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化學教案氧氣制法

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第三節(jié)氧氣制法

(2課時)

一.知識教學點

1.氧氣的工業(yè)制法。

2.氧氣的實驗室制法。

3.催化劑、催化作用。

4.分解反應。

二.重、難、疑點1.重點:實驗室制取氧氣和收集氣體的操作方法。

2.難點:催化劑,催化作用。

3.疑點:實驗室制取氧氣的反應原理。

三.教學步驟

(一)明確目標

1.使學生掌握實驗室制取氧氣的方法和反應原理。

2.了解工業(yè)上從空氣中提取氧氣的基本原理。

3.了解催化劑和催化作用的概念。

4.理解分解反應的定義及其與化合反應的區(qū)別。

(二)整體感知

按照研究元素及其化合物知識的模式,在氧氣的性質和用途之后安排學習氧氣的制法。氧氣制取的演示實驗是教材中第一個完整的討論元素化合物知識、制備典型代表物的實驗,學生的學習興趣較高。在化學實驗基礎操作的基礎上學習制取氧氣的實驗操作,在學習了氧氣的性質的基礎上研究氧氣的收集方法,可以說不是很難的。

本節(jié)內容以氧氣的實驗室制法為核心,穿插了—些化學基本概念和原理的建立,把描述實驗部分與理論部分聯系起來,在實驗的基礎上建立概念,比較符合學生的認識規(guī)律。

(三)教學過程

[復習提問]:1.比較全面地描述一下氧氣的物理性質。

2.氧氣有哪些化學性質.寫出五個反應的文字表達式。

3.如何檢驗一瓶無色氣體是氧氣(空氣、氮氣、二氧化碳)?

通過第3個問題,教會學生物質的檢驗方法,即按照“操作—現象—結論”的順序敘述。

[討論]:如何鑒別四瓶無色氣體:空氣,氧氣、氮氣、二氧化碳?

[教師活動]:講評學生的敘述。

[板書]:一.氧氣的檢驗方法

將帶火星木條伸入集氣瓶里,

若木條復燃,

證明瓶內是氧氣。

操作

現象

結論

[提問]:根據氧氣的性質說明氧氣有什么重要用途?

[新課引入]:氧氣有那么多重要的用途,那么,你一定很想知道氧氣是怎樣制得的?

[板書]:二.氧氣的實驗室制法——分解反應

[教師活動]:講述實驗室制取物質的原則、特點:原料便宜、操作簡單、反應速度適中等。展示實驗室制取氧氣的藥品,學生觀察它們的顏色和狀態(tài)。

[實驗]:演示[實驗1—6]加熱少量氯酸鉀

[觀察]:氯酸鉀沸騰前,木條沒有復燃,證明無氧氣放出;繼續(xù)加熱至沸騰后,才有少量氧氣放出。

[討論]:該實驗證明只加熱氯酸鉀能否放出氧氣?加熱到什么程度才放出氧氣?放出氧氣的速度如何?

[實驗]:演示[實驗1—7]加熱少量二氧化錳。

[觀察]:木條沒有復燃,證明無氧氣放出。

[討論]:該實驗又說明什么?

[實驗]:演示[實驗1—8]加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物

[觀察]:木條迅速復燃,證明迅速放出氧氣。

[討論]:該實驗又說明什么呢?比較這三個實驗,你認為二氧化錳在實驗[1—8]中起什么作用?

[小結]:加熱氯酸鉀到較高溫度能放出氧氣,二氧化錳不行;在較低溫度下不會放出氧氣的氯酸鉀,加入了加熱時不會放出氧氣的二氧化錳,卻能迅速地放出氧氣.并且二氧化錳的量并沒有變化,且還能繼續(xù)使用,說明二氧化錳的化學性質沒有改變。

[學生活動]:閱讀課本第16頁內容,劃出催化劑、催化作用的概念。

[板書]:1.催化劑:在化學反應中能改變其他物質的化學反應速率,而本身的質量和化學性質在化學反應前后都沒有變化的物質。

[板書]:2.催化作用:催化劑在化學反應中所起的作用。

[教師活動]:講解催化劑的選擇性,使學生澄清一下幾個問題:

(1)催化劑能改變(加快或減慢)其他物質的化學反應速率,不能片面地說成是加快。

(2)二氧化錳只對氧酸鉀的分解具有催化作用,但不是專做催化劑。

(3)催化劑只能改變化學反應速率,不能增大或減少生成物的質量。

[舉例]:例如:橡膠制品中常加入一些催化劑以減緩橡膠的老化速度。

[講解]:實驗室常采用加熱氯酸鉀來制取氧氣,為了加快反應速度,常加入少量的二氧化錳作催化劑。反應的文字表達式為:

[板書]:3.加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物制取氧氣

(1)文字表達式:二氧化錳(MnO2)

氯酸鉀—————→氯化鉀+氧氣

加熱

KClO3KClO2

[教師活動]:介紹收集氣體的常用方法。

[討論]:根據氧氣的性質,可以用什么方法收集氧氣?

