新科粵版九年級上冊初中化學(xué) 3.2 制取氧氣 教案（教學(xué)設(shè)計）

1、精品文檔 精心整理精品文檔 可編輯的精品文檔 維持生命之氣氧氣3.2制取氧氣一、知識與技能1.了解催化劑的概念，知道二氧化錳在分解過氧化氫反應(yīng)中的催化作用。2.理解分解反應(yīng)的定義及其與化合反應(yīng)的區(qū)別。3.掌握實驗室制取氧氣的反應(yīng)原理、儀器裝置、收集方法、檢驗及操作注意事項，了解工業(yè)上制取氧氣的方法和原理。 4.掌握根據(jù)已知的化學(xué)式，計算物質(zhì)的相對分子質(zhì)量、元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。二、過程和方法初步培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作能力、觀察能力和思維能力。初步培養(yǎng)學(xué)生分析、對比和遷移知識的能力。三、情感、態(tài)度與價值觀初步懂得用實驗來探究物質(zhì)性質(zhì)和制備的科學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生對化學(xué)的好奇心和探究欲，發(fā)展學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。實驗

2、室制取氧氣的反應(yīng)原理和操作方法，分解反應(yīng)。對催化劑和二氧化錳在分解過氧化氫反應(yīng)中所起催化作用的理解。上一節(jié)課，我們探究了氧氣的化學(xué)性質(zhì)，氧氣有哪些化學(xué)性質(zhì)?(引導(dǎo)學(xué)生回答)。我們在探究氧氣的化學(xué)性質(zhì)時，使用了許多瓶氧氣，有誰能告訴老師，這些氧氣是怎樣制得的呢?(停頓一會兒，讓學(xué)生回答)下面我們就來探究氧氣的實驗室制法，并學(xué)習(xí)一些相關(guān)的化學(xué)知識。1實驗室制氧氣這些氧氣用什么來制取呢？制取氧氣首先要選擇含氧的物質(zhì)。1實驗室常用過氧化氫溶液或加熱高錳酸鉀制取氧氣。2工業(yè)上常用分離液態(tài)空氣的方法制取大量氧氣。(1)實驗室用過氧化氫溶液制取氧氣反應(yīng)原理：。實驗探究：實驗編號觀察到的現(xiàn)象結(jié)論A出現(xiàn)少量氣泡

3、，帶火星木條沒有明顯現(xiàn)象緩慢產(chǎn)生氧氣B出現(xiàn)大量氣泡，帶火星木條復(fù)燃快速產(chǎn)生氧氣C出現(xiàn)大量氣泡，帶火星木條復(fù)燃快速產(chǎn)生氧氣過氧化氫溶液在通常條件下能非常緩慢地放出氧氣，在加熱或加入二氧化錳等物質(zhì)后會迅速地放出氧氣。用過氧化氫溶液制取氧氣的裝置實驗室制取氧氣的裝置包括：氣體的發(fā)生裝置(如圖甲所示)和氣體的收集裝置(如圖乙和丙所示)。用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣，是固體與液體不需加熱就能進(jìn)行反應(yīng)，選圖甲作發(fā)生裝置；收集裝置選擇乙(排水法)、丙(向上排空氣法)。操作步驟操作步驟可簡記為：查裝定收。也可用諧音“茶莊訂售”來協(xié)助記憶?！安椤保哼B接裝置，檢查其氣密性；“裝”：將少量二氧化錳適量過氧化氫溶

4、液依次裝入試管，用帶導(dǎo)管的單孔橡皮塞塞緊試管；“定”：將試管固定在鐵架臺上；“收”：收集氧氣。(2)實驗室用高錳酸鉀、氯酸鉀制取氧氣反應(yīng)原理用高錳酸鉀制取氧氣的裝置實驗室用高錳酸鉀制取氧氣，是固體在加熱條件下才能發(fā)生反應(yīng)，選圖甲作發(fā)生裝置(與用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣選取裝置不同)；收集裝置選擇乙(排水法)或丙(向上排空氣法)。操作步驟用高錳酸鉀制取氧氣，并用排水法收集，其實驗操作步驟可簡記為：查裝定點收離熄。也可用諧音“茶莊定點收利息”來協(xié)助記憶?！安椤保哼B接裝置，檢查其氣密性；“裝”：將適量高錳酸鉀裝入試管，在試管口放一團棉花，用帶導(dǎo)管的單孔橡皮塞塞緊試管；“定”：將試管口略向下傾斜

