資源簡介

實(shí)驗(yàn)活動1 氧氣的實(shí)驗(yàn)室制取與性質(zhì)
本實(shí)驗(yàn)部分是活動與探究，由學(xué)生制取氧氣并檢驗(yàn)氧氣的性質(zhì)。學(xué)生通過親自動手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，明白了制取氣體時(shí)應(yīng)如何檢查裝置的氣密性，如何連接裝置、如何制取氣體，以及如何驗(yàn)證氣體并檢驗(yàn)氣體的性質(zhì)。本課題是學(xué)生學(xué)化學(xué)以來遇到的第一種氣體的制取，所以氧氣的制法及實(shí)驗(yàn)操作是本課題的重點(diǎn)，如何引導(dǎo)學(xué)生親自動手做好實(shí)驗(yàn)便成了重中之重。在教學(xué)過程中，主要從以下幾個(gè)方面對重點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行突破。
1.給學(xué)生提供更多的實(shí)驗(yàn)探究的機(jī)會，引導(dǎo)學(xué)生正確地連接裝置。
2.引導(dǎo)學(xué)生討論實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意哪些問題：如怎樣檢查儀器的氣密性 怎樣裝入固體試劑 試管口內(nèi)為什么要放一團(tuán)棉花 試管口為什么要稍向下傾斜 怎樣用酒精燈給試管加熱 為什么可以用排水法收集氧氣 收集氣體后為什么要先將導(dǎo)管從水中撤出，然后再移去酒精燈 木炭在氧氣中燃燒應(yīng)注意什么？為什么在做鐵絲在氧氣中燃燒實(shí)驗(yàn)時(shí)集氣瓶內(nèi)需留有少量水？等等。
3．采用邊實(shí)驗(yàn)、邊講解、邊討論的方法，在活動中激發(fā)興趣，在興趣中提出問題、分析問題、解決問題。
【教學(xué)目標(biāo)】
1.知識目標(biāo)
（1）學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的方法。
（2）加深對氧氣性質(zhì)的認(rèn)識。
2.能力目標(biāo)
（1）通過讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案去制取氧氣與探究氧氣的性質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，進(jìn)一步提高學(xué)生動手操作能力和科學(xué)探究能力。
（2）初步學(xué)會運(yùn)用實(shí)驗(yàn)自主探究的方法獲得信息，加深學(xué)生對氧氣制取與氧氣性質(zhì)的認(rèn)識。
3.素養(yǎng)目標(biāo)
（1）通過實(shí)驗(yàn)探究，讓學(xué)生參與到知識的形成過程中，從而獲得成功的喜悅和對化學(xué)學(xué)習(xí)的持續(xù)興趣。
（2）進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生樂于探究的情感和發(fā)揚(yáng)互助合作的團(tuán)隊(duì)精神。
【教學(xué)重點(diǎn)】
氧氣的制法和實(shí)驗(yàn)操作。
【教學(xué)難點(diǎn)】
實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范。
【教學(xué)準(zhǔn)備】
大試管、試管夾、單孔橡膠塞、膠皮管、玻璃導(dǎo)管 、集氣瓶、水槽、鐵架臺
（帶鐵夾）、酒精燈、玻璃片、坩堝鉗、細(xì)鐵絲、木條、棉花、火柴、高錳酸鉀、木炭、澄清石灰水。
一、導(dǎo)入新課
通過上一節(jié)課的學(xué)習(xí)，同學(xué)們是否還記得實(shí)驗(yàn)室是用什么物質(zhì)來制取氧氣的？請你寫出實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的反應(yīng)文字表達(dá)式，看誰寫得又快又準(zhǔn)。（分小組競賽）
