新华师大版九年级科学上册13《用分解反应制取氧气》教案.docx

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新华师大版九年级科学上册13《用分解反应制取氧气》教案

*用分解反应制取氧气教学设计

课题

化学反应

单元

用分解反应制取氧气

学科

化学

年级

九年级

学习

目标

情感态度和价值观目标

1、让学生学会边实验、边讨论、边探究的方法。

2、学生懂得怎么在活动中激发兴趣，在兴趣中提出问题、分析问题、解决问题。

能力目标

1、锻炼学生通过实验能够得出相应结论的能力。

2、训练学生能够自己完成实验的能力。

3、培养学生根据气体的相对分子质量来判断气体的收集方法的能力。

知识目标

1、了解分解反应制取氧气的主要方法和原理。

2、初步了解实验室制取氧气的方法和催化剂的作用。

3、懂得怎么判断气体的收集方法。

4、知道怎么根据反应物的性质和反应条件来选择实验装置和操作方法。

重点

1、学习实验室利用氧化氢制取氧气的方法。

2、了解催化剂的作用。

3、学习装置气密性检查方法和原理。

4、学习氧气的收集和检验方法。

难点

1、熟悉实验室制取氧气的方法与过程

2、从这个实验学习的装置气密性检查方法和原理要能应用到其他实验上。

3、学习氧气的收集和检验方法，并想想其他气体的方法是怎样的。

学法

上课学习和课下找资料学习；实验帮助理解和记忆。

教法

分析法、举例法、实验法、映射法、反推法、情景教学法

教学过程

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

导入新课

教师引入：

在工业中，人们利用液态氧和氮的沸点不同，通过空气冷冻分离法分离空气中的氧气和氮气。

液化空气需要很大的压强和很低的温度，这在实验室是难以实现的。

而在实验室中，人们通过分解某些物质如氯酸钾、高锰酸钾、过氧化氢等来制取氧气。

我们今天要了解的是过氧化氢（H2O2）来制取氧气。

首先我们还是来了解学习任务来作为这一课的开始吧！

1、学习实验室利用氧化氢制取氧气的方法。

2、了解催化剂的作用。

3、学习装置气密性检查方法和原理。

4、学习氧气的收集和检验方法。

教师：

请大家牢记我们的学习任务，下面就开始了我们的学习之旅。

学生听老师讲解，并且进行记忆。

学生了解学习目标，并带着目标来学习这一课。

教师引入今天要学习的内容，不显得生硬。

学习目标有利于学生掌握重点，学习起来才找得到感觉。

讲授新课

师：

我们一起来了解实验室制取氧气吧：

用过氧化氢制取氧气：

最开始试管的物品：

试管一：

无

试管二：

少量二氧化锰；

试管三：

小块猪肝；

观察：

向三支试管中分别加入过氧化氢，仔细观察是否有气泡产生以及产生的熟虑，将带火星的木条伸入三支试管的试管口，观察哪个能够复燃。

推测从第二和第三支试管中放出的气体可能氧气，二氧化锰和猪肝的作用是催化；

比较上述三种方法，其中最适合于实验室制取氧气的方法是二氧化锰催化过氧化氢分解。

实验现象：

试管一：

产生气体速率慢，不能使带火星的木条复燃；试管二：

产生气体速率快，带火星的木条复燃；试管三：

产生气体速率快，带火星的木条复燃。

获得结论：

最适合实验室制取氧气的方法是过氧化氢和二氧化锰（或者猪肝）。

3.收集加二氧化锰与不加二氧化锰产生的氧气，发现质量相同。

二氧化锰加快了过氧化氢的反应速率，本身的质量和化学性质在反应前后不变。

要知道加入猪肝和二氧化锰的试管为什么复燃得更快，我们就不得不了解催化剂了：

催化剂性质：

改变（加快和减慢）化学反应的反应速率，而其自身的组成、化学性质和质量不会发生改变的物质。

催化剂特征：

（1）活性：

催化剂能改变化学反应速率，其自身并不进入反应，在理想情况下催化剂不为反应所改变。