5、，試管固定在鐵架臺上，鐵夾夾在距試管口1/3左右處；“點”：點燃酒精燈預(yù)熱對藥品進(jìn)行加熱；“收”：在導(dǎo)氣管口冒出的氣泡均勻且連續(xù)時，收集氧氣；“離”：收集完氧氣后，將導(dǎo)氣管從水槽中移出；“熄”：熄滅酒精燈。棉花作用：防止藥品被沖入導(dǎo)管內(nèi)，阻塞導(dǎo)管。2催化劑與催化作用(1)催化劑的概念：在化學(xué)反應(yīng)里，能改變其他物質(zhì)的反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后沒有發(fā)生變化的物質(zhì)。 (2)催化作用：催化劑在化學(xué)反應(yīng)中所起的作用。實驗探究：實驗編號觀察到的現(xiàn)象結(jié)論A出現(xiàn)少量氣泡，帶火星木條沒有明顯現(xiàn)象緩慢產(chǎn)生氧氣Bb1b2b3出現(xiàn)大量氣泡，帶火星木條復(fù)燃快速產(chǎn)生氧氣b4b5出現(xiàn)大量氣泡，帶火星木條

6、復(fù)燃快速產(chǎn)生氧氣Cc1c2c3出現(xiàn)大量氣泡，帶火星木條復(fù)燃快速產(chǎn)生氧氣c4c5出現(xiàn)大量氣泡，帶火星木條復(fù)燃快速產(chǎn)生氧氣很有趣哦！若不斷地向試管中加入過氧化氫溶液，反應(yīng)會不斷地進(jìn)行下去，發(fā)像二氧化錳永遠(yuǎn)用不完。而且如果在實驗前準(zhǔn)確地稱出二氧化錳的質(zhì)量，實驗后將二氧化錳回收、干燥、再稱量，會發(fā)現(xiàn)它的質(zhì)量沒有改變。催化劑可簡單地理解為“一變二不變”。“一變”是指能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，這里的“改變”包括“加快”或“減慢”兩種含義；“二不變”是指本身的“質(zhì)量”和“化學(xué)性質(zhì)”在化學(xué)反應(yīng)前后都沒有改變，但是物理性質(zhì)可能改變。催化劑是針對具體的反應(yīng)而言的，如二氧化錳在過氧化氫分解制取氧氣時，能夠起催化

7、作用，是催化劑；但二氧化錳不是所有化學(xué)反應(yīng)的催化劑，如二氧化錳在高錳酸鉀制取氧氣的反應(yīng)中是生成物。在某個化學(xué)反應(yīng)中，可以選擇不同的物質(zhì)作為催化劑。如利用過氧化氫分解制取氧氣時，既可以選擇二氧化錳作為催化劑，也可以選擇氧化鐵、硫酸銅溶液及紅磚粉末等作催化劑。催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率，并不能增加生成物的質(zhì)量。在化學(xué)反應(yīng)前后催化劑的物理性質(zhì)可能發(fā)生了變化，但可以重復(fù)使用。催化劑參加了化學(xué)反應(yīng)，既不是反應(yīng)物也不是生成物，應(yīng)算作反應(yīng)條件，故寫反應(yīng)表達(dá)式時放在箭頭的上方，如過氧化氫eq o(,sup7(二氧化錳)水氧氣。3分解反應(yīng)(1)定義：由一種物質(zhì)生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應(yīng)叫做分解反應(yīng)。(2)

8、特征：“多變一”，可用通式：ABAB表示。4工業(yè)制氧氣(1)分離液態(tài)空氣制取氧氣操作過程：空氣eq o(,sup12(加壓),sdo4(降溫)液態(tài)空氣(約200 eq o(,sup7(升溫蒸發(fā))eq blcrc (avs4alco1(o(,sup7(196 )氮氣,o(,sup7(183 )氧氣)分離液態(tài)空氣制取氧氣的微觀解釋小貼士：液氮的沸點196 ，液氧的沸點183 。液氧存放于藍(lán)色鋼瓶里。(2)膜分離技術(shù)制取氧氣操作過程：空氣eq o(,sup7(富氧膜)含氧氣較多的富氧空氣eq o(,sup7(多級分離)含氧90%以上的富氧空氣。空氣是一種混合物，工業(yè)上以空氣為原料制取氧氣的本質(zhì)就是將

9、氧氣與空氣中的其他成分分離開來，并沒有生成新的物質(zhì)，發(fā)生的是物理變化，不是分解反應(yīng)。5裝置氣密性的檢查裝置的連接和裝置氣密性的檢查是保證成功制取氣體的前提。檢查裝置氣密性的原理是：通過氣體發(fā)生器與附設(shè)的液體構(gòu)成封閉體系，依據(jù)改變體系內(nèi)的壓強所產(chǎn)生的現(xiàn)象(如氣泡的產(chǎn)生、水柱的形成或上升、液面的下降與升高等)來判斷氣密性的好壞。根據(jù)制取氣體裝置的不同，檢查裝置氣密性的方法主要有：(1)空氣熱脹冷縮法：如下圖所示，此裝置的檢驗方法是：連接好裝置，把導(dǎo)管的一端浸入水中，用手緊握試管外壁，導(dǎo)管口若有氣泡冒出，并且當(dāng)松開手后，水又回升到導(dǎo)管中形成一段水柱，則證明該裝置的氣密性是良好的。(2)注水法：如下圖