［學(xué)生活動］寫出過氧化氫、氯酸鉀、高錳酸鉀制氧氣的文字表達(dá)式。
［引入課題］實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣需要用什么樣的實(shí)驗(yàn)裝置？
［板書］活動與探究：實(shí)驗(yàn)室制取氧氣（加熱高錳酸鉀）
二、推進(jìn)新課
1.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置
［探究活動］設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置學(xué)生對比分解過氧化氫制氧氣和加熱氯酸鉀制氧氣的特點(diǎn)，分組設(shè)計(jì)用高錳酸鉀制氧氣的實(shí)驗(yàn)裝置。（教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)反應(yīng)物狀態(tài)、反應(yīng)所需條件和生成氣體的性質(zhì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置，并對裝置進(jìn)行組裝。）
［講解］教師展示某一小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置，并講解實(shí)驗(yàn)裝置由發(fā)生裝置和收集裝置組成。要選擇實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的發(fā)生裝置，我們必須根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)的條件來選擇。從高錳酸鉀的狀態(tài)以及其生成氧氣的條件來看，我們應(yīng)選用如課本左半部分的裝置，即固——固加熱型發(fā)生裝置來作為實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣的發(fā)生裝置；而收集裝置的選擇，則必需根據(jù)氣體的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)來確定，由于氧氣不易溶于水，可用排水法收集，而其密度大于空氣的密度，則又可用向上排空氣法收集。
2.用高錳酸鉀制取氧氣的操作過程
［演示］教師按順序演示并講解實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣的操作過程
學(xué)生觀察演示實(shí)驗(yàn)
［講解］
（1）檢查裝置的氣密性。實(shí)驗(yàn)室制取氣體的裝置，按先下后上，從左到右的順序安裝完畢后，需要檢查裝置的氣密性；
（2）將高錳酸鉀裝入干燥的試管，并在試管口處放一團(tuán)棉花，然后用帶導(dǎo)管的單孔橡皮塞塞緊試管；
（3）將試管固定在鐵架臺上；
（4）點(diǎn)燃酒精燈，均勻加熱后，固定在藥品的底部加熱；
（5）用排水法收集氧氣。
（6）收集氧氣結(jié)束后，將導(dǎo)管撤離水槽；
（7）熄滅酒精燈。
3.學(xué)生的活動與探究
［講述］下面請同學(xué)們親自體驗(yàn)制取并收集氧氣，再用收集到的氧氣試驗(yàn)氧氣的化學(xué)性質(zhì)。同組同學(xué)之間要注意相互配合，團(tuán)結(jié)協(xié)作，共同完成實(shí)驗(yàn)。
［探究活動］學(xué)生分組探究實(shí)驗(yàn)：（教師巡視，發(fā)現(xiàn)學(xué)生在操作中的錯誤及時(shí)糾正，特別對動手操作能力較差的學(xué)生加以引導(dǎo)。）
探究實(shí)驗(yàn)1:加熱高錳酸鉀制取氧氣。
［交流討論，匯報(bào)反思］學(xué)生匯報(bào)實(shí)驗(yàn)完成情況，提出實(shí)驗(yàn)探究中遇到的問題，討論解決問題的方法。
［小結(jié)］實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀或氯酸鉀和二氧化錳制氧氣的步驟及注意事項(xiàng)
