色。状态并描述。
[讲解] 高锰酸钾和氯酸钾反应的表达式
[分析]上述三个制取氧气的反应,有什么共同点?与化合反应有什么不同?
[小结]分解反应和化合反应都是化学反应中常见的类型,以后我们还会学习各种反应,若采用分类的方法来学就简单的多。利用分类、对比的方法,可以使我们的学习事半功倍。今后我们可以采用这些方法学习更多的化学知识。
[对比归纳]
分析比较得出氧气的工业制法与实验室制法具有本质区别。
[归纳与反思]
本节课你了解了什么?学会了什么?
学生通过反思,对本节课所学知识进行整理。
[知识应用,总结提高]
布置课堂作业并及时点评,P435
[板书设计]
课题3  制取氧气
一、氧气的工业制法
1、  分离液态空气
      加压降温            蒸发      氮气 沸点—196    先出来
空气  --------------液态空气-------------
                                    氧气 沸点—183
2、  膜分离技术
 
二、氧气的实验室制法原理
1、             MnO2
H2O2   ------------H2O+O2
催化剂:
2、KClO3--------KCl+O2
3、KMnO4----------K2MnO4+MnO2+O2
4、分解反应:AB------A+B+……
第二课时
复习提问]
写出实验室制氧气反应的表达式,如何区别过氧化氢溶液和水?白色固体氯酸钾和氯化钾?
[引入新任务]
对于过氧化氢制取氧气,实验室用什么样的装置来制取氧气呢?
[讨论启发  设计装置]
如果我们把药品直接放在空气中让它反应可以吗?氧气的量要多的话,我们可以用什么来代替小试管呢?若要持续添加过氧化氢溶液,应增加什么仪器?若要控制反应的速度应该用什么仪器,长颈漏斗还是分液漏斗?(展示三套过氧化氢制取氧气的发生装置)
用什么来做接收装置呢?
怎样才能使氧气进入集气瓶呢?
集气瓶里是空的吗?如何让里面的空气让出位置呢?就是说,我们用什么方法来收集氧气呢?回忆氧气的物理性质。
[展示]用过氧化氢和二氧化锰制取氧气的装置。
[讨论]要求学生对比过氧化氢制氧气的特点,分组设计用高锰酸钾制氧气的实验装置。
为什么要用酒精灯?为什么要把试管横放,口略朝下加热?
学生不难得出结论:要根据反应物状态,反应所需条件和生成气体的性质,设计实验装置。
从氯酸钾的状态及反应条件来看,制取氧气的发生装置应选取哪一种呢?
[讲解]用高锰酸钾制氧气的实验步骤:“茶庄定点收利息”
[讨论]1、为什么先要检查装置的气密性?如何检查?
1、  为什么要在试管口放一团棉花?
2、  为什么要先移动酒精灯使试管受热均匀?
3、  为什么试管口要略向下倾斜?
4、  为什么要等气泡连续均匀放出才可以收集气体?
5、  实验完毕时为什么要先把导管拿出水面,再熄灭酒精灯?若相反有何后果?
[我探究,我快乐]
(学生分组实验)加热高锰酸钾制取氧气;验证氧气的性质。
[讨论交流,归纳反思]
根据实验结果,引导学生汇报实验收获;反思实验中存在问题;讨论解决问题的方法;归纳出实验室制取气体的基本思路。
引导学生通过反思得出实验前要检查装置的气密性;试管口要放一团棉花;试管口要稍微向下倾斜;气泡连续了才能收集氧气等结论。
学生总结:实验探究收获、体会或想法。
实验室制取气体要根据反应物状态、反应条件、气体的水溶性等来选择适当装置。
[信息反馈]
布置练习1、P43  (2)、(3)、(4)3、 4;5
 [板书设计]
三、氧气实验室制法的实验装置及步骤:
1、制取氧气的发生装置和收集装置:
 
 
 
 
 
 
 
 
2、高锰酸钾制取氧气的实验步骤:“茶庄定点收利息 ”
 
 
 
 
 
 
 
 
3、  氧气的检验和验满
4、  注意事项:实验结束后,先撤导管后撤灯,若相反,水倒流;炸裂试管太危险。
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