（2）选择性：

一种催化剂并非对所有的化学反应都有催化作用；某些化学反应并非只有唯一的催化剂。

（3）稳定性：

催化剂只能加速反应趋于平衡，不能改变反应的平衡位置（平衡常数）。

上述反应中，相比之下可知，利用过氧化氢在二氧化锰的催化下反应更适合实验室制取氧气。

实验室制取氧气装置：

知识拓展：

排水法：

排水集气法适用于收集难溶于水或微溶于水的气体。

向上排空气法：

向上排空气法：

适用于收集密度比空气大的无毒气体。

向下排空气法：

向下排空气法：

适用于收集密度比空气小的无毒气体。

实验步骤：

1、装配实验装置，在锥形瓶中加入少量黑色的二氧化锰粉末，塞紧瓶塞并进行气密性检查。

【进行气密性检查的原因：

（1）防止制取的气体溢出

（2）防止外界气体杂质进入反应装置，保证气体的纯度

如水中出现气泡，且锥形瓶冷却后，水进入导管形成一端水柱，则说明气密性良好。

】

2、把集气瓶装满水，盖上玻片，倒置在水槽中，取走玻片，将导气管口放在瓶口下。

3、将分液漏斗中的过氧化氢水溶液缓缓地滴入锥形瓶中，用排水法收集所产生的气体。

排水法原理：

气体密度小，会飘在水上，且产生的气体不易溶于水，从而将水从下端排出。

4.当集气瓶中水全部被气体排出后，用玻片盖住瓶口后倒置放在桌上。

将带火星的木条伸入瓶中，观察。

观察现象：

观察到带火星的木条复燃——产生了氧气。

反应方程式：

2H₂O₂

O₂+2H₂O↑

思考讨论：

1、如果在装置中，不用分液漏斗，改用单孔塞和玻璃导管导出气体，是否仍可用于制取和收集氧气？

但存在什么不足？

（学生讨论得出答案后）

（学生思考回答之后）

教师：

因为刚有气魄啊冒出时，有一部分是空气，这样收集起来的气体将是不纯的。

3、如果利用固体氯酸钾分解制取氧气，使用的实验装置是否与上图相同？

请你和同学、老师一起讨论，并设计分解氯酸钾的实验装置。

2KClO₃

2KCl+3O2↑

在利用固体氯酸钾分解制取氧气之装置中

4、固定试管时，为什么试管口要略低于试管底部？

答：

防止冷凝水回流到热的使馆底部，炸裂试管。

5、实验结束时应先将导管移离水面，还是先停止加热，为什么？

答：

先将导管移离水面，后停止加热，否则水将沿导管倒流回热的试管底部，炸裂试管。

设计拓展：

利用高锰酸钾制取氧气

首先教师播放该实验的视频，在引导学生写出化学方程式：

2KMnO4

K2MnO4+MnO2+O₂↑

实验装置图：

注意：

试管口放棉花，可以防止高锰酸钾粉末冲出堵塞导管。

学生观察老师做实验或者自己动手做实验，理出实验的大体思路，就可以很好解决。

学生了解小资料，重要的进行记忆。

学生思考催化剂的作用，听老师讲解催化剂更多的知识。

学生认真听老师讲的东西。

知识拓展，学生了解收集气体的三种方法和对应的操作。

学生了解进行气密性检查的原因和方法。

学生做实验或者看老师做实验，然后完成实验方案和结论，化学方程式的书写。

学生思考讨论，或者以小组的方式得出答案。

学生通过对实验得理解，或者是小组的讨论，出答案。

知识拓展，学生看视频了解高锰酸钾是怎么制取氧气的，写出方程式，注意实验中的问题。

首先就以实验的方式引入，让学生观察或者自己动手，有利于学生更加有兴趣学习这一课。

由实验的现象来引入一种全新的物质，显得不生硬，有利于学生学习。

小知识的讲解，让学生了解一些实验中没有的东西，对于实验的理解得是很重要的，同时也拓宽了知识面，让学生了解得更多。

有利于学生拓展自己的知识面，不那么片面的认识问题。

适当的为学生扩充一点知识，有利于以后的学习。

收集气体其实在我们的实验中很重要，不管制取哪种气体，都要收集，所以了解收集方法十分的重要。

在讲解实验步骤的时候引入气密性的概念，能让学生快速了解到，不会过了新鲜劲，也不会显得生硬。

对气密性的检查清楚明了，让学生更加容易了解。

