鲁教版初中化学九年级上册 4.3氧气的实验室制法 教案.doc

氧气的实验室制法教学设计一、教学设计思路1.课题分析“实验室制取氧气” 这一课题是学生练习了实验基本操作后接触到的第一个气体制取的实验,这一课题的设计，有利于进一步熟悉常见仪器的使用。通过对实验室制取氧气的原理的分析,有利于培养学生的实验探究能力和创新意识,更为今后学习其他气体的制取打下坚实的基础。2. 本课题的设计主在教学中引导学生从生活体验出发,通过具体的实验探究得出制取氧气的原理,理解催化剂的概念,了解催化剂在化工生产中的应用。氧气的实验室制法的具体内容：药品的选择，反应条件的确定，反应装置的选取，根据氧气的物理性质采取合理的收集方法，根据氧气的化学性质采取验满的方法。二、 教学目标 知识目标：了解实验室制取氧气的反应原理,理解催化剂的概念,培养学生的实验技能。 能力目标：通过探究实验室制取氧气的原理,让学生初步学习实验探究方法和运用比较学习法。 情感态度与价值观：激发学生学习化学的兴趣和合作探究的欲望,培养学生的创新意识。三、 教学重难点 （1）重点：实验室制取氧气的反应原理和操作方法。 （2）难点：对催化剂概念的理解。四、教学方法 讲授法、自主学习、实验探究法五、仪器与药品 仪器：试管（3只）、酒精灯、锥形瓶、长径漏斗、分液漏斗、带导管的橡皮塞、乳胶管、集气瓶、水槽、毛玻璃片。 药品：10%的过氧化氢溶液、二氧化锰六、教学过程：【第一部分】初识氧气设计意图：通过问题创设情景，激发起学生的探究欲望。创设情景在屏幕上播放选取的与氧气有关的图片：炼钢、氧炔焰切割和焊接金属、火箭的发射、潜水员带着氧气瓶在潜水、太空飞行员携带供氧装置，引导学生回答：氧气是我们身边熟悉的物质，在我们生活中的应用非常广泛。师问既然氧气对于我们这么重要，那么我们该如何获得氧气呢？请你说说我们所学过的制氧气的方法有哪些？生答1.电解水 2.分离液态空气法 3.植物的光合作用师问这些反应适合在实验室制取氧气吗？为什么？生答不适合。水电解生成氧气，反应速度慢，成本较高。分离液态空气法需要先将空气加压降温变成液态，再利用各组分的沸点不同蒸发分离出氧气，条件太高，操作困难。植物的光合作用反应太慢，不利收集气体。引出课题：那么在实验室如何制取氧气呢？我们这节课就一起来学习氧气的实验室制法（板书课题）【第二部分】实验室如何制取氧气（核心部分）设计意图：通过实验，探究如何在试验室里制取氧气，并形成制取气体的一般思路和方法，培养学生的探究能力。引导学生思考如果让你到实验室制取一瓶氧气，你需要解决哪些问题？师生共同分析 1、药品  2、反应原理 3、仪器装置：发生装置 收集装置 4、实验步骤 5、验满方法 （逐一板书）师问我们就按这五步来学习如何制取氧气。（一）选择药品，反应原理多媒体呈现以下药品：1、水( H2O ) 2、二氧化碳（CO2) 3、食盐（主要成分为NaCl) 4、高锰酸钾（KMnO4） 5、过氧化氢（ H2O2） 6、甲烷（CH4） 7、氯酸钾（KClO3）师问如果在实验室中有以上药品可供选择，猜猜哪些物质可能用于制取氧气，为什么？生答 水( H2O ) 、二氧化碳（CO2) 、高锰酸钾（KMnO4） 、过氧化氢（ H2O2） 、氯酸钾（KClO3），因为它们都含有氧元素。师水电解和二氧化碳参与的光合作用都不适合制取氧气，那剩下的KMnO4 、H2O2 、KClO3， 我们选谁更好呢？请同学阅读下面的资料介绍，说出你的选择，并说明理由。资料介绍：（1）H2O2过氧化氢又称双氧水，是一种无色的液体，常温下就可生成氧气和水，价格低廉。过氧化氢 二氧化锰水+氧气（2）KMnO4高锰酸钾是一种紫黑色的固体，在加热时能产生氧气，成本较高。（3）KClO3氯酸钾是一种白色固体，加热时能产生氧气，如果混有可燃性杂质有可能会发生爆炸。学生自行阅读，并回答。生答选过氧化氢最好，因为原料的价格低廉，而且这个反应在常温就可以进行，生成物是水和氧气，环保无污染。确定选用的药品：过氧化氢(板书)反应原理：过氧化氢 二氧化锰水+氧气师问大家注意这个文字表达式，在的上方写了二氧化锰，它既不是反应物也不是生成物，而表示的是反应的条件，所以我们在药品中还应该再加一样：二氧化锰(药品一栏补充板书)。