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文檔簡介
氧氣的制備與性質(zhì)實驗準備及教學設(shè)計探討王萍2009-5一、分析教材A上海教育出版社版本第二章我們身邊的物質(zhì)本章選取了學生身邊最熟悉的物質(zhì)(空氣、氧氣、二氧化碳和水)作為學習素材,不僅學生學起來親切,易于理解和接受,而且這些物質(zhì)與人類的生存和社會的發(fā)展關(guān)系密切,從中也使學生體會到學習化學的重要性,養(yǎng)成學以致用的習慣。但是學生雖然熟悉這些物質(zhì),但了解不深,不曾從化學的視角去思考,更少用探究的方法去學習。
第二節(jié)性質(zhì)活潑的氧氣一、分析教材B人民教育出版社版本第二章我們周圍的空氣第一節(jié)---空氣第二節(jié)---氧氣第三節(jié)---制取氧氣
B人民教育出版社版本第一章-走進化學世界第一節(jié)---化學使世界變得更加絢麗多彩
第二節(jié)---化學是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學
第三節(jié)---走進化學實驗室B人民教育出版社版本第三章自然界的水第一節(jié)---水的組成
第二節(jié)---分子和原子第三節(jié)---水的凈化第四節(jié)---愛護水資源第五節(jié)---拓展性課題最輕的氣體B人教版單元教學目標分析1、知識與技能目標了解空氣的主要成分及主要物理性質(zhì)和用途;初步認識純凈物與混合物的概念并初步應(yīng)用;了解基本概念“物理性質(zhì)”。了解氧氣的物理性質(zhì),通過氧氣能與許多物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)認識氧氣的化學性質(zhì)比較活潑;理解什么是化學變化及其本質(zhì)特征,能夠區(qū)分化合反應(yīng)、氧化反應(yīng);理解由氧氣的性質(zhì)決定的氧氣的用途;初步學習探究氧氣性質(zhì)實驗的操作。了解實驗室和工業(yè)上制取氧氣的原理的不同;知道實驗室制取氧氣的藥品、原理、裝置、操作、氣體收集及其方案選擇;認識分解反應(yīng)、催化劑和催化作用。2、過程與方法目標通過對“測定空氣中氧氣含量”實驗的觀察分析,了解空氣的組成,學會分析實驗結(jié)果的誤差原因,感悟:實驗過程影響實驗結(jié)果、細節(jié)決定成敗。通過氧氣的性質(zhì)實驗進一步培養(yǎng)學生觀察分析描述事物的能力、(如不同物質(zhì)在氧氣中燃燒的不同現(xiàn)象;同一物質(zhì)在空氣和氧氣中燃燒的不同現(xiàn)象)活動中合作交流的能力。通過各種制氧氣方案的比較、鑒別,學會選擇最佳的原料、條件、原理、裝置從而掌握上述三個實驗室制取物質(zhì)的原則;在觀察制取實驗的過程中了解實驗室制取氣體的一般思路。3、情感態(tài)度與價值觀通過對空氣質(zhì)量的調(diào)查、對教材p26圖2-8的解讀知道當今世界的三大環(huán)境問題、空氣的污染源、嚴重危害及防治,培養(yǎng)熱愛自然關(guān)注環(huán)境的情感;通過硫的燃燒實驗進一步感悟綠色化學的含義,養(yǎng)成良好的環(huán)保意識,增強社會責任感。培養(yǎng)學生實事求是、嚴肅認真的科學態(tài)度和良好的實驗習慣。通過探究實驗和學習空氣組成發(fā)展史培養(yǎng)科學嚴謹?shù)膶W習作風。B人教版單元重點難點分析重點:空氣的組成、各成分的用途、氧氣的含量及空氣的污染與防治。氧氣的化學性質(zhì)、化學變化。氧氣的實驗室制法。難點:1、測定空氣中氧氣含量的實驗原理、裝置及產(chǎn)生誤差的原因。2、化學性質(zhì)與化學反應(yīng)在實際應(yīng)用中的區(qū)別;3、化合反應(yīng)與氧化反應(yīng)的關(guān)系。