資源簡介

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課題3 制取氧氣
本課題是實驗室制取氧氣的反應。課本首先講述了用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣，接著再講用過氧化氫來制取氧氣，同時介紹催化劑和催化作用，催化作用雖不是重點，但卻是教學的難點，再對比化合反應提出了分解反應的概念。在這部分教學中，要使學生知道實驗室如何制取氧氣，同時了解幾種重要的概念。為了拓展學生視野，豐富學生的課外知識，教材還特意介紹了工業上如何大量制取氧氣。
課題 制取氧氣 課型 新授課
素養目標 1.了解實驗室制取氧氣的主要方法和原理，初步了解通過化學實驗制取新物質的方法。 2.認識催化劑和催化作用。 3.認識分解反應。 4.學習運用觀察、實驗等方法獲取信息，從而提高對實驗進行分析、思考的能力。 5.逐步認知用實驗去驗證化學理論，從而知道化學是一門以實驗為基礎的課程，學化學離不開做實驗。養成實事求是，嚴肅認真的科學態度和良好的實驗習慣。
教學重點 1.催化劑和分解反應的概念。 2.實驗室制取氧氣的原理和主要方法。
教學難點 催化劑的概念以及探究催化劑的方法。
教具準備 5％的過氧化氫溶液、二氧化錳、氯酸鉀、高錳酸鉀。 儀器：大試管(5支)、木條、酒精燈、棉花、塞子(帶導管)、集氣瓶(2個)、毛玻璃片、水槽、鐵架臺、火柴。
課前預習 1.實驗室制取氧氣的原理(用文字表達式);
備課筆記
課前預習 2.催化劑是指在化學反應里能改變其他物質的反應速率，而本身的質量和化學性質在化學反應前后都沒有發生改變的物質。
3.分解反應是指由一種反應物生成兩種或兩種以上其他物質的反應。
新課導入 氧氣是我們日常生活中不可缺少的物質，它具有廣泛的用途，如急救病人、電焊、煉鋼等都需要較為純凈的氧氣，那么生活生活中使用的氧氣是如何獲取的呢？這節課我們就來學習氧氣的制取。
進行新課 知識點1 實驗室制取氧氣 1.高錳酸鉀分解制氧氣 ［講解］高錳酸鉀是一種暗紫色的固體，具有殺菌消毒的作用，醫院里常用作消毒劑。 ［演示］教師演示并講解課本P43高錳酸鉀制氧氣實驗。 實驗裝置： 實驗操作步驟：①檢查裝置的氣密性；②將試劑裝入試管；③把試管固定在鐵架臺上；④點燃酒精燈，加熱；⑤收集氧氣；撤離導管，熄滅酒精燈。 ［講解］組裝儀器裝裝置的順序為先下后上，從左到右。反應開始前組裝、檢查氣密性、加入試劑的順序不能更改，防止浪費試劑。反應結束后應先撤離導管，后熄滅酒精燈，防止水倒吸進入熱的試管，使試管炸裂。 ［思考］觀察演示實驗，仔細閱讀課本P43實驗2-5操作步驟，思考以下問題。 （1）試管口放一團棉花的原因。 （2）什么時候開始收集氧氣最合適？請說明理由。 （3）本實驗采用了什么方法收集氧氣？ （4）如何驗證收集到的氣體是氧氣？ ［答］（1）試管口放棉花可以防止加熱時試管內的粉末狀物質進入導管，造成導管堵塞。 （2）當導管口比較均勻的冒出氣泡時開始收集，因為剛開始產生的氣泡是試管中空氣受熱膨脹逸出產生的，一開始加熱就收集會使收集的氧氣不純。 （3）排水法，即先將集氣瓶盛滿水，再通入氧氣使水被排出，此法收集的氧氣較純凈。 （4）可將帶有火星的木條插入集氣瓶中，若木條復燃說明收集的是氧氣。
備課筆記
知識拓展：
1.氣體發生裝置的選擇依據反應物（試劑）的狀態（如固體和固體、固體和液體、液體和液體）和反應條件（如常溫、加熱等）。
2.氣體收集裝置的選擇依據氣體的性質（密度、溶解性、能否與水發生反應、能否與空氣成分發生反應）。
方法巧記：
高錳酸鉀制氧氣的實驗過程可簡記為：查、裝、定、點、收、離、熄。
特別提醒：
集滿氧氣的集氣瓶應在水下蓋好玻璃片，取出后正方在桌面上。
