实验室用双氧水制取氧气教学流程.docx

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实验室用双氧水制取氧气教学流程

实验室用双氧水制取氧气

教学目标：

知识与技能：

1．让学生掌握实验室用双氧水制备氧气的原理、装置和操作；

2．使学生理解影响反应速率的因素；

3．学生能认识催化剂在化学反应中的作用及反应前后质量和化学性质的变化。

过程与方法：

1．通过各组对比实验，使学生在不断对比中获得新知识，感受对比实验在化学学习中的重要价值；

2．通过讨论交流和实验探究，培养学生处理信息的能力、动手操作的能力和良好的团队意识。

情感态度与价值观：

1．通过对催化剂更优化的选择，培养学生低碳环保的高贵品质；

2．通过对比实验，培养学生合理、科学地分析客观事物的能力。

教学重点：

双氧水制备氧气的原理、装置和操作。

教学难点：

通过对比实验领悟影响双氧水分解速率的因素。

教学器材：

仪器：

托盘天平、锥形瓶、分液漏斗、双孔橡皮塞、导管、试管、烧杯、

集气瓶、镊子、火柴等。

药品：

6%的双氧水、15%的双氧水、二氧化锰、氧化铜、新鲜土豆等。

教学过程：

进程

教师活动

学生活动

设计意图

知识回顾

【提问】

1.自然界中氧气是如何产生的？

2.工业上是如何制备大量的氧气？

3.写出实验室用高锰酸钾制取氧气的文字表达式。

【回答】

1.光合作用；

2.分离液态空气法；

对重要知识的回顾，不仅可以更好地掌握重要知识点，还可以为本课的学习作好知识准备。

过渡

【设疑】实验室用加热高锰酸钾制取氧气时，经常遇到如下问题：

①很多的高锰酸钾只能制取很少量的氧气；

②当产生氧气不够时，不能随时添加高锰酸钾；

③操作比较烦琐，试管容易破裂；

【聆听】把学生的思绪带回到高锰酸钾制取氧气的情景中，反思实验中成功的方面以及不足之处。

培养学生善于观察，勤于思考的良好学习习惯，同时也很好巩固了高锰酸钾制取氧气的重要实

进程

教师活动

学生活动

设计意图

④剩余物很难处理，容易对环境造成污染……

验。

新课引入

【提问】那么在实验室中还有没有更加简单方便的方法来制取氧气呢？

【交流】将课前搜索的资料取出，四人一组，交流讨论。

使学生感受到解决某一问题的方法是可以多样化的。

导入新课

【板书】实验室用双氧水制氧气

一、双氧水分解制取氧气

1．药品：

6%的双氧水、二氧化锰

【讨论】应该选择怎样的发生装置和收集装置呢？

【阅读】书本37页

【讨论】四人一组，交流讨论，该装置的使用方法以及操作步骤。

使学生对气体的发生装置和气体制取的步骤有更深刻的领悟。

进行实验

【演示实验】把6%的过氧化氢水溶液从分液漏斗慢慢加入装有少量二氧化锰粉末的锥形瓶中，收集一集气瓶放出的气体。

【观察】学生观察并归纳实验步骤：

①连接仪器，检查装置的气密性；

②在锥形瓶中加入少量二氧化锰粉末，旋紧胶塞，在分液漏斗中加入双氧水；

③等气泡连续均匀冒出时，开始收集；

④等集气瓶中液面下降至瓶口，瓶外有气泡产生时，实验结束。

感受不一样的氧气制取方法，培养学生规范实验操作以及正确实验流程。

指导讨论

【板书】

2．反应原理：

H2O2H2OO2

【讨论】

①实验中分液漏斗的作用？

②二氧化锰在实验中的作用？

【归纳】四人一组，交流讨论，并对各组的答案进行归纳：

①分液漏斗可以控制反应物的量，从而来控制反应的速率。

②二氧化锰在该反应中作催化剂，能改变反应的速率，而本身在反应前后质量和化学性质不变，对于生成物的量是没有影响的。

培养学生富于思考，勇于探索的科学精神，培养了与同学合作交流的能力。

进程

教师活动

学生活动

设计意图

归纳小结

【板书】

3．催化剂:

能改变反应的速率，而本身在反应前后质量和化学性质不变。

【聆听】领悟

培养学生善于归纳、勤于总结的学习习惯。

对比分析

【讨论】与加热高锰酸钾相比，双氧水分解制取氧气有哪些优点？

【讨论】四人一组，交流讨论，并对各组的答案进行归纳：

双氧水分解不需要加热，操作简单方便，且可以通过分液漏斗控制反应物的量，从而控制反应的速率。

通过比较强调分液漏斗的作用。

指导讨论

【提出问题】双氧水分解制取氧气的过程中可以通过分液漏斗来控制反应的速率，我们还可以通过哪些方法来控制反应的速率呢？

【讨论】四人一组，交流讨论，并交流各组的方法。

【回答】

①改变浓度来控制反应的速率；

②改变温度来控制反应的速率；

③改变催化剂种类来控制反应的速率……

培养学生善于思考让学生勇敢地表达自己的观点，体验学习的乐趣。

活动探究

【板书】

二、影响双氧水分解速率的因素

1．浓度对反应的影响

【实验过程】

3mL15%双氧水溶液与MnO2混合，3mL6%双氧水溶液与MnO2混合，分别观察现象。

【实验】按要求完成该组对比实验。

【归纳】实验结束后，对实现现象进行归纳：

15%双氧水溶液加入MnO2后，试管内迅速产生大量气泡，管壁发烫，甚至有白雾产生；6%双氧水溶液加入MnO2后，试管内产生气泡，管壁发热。

【结论】

双氧水浓度越大，分解速度越快。

使学生学会运用对比实验的方法来学习化学，同时也培养了他们的动手操作的能力和团队的合作能力。

进程

教师活动

学生活动

设计意图

活动探究

【板书】

2．温度对反应的影响

【实验过程】

分别观察：

室温下3mL6%双氧水溶液，浸入80℃的水浴加热的3mL6%双氧水。

【实验】按要求完成该组对比实验。

【归纳】实验结束后，对实现现象进行归纳：

常温下无明显现象；浸入80℃的水浴中的有少量细小气泡产生，用带火星的木条伸入试管中，火星持续。

【结论】

温度越高，双氧水分解速度越快。

享受对比实验带来的成就感，同时也感受反应条件对于化学反应的重要性。

活动探究

【板书】

3．催化剂对反应的影响

【实验过程】

3mL6%双氧水溶液加入少许氧化铜作为催化剂，3mL6%双氧水溶液加入少许二氧化锰作为催化剂。

【实验】按要求完成该组对比实验。

【归纳】实验结束后，对实现现象进行归纳：

氧化铜作为催化剂的有少许细小气泡；二氧化锰作为催化的有大量气泡。

【结论】

二氧化锰对双氧水分解的催化效果比氧化铜好。

享受对比实验带来的成就感，同时也感受在化学反应中，催化剂并不是唯一的。

质疑反思

【提出问题】二氧化锰对双氧水分解的催化效果非常的好，但由于二氧化锰是粉末，一旦与双氧水混合，致使整个溶液变得非常浑浊，不便于现象的观察；也无法观察到二氧化锰的量是否发生改变；同时对于二氧化锰的回收再称量也是一件非常困难的事。

那么，我们能否寻找

【聆听】思索整个实验过程，发表自己观点。

培养学生勇于对书本提出质疑，敢于向权威提出挑战。

进程

教师活动

学生活动

设计意图

一种更好的催化剂来解决以上困难呢？

活动探究

【实验过程】称取一定质量的新鲜土豆，放入10mL6%双氧水溶液中，待不再产生气泡为止，取出土豆，擦干，放在托盘天平上称出质量，再将该土豆放入新取的10mL6%双氧水溶液中，观察现象。

