資源簡介

課題3　制取氧氣
第1課時　實驗室用高錳酸鉀制取氧氣、氧氣的工業制法
1．核心素養
(1)掌握用高錳酸鉀制取氧氣的實驗操作步驟。
(2)觀察并記錄實驗過程中的現象。
(3)通過制取氧氣的過程，初步學習通過化學實驗制取物質的一般方法。
(4)逐步認知用實驗驗證化學理論，從而進一步體會到化學是一門以實驗為基礎的科學。
2．教學重點
掌握實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的實驗操作步驟。
3．教學難點
掌握實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的實驗操作步驟。
課前準備
教師準備教學課件；學生預習背默手冊。
教學過程
一、情景導入
導語：潛水員在潛水時總是在身后背著一個集氣瓶。你知道集氣瓶中的氧氣是怎樣制取的嗎？
二、合作探究
探究點①　實驗室制取氧氣
【講述】實驗室常采用加熱高錳酸鉀、分解過氧化氫方法制取氧氣。
【提問】實驗室用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣的原理是什么？在用加熱高錳酸鉀的方法制取并收集氧氣時，應如何操作？如何檢驗一瓶氣體是氧氣？
【演示】P43實驗2－5。
【小結】實驗室加熱高錳酸鉀制取氧氣的原理：
高錳酸鉀錳酸鉀＋二氧化錳＋氧氣。
【投影】實驗室制取氧氣的操作步驟。
【歸納總結】實驗室用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣的操作：
①“檢”——制取氧氣前應先將儀器組裝好并檢查裝置的氣密性；
②“裝”——將少量高錳酸鉀裝入試管中，并在試管口塞一團棉花，然后用帶有導管的塞子塞緊試管；
③“扣”——預先將集氣瓶裝滿水，倒扣在水槽里；
④“熱”——加熱試管(先預熱，用酒精燈外焰在試管底部來回移動，然后再用酒精燈外焰集中加熱盛放固體的部位)，待導管口有氣泡均勻連續冒出時即可收集；
⑤“集”——用排水集氣法收集。
【深入思考1】
1．如何選擇儀器裝置？
2．如何檢查裝置的氣密性？
3．剛開始產生氣泡時能立即收集嗎？為什么？
4．實驗最后應怎樣操作？最后兩步能顛倒嗎？為什么？
【歸納總結】
(1)要根據反應物的狀態和反應條件來選擇儀器裝置。
(2)檢驗方法：用帶火星的木條放在導管排氣處，以帶火星的木條是否復燃來驗證生成的氣體是不是氧氣。
(3)收集方法：根據氣體的物理性質。氧氣不易溶于水，采用排水法收集。
(4)驗滿方法：將帶火星的木條放在集氣瓶口處，若木條復燃，則證明已收集滿。
探究點②　氧氣的工業制法
【過渡】氧氣的制法有很多，若要得到大量純凈的氧氣，有什么辦法呢？
【教師講述】獲取大量的氧氣，常采用工業制法，過程如下：
【教師提問】
1．工業制氧的原理是什么？
2．工業制氧的過程是物理變化還是化學變化？
【歸納小結】
1．由于氮氣的沸點比液態氧的沸點低，所以氮氣首先從液態空氣中蒸發出來，剩下的主要就是液態氧氣了。
2．工業制氧的整個過程都只是物質的狀態發生變化，因此屬于物理變化。
板書設計
課題3　制取氧氣
第1課時　實驗室用高錳酸鉀制取氧氣　氧氣的工業制法
1．加熱高錳酸鉀制取氧氣
(1)實驗原理：高錳酸鉀錳酸鉀＋二氧化錳＋氧氣
(2)實驗裝置：①發生裝置的選擇依據：反應物狀態、反應條件；②收集裝置的選擇依據：密度、在水中的溶解性。
(3)操作步驟：查裝定點收離熄。
(4)收集方法：排水法、向上排空氣法。
(5)驗滿方法：帶火星的木條放在瓶口，看是否復燃。
2．氧氣的工業制法。
教學反思
成功之處 讓學生把自主探究和合作學習融為一體，通過探究氧氣的制取熟悉一些化學實驗的基本操作。
