人教版九年級化學(xué)上冊第2章空氣與水資源《第3節(jié) 氧氣的制備》教案

5/7第三節(jié)氧氣的制備一、教學(xué)目標(biāo)1.了解實驗室中制取氧氣的主要方法和原理，認(rèn)識催化劑和催化作用。2.讓學(xué)生練習(xí)連接儀器的操作，學(xué)習(xí)檢查裝置的氣密性，能動手制取氧氣。3.通過動手進(jìn)行科學(xué)探究，在活動過程中對獲取的信息進(jìn)行加工處理，從而培養(yǎng)觀察能力、分析能力、實驗操作能力等。二、教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：氧氣的實驗室制法及原理。教學(xué)難點(diǎn)：對催化劑概念的理解。三、教學(xué)準(zhǔn)備藥品：高錳酸鉀、過氧化氫溶液、二氧化錳。儀器：鐵架臺(帶鐵夾)、試管、單孔橡皮塞、導(dǎo)管、毛玻璃片、水槽、集氣瓶、酒精燈、試管夾、藥匙等。其他：火柴、棉花團(tuán)。教學(xué)課件。四、教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖環(huán)節(jié)一創(chuàng)設(shè)情境引入新課【展示】展示圖片?！緦?dǎo)入】通過上節(jié)課的學(xué)習(xí)我們知道了氧氣的用途之一是供給呼吸。正常情況下，人吸入空氣中的氧氣即可。但在特殊條件下，如潛水、登山、醫(yī)療時，常要吸入含氧量較高的空氣。有時候工業(yè)生產(chǎn)也需要大量的氧氣?！咎釂枴窟@些氧氣是如何獲取的呢？【過渡】這一節(jié)我們就來學(xué)習(xí)氧氣的工業(yè)制法和實驗室制法。傾聽，思考、討論并回答。新課導(dǎo)入，讓學(xué)生明確本課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。環(huán)節(jié)二新課講解一、氧氣的工業(yè)制法【提問】工業(yè)上需要大量氧氣，你認(rèn)為用什么原料制取即經(jīng)濟(jì)又可行？【總結(jié)】同學(xué)們回答的很好，可以從空氣中獲取大量的氧氣?！咀穯枴磕俏覀?nèi)绾螐目諝庵蝎@取氧氣呢？采取什么方法呢？【提示】在分離液態(tài)空氣制取氧氣時，一般先將空氣除塵凈化，除去二氧化碳和水蒸氣時，獲得凈化后的氮?dú)夂脱鯕獾幕旌衔?。已知：?.01×105Pa時，氧氣的沸點(diǎn)為－183℃，氮?dú)獾姆悬c(diǎn)為－196℃?！静贾萌蝿?wù)】請和同學(xué)討論從凈化后的氮?dú)夂脱鯕獾幕旌衔镏蝎@取氧氣的方案?！究偨Y(jié)】工業(yè)制取氧氣是將凈化后的氮?dú)夂脱鯕獾幕旌衔锝禍?、加壓變成液態(tài)空氣后，然后再加熱，將溫度控制在氮?dú)夂脱鯕獾姆悬c(diǎn)之間，由于液氮的沸點(diǎn)比液氧的沸點(diǎn)低，氮?dú)馐紫葟囊簯B(tài)空氣中蒸發(fā)出來，留下的是液態(tài)氧?！具^渡】通常實驗室進(jìn)行實驗時，只需要少量的氧氣，那實驗室如何制取氧氣呢？【回答】空氣傾聽，思考并回答問題。討論獲取氧氣的實驗方案。通過對工業(yè)制氧氣過程的介紹讓學(xué)生知道利用沸點(diǎn)不同來分離混合物的方法。培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。二、氧氣的實驗室制法【討論】如果要通過化學(xué)方法在實驗室制取氧氣，反應(yīng)物應(yīng)具備什么樣的條件，發(fā)生反應(yīng)的條件應(yīng)該是怎樣的？如何驗證制取的是氧氣？