4、催化劑的概念。難點突破:對難點1,要給學生提供機會進行探究,可在充分交代實驗所采用的藥品、裝置及理由、原理的基礎(chǔ)上做好對各影響因素的對比實驗(每一個實驗測量一個變量)組織學生觀察討論分析從而理解整個實驗的意圖原理,并感悟到化學實驗要得出正確結(jié)論必須注意每一個細節(jié)的正確。對難點2要抓住關(guān)鍵詞理解訓練化學性質(zhì)與化學反應(yīng)在實際應(yīng)用中的區(qū)別,如“燃燒”“能燃燒”,前者是動詞,描述一種變化過程——化學變化,后者是動詞前加了助動詞“能”或“可以”或“會”則描述一種屬性——化學性質(zhì);通過化合反應(yīng)與氧化反應(yīng)的交叉關(guān)系的集合圖對應(yīng)舉例理解二者的關(guān)系。對難點3可設(shè)置與催化劑的概念相關(guān)的問題臺階若干個層層推進使學生在解決問題的過程中不斷領(lǐng)悟概念的內(nèi)涵,消除問題正確理解什么是催化劑。B人教版單元學情分析本單元主要研究的知識,在日常生活中學生是有豐富的感性認識的。通過小學自然課、初中生物七年級上冊第六章——綠色植物的光合作用和呼吸作用、下冊第十章第四節(jié)——人體內(nèi)的氣體交換的探究活動:呼吸時二氧化碳體積分數(shù)的變化以及化學第一單元課題2“對我們吸入的空氣和呼出的氣體有什么不同”的探究,學生對空氣又有了一定的理性認識,因此可從學生已有的直接經(jīng)驗和知識背景出發(fā)架構(gòu)新的知識體系。B人教版單元學情分析學習了課題1之后,學生會對氧氣有了進一步的了解,如在空氣中的含量、如具有支持燃燒的性質(zhì),但這還不是系統(tǒng)地對物質(zhì)性質(zhì)及相關(guān)反應(yīng)的認識,氣體的制取對學生來說尚屬首次,知識點上是空白。因此教師要聯(lián)系生活實際提出問題,在充分利用學生已有知識的同時創(chuàng)設(shè)好教學情境,激發(fā)學生強烈的求知欲,從具體物質(zhì)入手為學生們展現(xiàn)學習、研究物質(zhì)的基本模式——及研究物質(zhì)就是要研究它們的性質(zhì)、制法、用途、存在等,性質(zhì)包括物理性質(zhì)化學性質(zhì)兩個方面,制法包括實驗室制法工業(yè)制法兩個方面,化學性質(zhì)必須通過相關(guān)的化學反應(yīng)來認識,為今后的化學學習提供樣式和范例。在教給氧氣制法的同時,教給學生制取一種物質(zhì)時對方案的最佳選擇原則:即原料條件的最佳經(jīng)濟效益原則;過程方法的最簡便易行原則;原料過程產(chǎn)品的綠色環(huán)保原則,為今后解決相關(guān)問題確立正確的思維方式和行為方式。在此教師也應(yīng)教育學生評價任何一個實驗方案要從利弊兩個方面進行不可絕對化,我們通常選擇的是主導(dǎo)方面較優(yōu)秀的方案。同時指導(dǎo)學生掌握進行科學探究必須具備的化學實驗技能。B人教版氧氣部分的教學分析根據(jù)學生認識上的特點,在第一課時的教學中,突出了氧氣的性質(zhì)實驗,讓學生有了感性認識,為增強效果,并對實驗作了一定的改進;教學中,多采用了多媒體手段,充分利用圖片、影片激發(fā)學生的學習興趣和探知欲。通過實驗探索和討論交流,認識氧氣的化學性質(zhì);啟發(fā)和引導(dǎo)學生通過對實驗信息的分析,認識化學變化及其基本特征,同時使學生通過教學活動學會觀察實驗和實驗探索方法,初步學會運用觀察、實驗等方法獲取信息。
一、分析教材C山東教育出版社版本第三單元我們周圍的空氣第一節(jié)空氣的成分第二節(jié)物質(zhì)組成的表示第三節(jié)性質(zhì)活潑的氧氣
C山東教育出版社版本第二單元-化學改變了世界第二單元-水和溶液第一節(jié)---水分子的運動
第二節(jié)---水的組成