教师提出问题让学生思考，有利于对学习知识的理解与记忆。

学生自己做实验或者看着老师做实验，学生头脑里就有一个情景，对于以后的学习是非常好的。

实验结束就提出问题，是对学生的一个检验，能够让学生更加了解这个实验。

知识拓展部分，让学生知道了高锰酸钾制取氧气的方法，让学生的知识面不再是那么狭窄。

巩固提升

1、医务人员用3%的过氧化氢溶液为伤员处理伤口时，伤口上会看到大量的气泡。

下列有关说法中正确的是（）

A.生成的气体一定是过氧化氢产生的氢气

B.伤口处的生物酶可能对过氧化氢的分解起到了催化的作用

C.只有二氧化锰能使过氧化氢在常温下迅速分解

D.过氧化氢和水的分子构成不同，所以它们的性质完全不同

A.用天平称量集气瓶

B.用鼻子闻

C.用火柴点

D.用带火星的木条接近气体

4.完成下列化学方程式：

（1）利用分解过氧化氢制取氧气：

（2）利用氯酸钾制取氧气：

5.下列制取气体的方案：

①过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气②大理石和稀盐酸制取二氧化碳③分解高锰酸钾制取氧气。

可采用下图所示装置进行的是（）

A.①B.①②

C.②③D.①②③

6.实验室制取氧气，既可采用分解过氧化氢的方法，也可以采用分解氯化钾的方法，这两种方法的共同点是（）

A.反应都不需要加热

B.所需仪器相同

C.均可用二氧化锰作催化剂

D.都利用氧化物分解

答案：

1、A2、AD3、AB5、A6、C

4、

（1）2NaHCO₃

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑

（2）2H2O2

2H2O+O2↑

学生在课上做题（在教师的带领下）

讲过新课之后来做题，有利于巩固刚刚学习的新知识。

课堂小结

1、进行气密性检查的原因：

（1）防止制取的气体溢出

（2）防止外界气体杂质进入反应装置，保证气体的纯度

气密性检查方法：

（1）将实验装置如图连接，在水槽中注满水，并将导管的一端浸入水中；

（2）用双手捂住锥形瓶的外壁（对其加热）；

（3）观察；

如水中出现气泡，且锥形瓶冷却后，水进入导管形成一端水柱，则说明气密性良好。

2、催化剂：

催化剂性质：

改变（加快和减慢）化学反应的反应速率，而其自身的组成、化学性质和质量不会发生改变的物质。

催化剂特征：

（1）活性：

催化剂能改变化学反应速率，其自身并不进入反应，在理想情况下催化剂不为反应所改变。

（2）选择性：

一种催化剂并非对所有的化学反应都有催化作用；某些化学反应并非只有唯一的催化剂。

（3）稳定性：

催化剂只能加速反应趋于平衡，不能改变反应的平衡位置（平衡常数）。

3、氧气收集和检验：

收集：

方法：

排水法；原理：

气体密度小，会飘在水上，且氧气不易溶于水，从而将水从下端排出；

适用范围：

密度比水小，且不易溶于水；

检验：

方法：

将带火星的木条伸入瓶中，观察；

现象：

带火星的木条复燃——产生了氧气；

4、反应中，二氧化锰和猪肝是催化剂，它们都能加快（改变）了过氧化氢的分解速度。

5、氧化氢可任意比例与水混溶，是一种强氧化剂，水溶液俗称双氧水，为无色透明液体。

适用于消毒。

能缓慢分解成水和氧气，因分解速度极其慢，故可以加入催化剂——二氧化锰来加快分解速度。

6、在工业中，利用液态氧和氮的沸点不同，通过空气冷冻分离法分离空气中的氧气和氮气。

液化空气需要很大的压强和很低的温度，这在实验室是难以实现的。

7、实验装置中，改用单孔塞和玻璃导管导出气体，仍可以用于制取和收集氧气，不足的是不能控制参与反应的过氧化氢的用量,也不能控制反应的停止和继续进行。

学生做记录并且加强记忆。

帮助学生掌握重点，更加容易的学习。

板书

分

解

反

应

制

取

氧

气