【總結(jié)】反應(yīng)物含氧元素且廉價易得；反應(yīng)條件簡單容易達(dá)到；可以用帶火星的木條檢驗生成的是否是氧氣。【講述】實驗室常采用分解過氧化氫溶液或者加熱高錳酸鉀固體的方法制取氧氣?！菊故尽空故綪PT第7頁?！局v述】這是實驗室制取氧氣的原理?！菊故尽空故緦嶒炇依眠^氧化氫溶液制取氧氣的實驗裝置?！咎釂枴空埻瑢W(xué)們觀察裝置圖，并思考下列問題：哪部分是氣體發(fā)生裝置，哪部分是氣體收集裝置？【總結(jié)】【思考】反應(yīng)所需的過氧化氫溶液為什么要通過分液漏斗加入，用排水法收集時應(yīng)如何操作？【講述】用分液漏斗加入是為了方便控制反應(yīng)速率。用排水法收集氣體時，先將集氣瓶充滿水，用玻璃片蓋住瓶口，然后倒立在水槽中。當(dāng)導(dǎo)管口有氣泡連續(xù)、均勻地產(chǎn)生時，再把導(dǎo)管口伸入盛滿水的集氣瓶里，等瓶里的水完全排完以后，在水里用玻璃片蓋住瓶口，將集氣瓶移出水槽，正放在桌面上?！具^渡】通過上節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們知道了氧氣不易溶于水，且密度比空氣大，因此可以采取排水法和向上排空氣法收集氧氣?！局v述】排水法對氣體的要求：不易溶于水且不與水反應(yīng)的氣體優(yōu)點(diǎn)：收集到的氣體純凈不足：收集到的氣體濕潤排空氣法對氣體的要求：不與空氣成分發(fā)生反應(yīng)且不污染空氣。向上排空氣法：適用于密度比空氣大。向下排空氣法：適用于密度比空氣小。優(yōu)點(diǎn)：收集到的氣體干燥。不足：收集到的氣體不純?！菊故尽空故綪PT第10頁?！局v述】這是具體的操作步驟。下面我將按照這個步驟進(jìn)行演示，請同學(xué)們仔細(xì)觀察?！咎崾尽窟@里需要同學(xué)們注意的是裝置氣密性的檢查，檢查裝置氣密性時一定要注意形成密閉系統(tǒng)。如這套裝置氣密性檢查的步驟為：1.形成密閉體系→連接儀器，將導(dǎo)氣管的一端放入水中；2.改變壓強(qiáng)→手握試管；3.觀現(xiàn)象→若導(dǎo)管口有氣泡冒出(松手一段時間后，有一段水柱倒吸入導(dǎo)管中)；4.得結(jié)論→則裝置氣密性良好，反之，則不好?！咎釂枴课覀冇眠@兩種方法收集氧氣的時候，如何驗滿呢？【講述】排水法收集氣體時，當(dāng)氣泡從集氣瓶口冒出，表示已收集滿。向上排空氣法收集時，將帶火星的木條放在集氣瓶口,木條復(fù)燃，證明氧氣已滿?！具^渡】細(xì)心的同學(xué)也許會發(fā)現(xiàn)了，在這個反應(yīng)中，錐形瓶中的黑色固體——二氧化錳在反應(yīng)前后，質(zhì)量多少好像沒有發(fā)生變化。那事實是這樣的嗎？【講述】如果我們反應(yīng)前后用天平稱量二氧化錳的質(zhì)量，我們會發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)前后二氧化錳質(zhì)量并沒有發(fā)生改變，干燥后的二氧化錳還能加快過氧化氫分解產(chǎn)生氧氣。這種在化學(xué)反應(yīng)中能增大化學(xué)反應(yīng)速率，但本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都沒有改變的物質(zhì)稱為催化劑?！静贾萌蝿?wù)】請同學(xué)們寫出過氧化氫分解的文字表達(dá)式?！局v述】這是這個反應(yīng)的文字表達(dá)式：在反應(yīng)中，二氧化錳既不是反應(yīng)物也不是生成物，只是一種催化劑，應(yīng)算作一個反應(yīng)條件，所以二氧化錳寫在箭頭的上方。還可以利用這幅卡通圖幫助我們記憶催化劑的催化作用。