第三節(jié)---認識原子第四節(jié)---物質(zhì)在水中的溶解度C山東教育出版社版本第四單元---燃燒與燃料
第一節(jié)---燃燒與滅火第二節(jié)---化學反應(yīng)的表示第三節(jié)---化石燃料及其應(yīng)用第四節(jié)---大自然中的二氧化碳第一節(jié)空氣的成分內(nèi)容活動一、認識空氣的組成二、關(guān)注空氣質(zhì)量三、空氣是一種重要的資源【實驗探究】1【實驗探究】1【活動天地】1【多識一點】1教材的召喚結(jié)構(gòu)你熟悉空氣嗎?你知道怎樣測定空氣的成分嗎?你關(guān)注每天的空氣質(zhì)量日報嗎?你對你所在地區(qū)的空氣質(zhì)量滿意嗎?空氣中的氧氣除了供給呼吸外,還有什么用途?你怎樣獲得氧氣?教材與學生形成一種“對話”結(jié)構(gòu)標題使用了“認識”、“關(guān)注”這些動詞,使得教材具有一種召喚力,主動“走向”學生,把學生“卷入”其中P59“活動天地”培養(yǎng)科學探究能力的教學建議1、理解實驗原理,提高實驗設(shè)計能力2、嘗試誤差分析,提高實驗操作能力3、通過現(xiàn)象推出結(jié)論,提高邏輯推理能力怎樣測定空氣的成分?三、空氣是一種重要的資源圖、文并茂的呈現(xiàn)方式關(guān)于P63“多識一點”及教學建議建議舉辦一次“空氣成分發(fā)現(xiàn)史”的教師講座或?qū)W生演講會??蓞㈤喌馁Y料如《化學簡史》5-7章等化學史料建立知識與知識生成過程的聯(lián)系和建立知識與學生生活的聯(lián)系是該教材設(shè)計的一個特色。傳統(tǒng)教材卻割斷了知識與發(fā)現(xiàn)者的深層關(guān)聯(lián),而且割斷了知識與學生的生活、精神的關(guān)聯(lián)。本節(jié)的特點1、從知識、技能方面,學生真正開始與化學符號打交道——化學用語的識、讀、寫、用2、從過程方法方面,學生首次建立宏觀——微觀——符號三者之間相聯(lián)系的思維方式3、從情意方面,學生領(lǐng)略化學的符號美、形式美、統(tǒng)一美、簡潔美……例如啟發(fā)學生認識到水的分子式H2O,僅僅用兩個符號和一個數(shù)字,就深刻揭示出水在質(zhì)和量兩方面的多種屬性,這是美和妙的最完善的結(jié)合。在“虛”與“實”的相互轉(zhuǎn)化中,感受到化學知識的和諧、統(tǒng)一、神奇。本節(jié)的邏輯思路元素概念元素符號化學式化合價化學式計算如何表示元素如何表示物質(zhì)原子個數(shù)比為什么不同?化學式量的意義動手學習:“拆”、“放”、“數(shù)”符號應(yīng)具有“統(tǒng)一性”、“規(guī)范性”給學生講一些化學符號的發(fā)展歷史煉金術(shù)符號道爾頓符號貝采里烏斯符號化學符號的“語法”就是化學理論關(guān)于“化合價”教學的建議聯(lián)系第二單元第三節(jié)(P44)舉例說明“元素的化合價是由這種元素的原子得到或失去的電子數(shù)決定的”,元素的化合價就是元素原子得失電子的數(shù)目。通過“手拉手、不空手”活動理解“化合價代數(shù)和等于零”關(guān)于化學式的計算教學建議1、把握計算的依據(jù)——宏觀-微觀-符號之間的內(nèi)在聯(lián)系2、從“整體-部分關(guān)系”的角度認識計算的類型計算類型1:計算物質(zhì)組成元素的質(zhì)量比——部分與部分之間的質(zhì)量關(guān)系計算類型2:計算物質(zhì)中某元素的質(zhì)量分數(shù)——部分與整體之間的質(zhì)量關(guān)系第二節(jié)性質(zhì)活潑的氧氣內(nèi)容活動一、氧氣的實驗室制法二、氧氣的性質(zhì)【實驗探究】1【活動天地】1【實驗探究】1【交流共享】1本節(jié)
教學目標
1.
初步學會制取氧氣的方法2.
認識氧氣的化學性質(zhì)3.