進行新課 ［小結］加熱高錳酸鉀制氧氣的過程可表達為：高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣 2.過氧化氫溶液分解制取氧氣 ［講解］過氧化氫溶液為無色透明液體，在醫療上可用于消毒防腐。 ［演示］演示課本P44-45探究實驗，注意引導學生認真觀察并進行思考。 ［資料］在常溫下，過氧化氫可以分解放出氧氣。 ［實驗分析］由學生相互描述現象后討論后總結得出結論： （1）不加二氧化錳時，帶有火星的木條不能復燃，說明產生氧氣的速率過慢。 （2）加入二氧化錳時，帶有火星的木條復燃，說明二氧化錳加快了過氧化氫分解反應的速率。 （3）反應結束后，重新加入過氧化氫溶液時，帶有火星的木條復燃，且重復多次現象相同，說明反應前后，二氧化錳能使過氧化氫分解速率加快的化學性質沒有改變。 ［講解］在過氧化氫分解反應中，二氧化錳使過氧化氫分解加速，其既不是反應物也不是生成物，只是一種催化劑，應算作一個反應條件。該反應過程可表示為：過氧化氫水+氧氣。 知識點2 催化劑和催化作用 ［思考］過氧化氫溶液與二氧化錳反應時，二氧化錳是不是一種反應物？如果是，為什么沒有二氧化錳，過氧化氫同樣也能產生氧氣？ ［提問］什么叫反應物？一個化學反應發生的時候，是不是某一種反應物可以有也可以無呢？ ［回答］參加反應的物質叫反應物。不是，必須有。 ［講解］任何一個化學反應發生的時候，反應物必須存在。而在用過氧化氫溶液制取氧氣這個實驗中，有二氧化錳可產生氧氣，沒有二氧化錳過氧化氫溶液也能產生氧氣，可見二氧化錳不是一種必須有的物質，它也就不是一種反應物。 ［思考］二氧化錳到底是一種什么物質？它在這里起什么作用？ ［師］為了回答大家這個問題，我們再來做一個實驗進行探討，大家注意觀察現象并進行思考。待實驗的試管中沒有氣泡時，重新加入過氧化氫溶液，觀察發生的現象。 ［現象］本已不產生氣泡的試管，重新加入過氧化氫溶液不進行加熱，仍有氣泡產生，用帶火星的木條進行檢驗，帶火星的木條能夠復燃，說明產生的氣體還是氧氣。 ［說明］此實驗可以重復多次進行。 ［提問］這種現象說明什么？ ［回答］說明在用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣時，二氧化錳可以重復使用。
備課筆記
特別提醒：
過氧化氫在常溫下分解緩慢，較短時間內放出的氧氣很少，較低濃度的氧氣不能是帶火星的木條復燃。
知識拓展：
硫酸銅等物質對過氧化氫的分解也具有催化作用。
方法導引：
實驗探究的一般思路
明確探究目的→設計實驗方案→實施實驗→獲取證據→分析推理→形成結論。
進行新課 ［講解］既然二氧化錳可以重復使用，說明在反應前后它的化學性質沒有改變，那么它的質量有沒有改變呢？ ［講解］如果在實驗前用精密的天平稱量二氧化錳的質量，實驗后把二氧 化錳洗凈，干燥，再稱量，你會發現它的質量沒有發生變化。把它再加到過氧 化氫浴液中，還是可以加速過氧化氫分解。 ［設問］既然二氧化錳的質量和化學性質都沒有變化，那么它在這里到底起一個什么作用呢？談談你的看法。 ［回答］沒有加入二氧化錳時，過氧化氫溶液需要加熱才能產生氧氣，而加入二氧化錳后，過氧化氫溶液在常溫下就能迅速產生氧氣，可見二氧化錳起了一個加快化學反應速率的作用。 ［師］回答得很好，化學上我們把這種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反應前后都沒有發生變化的物質叫作催化劑，如二氧化錳就是過氧化氫分解反應的催化劑。催化劑在化學反應中所起的作用叫作催化作用。 ［討論］在用過氧化氫溶液制取氧氣的實驗中，二氧化錳作為催化劑起了加快化學反應速率的作用，引導學生圍繞催化劑討論下列問題： ①是不是所有化學反應的速率都需要加快？ ②所有的催化劑都起加快反應速率的作用嗎？ ［歸納］①不是所有的化學反應速率都需要加快，如鋼鐵的生銹，食物的變質，我們就希望它發生得越慢越好。②催化劑能改變化學反應速率，這種改變即包含加快反應速率，也包含減慢反應速率。 ［拓展］催化劑在化工生產中有重要而廣泛的應用，生產化肥、農藥、化工原料等都要使用催化劑。 ［小結］在理解催化劑概念時，還應注意以下幾點： （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反應前后都沒有發生變化的物質。 （2）催化作用：催化劑在化學反應中所起的作用。 （3）催化劑的特點：①“一變”能改變其他物質的化學反應速率；②“兩不變”其質量和化學性質在化學反應的前后沒有改變。 知識點3 分解反應 ［講解］這種由一種反應物生成兩種或兩種以上其他物質的反應叫作分解反應。 ［提問］化合反應可表示為A＋B+……→C，那么分解反應該如何表示呢？ ［回答］分解反應可表示為C→A＋B+……。 ［總結］簡單地講，化合反應的特點是“多變一”，分解反應的特點是“一變多”。 ［說明］分解反應和化合反應一樣，都是化學反應中的常見類型，我們以后還會經常遇到。 ［教師引導學生討論］ 世界上的物質千千萬萬，如果我們一種一種地去學，窮盡我們的畢生之力是
備課筆記
特別提醒：
因為催化劑參與了化學反應，在反應過程中其性質可能改變，所以只能說催化劑的化學性質在化學反應前后沒有改變。
知識延伸：
①在某個化學反應中，可以選擇不同的物質作為催化劑，如在用過氧化氫溶液制取氧氣的實驗中，既可以選擇二氧化錳作催化劑，也可以選擇氧化鐵、硫酸銅溶液作催化劑。
②催化劑只能改變化學反應速率，不能增加或減少生成物的質量。
③對于某些化學反應，沒有催化劑，并不意味該反應不能發生，只是反應速率較小。
歸納總結：
分解反應和化合反應都屬于基本反應類型，分解反應的特點是“一變多”，化合反應的特點是“多變一”。
進行新課 否能學完呢？ ［學生］不能。 ［小結］若我們采用分類的方法來學，就簡單得多了，它可以起到事半功倍的效果。按照物質的成分的多少，可以把物質分為純凈物和混合物；按照反應的特點可以把化學反應分為化合反應和分解反應等等。今后我們還將利用分類的方法學習更多化學知識。
教學板書 課題3 制取氧氣 1.加熱高錳酸鉀制取氧氣 高錳酸鉀錳酸鉀＋二氧化錳＋氧氣 2.分解過氧化氫溶液制取氧氣 （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反應前后都沒有發生變化的物質。 （2）催化作用：催化劑在化學反應中所起的作用。 （3）過氧化氫水+氧氣 3.分解反應 分解反應：由一種反應物生成兩種或兩種以上其他物質的反應。 特點：一變多。表示：AB→A＋B+……。
課堂小結 通過本節課的學習我們知道，實驗室制取氧氣通常用加熱高錳酸鉀或催化分解過氧化氫兩種方法?；顒又杏迷O計對比實驗的方法探究了二氧化錳對過氧化氫分解反應的催化作用，了解了催化劑的概念和特點。又通過對比化合反應和分解反應，進一步體會分類、對比的方法對化學學習幫助。
教材習題 解答 練習與應用（P48-49） １.Ａ　２.Ｄ?。?Ａ?。?Ｄ ５.（1）②④①③⑥⑤⑦　（2）不易溶于水、不與水反應 （3）將帶有火星的木條插入瓶中，若木條復燃，則證明是氧氣 ６.（1）高錳酸鉀錳酸鉀＋二氧化錳＋氧氣 過氧化氫水＋氧氣 相同點：都是分解反應（合理即可）。 不同點：反應物的狀態不同、反應條件不同（合理即可）。 （2）硫在氧氣中燃燒，發出藍紫色火焰，生成有刺激性氣味的氣體，放出熱量。 細鐵絲在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，放出大量熱，生成黑色固體。