（1）實(shí)驗(yàn)操作步驟可簡記為查—裝—定—點(diǎn)—收—離—熄，利用諧音記為“茶—莊—定—點(diǎn)—收—利—息。”
（2）收集方法：排水法、向上排空氣法。
（3）驗(yàn)滿方法：帶火星的木條放在瓶口，看是否復(fù)燃。
（4）實(shí)驗(yàn)操作注意事項(xiàng)（多媒體）
①藥品要平鋪在試管底部，均勻受熱。
②試管口要略向下傾斜，防止藥品中的水分受熱后變成水蒸氣，遇冷成水倒流回試管底部，使試管炸裂。
③鐵架臺鐵夾要夾在試管的中上部(或距離管口1/3～1/4處。)
④試管內(nèi)的導(dǎo)管不能太長，稍伸出膠塞即可，以便于氣體導(dǎo)出。
⑤集氣瓶充滿水后倒放入水槽中(瓶口要在水面下)。
⑥加熱時(shí)要先使試管均勻受熱，然后酒精燈外焰要對準(zhǔn)藥品所在部位加熱。
⑦用排水法收集氣體時(shí)，應(yīng)注意當(dāng)氣泡連續(xù)均勻冒出時(shí)再收集，否則收集的氣體中混有空氣，當(dāng)集氣瓶口有大量氣泡冒出時(shí)，證明已集滿。
⑧停止加熱時(shí)，應(yīng)先把導(dǎo)管從水里撤出，再撤掉酒精燈。如果先熄滅酒精燈，試管內(nèi)氣體減少，壓強(qiáng)減小，水槽中的水就會被吸入熱的試管內(nèi)，使試管炸裂。
⑨用高錳酸鉀制氧氣時(shí)，試管口要放一小團(tuán)棉花，防止加熱時(shí)高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管中堵塞導(dǎo)管。
⑩盛氧氣的集氣瓶應(yīng)蓋上玻璃片正放，因?yàn)檠鯕饷芏却笥诳諝饷芏龋趴蓽p少氣體逸散。
4.氧氣的性質(zhì)
（1）如圖所示，用坩堝鉗夾取一小塊木炭，在酒精燈上加熱到發(fā)紅，插入到上面實(shí)驗(yàn)收集到的氧氣中（由瓶口向下緩慢插入，若快速伸入瓶底，會把部分氧氣從瓶口排出；燃燒著的木炭不要與瓶壁接觸，以免集氣瓶破裂），可觀察到木炭在氧氣中燃燒，發(fā)出白光，放出熱量，燃燒停止后，取出坩堝鉗，向集氣瓶中加入少量澄清石灰水，振蕩，澄清石灰水變渾濁。由此可知，木炭在氧氣中燃燒時(shí)，生成無色，能使澄清石灰水變渾濁的二氧化碳?xì)怏w。
（2）如圖所示，點(diǎn)燃系在螺旋狀細(xì)鐵絲底端的火柴，待火柴快燃盡時(shí)，插入盛有氧氣的集氣瓶中（瓶中預(yù)先加有少量水），可以觀察到細(xì)鐵絲劇烈燃燒，火星四射，放出大量的熱，生成黑色固體。集氣瓶底放少量的水或者細(xì)沙，可以防止生成物濺落炸裂瓶底。
三、典例剖析
例 某同學(xué)用下圖裝置制氧氣，請問答：
(1)用高錳酸鉀制取和收集氧氣的裝置應(yīng)選用(填序號,下同)；用雙氧水和二氧化錳制取和收集干燥的氧氣的裝置應(yīng)選用_______(濃硫酸是常用的氣體干燥劑)；
(2)檢查裝置①氣密性的方法是：_______；
(3)裝置②試管口要略向下傾斜的原因是：_______;
(4)若用裝置④收集的氧氣不純，其原因可能是(請寫兩種原因)：①_______;②_______。
【解析】(1) 用高錳酸鉀制取氧氣，高錳酸鉀是固體，反應(yīng)條件為加熱，所以發(fā)生裝置應(yīng)選②，因?yàn)檠鯕獠灰兹苡谒捎门潘ㄊ占纯蛇x用裝置④；又因?yàn)檠鯕獾拿芏缺瓤諝獯螅钥梢杂孟蛏吓趴諝夥ㄊ占纯蛇x用裝置⑤；(2) 檢查裝置①的氣密性，要特別注意使長頸漏斗的末端浸在液面以下；(3) 防止冷凝水倒流使試管炸裂；(4) 可從收集操作上考慮。
【答案】 (1)②④或②⑤； ①③⑤； (2)用彈簧夾夾緊橡皮管，向長頸漏斗中注入水至長頸漏斗下端管口浸沒液面以下，繼續(xù)加水，然后觀察長頸漏斗管中的液面高度是否變化，如果液面不下降則說明氣密性好；（合理敘述也可） (3)防止冷凝水倒流使試管炸裂； (4) ①過早收集，沒等導(dǎo)管口有連續(xù)且均勻的氣泡冒出就開始收集；②收集前集氣瓶中的水沒有裝滿，留有氣泡。
四、課堂檢測
完成練習(xí)冊中本課時(shí)對應(yīng)課堂作業(yè)部分.
