資源簡介

實驗活動1　氧氣的實驗室制取與性質
1．核心素養
(1)學習實驗室制取氧氣的方法，加深對氧氣性質的認識。
(2)通過對氧氣的制取，進一步熟悉實驗操作中藥品的取用、加熱、儀器的連接、裝置氣密性的檢查、氣體的收集等基本實驗操作。
(3)通過實驗探究，讓學生參與到知識的形成過程中，進一步激發學生樂于探究的精神和團隊合作意識。
2．教學重點
氧氣的制法和實驗操作。
3．教學難點
實驗操作的規范。
一、情境導入
通過上一節課的學習，同學們是否還記得實驗室是用什么物質來制取氧氣的？請你寫出實驗室制取氧氣的反應文字表達式，看誰寫得又快又準。(分小組競賽)
【學生活動】寫出過氧化氫、氯酸鉀、高錳酸鉀制氧氣的文字表達式。
【引入課題】實驗室用高錳酸鉀制取氧氣需要用什么樣的實驗裝置？
【板書】活動與探究：實驗室制取氧氣(加熱高錳酸鉀)。
二、推進新課
探究點①　制取氧氣
1．設計實驗裝置
【探究活動】設計實驗裝置
學生對比分解過氧化氫制氧氣和加熱氯酸鉀制氧氣的特點，分組設計用高錳酸鉀制氧氣的實驗裝置。(教師引導學生根據反應物狀態、反應所需條件和生成氣體的性質設計實驗裝置，并對裝置進行組裝。)
【講解】教師展示某一小組設計的實驗裝置，并講解實驗裝置由發生裝置和收集裝置組成。要選擇實驗室制取氧氣的發生裝置，我們必須根據反應物的狀態和反應的條件來選擇。從高錳酸鉀的狀態以及其生成氧氣的條件來看，我們應選用如課本P52圖2－18左半部分的裝置，即固固加熱型發生裝置來作為實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的發生裝置；而收集裝置的選擇，則必需根據氣體的物理性質、化學性質來確定，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驗室用高錳酸鉀制取氧氣的操作過程，學生觀察演示實驗。
【講解】(1)檢查裝置的氣密性。實驗室制取氣體的裝置，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棉花，然后用帶導管的單孔橡皮塞塞緊試管。
(3)將試管固定在鐵架臺上。
(4)點燃酒精燈，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)收集氧氣結束后，將導管撤離水槽。
(7)熄滅酒精燈。
3．學生的活動與探究
【講述】下面請同學們親自體驗制取并收集氧氣，再用收集到的氧氣探究氧氣的化學性質。同組同學之間要注意相互配合，團結協作，共同完成實驗。
【探究活動】學生分組探究實驗。(教師巡視，發現學生在操作中的錯誤及時糾正，特別對動手操作能力較差的學生加以引導。)
探究實驗：加熱高錳酸鉀制取氧氣。
【交流討論，匯報反思】學生匯報實驗完成情況，提出實驗探究中遇到的問題，討論解決問題的方法。
【小結】實驗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。
(1)實驗操作步驟可簡記為“查—裝—定—點—收—離—熄”，利用諧音記為“茶—莊—定—點—收—利—息”。
(2)收集方法：排水法、向上排空氣法。
(3)驗滿方法：將帶火星的木條放在瓶口，看是否復燃。
(4)實驗操作注意事項(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，遇冷凝結成水珠倒流至試管底部，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試管內的導管不能太長，稍伸出膠塞即可，以便于氣體導出。
⑤集氣瓶充滿水后倒放入水槽中。(瓶口要在水面下)
⑥加熱時要先使試管均勻受熱，然后酒精燈外焰再對準藥品所在部分加熱。
⑦用排水法收集氣體時，應注意當氣泡連續均勻冒出時再收集，否則收集的氣體中混有空氣，當集氣瓶口有大氣泡冒出時，證明已集滿。
⑧停止加熱時，應先把導管從水里撤離，再撤掉酒精燈。如果先熄滅酒精燈，試管內氣體減少，壓強減小，水槽中的水就會被吸入熱的試管內，使試管炸裂。
⑨用高錳酸鉀制氧氣時，試管口要放一小團棉花，防止加熱時固體粉末進入導管中堵塞導管。
⑩盛氧氣的集氣瓶應蓋上玻璃片正放，因為氧氣密度大于空氣密度，正放可減少氣體逸散。
探究點②　氧氣的性質
(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紅，插入上面實驗收集到的氧氣中(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，生成無色，能使澄清石灰水變渾濁的二氧化碳氣體。
木炭在氧氣中燃燒實驗示意圖
(2)如圖所示，點燃系在螺旋狀細鐵絲底端的火柴，待火柴快燃盡時，插入盛有氧氣的集氣瓶中(瓶中預先加有少量水)，可以觀察到細鐵絲劇烈燃燒，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沙，可以防止生成物濺落使瓶底炸裂。
鐵絲在氧氣中燃燒實驗示意圖
板書設計
實驗活動1　氧氣的實驗室制取與性質
1．反應原理：高錳酸鉀錳酸鉀＋二氧化錳＋氧氣。
2．實驗步驟：查、裝、定、點、收、離、熄，諧音記憶為“茶莊定點收利息”。
3．實驗現象：
物質 實驗現象
木炭
鐵絲
課堂檢測
完成相關的練習。
教學反思
本節課是學生第一次親自動手制取氣體物質，規范的操作對以后的實驗教學至關重要。由于制取氧氣的實驗技能要求比較高，難度大，注意事項多，教師有必要在實驗前向學生講清幾個問題：(1)根據藥品的性質和反應條件確定氣體發生裝置；(2)根據氣體的物理性質、化學性質確定收集裝置；(3)實驗室制取氧氣的主要操作步驟及注意事項。使學生明確每一步該做什么，為什么這樣做？基于此，本節課先通過創設問題情境，讓學生回憶制取氧氣的幾種方法，并寫出反應的文字表達式，由此引出本課內容，接著教師引導學生設計實驗裝置；然后教師做示范，演示抽取氧氣的操作步驟；再由學生對氧氣的制取和性質實驗展開探究；最后再由學生總結實驗探究收獲和體會，并通過完成練習加以鞏固和提高，達到較好的教學效果。
由于制取氧氣的實驗要求較高，注意事項多，所以學生的操作看起來還是不太熟練。對于鐵架臺的調整，學生第一次接觸，難免會慌亂。個別學生不會在合作中完成實驗，自己單獨操作，教師需要加以鼓勵或找優生幫助。課后還是應該多創造機會，讓學生動手練習。

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