學習探究氣體性質(zhì)的方法4.
增強對化學現(xiàn)象的探究欲,發(fā)展學習化學的興趣。
起點分析
學生已經(jīng)知道了氧氣的某些方面的知識,比如,氧氣可以供給呼吸和支持燃燒等。對于“在實驗室里如何制取氧氣?”“氧氣具有哪些性質(zhì)?”“如何通過實驗研究氧氣這種氣體的性質(zhì)?”這些問題,學生還不了解。如何啟動學生的學習需要,用問題進行教學的定向是非常重要的。教學最好從這樣一個問題開始:關(guān)于氧氣,你已經(jīng)知道了什么?根據(jù)學生的回答,進一步提出以下問題:“在實驗室里你怎樣制取一瓶氧氣?我們怎樣知道氧氣具有什么樣的性質(zhì)?”由此進入本節(jié)課的學習。本節(jié)是該教材第一次對一種氣體物質(zhì)進行系統(tǒng)研究,由此也提示了對物質(zhì)進行探究的一些思路和方法。因為這些思路和方法是蘊含在探究過程之中的,所以我們必須注重探究的過程,認真完成教材安排的“實驗探究”(2個),“活動天地”(1個),“交流共享”(1個),從探究過程中抽取這些思路和方法,幫助學生盡快形成探究物質(zhì)性質(zhì)所需要的能力。同時,這些探究活動對學生科學態(tài)度和科學品質(zhì)的形成也具有不可忽視的作用一、氧氣的實驗室制法【
“實驗探究”】P741、用分解H2O2的方法制取氧氣而不再用加熱分解氯酸鉀和高錳酸鉀的方法,是因為該方法具有簡便易行、經(jīng)濟無污染等優(yōu)點。2、除二氧化錳、沸石、瓷片之外,也可以嘗試其他物質(zhì)(如,馬鈴薯片、粉筆末、泡沫塑料、其他疏松多空的物質(zhì))對H2O2的催化作用。由此,讓學生體會一切現(xiàn)成的方法都是通過嘗試和探究得到的。二、氧氣的性質(zhì)
對物理性質(zhì)的探究方法是:觀察法、歸納法。對化學性質(zhì)的探究方法是:實驗法。
關(guān)于氧氣化學性質(zhì)教材內(nèi)容的說明(一)1、課本P77“物質(zhì)的化學性質(zhì)是該物質(zhì)在發(fā)生化學變化的過程中表現(xiàn)出來的”——寫這句話的用意是:只有通過探究化學變化的過程,在感知化學變化現(xiàn)象的基礎(chǔ)上才能認識物質(zhì)的化學性質(zhì)。2、P77“不妨從這兩類物質(zhì)中選取幾種物質(zhì),看看它們會與氧氣發(fā)生怎樣的反應(yīng)?”這句話中包含著一種實驗的設(shè)計——從分類的物質(zhì)中選取樣本來進行實驗。實驗探究不是盲目的,而是有一定的“假設(shè)”做指引的——氧氣有可能與很多物質(zhì)反應(yīng)或不反應(yīng)。不管“反應(yīng)”還是“不反應(yīng)”總要拿東西來與它試,但又不能隨便拿什么東西都來試。關(guān)于氧氣化學性質(zhì)教材內(nèi)容的說明(二)3、課本P78“當然,征得老師同意,你也可以選用同一種類的其他物質(zhì)?!边@說明教材中的活動是作為一種范例來設(shè)計的,但并不意味著它不可替代,教師可以自行設(shè)計和開發(fā)更優(yōu)化的活動,實現(xiàn)同樣的目標。另一層意思是,教師要發(fā)揚教學民主,鼓勵學生去自主選擇其他的物質(zhì)來完成實驗探究。4、實驗過程中使用了“對照”的方法:觀察物質(zhì)在“空氣”“純氧”中的不同燃燒現(xiàn)象說明氧氣濃度大小對反應(yīng)的劇烈程度是有影響的。P77頁的圖示對這種影響進行了微觀解釋。