五、課堂小結(jié)
［提問］
1.通過今天的學(xué)習(xí)，你有哪些收獲？
2.針對本節(jié)課的學(xué)習(xí)，你還有哪些疑問？
［小結(jié)］學(xué)生進(jìn)行自我評價(jià)，總結(jié)實(shí)驗(yàn)探究收獲與體會。通過實(shí)驗(yàn)操作,知道了如何制取氧氣、制取氧氣的操作步驟和注意事項(xiàng)以及氧氣的一些性質(zhì),懂得了化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,任何一個(gè)科學(xué)結(jié)論的獲得,都是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上得出來的。而且知道實(shí)驗(yàn)室制取氣體要根據(jù)反應(yīng)物狀態(tài)、反應(yīng)條件、氣體的水溶性等來選擇適當(dāng)?shù)陌l(fā)生裝置和收集裝置。在做氧氣的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，要特別注意一些細(xì)節(jié)方面。
六、布置作業(yè)
1. 完成本節(jié)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的填寫。
2. 完成練習(xí)冊中本課時(shí)對應(yīng)課后作業(yè).
3.課本P42習(xí)題 3、4題。
實(shí)驗(yàn)活動1 氧氣的實(shí)驗(yàn)室制取與性質(zhì)
1.加熱高錳酸鉀制取氧氣
（1）實(shí)驗(yàn)原理：
（2）實(shí)驗(yàn)裝置：①發(fā)生裝置的選擇依據(jù)：反應(yīng)物狀態(tài)、反應(yīng)條件②收集裝置的選擇依據(jù)：密度、在水中溶解性
（3）操作步驟：查裝定點(diǎn)收離熄
（4）收集方法：排水法、向上排空氣法
（5）驗(yàn)滿方法：帶火星的木條放在瓶口，看是否復(fù)燃
2.氧氣的性質(zhì)
（1）木炭在氧氣中燃燒
（2）鐵絲在氧氣中燃燒
本節(jié)課是學(xué)生第一次親自動手制取氣體物質(zhì)，要求規(guī)范的操作對以后的實(shí)驗(yàn)教學(xué)至關(guān)重要。由于制取氧氣的實(shí)驗(yàn)技能要求比較高，難度大，注意事項(xiàng)多，教師有必要在實(shí)驗(yàn)前向?qū)W生講清幾個(gè)問題：1、根據(jù)藥品的性質(zhì)和反應(yīng)條件確定氣體發(fā)生裝置；2、根據(jù)氣體的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)確定收集裝置；3、實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的主要操作步驟及注意事項(xiàng)，使學(xué)生明確每一步該做什么，為什么這樣做？基于此，本節(jié)課先通過創(chuàng)設(shè)問題情境，讓學(xué)生回憶制取氧氣的幾種方法，并寫出文字表達(dá)式，由此引出本課內(nèi)容，接著教師引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置；然后教師做示范，演示制取氧氣的操作步驟；再由學(xué)生對氧氣的制取和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)展開探究；最后再由學(xué)生總結(jié)實(shí)驗(yàn)探究收獲和體會，并通過完成練習(xí)加以鞏固和提高，達(dá)到較好的教學(xué)效果。
對于氧氣的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，難度系數(shù)較大，教師在指導(dǎo)學(xué)生規(guī)范操作的同時(shí)要注意實(shí)驗(yàn)安全。

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