10、所示，連接好裝置，將止水夾夾在膠皮管處，從長頸漏斗注水，一段時間后，液面不下降，說明裝置氣密性好。6氧氣的檢驗和驗滿(1)氧氣的檢驗就是根據(jù)氧氣的特性，把帶火星的木條插入集氣瓶中，根據(jù)帶火星的木條復(fù)燃來進(jìn)行確定。(2)氧氣的驗滿是判斷集氣瓶內(nèi)是否已經(jīng)收集滿氧氣。收集方法不同驗滿的方法也不同：用排水法收集氧氣eq o(,sup7(驗滿方法)把集氣瓶扶正，瓶口逸出氣泡已收集滿；向上排空氣法收集氧氣eq o(,sup7(驗滿方法)把帶火星的木條放在集氣瓶口，帶火星木條復(fù)燃已收集滿。氧氣的檢驗和驗滿都用帶火星的木條，但放到的位置不同：檢驗插入瓶中；驗滿放在瓶口。7分解反應(yīng)與化合反應(yīng)的關(guān)系分解反應(yīng)和化合

11、反應(yīng)都屬于基本反應(yīng)類型，它們是一對相反的過程。判斷、區(qū)分抓特征。區(qū)別聯(lián)系化合反應(yīng)“多變一”，一種生成物都屬于反應(yīng)基本類型，兩者是并列的關(guān)系，互不從屬分解反應(yīng)“一變多”，一種反應(yīng)物明確化學(xué)反應(yīng)的分類依據(jù)，理解化合反應(yīng)、分解反應(yīng)、氧化反應(yīng)的概念，明晰它們之間的關(guān)系。8實驗室制取氧氣時如何選擇裝置實驗室通常用過氧化氫溶液、加熱高錳酸鉀的方法來制取氧氣。由于反應(yīng)物狀態(tài)的不同和反應(yīng)條件的不同，就決定了反應(yīng)發(fā)生裝置不同。(1)實驗室常用制取氧氣的發(fā)生裝置有兩類：固液(或液液)常溫(不加熱)型裝置(如圖AB所示)和固體加熱型裝置(如圖C所示)。選擇裝置方法：解答有關(guān)制取氣體裝置問題時，首先分清反應(yīng)物狀態(tài)和反

12、應(yīng)條件，然后選擇適當(dāng)?shù)难b置。9控制變量，探究化學(xué)反應(yīng)中催化劑性質(zhì)當(dāng)研究多個因素之間的關(guān)系時，往往先控制其他幾個因素不變，集中研究其中一個因素的變化所產(chǎn)生的影響，這種方法叫控制變量法。通過控制變量可以對影響實驗結(jié)果的多個因素逐一進(jìn)行探究，然后再總結(jié)出結(jié)論。催化劑不是化學(xué)反應(yīng)的必要條件，它只改變化學(xué)反應(yīng)的速率，而不能決定能否發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。在化學(xué)反應(yīng)前后，催化劑的物理性質(zhì)(如形狀)在化學(xué)變化前后往往會發(fā)生改變，但是催化劑的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)變化前后是不變的。 探究化學(xué)反應(yīng)中催化劑性質(zhì)，需要證明該物質(zhì)的三點：(1)能改變某一反應(yīng)的速率；(2)在化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量保持不變；(3)在化學(xué)反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)保

13、持不變。影響化學(xué)反應(yīng)快慢的因素除催化劑的種類外，還有溫度、濃度等，要想證明某一種因素的影響，要依據(jù)控制變量法，在同樣條件下，設(shè)計對比實驗來驗證。 一、催化劑催化劑：在化學(xué)反應(yīng)里能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后都沒有變化的物質(zhì)叫做催化劑，如在實驗室用過氧化氫制備氧氣時所用的二氧化錳。二、實驗室制氧氣1反應(yīng)原理2裝置要點(1)試管口應(yīng)稍向下傾斜；(2)導(dǎo)管不宜伸入試管內(nèi)過長；(3)鐵夾要夾在距試管口13處；(4)藥品要平鋪在試管底部。3操作步驟(1)檢：檢查裝置的氣密性；(2)裝：把藥品裝入試管內(nèi)，使之平鋪在試管底部;(3)固：把試管固定在鐵架臺上；(4)點：點燃