關(guān)于氧氣化學性質(zhì)教材內(nèi)容的說明(三)對P78“這說明氧氣是一種化學性質(zhì)比較活潑的氣體”這句話,教師要提出如下問題讓學生思考:“為什么根據(jù)以上實驗就可以得出這個結(jié)論?”要讓學生體會到,由于氧氣可以和眾多類型的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),并且反應(yīng)劇烈,所以氧氣的化學性質(zhì)活潑,但是氧氣在通常情況下又可以和絕大多數(shù)物質(zhì)和平相處,所以在活潑二字前加了“比較”二字。P78“交流共享”第一個問題強調(diào)的是反應(yīng)的條件性,可以讓多舉一些化學反應(yīng)的發(fā)生必須具備一定條件的例子,讓學生體會條件對化學反應(yīng)的重要性。第二個問題,提示學生進行逆向思維,豐富學生的想象力。有關(guān)教材的幾個觀點1、教材是一個范例。要讓學生學到化學的系統(tǒng)思想(基本觀念)而不是系統(tǒng)材料(事實和結(jié)論)2、教師是教材的研究者、開發(fā)者、創(chuàng)造者而不是“克隆”者;3、教材是師生共同發(fā)展的舞臺氧氣的制備實驗準備一、實驗?zāi)康牧私鈿怏w的實驗室制備和收集方法等技術(shù)學會制備裝置的裝配,固體試劑的取用、稱量與裝料學習加熱方法,學會試管的加熱二、實驗原理氯酸鉀氯化鉀+氧氣二氧化錳KClO3KCl+O2二氧化錳高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣KMnO4K2MnO4+MnO2+O2用高錳酸鉀作原料:用雙氧水和二氧化錳:H2O2H2O+O2二氧化錳為什么?二氧化錳藥品的選擇1、必須含有相關(guān)成分2、無毒無害沒有污染3、節(jié)約能源價格便宜4、裝置簡便易于操作5、易于反應(yīng)常溫更好
有關(guān)資料高錳酸鉀(KMno4)俗稱灰錳氧或PP粉,紫黑色晶體,其溶液為紫紅色,是常用的消毒劑,受熱很快分解而放出氧氣(O2)。氯酸鉀(KClO3)白色晶體,熔點為368℃,400℃時分解放出氧氣(O2)。過氧化氫(H2O2)
俗稱雙氧水,無色液體。家庭和醫(yī)院用的消毒水就是其3%的溶液,它也是一種常用的消毒劑,藥房均有購,每100ml大約1.30元。常溫下較濃的溶液會緩慢分解成水和氧氣,若與二氧化錳(MnO2)混合,會大大加快反應(yīng)速度,迅速放出氧氣(O2)。氧化汞(HgO)紅色粉末,俗稱三仙丹。加熱到500℃時分解為汞蒸氣和氧氣。(汞蒸氣有毒?。┧℉2O)加熱至1000℃高溫或借助一定的電解設(shè)備通以直流電(耗電量較大)可分解為氧氣和氫氣。學生方面的:反饋練習為了保證長時間的潛行,潛水艇里要配備氧氣的再生裝置,有以下幾種制備氧氣的方法:加熱高錳酸鉀通電使水分解常溫下用一種叫過氧化鈉(Na2O2)的物質(zhì)與二氧化碳反應(yīng)生成氧氣。你認為最合適在潛水艇里制氧氣的方法是第幾種?與其他方法相比優(yōu)點是什么?三、步驟方法實驗制備裝置裝置的選擇由反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件決定1、若用高錳酸鉀、氯酸鉀選固熱型裝置有哪些裝置要點?2、若用雙氧水選固液常溫型裝置思考題1、這三種物質(zhì)的反應(yīng)速度如何?2、如果不用帶火星的木條,還有更簡單的方法檢驗生成氧氣的速率嗎?3、為什么加熱氯酸鉀固體時要將試管口向上傾斜?教學設(shè)計:讓學生看圖選配實驗儀器分組實驗的:實驗藥品第一組:氯酸鉀(白色)和二氧化錳(黑色)第二組:高錳酸鉀(紫黑色)第三組:雙氧水(無色液體)和二氧化錳濃度多少合適呢?