不足之處 制取氧氣的實驗技能要求比較高，注意事項比較多，由于學生的動手能力較差，導致在實驗時忙亂，收集氧氣時使較多的氧氣逸散而損失。
再教設計 實驗前要向學生充分交代清楚某些操作(如組裝儀器、檢查裝置氣密性、排水法收集氧氣)，可事先培訓學生骨干，課堂上作為探究小組的組長，協助教師完成課堂教學。
第2課時　過氧化氫制氫氣中催化劑的作用和分解反應
1．核心素養
(1)了解實驗室制取氧氣的主要方法和原理。
(2)認識催化劑和催化作用。
(3)認識分解反應。
2．教學重點
實驗室制取氧氣的原理、實驗裝置和操作步驟。
3．教學難點
催化劑的概念和催化作用。
教學過程
一、情境導入
【展示】老師展示魚缸中小魚的圖片。
【提出問題】
1．我家的小魚怎么了？
2．怎樣給小魚補充氧氣？
3．實驗室如何制氧氣？
二、探究活動
【提問】
1．實驗室可以用給魚缸增氧的方法制取氧氣嗎？
2．你還知道哪些方法可以制氧氣？
3．以上這些方法適合在實驗室制氧氣嗎？為什么？
【總結】在老師的幫助下統一觀點，明確反應原理。
1．這種物質必須是含氧化合物。
2．這種含氧化合物是較不穩定的，在加熱時容易分解，放出氧氣。
3．這種含氧化合物里含氧的量比較高，能分解放出較多氧氣。
【講解】在實驗室里，常采用加熱高錳酸鉀、分解過氧化氫制取氧氣。
【過渡】在實驗室里，還通常采用5%過氧化氫溶液來制取氧氣，在什么條件下可制取氧氣呢？
【演示】
1．把帶火星的木條伸入放有5%過氧化氫溶液的試管中。
2．往裝有過氧化氫溶液的試管中加綠豆大的二氧化錳，再把帶火星的木條伸入其中。
3．待上面實驗2結束后再加入過氧化氫溶液。
【分析討論】
實驗1和實驗2中木條是否復燃，原因是什么？
實驗3的重復實驗中，反應后的二氧化錳有無變化？
結合實驗現象，你認為二氧化錳在實驗中的作用是什么？
【歸納總結】其中二氧化錳是催化劑，其特點是：一改變，二不變。即改變化學反應的速率，而自身的質量和化學性質都沒有變化。
【追問】實驗室制取氧氣的三個反應有什么共同特征？與化合反應有什么區別？
【小結】由一種反應物生成兩種或兩種以上其他物質的反應叫分解反應。
【區別】
①分解反應：AB→A＋B，特征為：“一變多”；
②化合反應：A＋B→AB，特征為“多變一”。
教學反思
本堂課融入生活中的問題，幫助學生了解一些基本常識，并學會勇于面對生活中的實際問題，積極鉆研、探索。充分體現了新的課程改革精神，貫徹了課改的內涵和理念。
本堂課內容稍多，可能會拖堂，催化劑是本節課的難點，應前提讓學生搜集相關的資料。
材料拓展
催化劑和催化作用
僅僅由于本身的存在就能加快或減慢化學反應速率，而本身的組成和質量并不改變的物質叫催化劑。催化劑跟反應物同處于均勻的氣相或液相時，叫做單相催化作用；催化劑跟反應物屬不同相時，叫做多相催化作用。
使化學反應加快的催化劑，叫做正催化劑；使化學反應減慢的催化劑，叫做負催化劑。例如，酯和多糖的水解，常用無機酸作正催化劑；二氧化硫氧化為三氧化硫，常用五氧化二釩作正催化劑，這種催化劑是固體，反應物為氣體，形成多相的催化作用，因此，五氧化二釩也叫做解媒或接觸劑。食用油脂里加入0.01%～0.02%沒食子酸正丙酯，就可以有效地防止酸敗，在這里，沒食子酸正丙酯是一種負催化劑(也叫做緩化劑或抵制劑)。
在催化反應里，人們往往加入催化劑以外的另一物質，以增強催化劑的催化作用，這種物質叫做助催化劑。助催化劑在化學工業上極為重要。例如，在合成氨的鐵催化劑里加入少量的鋁和鉀的氧化物作為助催化劑，可以大大提高催化劑的催化作用。

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