14、酒精燈加熱；(5)集：收集氣體；(6)移：將導(dǎo)氣管移出水面；(7)熄：熄滅酒精燈。4收集方法(1)排水法：因為氧氣不易溶于水；(2)向上排空氣法：因為氧氣的密度比空氣稍大。5驗滿的方法取一帶火星木條，放在集氣瓶口，若木條復(fù)燃，則證明氧氣已集滿。6操作要點(1)實驗結(jié)束，應(yīng)先移去導(dǎo)氣管，后移酒精燈，以防水倒流造成試管炸裂；(2)如果所用藥品為高錳酸鉀，通常要在試管口塞一團玻璃棉，防止加熱時高錳酸鉀隨氧氣濺入導(dǎo)管；(3)制備出的氧氣應(yīng)瓶口向上正立放置在桌面上。催化劑的作用非常大，它可以改變化學(xué)反應(yīng)的速度，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后沒有發(fā)生變化的物質(zhì)。從今天的實驗中，我們發(fā)現(xiàn)二氧化錳參加了

15、反應(yīng)，形成易分解的中間產(chǎn)物，反應(yīng)后二氧化錳又恢復(fù)原先的組成，性質(zhì)及質(zhì)量都沒有改變，但加快了氯酸鉀的分解速度。加熱氯酸鉀與二氧化錳的混合物時，用排水法收集，反應(yīng)中可能有少量氯氣逸出，因而使制得的氧氣帶有刺激性氣味。例1下列有關(guān)實驗室用過氧化氫溶液制取氧氣的說法中，正確的是(B)A過氧化氫中含有水和氧氣B過氧化氫可以在二氧化錳催化下快速發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成氧氣C過氧化氫溶液只有加入二氧化錳才會產(chǎn)生氧氣D加熱能使過氧化氫迅速產(chǎn)生氧氣，所以用過氧化氫溶液制取氧氣時，必須用酒精燈加熱例2下列變化中不屬于分解反應(yīng)的是(A)A分離液態(tài)空氣制氧氣B加熱高錳酸鉀制氧氣C加熱過氧化氫制取氧氣D加熱氯酸鉀和二氧化錳的混

16、合物制取氧氣例3下列有關(guān)工業(yè)制取氧氣的敘述中，錯誤的是(B)A分離液態(tài)空氣制取氧氣是利用液氧和液氮沸點的不同，控制溫度使其分離B發(fā)生的是分解反應(yīng)C制取過程中沒有生成新物質(zhì)D工業(yè)制得的氧氣加壓儲存在藍(lán)色的鋼瓶里例4用如圖所示裝置制取氧氣,回答下列問題:(1)向試管中裝入固體粉末時,可先使試管平放,用紙槽（或藥匙）把藥品小心地送至試管底部。(2)組裝該裝置時,下列儀器與用品的組裝順序是(填序號)。試管 鐵架臺 酒精燈 木塊解析:將粉末狀固體加入試管時,可利用藥匙或紙槽；組裝裝置時,一般從下到上,鐵架臺可固定儀器,先放好,然后將木塊放在鐵架臺上,放上酒精燈,以利用酒精燈外焰加熱為標(biāo)準(zhǔn),固定試管。1實

17、驗室用過氧化氫和二氧化錳制取氧氣。下列說法正確的是(D)A.反應(yīng)物是過氧化氫和二氧化錳 B過氧化氫和二氧化錳發(fā)生化合反應(yīng)C不加二氧化錳過氧化氫就不能分解生成氧氣 D二氧化錳能使過氧化氫在較低溫度下迅速分解放出氧氣2下列關(guān)于催化劑的說法錯誤的是(D)A. 在化學(xué)反應(yīng)中改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率B化學(xué)反應(yīng)前后其化學(xué)性質(zhì)不變C.化學(xué)反應(yīng)前后其質(zhì)量不變D使用催化劑可增加產(chǎn)物的質(zhì)量3實驗室用過氧化氫和二氧化錳制取氧氣。實驗前取2g二氧化錳，實驗結(jié)束后，從剩余物中能回收 二氧化錳的質(zhì)量為(C)A大于2g B小、于2g C等于2g D無法判斷4.下面是某同學(xué)探究二氧化錳對過氧化氫分解制氧氣的催化作用和催化劑催化特點所做的實驗，請你幫他完成實驗報告。I實驗步驟：(1)在試管中加入5mL 5的過氧化氫溶液，帶火星的木條伸人試管；(2)加熱實驗(1)的試管，把帶火星的木條伸人試管；(3)在另一支試管中加入5mL 5的過氧化氫溶液，并加入2g二氧化錳，把帶火星的木條伸入試管；(4)待實驗(3)的試管內(nèi)液體不再有現(xiàn)象發(fā)生時，重新加入3mL 5的過氧化氫溶液，把帶火星的木條伸入試管；(該步驟實驗可以反復(fù)多次)(5