實驗步驟點燃酒精燈(應(yīng)用外焰加熱)連接儀器,檢查裝氣密性(方法?)二裝:用紙槽把固體藥品裝入大試管三定:固定儀器四點:一查:五收:根據(jù)氣體的物理性質(zhì),(水溶性,密度)六離:把導(dǎo)管移出水面七熄:熄滅酒精燈取A.B.C三支試管,1.向A試管中加入3ml-5ml過氧化氫溶液,將帶火星的木條伸入試管口,觀察并記錄現(xiàn)象。2.向B試管中加入少量二氧化錳粉末,再加入3ml-5ml過氧化氫溶液,將帶火星的木條伸入試管口,觀察并記錄現(xiàn)象。3.向C試管中加入幾塊小磚塊,再加入3ml-5ml過氧化氫溶液,將帶火星的木條伸入試管口,觀察并記錄現(xiàn)象。H2O2H2O+O2二氧化錳實驗編號實驗現(xiàn)象結(jié)論123放出極少量氣泡帶火星木條不復(fù)燃迅速放出氣泡,帶火星木條復(fù)燃有氧氣迅速放出放出氣泡較慢,帶火星木條不復(fù)燃比較上述三個實驗,哪個最適合在實驗室制氧氣?你的理由是什么?請你想一想一、氧氣的實驗室制法1.藥品:過氧化氫(無色液體)
二氧化錳(黑色粉末)待B試管中不冒氣泡后,再加入少量過氧化氫溶液,向試管中伸入帶火星的木條,觀察并記錄現(xiàn)象。試一下二氧化錳在實驗前后化學性質(zhì)變了沒有?思考與交流凡能改變其他物質(zhì)的化學反應(yīng)速率,而本身的質(zhì)量和化學性質(zhì)在反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)叫做催化劑改變質(zhì)量化學性質(zhì)沒有發(fā)生變化前后思考題4、含氧的物質(zhì)一定能放出氧氣嗎?5、含氧的物質(zhì)在一定的條件下能放出氧氣就一定能用來制氧氣嗎?6、催化劑一定是加快反應(yīng)速度嗎?7、是否所有的反應(yīng)都需催化劑?8、什么辦法可以證明催化劑在反應(yīng)前后其化學性質(zhì)和質(zhì)量不變?9、二氧化錳就是催化劑,催化劑就是二氧化錳嗎?10、什么辦法可以將二氧化錳回收再利用?二氧化錳水+氧氣過氧化氫2.反應(yīng)原理:H2O2H2OO2
教學設(shè)計:每小組的同學試著用桌上現(xiàn)有的儀器組裝一套可以制出并能收集氧氣的裝置。AB固液混合常溫下制氣體的常用裝置實驗室常用的實驗裝置使用時的注意事項:1.長頸漏斗的下端管口必須在液面以下2.伸入錐形瓶中的導(dǎo)管不能太長3.使用前檢查氣密性收集氧氣方法之一:排水法先將集氣瓶中盛滿水,用玻璃片蓋住瓶口,然后倒立在水槽中。當導(dǎo)管口有連續(xù)而均勻的氣泡冒出時,再把導(dǎo)管口伸入到裝滿水的集氣瓶中,等瓶里的水排完以后,在水里用玻璃片蓋住瓶口,把集氣瓶移出水槽,正放在桌面上。方法之二:向上排空氣法注意事項:導(dǎo)管要伸到集氣瓶底部如何驗證氧氣已經(jīng)充滿集氣瓶了?1、連接裝置儀器2、檢查裝置的氣密性3、裝固體藥品,塞緊帶導(dǎo)管的塞子4、將集氣瓶裝滿水倒立在水槽里氧氣的實驗室制法 實驗過程6、當試管的氣泡連續(xù)并均勻地放出時,開始收集7、當集氣瓶的一側(cè)有氣泡放出時,將蓋有毛玻璃片的集氣瓶移出水槽,并正放在桌子上。5、加入過氧化氫溶液二氧化錳(催化劑)過氧化氫溶液發(fā)生裝置收集裝置二氧化錳水+氧氣過氧化氫H2O2H2OO2
預(yù)期的學生收獲1實驗室制氧氣時,忘記加入二氧化錳,則()(A)不能產(chǎn)生氧氣(B)使氧氣質(zhì)量減少(C)產(chǎn)生氧氣的速率慢(D)沒什么變化2檢驗氧氣的方法是()(A)用火柴點(B)用帶火星木條接近氣體(C)聞氣味(D)用天平稱量
