資源簡介

怎樣得到氧氣
一、教學目標
1、知識與技能目標：
（1）了解工業上制取氧氣的的基本方法和原理。
（2）掌握實驗室制取氧氣的原理、裝置、操作及氧氣的檢驗方法。
（3）知道二氧化錳催化劑的概念和作用。
2、過程與方法目標：
（1）通過學生分組實驗探究,培養學生的實驗能力及合作交流能力。
（2）通過實驗培養學生的動手能力，并且使學生掌握實驗室制取氧氣的方法。
3、情感與價值目標：
通過對催化劑的實驗探究，激發學生學習和探究的興趣，培養學生科學的探究精神和良好的實驗習慣。
二、教學重點
氧氣的實驗室制法
三、教學難點
催化劑，氧氣的實驗室制法
四、教學用具
鐵架臺、試管、帶塞子的導管、木條、火柴、集氣瓶（毛玻璃片）、水槽、
藥匙、酒精燈
氯酸鉀、二氧化錳
五、教學過程
（1） 引入
[教師]潛水員呼吸、火箭發射、醫療急救和醫學救助輸氧、富氧煉鋼、金屬切割等許多場合都需要較純氧氣，那我們通過什么樣的方法來獲取氧氣呢？
[板書]怎樣得到氧氣
（二）新課
[教師]較純氧氣的獲取方法就是工業制氧和實驗室制氧這兩種方式。今天，我們就一起來探討一下工業制氧和實驗室制氧。
[板書]一、工業制氧
[教師]要得到氧氣，我們就應該從富含這種物質的地方去尋找，所以我們首先要找到哪些物質富含氧元素。
而工業上制備物質，首先要考慮的是原料的來源，資源要比較豐富，最好是價格比較便宜，因為工業生產是大量生產，此外還要考慮生產的安全性和對環境的影響。那，同學們想想，我們可以從哪些物質中去尋找呢？
[學生]水、空氣
[教師]要得到大量的氧氣，我們可以直接從空氣中得到，但是空氣中不單單是氧氣，還有氮氣等氣體，那么怎樣得到較純凈的氧氣呢？我們先參考一下書第49頁上“思考與討論”這部分的內容。同學們，看了之后知道了些什么呢？
[學生]發現氮氣的沸點比氧氣低。
[教師]知道了這個有什么用呢？
[學生]
[副板書]溫度計
[提問]1、溫度下降，哪種氣體先液化？
2、溫度上升，哪種氣體先氣化？
3、溫度下降，氣體呈什么顏色？
[教師]從中我們可以看到，工業制氧的原料是空氣。將空氣中的氮氣和氧氣分離開來，這就是工業制氧的方法：分離液態空氣。
[板書]1、方法：分離液態空氣
[教師] 參照書上的內容，同學們，能不能把工業制氧的流程概括一下。
[學生]將空氣冷卻到-200℃，使之變成液態空氣，再將液態空氣慢慢升溫，這樣沸點低的氮氣會先氣化，剩下液態的氧，從而達到制取氧氣的目的。
[練習]書本49頁
[教師]那這個方法利用了物質的什么性質呢？
[學生]這樣的方法是利用氧氣和氮氣的沸點不同。
[板書]2、原理：利用氧氣和氮氣的沸點不同
[教師]那大家再回想一下，工業制氧這個過程是物理變化還是化學變化？
[小結]在這個過程中沒有新的物質生成，所以是物理變化。
[板書]一、工業制氧（物理變化）
[ppt]練習1
[教師]從書本中可以看到，要分離液態空氣必須要有一套相應的設備，但是在我們的實驗室中不可能具備這樣的設備，而且在實驗室中我們也不需要那么多的氧氣，那么在實驗室中我們是怎樣制取少量較純的氧氣呢？
[板書]二、實驗室制氧
[小結]在實驗室中我們一般從一些含氧元素的化合物中獲取氧氣。
[提問]我們都知道哪些含有氧元素的物質呢？
[學生]
[教師]那其實，實驗室制取氧氣我們主要是通過這三種物質來獲得的。今天我們就一起來學習其中的一種實驗室制取氧氣的方法。
[投影]書第48頁圖片：氯酸鉀、高錳酸鉀、雙氧水
[板書]藥品：1、高錳酸鉀
2、氯酸鉀和二氧化錳的混合物
3、雙氧水和二氧化錳的混合物
方法一：加熱高錳酸鉀
原理：高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣
[復習]要證明一瓶氣體是否是氧氣，應該怎樣去檢驗？
[學生]用帶火星的木條，看能否復燃。能復燃，說明是氧氣。
[教師]下面，我們一起來探究氧氣是由什么物質反應生成的？
[學生實驗1]單獨加熱氯酸鉀，并檢驗是否有氧氣生成。
[學生實驗2]單獨加熱二氧化錳，并檢驗是否有氧氣生成。
[學生實驗3]加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物，并檢驗是否有氧氣生成。
[實驗結果] 氯酸鉀加熱熔化之后有氧氣產生，速度較慢；二氧化錳加熱之后則沒有氧氣產生。而加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物，發現不但有氧氣產生，并且比只有氯酸鉀的速度快很多。
[實驗結論]不是所有含有氧元素的化合物加熱之后都可以產生氧氣。
[教師]是不是有了二氧化錳，氧氣多了所以速度快嗎？
[學生]不是。
