資源簡介

怎樣得到氧氣——氧氣的制備方法
1、教學目標
1.知識與技能
(1)了解氧氣的物理性質和氧氣的用途
(2)知道工業上從空氣中提取氧氣的基本原理
(3)掌握實驗室制取氧氣的方法和原理：藥品選擇、裝置選擇、氣體收集方法
(4)認識催化劑及催化作用
2.過程與方法
(1)由氧氣制備與收集的實驗裝置進行分析，得出實驗室中氣體制備與收集的一般方法，讓學生學會由特殊到一般的思維方法。
(2)通過課堂演示實驗的觀察，學生對實驗現象進行分析、對比得出結論的過程，培養學生歸納、分析以及總結的能力。
3.情感、態度與價值觀
(1)通過實驗探究激發學生學習的積極性和主動性。
(2)逐步認知用實驗驗證化學原理，從而進一步體會到化學是一門以實驗為基礎的科學。
2、教學重難點
教學重點：實驗室制氧氣的方法和原理，氣體的發生裝置與收集裝置的選擇
教學難點：催化劑概念及催化作用
3、教學用具
實驗藥品：雙氧水，二氧化錳、氯酸鉀
實驗儀器：試管、鐵架臺（帶鐵夾）、酒精燈、水槽、集氣瓶、毛玻璃片、玻璃導管、橡皮管、火柴、木條、試管夾、藥匙等
4、課堂教學思維結構
環節一：學習主題的引入
1.氧氣在生活中的應用（醫療、登山、潛水、航空等）
氧氣的主要用途（供給呼吸與支持燃燒）
2.引出課題：既然氧氣具有如此重要的用途，那么你一定很想知道氧氣是如何制得的，這節課我們就來學習氧氣的制取。
制備方法：從含有氧元素的物質中去尋找
方法一：從直接含有氧氣的混合物中提取
方法二：由含有氧元素的物質反應制備
【過渡】空氣中含有較多氧氣，且空氣廉價易得，因此可作為制氧的原料。
環節二：空氣中提取氧氣的方法（分離液態空氣法）
1.觀看分離空氣得到氧氣的視頻，結合書本P49的空氣中各組分的沸點表格，完成思考與討論中的填空
2.工業制氧氣的流程
分離液態空氣法的原理（利用氮氣和氧氣沸點不同，物理方法）
【過渡】那我們在實驗室里，常采用什么方法制取氧氣？
環節三：實驗室制取氧氣的原理
1.可以從某些含有氧元素的化合物中得到氧氣，實驗室中常用的制取方法有：（1）分解過氧化氫溶液（2）加熱氯酸鉀（3）加熱高錳酸鉀的方法
2.探究實驗一：加熱氯酸鉀制取氧氣
【原理】氯酸鉀氯化鉀+氧氣
【問題】氯酸鉀和二氧化錳中都有氧元素，如何確定反應產生的氧氣來自于哪一種物質呢
【探究活動】請學生提出根據可能的情況，提出假設，并設計實驗來驗證假設，填寫學案上的表格。
假設一：二氧化錳產生氧氣
假設二：氯酸鉀產生氧氣
假設三：氯酸鉀和二氧化錳混合后產生氧氣
【回顧】1.檢驗氧氣是否產生的方法：帶火星的木條放在試管口，復燃則證明有氧氣產生
2.加熱固體時，裝置注意點：（1）試管口略向下傾斜
（2）鐵夾夾在離試管口1/3處
驗證實驗 現象 原因
假設一：.加熱二氧化錳，用帶火星的木條放到導管口 帶火星的木條沒有復燃 沒有氧氣放出
假設二：加熱氯酸鉀，用帶火星的木條放到導管口 加熱較長時間后帶火星的木條復燃 有氧氣放出
假設三：加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物，用帶火星的木條放到導管口 加熱片刻后帶火星的木條復燃 很快放出大量氧氣
【結論】1.氯酸鉀可以產生氧氣，二氧化錳不能。
2.二氧化錳在反應中起到了加快反應速率的作用，它不是反應物。
3.探究實驗二：二氧化錳在反應中的作用
【問題】二氧化錳在可以加快反應速率，它本身的質量和化學性質在反應前后有無變化？
實驗 現象 原因
待上述實驗3中試管內不再產生氣體時再加入少量氯酸鉀并加熱，把帶火星的木條伸入試管內觀察 加熱片刻后帶火星的木條復燃 有氧氣放出