3收集氧氣用()(A)向上排空氣法(B)向下排空氣法(C)排水法(D)向上排空氣法與向下排空氣法CBAC效果檢驗設(shè)計實驗室中常用過氧化氫分解制取氧氣。(1)寫出該反應(yīng)的符號表達式__________________(2)為組裝制氧發(fā)生裝置,請你從下圖中選擇所需的儀器(填序號,下同)___________。裝藥品前應(yīng)首先進行__________________。指出下列制取氧氣裝置圖的錯誤AB通常情況下,氨氣是一種無色、有刺激性氣味的氣體,密度比空氣小,極易溶于水,形成的溶液是氨水。實驗室用加熱氯化銨和熟石灰的固體混合物制取氨氣。請從下圖中選出制取氨氣的發(fā)生裝置
,收集氨氣應(yīng)采用的裝置是
。ABCDE二、以往最常用的方法KClO3KCl+O2MnO2三、步驟方法組、查、裝、定、點、收、離、熄1.組裝儀器(從左向右、從下往上)2.檢查裝置氣密性3.裝藥品(把藥品平鋪在試管底部)4.固定裝置5.加熱(用酒精燈的外焰加熱、先預(yù)熱,再集中在盛藥品處加熱)6.收集氧氣(當氣泡連續(xù)并均勻地放出時開始收集)7.從水槽中移出導(dǎo)管8.熄滅酒精燈實驗研究和討論:(1)試驗二氧化錳的催化作用
在一支干燥而潔凈的試管(15×180mm)中,加入少量氯酸鉀,用試管夾夾住在燈焰上加熱,并隨時用帶有火星的木條檢驗是否有氧氣放出。另取一支干燥而潔凈的試管,先加入少量氯酸鉀,用試管夾夾住置燈焰中加熱至正好熔化。用帶著火星的木條插入試管中,可觀察到木條并不復(fù)燃,或稍有復(fù)燃。這時把試管移開火焰,迅速加入少量二氧化錳,再用帶火星的木條插入試管之中。從上面三個實驗,概括出用氯酸鉀制取氧氣時二氧化錳的作用。
注意事項1用酒精燈外焰加熱2.鐵夾夾在離管口1/3的地方3.試管口略向下傾斜(防止冷凝水倒流炸裂試管)4.導(dǎo)氣管稍微露出橡皮塞.5.用向上排氣法收集時導(dǎo)管要伸到集氣瓶底部,以便排盡瓶中的空氣6.使用高錳酸鉀制取時要在試管口放一小團棉花
,目的是防止加熱時高錳酸鉀粉末進入導(dǎo)管。氯酸鉀為什么不用棉花?實驗研究和討論:(2)通過實驗確定氯酸鉀和二氧化錳的最佳質(zhì)量比。提示:(1)、實驗中KClO3與MnO2的質(zhì)量配比可選擇1:1、2:1、3:1、5:1、10:1、20:1等(也可自己選擇,但各點分布應(yīng)科學合理)。其中每次試驗中的KClO3的質(zhì)量應(yīng)固定不變。中學化學教參把該演示實驗KClO3與MnO2的用量定為5g:1.6g(約3:1,供參考)。(2)實驗效果主要是指產(chǎn)生氧氣的快、慢,產(chǎn)氧的速度是否均勻及產(chǎn)氣的總量有否變化等。(3)實驗前要設(shè)計好書面的測試計劃和操作步驟,并制作好記錄表格,實驗中要按照計劃的規(guī)定觀察、記錄每次實驗的有關(guān)現(xiàn)象及數(shù)值。研究表明許多金屬氧化物對氯酸鉀的分解有催化作用。分別用下列金屬氧化物做催化劑,氯酸鉀開始發(fā)生反應(yīng)和劇烈反應(yīng)時的溫度如下表所示:溫催度化劑反應(yīng)程度Fe2O3Al2O3CuOMgO開始反應(yīng)470℃515℃305℃490℃劇烈反應(yīng)490℃540℃350℃545℃實驗室用氯酸鉀來制氧氣如果不用二氧化錳做催化劑,最好選用以下哪種試劑:A.Fe2O3
B.Al2O3C.CuOD.MgO實驗研究和討論:(3)通過實驗來分析用氧化銅代替二氧化錳作催化劑的優(yōu)缺點。提示:(1)、本實驗可用多種物質(zhì)來作催化劑,氧化銅僅是其中一例。下面提供一位同學的實驗測試資料僅供參考:
KClO32.8克加CuO催化劑加熱制氧測試記錄CuO(克)KClO3:CuOO2產(chǎn)量(毫升)時間(分)現(xiàn)
象
2.870
1:17445分解較快,排水收得的氧氣純度
1.440
1:0.56985高,聞不到氯味。反應(yīng)中不出火
0.574
1:0.27295星。
0.287
1:0.17205
0.144
1:0.0573613
0.0287
1:0.0169115
0.0144
1:0.00567817
0.0029
1:0.00153219
實驗研究和討論:(3)通過實驗來分析用氧化銅代替二氧化錳作催化劑的優(yōu)缺點。提示:(2)、在比較不同催化劑效果時,其他的反應(yīng)條件應(yīng)保持一致,例如選用的試管大小要相同、加熱燈具及火焰溫度要一致、混合的程度及顆粒大小也要相近等等。另外,不同催化劑對同一個反應(yīng)作催化時,它們各自在達到最佳效果時的用量比例不一定相同。
(3)所謂的實驗效果應(yīng)是多方面的,例如產(chǎn)氣的速度,產(chǎn)氣的量,有否產(chǎn)生白煙、火星,有否較多的副反應(yīng)等等。
(4)實驗前,要書面設(shè)計好實驗計劃,編排好步驟、畫好有關(guān)的記錄表。實驗中要及時記錄有關(guān)現(xiàn)象和測得的數(shù)據(jù)。實驗后進行逐項和綜合的對比、分析,并給出自己的觀點和結(jié)論。思考題11、二氧化錳催化氯酸鉀生成氧氣時質(zhì)量不變,百分含量也不變嗎?12、將二氧化錳與氯酸鉀混合加熱時試管口應(yīng)如何裝置?13、高錳酸鉀分解生成氧氣的過程中二氧化錳的質(zhì)量變嗎?百分含量變嗎?14、高錳酸鉀和氯酸鉀制氧氣的裝置的有無差別,解釋為什么?15、若氯酸鉀制氧氣時混入了高錳酸鉀會產(chǎn)生什么后果?四、氧氣的性質(zhì)觀察細鐵絲在氧氣中燃燒時的反應(yīng)現(xiàn)象木炭用酒精燈加熱至紅,伸入氧氣集氣瓶中,觀察現(xiàn)象。燃燒停止后,取出燃燒匙,立即往集氣瓶中倒入一些澄清石灰水觀察現(xiàn)象。燃燒匙上鋪放一層細砂,上放少許硫磺,用酒精燈引燃后,伸入氧氣集氣瓶中,觀察現(xiàn)象。思考題:氧氣的性質(zhì)操作有什么注意事項?16、用坩堝鉗夾取一小塊木炭放在燈焰上燒到發(fā)紅;17、注意別讓燃燒匙接觸瓶壁,以免瓶子炸裂;18、對比觀察硫在空氣和純氧中的燃燒現(xiàn)象;19、細鐵絲用砂紙打亮,然后繞成螺旋狀;20、一端系在燃燒匙鐵柄上,另一端系上一根火柴,點燃火柴后立即將火柴帶同細鐵絲伸入氧氣瓶中;21、瓶內(nèi)留有約1/5體積的水?以防熔化的產(chǎn)物炸裂瓶底。思考題:氧氣的性質(zhì)操作有什么注意事項?22、在集氣瓶內(nèi)做燃燒實驗時,一般應(yīng)將燃燒物從瓶口慢慢伸向瓶底,以充分利用全部氣體,延長燃燒時間,同時也避免集氣瓶局部受熱炸裂。為此,燃燒匙桿上應(yīng)穿一個鐵片或硬紙片,這樣燃燒匙伸進集氣瓶時蓋子自動蓋上,以減少氧氣外逸。23、演示硫在氧氣中燃燒時,硫的用量要少,防止硫過多在氧氣中消耗不完,取出瓶外后會繼續(xù)燃燒,產(chǎn)生二氧化硫會污染空氣。24、鐵絲燃燒時,一定待火柴梗燒至只有火星時方可將鐵絲伸進集氣瓶內(nèi),否則一部分氧氣要消耗在火柴梗的燃燒上。思考題25、使用氯酸鉀時應(yīng)注意什么安全問題?
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