【观察】观察实验现象，思考每一步实验用途所在。

创新实验，激发学生学习化学的激情，同时使学生感受化学就在我们的身边。

指导讨论

【交流讨论】用新鲜土豆代替二氧化锰作催化剂有何优点？

【讨论】四人一组，交流讨论，并对各组的答案进行归纳：

①能更好观察气体的产生；

②能更好证明催化剂能改变反应速率，且本身的质量和化学性质不变；

③无需废液处理，绿色环保。

培养学生环保意识。

布置作业

见附件1

课后完成有关的作业

巩固本节课的知识。

板书设计：

实验室用双氧水制取氧气

一、双氧水分解制取氧气

1.药品：

6%的双氧水、二氧化锰

2.反应原理：

H2O2H2OO2

3．催化剂:

能改变反应的速率，而本身在反应前后质量和化学性质不变。

二、影响双氧水分解速率的因素

1．浓度对反应的影响

2．温度对反应的影响

3．催化剂对反应的影响

教学反思：

氧气的实验室制法这一课题，能让学生亲自动手获得纯净的氧气，使学生在课堂上感受到无限的成就感，这能很好地激发他们学习化学的兴趣，尤其是本课用双氧水来制取氧气，操作简单方便，是一个给学生动手的非常好的时机，因此我特地设计了一些影响双氧水分解速率的对比实验，让学生在实验中体验成功的快乐。

通过对双氧水分解制取氧气系统的讲解，使学生对气体制取的一般过程、发生装置的选择、收集装置的选择都有很深的认识，这为后面学习二氧化碳的实验室制法打下非常好的基础。

同时，通过对比实验，使学生对于影响双氧水分解速率的因素得到了很好的掌握，这也使学生感受到条件对于化学反应的重要性。

本课实验性很强，学生对此也能很容易接受，但在本课中书本对于催化剂的概念解释的很少，就只有“催化剂能改变化学反应的速率，但本身的质量和化学性质不变”这一句，能改变改变化学反应的速率学生都能很好的接受，但本身的质量和化学性质不变却很难通过书本的实验来加以证明。

为了解决此问题，我查阅了很多资料，发现能够催化双氧水分解的物质有很多，分析对比了许多物质，我选择了新鲜土豆，其理由是：

①土豆是我们身边的物质，容易找到；②催化双氧水时，气泡非常明显；③它是难溶性的块状固体，能粗略称量其反应前后的质量；④反应后的剩余物不需要废液处理，绿色环保。

通过这一组实验的探究，不仅使学生对“催化剂在化学反应前后本身的质量和化学性质不变”有了很好的理解，还可以提高学生环保意识。

当然本课还存在很多不足之处，在以后的教学中要不断充实自己，使自己更进一步。

课后习题：

1．实验室用加热KMnO4固体的方法制取氧气，下列仪器中不需要的是~~~~~~~~~~~~~（）

ABCD

2．实验室用双氧水制取氧气的主要步骤有：

①锥形瓶中装二氧化锰②旋紧胶塞③分液漏斗中加双氧水④连接仪器，检查装置的气密性⑤用排水法收集⑥打开活塞。

其操作顺序正确的是~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~（）

A．①②③④⑥⑤B．②③①④⑥⑤C．④①②③⑥⑤D．④①②⑥⑤③

3．实验室制取氧气时，必须满足的条件是~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~（）

A．必须使用催化剂B．必须用含氧元素的物质作反应物

C．必须用排水法收集D．必须用燃着的火柴检验是否收集满

4．已知实验室可用双氧水和二氧化锰的混合物制氧气，其中二氧化锰在反应中起加快双氧水分解的作用，某同学在用加热双氧水制氧气的实验中忘加了二氧化锰，其结果是~~~~~~（）

A．反应较慢，但产生氧气总量不变B．反应较慢，且产生氧气总量减少

C．反应正常，产生氧气总量不变D．反应正常，产生氧气总量减少

5．过氧化氢溶液在二氧化锰作催化剂的条件下能迅速分解成氧气和水，试回答下列问题：

（1）要收集一瓶比较纯净的氧气应选择上图中的装置是（填字母）

收集一瓶比较干燥的氧气应选择上图中的装置是（填字母）；

（2）装置A中分液漏斗的作用是