備課筆記
易錯提醒：
“加熱”與“點燃”的區別：點燃和加熱都是化學反應的常見條件。“加熱”是熱源自始至終為反應提供熱量，一旦撤掉熱源，反應就會停止；“點燃”是可燃物燃燒后，就不必再提供熱源。
教材習題 解答 （3）防止高溫熔融物濺落，炸裂集氣瓶底；能。 7.（1）不相同。前者反應更劇烈，后者可以得到平穩的氧氣流。 （2）略。 （3）略。 整理與提升(P50) 一、空氣、稀有氣體. 氮氣、氧氣、二氧化碳、氦氣(合理即可) 二、供給呼吸、支持燃燒 醫療急救、煉鋼、氣焊等 高錳酸鉀分解、過氧化氫分解、分離空氣 點燃 三、1.碳+氧氣二氧化碳(合理即可) 2.過氧化氫水+氧氣(合理即可) 復習與提高（P50） C 2. C 3. C 4. B 5.（1）過氧化氫 二氧化錳 氧氣 二氧化硫 （2）過氧化氫水+氧氣（分解反應） 紅磷+氧氣五氧化二磷（化合反應） 硫+氧氣二氧化硫（化合反應） 6.（1）不合理；步驟②只能說明紅磚粉末改變了過氧化氫的分解速率，不足以證明紅磚粉末是催化劑。步驟③只能說明紅磚粉末在反應前后化學性質不變，沒有驗證其在反應前后質量不變，也不足以證明紅磚粉末是催化劑。 （2）紅磚粉末在反應前后質量不變
難題 解答 例1從安全、環保、節能、簡便等方面考慮，實驗室制取氧氣的最佳方法是（ ） A.通電分解水：水氫氣+氧氣 B.加熱分解高錳酸鉀：高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣 C.加熱分解氧化汞：氧化汞汞+氧氣 D.催化分解過氧化氫:過氧化氫水+氧氣 【解析】通電使水分解的方法，要消耗電能，且操作復雜，不安全；加熱分解高錳酸鉀或氧化汞也要消耗能源，而且操作復雜，其反應后的剩余固體處理不
備課筆記
課堂拓展：
實驗室制取氧氣的量較少，屬于化學變化；而工業上大量制取氧氣，利用了分離液態空氣的方法，這種方法具有原料來源廣泛、所制得的氧氣價格低廉的特點，屬于物理變化。
方法點撥：
催化劑的特點是改變其他物質的化學反應速率，其本身的質量、化學性質在化學反應前后不變。
難題 解答 當，還會造成環境的污染；而過氧化氫在二氧化錳的催化作用下，常溫下就可分解出氧氣，其另一種生成物為水，不污染環境。 【答案】D 例2下列關于催化劑的說法中，正確的是（ ） A．加入催化劑能使反應速率加快? B．不使用催化劑，物質就不能發生化學反應? C．使用催化劑可以增加生成物的質量? D．使用催化劑能改變化學反應的速率 【解析】催化劑的作用是“改變”化學反應的速率，“改變”既包括“加快”，又包括“減慢”，所以D正確，A錯誤；催化劑不能決定化學反應是否發生，它只能改變化學反應的速率，對生成物的質量沒有影響，故B、C都錯誤。故正確答案為D。 【答案】D
布置作業：完成本課時對應練習，并提醒學生預習下一節的內容。
教學反思 由于分解過氧化氫制取氧氣時，需要用二氧化錳作催化劑，因此在這里介紹催化劑和催化作用。催化理論是一個難度較大的課題，在此只能根據實驗的表面現象作些簡單的介紹，使學生了解催化劑和催化作用。同時了解催化劑在生產和科學研究中具有廣泛應用，生物活體中的酶也
教學反思 是一種生物催化劑。學習這些可以激發學生學習化學的自覺性和積極性。在本課題的習題中安排了一道習題，延續這個實驗，讓學生探索有沒有其他物質能代替二氧化錳做催化劑，并用一些新的方法制取氧氣。這樣的習題有利于培養學生創造能力。
教學過程中老師的疑問：
教師點評和總結：
備課筆記
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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