【結論】二氧化錳能加快氯酸鉀的化學反應速率，而它本身的質量和化學性質在反應前后都不發生變化
4.引出催化劑概念
（1）催化劑：在化學反應里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改變的物質是催化劑。（2）催化作用：催化劑在反應中起到的是催化作用。
【設問】是不是所有的化學反應速率都要加快？所有的催化劑都是加快反應速率嗎？它能否減慢化學反應的速率？
【講述】像鋼鐵的生銹，橡膠的老化，食物的變質，我們希望發生的越慢越好。如在食用油脂里加入一些催化劑防止酸敗。所以催化劑的概念中是“改變”其他物質的化學反應速率，而不是片面的加快。由前面實驗可知催化劑不是反應物，在反應前后的質量和化學性質都不改變，是反應的條件，用文字表達式時應寫在箭頭上方。
【歸納】催化劑特點：一變二不變
環節四：氯酸鉀制氧氣的實驗裝置與實驗步驟
1.發生裝置
【問題】如果要收集制得的氧氣，在剛才的實驗基礎上，還應該加什么實驗儀器呢？（加上帶有導管的單孔橡皮塞）
演示 現 象 文字表達式
在空氣中 在氧氣中
木炭在氧氣中燃燒 持續紅熱，無煙、無焰 燃燒更旺，發出白光，放出熱量，生成物使澄清灰水變渾。 碳+氧氣→二氧化碳
鐵絲在氧氣中燃燒 不能燃燒 引燃后火星四射，放出熱量，將鐵絲熔成小球，生成黑色固體。 鐵+氧氣→四氧化三鐵
蠟燭在氧氣中燃燒 黃色火焰 燃燒更旺，發出白光，放出熱量，生成物使澄清灰水變渾。瓶壁有水珠產生。
【注意】（1）導管不能伸入試管口過長（原因：防止藥品堵塞導管）
（2）試管口略向下傾斜（防止冷凝水倒流，使試管底部破裂）
（3）鐵夾夾在離試管口1/3處
【對比】列出雙氧水制取氧氣的反應原理和反應裝置，兩者進行對比
【問題】如果用加熱高錳酸鉀制取氧氣，應該選哪一個實驗裝置呢？
【結論】氣體的發生裝置取決于反應物的狀態和反應條件
反應原理 氯酸鉀氯化鉀+氧氣 過氧化氫水+氧氣
反應裝置
反應前物質狀態 固體和固體 固體和液體
反應條件 需加熱 常溫
裝置名稱 固固加熱型 固液不加熱型
2.收集方法：氣體的物理性質決定其收集方式
（1）排水法收集氣體（適用于難溶于水的氣體）
（2）向上排空氣法收集氣體（適用于密度大于空氣的氣體）
（3）向下排空氣法收集氣體（適用于密度小于空氣的氣體）
【結論】收集裝置取決于氣體的密度和氣體的溶解性
【問題】實驗室制氧氣的收集裝置為
由此得到氧氣的什么物理性質呢？（氧氣難溶于水，氧氣的密度大于空氣）
【問題】怎樣知道集氣瓶中氧氣已經收集滿了？
排水集氣法：有氣泡從瓶口外逸出
向上排空氣法：帶火星的木條放在瓶口復燃
3.實驗裝置：發生裝置+收集裝置（書本P50）
4.實驗步驟的確定
【問題】將下列實驗步驟按照正確的順序排序：①收集氣體②裝藥品(KClO3、MnO2)③熄滅酒精燈④點燃酒精燈⑤檢查裝置的氣密性
⑥撤離導管于水面⑦固定儀器于鐵架臺
【結論】⑤②⑦④①⑥③
【問題】為什么先將導管取出水槽，再熄滅酒精燈？
（為了防止水倒吸進試管，導致試管破裂）
諧音：“茶”“莊”定點收“利”“息”
環節五：小結與練習
【小結】氧氣有很多用途，本節課我們學習了工業制備氧氣和實驗室中制備氧氣的方法。實驗室制氧氣的方法中，重點學習了氯酸鉀制氧氣的方法與原理，二氧化錳在反應中是作催化劑，可以加快反應速率。根據這個實驗的裝置，我們初步了解了如何去選擇氣體制備的發生裝置與收集裝置。氣體的發生裝置取決于反應物的狀態和反應條件，收集裝置取決于氣體的密度和氣體的溶解性。
【練習】
七、教學過程
5、板書
加熱

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