[教師]剛才實驗證明二氧化錳是不產生氧氣的，所以在這個實驗當中，還是只有氯酸鉀產生氧氣，那么二氧化錳在這里到底充當什么角色呢？有了二氧化錳，反應的速度明顯加快，但是它本身的質量和化學性質其實在化學變化中并沒有發生任何變化，而我們把這樣的物質稱之為：催化劑。它主要的作用是加快化學反應的速度。
[板書]方法二：
1、催化劑（一加快二不變）
①概念：在化學反應中能使其他物質的反應加快，而本身的質量和化學性質在反應前后都沒有變化的物質。
②作用：加快化學反應的速度
[ppt]練習2、練習3
[教師]所以，在實驗室中我們通常用氯酸鉀和二氧化錳的混合物來制取氧氣。
[板書] 方法二：加熱氯酸鉀和二氧化錳
[教師]反應的原理是：氯酸鉀在二氧化錳和加熱的條件下反應生成氧氣和氯化鉀。
[板書]2、反應原理：
[教師]根據老師所描述的，哪位同學愿意到黑板上來寫氯酸鉀制取氧氣的反應原理的文字表達式？
[學生到黑板上來書寫]氯酸鉀 氧氣+氯化鉀
KClO3 O2 KCl
[板書]3、發生裝置：固固加熱型
[教師]用氯酸鉀和二氧化錳的混合物制取氧氣是什么變化？是物理變化還是化學變化？
[學生]化學變化。
[教師]為什么是化學變化？
[學生]因為有新的物質生成。
[板書]二、實驗室制氧（化學變化）
[教師]剛才我們一直在探討的是如何通過化學變化來獲得氧氣，那我們要怎樣將氧氣收集起來，以供我們使用呢？
[學生]
[教師]我們采用何種收集方法與氣體的物理性質有關。一般我們采用排水集氣法和向上排空氣法來收集氧氣。什么叫排水集氣法呢？就是利用氧氣難溶于水的性質，把氧氣通入灌滿水的集氣瓶中，用氣體將瓶中的水排出。而向上排空氣法，是利用氧氣的密度比空氣大，直接讓氧氣來趕走集氣瓶中的空氣。
[板書]4、收集方法：排水集氣法（難溶于水）
向上排空氣法（密度比空氣大）
[提問]那么，實驗時，我們怎么知道氧氣已經收集滿了呢？
[教師]如果用排水集氣法，瓶中水排盡之后，出現氣泡連續不斷地向集氣瓶口外逸出；而如果用向上排空氣法，滿了氧氣就會逸出，此時將帶火星的木條放到集氣瓶口，木條復燃，則說明收集滿了。
[板書]5、驗滿方法：排水集氣法：氣泡連續不斷地向集氣瓶口外逸出
向上排空氣法：帶火星的木條放到集氣瓶口，木條復燃，則收集滿了
6、氧氣的檢驗方法：將帶火星的木條放到集氣瓶內，木條復燃，則為氧氣
[教師]現在，制取和收集氧氣的方法都有了。參考書本第50頁，同學們看看整個實驗裝置有哪些值得需要注意的地方。
[學生]
[ppt]7、注意事項：A、試管口應略向下傾斜（防止水倒流回試管，導致試管破裂）
B、鐵夾應夾在離試管口約1/3處
C、用外焰加熱，先預熱再集中加熱
D、藥品應平鋪在試管底部
E、試管內的玻璃導管稍微露出橡皮塞即可
[教師]接下來，同學們根據書本上的圖以及搭裝置的注意事項，動手制取一瓶氧氣。注意：1、集氣瓶中要裝滿水，不能留有氣泡。2、導管中已開始出現的氣體不要收集，等氣泡連續不斷之后再收集。3、收集好之后在水槽里將毛玻璃片蓋上再拿出水面。4、先將導管拿出水面，再熄滅酒精燈。
[ppt]提示：
1、集氣瓶中要裝滿水不能留有氣泡。
2、導管中一開始出現氣泡時不要收集，等氣泡連續不斷之后再收集。
3、收集好之后在水槽里將毛玻璃片蓋上，再拿出水面正放在桌上。
4、先將導管拿出水面，后熄滅酒精燈。
[學生實驗]加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物，制取一瓶氧氣
[教師]今天這節課，同學們，你們有些什么收獲啊？
[學生小結]
[教師]下面我們一起通過練習來鞏固今天所學的知識內容。
[ppt]鞏固練習
六、板書
怎樣制得氧氣
一、工業制氧（物理變化）
1、 方法：分離液態空氣
2、 原理：利用氧氣和氮氣的沸點不同
二、實驗室制氧（化學變化）
藥品：1、高錳酸鉀
2、氯酸鉀和二氧化錳的混合物
3、雙氧水和二氧化錳的混合物
方法一：加熱高錳酸鉀
原理：高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣
方法二：加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物
1、催化劑（一加快二不變）
①概念：在化學反應中能使其他物質的反應加快，而本身的質量和化學性質在反應前后都沒有變化的物質。
②作用：加快化學反應的速度
2、反應原理：
氯酸鉀 氧氣+氯化鉀
KClO3 O2 KCl
3、發生裝置：固固加熱型
4、收集方法：排水集氣法（難溶于水）
向上排空氣法（密度比空氣大）
5、驗滿方法：排水集氣法：有氣泡連續不斷地向集氣瓶口外逸出
向上排空氣法：帶火星的木條放到集氣瓶口，木條復燃，則收集滿了
6、氧氣的檢驗方法：將帶火星的木條放到集氣瓶內，木條復燃，則為氧氣
二氧化錳
加熱
二氧化錳
加熱

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