【講述】上述反應(yīng)是由一種物質(zhì)生成兩種或兩種以上新物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)，像這樣的化學(xué)反應(yīng)，稱為分解反應(yīng)【展示】展示高錳酸鉀制取氧氣裝置圖?！菊故尽空故綪PT第16頁?！局v述】這是具體的操作步驟。下面我將按照這個步驟進(jìn)行演示，請同學(xué)們仔細(xì)觀察?！狙菔緦嶒灐垦菔靖咤i酸鉀制取氧氣（邊操作、邊講解、邊討論）?！具^渡】實驗中有哪些注意事項呢？【講述】本實驗裝置有幾處連接口，若裝置漏氣將影響氣體產(chǎn)量，故要先檢查裝置氣密性?！居懻摗吭嚬芸跒槭裁匆蛳聝A斜？導(dǎo)管為什么稍微露出橡膠塞即可？【總結(jié)】試管口略向下傾斜：防止藥品中的水在試管口凝結(jié)，回流到試管底部導(dǎo)致試管炸裂。導(dǎo)管不能伸入太長：有利于產(chǎn)生的氣體排出?！咎釂枴客瑢W(xué)們一定也注意到了，在試管口放了一團(tuán)棉花？這團(tuán)棉花的作用是什么？【總結(jié)】防止加熱時高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管。【過渡】請同學(xué)們接著思考下面的問題?！咎釂枴?.為什么收集氣體時，待有均勻氣泡冒出時再收集？2.實驗結(jié)束后，為什么要先撤掉酒精燈，再撤掉導(dǎo)管？【總結(jié)】1.有利于集氣瓶內(nèi)空氣排出，使收集的氣體更純。2.防止水槽中的水倒流，炸裂試管?！菊故尽空故綪PT第21頁。【講述】在實驗室中也可以加熱二氧化錳和氯酸鉀固體混合物制取氧氣，再該反應(yīng)中二氧化錳也是催化劑。這是反應(yīng)的文字表達(dá)式。【提示】需要同學(xué)們注意的是加熱氯酸鉀(KClO3)和二氧化錳(MnO2)的混合物所需要的裝置與加熱高錳酸鉀制取氧氣裝置不同的是，該裝置裝入藥品后不需要在試管口裝一團(tuán)棉花。小組討論并回答問題。傾聽、理解并記憶。傾聽、理解并記憶。觀看實驗。傾聽、理解并記憶。討論并回答問題。思考并回答問題。傾聽并記憶。按照步驟分組進(jìn)行實驗。傾聽、理解。寫出文字表達(dá)式。傾聽、理解并記憶。通過讓學(xué)生思考、討論，啟迪學(xué)生的思維。明確實驗室制取氧氣的方法和原理。使學(xué)生明確實驗室收集氣體常用的兩種方法、適用條件和相應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)和不知。培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和規(guī)范操作的能力。讓學(xué)生理解裝置氣密性檢查的原理及注意事項。在思考、討論中學(xué)會操作中的注意事項。在思考、討論中學(xué)會操作中的注意事項。幫助學(xué)生梳理氧氣的檢驗方法。從實驗探究到討論總結(jié)，既培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作能力，又培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和總結(jié)能力，使不同層次的學(xué)生都有所收獲。鞏固文字表達(dá)式的書寫。通過講述讓學(xué)生理解并記憶氧氣制取的第三種實驗方法。環(huán)節(jié)三拓展延伸【展示】膜分離技術(shù)制取氧氣觀看拓展學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)隨堂作業(yè)PPT展示做題通過習(xí)題鞏固本節(jié)所學(xué)知識環(huán)節(jié)四課堂小結(jié)