資源簡介

課題3 制取氧氣
第1課時
一、教學目標
1. 了解實驗室中制取氧氣的主要方法和原理。
2. 初步了解通過化學實驗制取新物質的方法。
3. 練習連接儀器的操作，學習檢查裝置的氣密性。
4. 學習綜合分析實驗現象并從中歸納結論的思維方法。
二、教學重難點
教學重點：氧氣的實驗室制法及實驗操作。
教學難點：過制取氧氣的過程，初步了解通過化學實驗制取新物質的方法。
三、教學準備
教師準備：多媒體課件，實驗相關器材及用品：高錳酸鉀、藥匙、大試管、帶導管的橡皮塞、集氣瓶、水槽、酒精燈、火柴、棉花等。
10%的過氧化氫溶液、二氧化錳、試管架、試管、錐形瓶、帶導管的雙孔塞、長頸漏斗、酒精燈、火柴。
四、教學過程
教學環節 教師活動 學生活動 設計意圖
環節一 創設情境 引入新課 【導入】 我們的呼吸和木柴的燃燒需要空氣就可以了?？墒窃谔厥鈼l件下，如潛水、登山、醫療時，常要吸入含氧量較高的空氣，這些氧氣是如何獲取的呢？ 傾聽， 思考、討論并回答。 傾聽，觀看 新課導入，讓學生明確本課的學習內容，激發學習興趣和體現氧氣的重要性。
環節二 新課講解 【板書】一、氧氣的工業制法 【提問】工業上需要大量氧氣，你認為用什么原料制取即經濟又可行？ 簡單介紹工業制氧氣具體過程——液態空氣分離法。 【提問】請同學們思考：在液態空氣分離過程中，氮氣、氬氣、氧氣三種氣體哪種氣體先出來？該過程的利用的是什么原理？屬于什么變化？ 【過渡】工業上通過分離液態空氣法制取大量的氧氣，這種方法具有成本低的優點，但這樣制得的氧氣不夠純凈，這種操作在普通實驗室中很難實現，那怎樣才能比較容易的在實驗室中制得比較純凈的氧氣呢？ 【回答】空氣 傾聽，思考，記錄 【回答】氮氣，利用空氣中各成分的沸點不同，物理變化。 傾聽 通過對工業制氧氣過程的介紹讓學生知道利用沸點不同來分離混合物的方法。
【討論】如果要通過化學方法在實驗室制出氧氣，反應物應具備什么樣的條件，發生反應的條件應該是怎樣的？生成物應具備什么要求？ 【總結】 反應物含氧元素且廉價易得； 反應條件簡單容易達到； 生成氧氣純凈便于收集 生成物無污染等。 【講解】結合討論結果，告訴學生實驗室制氧氣的三種方法。 思考、討論 發散學生的思維
【講述】實驗室常采用加熱高錳酸鉀、加熱氯酸鉀或分解過氧化氫溶液的方法制取氧氣。 傾聽 明確實驗室制取氧氣的三種方法，便于學生思路清晰，系統掌握。
【板書】二、氧氣的實驗室制法 1. 加熱高錳酸鉀（KMnO4） 【講解】該實驗所需藥品為高錳酸鉀，是一種暗紫色的固體。 實驗原理是：高錳酸鉀錳酸鉀＋二氧化錳＋氧氣，生成的錳酸鉀是一種墨綠色的固體。在實驗中我們所用的實驗裝置為： 【提問】 (1) 在上圖所示裝置中，使用了哪些儀器？ (2)哪部分是氣體發生裝置，哪部分是氣體收集裝置？ 【總結】 【提問】回顧氧氣的性質，收集氧氣時適合使用哪種集氣法？ 【總結】 排水法 對氣體的要求： 不易溶于水且不與水反應的氣體 優點：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： 不與空氣成分發生反應且不污染空氣。 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。 優點：收集到的氣體干燥。 不足：收集到的氣體不純。 【總結】通過視頻總結加熱高錳酸鉀制氧氣的主要實驗步驟： （1）查：檢查裝置的氣密性； 【提問】請同學們思考：下列裝置如何檢查其氣密性呢？ 步驟：把導管的一端插到水里，用手緊握試管外壁。 現象：如果水中的導管口處有氣泡冒出，松開手，水在導管里形成了一段穩定的水柱。 結論：裝置的氣密性良好。 （2）裝：把藥品裝入試管內，使之平鋪在試管底部，管口塞一小團棉花，用帶導管的單孔橡皮塞塞緊試管口； （3）定：把試管固定在鐵架臺上； （4）點：點燃酒精燈加熱（記得預熱）； （5）收：收集氣體——用向上排空氣法或排水法（氣體收集方法及其選擇）； （6）離：把導氣管撤離水槽； （7）熄：熄滅酒精燈。 可簡記為：“茶莊定點收利息”（每個字代表一個步驟：①查②裝③定④點⑤收⑥離⑦熄）。 【講解】注意事項： （1）試管口略向下傾斜：防止藥品中的水在試管口凝結，回流到試管底部導致試管炸裂。 （2）導管不能伸入太長：有利于產生的氣體排出。 （3）試管口放一團棉花：防止加熱時高錳酸鉀粉末進入導管。 （4）排氣法收集氣體時，待導管口有均勻氣泡冒出時再收集：有利于集氣瓶內空氣排出，使收集的氣體更純。 （5）實驗結束后，先將導氣管移出水面，然后熄滅酒精燈：防止水槽中的水倒流，炸裂試管。 傾聽，記錄 傾聽，記錄 思考，討論，回答 傾聽，思考，討論 記錄 傾聽，記錄 思考，回答 傾聽，思考，討論。記錄 記憶口訣 記錄 使學生了解實驗室用高錳酸鉀制取氧氣所需藥品的顏色、反應原理及生成物錳酸鉀的顏色。 使學生明確實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的裝置和復習相關儀器的名稱。 使學生明確實驗室收集氣體常用的兩種方法、適用條件和相應的優點和不知。 使學生及時復習裝置氣密性的檢查方法 使學生明確實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的步驟 使學生明確實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的步驟中的注意事項。
【實驗現象】根據觀察到現象完成下列表格。 實驗編號現象（1）有大量氣泡進入集氣瓶（2）木條復燃
【驗滿方法】（1）用排水法收集：當集氣瓶沒有水只有氣體，證明已收集滿。 【提問】用排空氣法收集氧氣時，如何檢驗瓶中氧氣是否集滿？ 【總結】（2）用向上排空氣法收集：將帶火星的木條放在集氣瓶口，若木條復燃，證明已收集滿。 【放置方法】正放在桌子上，并蓋上毛玻璃片。 【提問】如圖是高錳酸鉀制取氧氣的裝置圖，圖中存在幾處錯誤？ 【總結】 a.用焰心加熱 b.試管口向上傾斜 c.試管口沒有塞棉花 d.導管口伸入試管內太長 描述實驗現象并填寫在課本表格 傾聽，記錄 思考，討論 傾聽，記錄 傾聽，記錄 思考，討論，回答 使學生明確實驗室氧氣的驗滿方法。 使學生明確實驗室氧氣的放置方法。 培養學生解決問題的能力。
【板書】2.分解過氧化氫溶液 【講解】在實驗室中還可以用分解過氧化氫溶液的方法制取氧氣，過氧化氫溶液是過氧化氫加入到水中形成的。在常溫下即能分解產生氧氣，但是，在利用過氧化氫溶液制取氧氣時，通常要放入少量的二氧化錳，二氧化錳是一種黑色的固體。 【實驗原理】過氧化氫水＋氧氣 【講解】在實驗中我們所用的實驗裝置為： 【總結】通過視頻總結分解過氧化氫(H2O2)溶液制氧氣的主要實驗步驟： （1）組：組裝儀器。 （2）查：檢查裝置的氣密性。 （3）裝：向反應容器中裝入固體藥品。 （4）塞：塞緊雙孔膠塞。 （5）滴：向反應容器中滴加過氧化氫溶液。 （6）收：收集氣體。 【過渡】上述兩種方法是我們常用的兩種方法，我們在實驗室還可以加熱氯酸鉀(KClO3)和二氧化錳(MnO2)的混合物來制取氧氣。 【板書】3.加熱氯酸鉀(KClO3)和二氧化錳(MnO2)的混合物 【講解】該實驗所需要的藥品為氯酸鉀(KClO3)和二氧化錳(MnO2)，氯酸鉀(KClO3)是一種白色的固體；二氧化錳(MnO2)是黑色的固體，前面我們已經學習過。 【實驗原理】 【講解】加熱氯酸鉀(KClO3)和二氧化錳(MnO2)的混合物所需要的裝置為： 與加熱高錳酸鉀制取氧氣裝置不同的是，該裝置裝入藥品時不需要在試管口裝一團棉花。 【實驗步驟】同加熱高錳酸鉀制取氧氣的實驗步驟一致。 傾聽，記錄 傾聽，記錄 傾聽 傾聽 傾聽，記錄 比較異同 使學生了解實驗室用過氧化氫制取氧氣所需藥品的顏色、反應原理。 培養學生觀察實驗的能力。 使學生明確實驗室用過氧化氫制取氧氣的步驟 使學生明確實驗室用過氧化氫制取氧氣的步驟中的注意事項。 使學生了解實驗室用氯酸鉀制取氧氣所需藥品的顏色及反應原理。 使學生明確實驗室用氯酸鉀制取氧氣的裝置。 使學生明確實驗室用氯酸鉀制取氧氣的裝置和用高錳酸鉀制取氧氣裝置的不同點。
環節三拓展延伸 【展示】膜分離技術制取氧氣 觀看 拓展學生的學科素養
隨堂作業 PPT展示 做題 通過習題鞏固本節所學知識
環節四 課堂小結 PPT展示 傾聽并理解。 幫助學生梳理本節知識，便于學生記憶。
五、板書設計
制取氧氣
第1課時
一、工業制取氧氣
1.分離液態空氣法；2.膜分離法
二、氧氣的實驗室制法
1．加熱高錳酸鉀制氧氣
原理：高錳酸鉀錳酸鉀＋二氧化錳＋氧氣
2．用過氧化氫溶液制氧氣
原理：過氧化氫水＋氧氣
3．加熱混有二氧化錳的氯酸鉀固體制取氧氣
原理：氯酸鉀氯化鉀＋氧氣

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