师设置疑问二氧化锰在过氧化氢分解制氧气的这个反应中到底起到一个什么样的作用呢？下面我们一起来探究一下二氧化锰在反应中的作用。 二氧化锰在反应中的作用探究探 究 内 容现 象反应快慢取一支试管，加入3-5mL的10%过氧化氢溶液，将带火星的木条伸入试管口。  取一支试管，加入3-5mL的10%过氧化氢溶液并加入少量的二氧化锰粉末，将带火星的木条伸入试管口。  师提问上述两种方案中，你认为哪一种最适合在实验室中制取氧气？说出你的理由。学生交流讨论通过探究试验可知：只有过氧化氢溶液没有氧气产生；当加入少量的二氧化锰粉末时，有大量气泡产生，木条很快复燃，说明这时产生的氧气多，适于在实验室里制取氧气。小结加入二氧化锰之后，过氧化氢分解产生氧气的速度加快了，二氧化锰在这里起的作用是催化作用。师追问加入二氧化锰后反应的速度加快了，那么二氧化锰本身的有没有发生什么样的变化呢？小资料：1、将反应后的二氧化锰过滤、干燥、称量，发现二氧化锰的质量不发生改变。2、将称量后的二氧化锰再次放入过氧化氢溶液中，发现有大量气泡冒出，该气泡能使带火星的木条复燃。小结二氧化锰的质量不变，并且仍具备催化分解过氧化氢的性质，化学性质也没变。引出催化剂的概念：凡是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改变的物质叫催化剂。(板书：催化剂)师讲述催化剂的概念我们可以简单的概括为：一变 改变化学反应速率，两不变 反应前后质量不变，化学性质不变。（板书）投影形形色色的催化剂在化工生产、科学试验和生命活动中，催化剂可谓无处不在。如汽车尾气排放管中的催化剂，某些抗衰老化妆品中的催化剂。（二）装置选择（1）选择发生装置师问以下两个反应装置，我们选哪个用于过氧化氢制氧气，选择的依据是什么？生答选择固液不加热的装置（板书），根据反应物的状态及反应的条件来选择。出示两套反应装置，比较长颈漏斗与分液漏斗装置的优点。学生交流分析长颈漏斗便于便于及时添加药品，分液漏斗能控制滴入液体的量从而控制反应进程。（2）选择收集装置出示三种收集气体的方法：排水法、向上排空气法、向下排空气法。师讲授 排水法难溶于水或不易溶于水且不和水发生化学反应的气体。向上排空气法适用于收集密度比空气大的气体，向下排空气法适应于收集密度比空气小的气体。那么收集氧气应该用哪种收集方法呢？呈现资料：在0、1.01x105Pa下，氧气的密度为1.429g/L,空气的密度为1.293g/L,且氧气不易溶于水。根据氧气的性质明确收集的方法：向上排空气法、排水法。（三）操作步骤1、连接仪器2、检查装置的气密性【演示检查气密性的操作】1.将乳胶管用蝴蝶夹夹住，从长颈漏斗注水，如果形成一段液柱，并且一段时间不下降，则气密性好。2.将分液漏斗的旋塞关上，导气管深入水槽中，手握锥形瓶，如果导气管处有气泡冒出，则气密性良好。3、装固体药品 ，塞紧带导管的塞子4、将集气瓶装满水并盖上玻璃片倒立在水槽里5、加入过氧化氢溶液【量的控制】加入的过氧化氢溶液要浸没长颈漏斗的底端，起到液封的作用。6、当导管口的气泡连续并均匀地放出时， 开始收集【解释】刚开始的时候出来的是装置中残留的空气，所以不能立即收集。7、当集气瓶的一侧有气泡放出时，在水里用玻璃片盖住瓶口，把集气瓶移出水槽，并正放在桌子上。【强调】要正放在桌面上，因为氧气的密度比空气大。小结操作步骤：连、检、装、收、（验满）、存放（板书）。（四）验满排水法直接观察：集气瓶里的水完全排净，集气瓶口冒出大气泡，说明氧气已经满了。排空气法验满方法：将带火星的木条放在集气瓶口，如果木条复燃，则说明氧气已经满了（板书）。（五）检验氧气检验方法：将带火星的木条伸入集气瓶内，如果木条复燃，则说明该气体就是氧气。（六）交流反思小组交流讨论：实验中的注意事项。【第三部分】总结通过这节课的探究你获得了哪些知识，有什么新感受？ 七、 板书设计 氧气的实验室制法1药品：过氧化氢 二氧化锰 2原理：过氧化氢 二氧化锰水+氧气 H2O2 H2O O2 “一变”：改变化学反应速度催化剂 “二不变”：质量和化学性质在化学反应前后不变 发生装置：固液不加热3装置 收集装置：排水法、向上排空气法4操作步骤：连、查、装、收、（验满）、存放5验满：带火星的木条放在瓶口，木条复燃，则收集满。