[小結]:氧氣不易溶于水,故可以用排水法;氧氣的密度比空氣略大,故可以用向上排空氣法。

[板書]:(2)收集方法:排水集氣法或向上排空氣法

[教師活動]:演示[實驗1-9]加熱氯酸鉀與二氧化錳的混合物,制取并收集氧氣。邊操作、邊講解,邊討論。

[講解]:本實驗裝置有幾處連接口,若裝置漏氣將影響氣體產量,故要先檢查裝置的氣密性。

[討論]:如何檢查該裝置的氣密性?如何處理和裝入固體試劑?

[操作]:取氯酸鉀、二氧化錳約3:1,混合均勻,放人試管底部。

[討論]:如何固定試管?試管口為什么要略向下傾斜?

[操作]:根據酒精燈的高度,調節(jié)鐵夾的位置。固定好試管,并將導管插入水槽中,將盛滿水的集氣瓶倒立于水槽中。

[討論]:伸人試管內的導管為什么不宜過長?藥品為什么要平鋪于試管底部?集氣瓶口留有氣泡說明什么?應如何操作?如何給試管中的固體加熱?

[操作]:預熱后,將酒精燈火焰固定在試管內混合物靠管口的部分。

[講解]:酒精燈隨反應的進行和需要氧氣量的多少向試管底的方向移動,這樣做既可防止固體混合物隨氣流沖向試管口,又便于控制氧氣放出的速度和量。

[討論]:當開始氣泡冒出時,能否收集?為什么?何時開始收集?

[講解]:剛開始冒出的氣泡是試管中的空氣,不能收集,待氣泡連續(xù)、均勻地冒出時才開始收集。或用帶火星的木條在試管口檢驗逸出的氣體,確定空氣已經排盡時,再開始收集。

[討論]:如何判斷氧氣已經集滿,集滿一瓶氧氣后應如何操作?

[操作]:當氣泡開始從瓶口逸出時,取出導氣管,蓋好玻璃片,將盛滿氧氣的集氣瓶正立于臺面上,用同樣方法再收集1-2瓶氧氣。

[討論]:實驗完畢后,將導管從水中取出,還是先移走酒精燈?

[操作]:先將導管從水中取出,再熄滅酒精燈,停止實驗。

[講解]:實驗室除了以二氧化錳為催化劑加熱氧酸鉀制取氧氣外,還可加熱高錳酸鉀制取氧演示加熱高錳酸鉀制取氧氣。(出示高錳酸鉀樣品)

[學生活動]:觀察高錳酸鉀的色、態(tài)。

[教師活動]:講解一團棉花的作用,寫出文字表達式:

[板書]:4.加熱高錳酸鉀制取氧氣

加熱

(1)文字表達式:高錳酸鉀———→錳酸鉀+二氧化錳+氧氣

KMn04K2Mn04MnO2O2

(2)管口塞一團棉花的作用:防止高錳酸鉀粉末隨生成的氧氣飄入導管堵塞導管。

[討論]:對比兩個文字表達式共同點,歸納出分解反應的概念,并討論分解反應與化合反應的區(qū)別。

[板書]:5.分解反應

(1)定義:由一種物質生成兩種或兩種以上其他物質的反應。

(2)特點:“一變多”AB→A+B

[強調]:分解反應與化合反應都是常見的反應類型,它們都屬于化學反應的基本類型。

[講解]:通常,在工業(yè)、醫(yī)療等方面需要大量的氧氣,靠實驗室制法制取氧氣是不行的。下面我們來看看氧氣的工業(yè)制法。

[板書]:三.氧氣的工業(yè)制法——物理變化

[學生活動]:學生閱讀課本第17頁內容,討論工業(yè)上制取氧氣的原理。

[板書]:根據液氧與液氮的沸點不同,采用分離液態(tài)空氣法。

壓縮蒸發(fā)氮氣(沸點-196℃)

空氣———→液態(tài)空氣———→

降溫液態(tài)氧(沸點-183℃)

(四)總結、擴展

本節(jié)主要學習了實驗室制取和收集氧氣的操作,并在此基礎上了解了催化劑和催化作用,以及氧氣的工業(yè)制法,歸納出了分解反應與化合反應的區(qū)別。其中排水法適用于那些不(不易)溶于水的氣體的收集。加熱固體試劑制取氣體的原理,我們在以后的學習中將會繼續(xù)接觸。

四.布置作業(yè):回憶、總結實驗室制取氧氣的操作步驟及注意事項。

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