2.2神奇的氧气 第2课时 用氯酸钾制取氧气

2.2神奇的氧气 第2课时 用氯酸钾制取氧气 2(2神奇的氧气(共3课时) 第2课时 用氯酸钾制取氧气 一、教学目标 1(知识与技能 (1)了解工业制取氧气的基本方法和原理。 (2)掌握实验室用氯酸钾制取氧气的原理、装置、操作及氧气的检验方法。 (3)了解催化剂和催化作用的概念。 2(过程与方法 (1)通过学生分组实验探究,培养学生的实验能力及合作交流能力。 (2)初步培养学生分析、对比和迁移知识的能力。 3(情感态度与价值观 通过对催化剂的实验探究，激发学生学习和探究的兴趣，培养学生实事求是、严肃认真的科学态度和良好的实验习惯。 二、教学重点和难点 实验室用氯酸钾制取氧气的反应原理、实验装置、操作方法及氧气的检验方法。 催化剂的概念以及使学生初步了解科学的探究方法。 三、教学用品 药品:氯酸钾、高锰酸钾、二氧化锰、双氧水。 仪器:试管、单孔橡皮塞、导管、集气瓶、毛玻片、水槽、酒精灯、火柴、木条、铁架台及铁夹、试管夹、药匙等。 媒体:多媒体电脑、实物投影仪、ppt课件。 四、教学过程 教学内容 教师活动 学生活动 意图 导 [复习] 什么物质中氧气含量最多, 空气 从实际需要出 入 那么氧气的体积是多少呢, 发引入课题。 21% 课 空气中氧气含量加多，那么如何得到氧 题 气呢, 带问题进新 课。使学生先 有整体的了解 为下面的学习 作准备。 [板]四、氧气的制取 工 1(工业制氧 阅读。 了解工业制氧 业 [分析思考]阅读课本P“思考与讨论” 体会教师的的、原理49 制 (提示:这段内容揭示了工业制氧的相提示。 等。 氧 关原理) 阅读同时再思考如下几个问题。 回答 [媒体]?工业制氧的大致流程是怎样先液化，再分 的, 离。 ?工业制氧利用了什么原理,采用什么各气体的沸 方法, 点不同，分离 液态空气。 ?是物理变化还是化学变化，为什么, 物理变化。 (没有新物质产生) ?工业制氧得到的氧气是纯净物还是混混合物(有二 合物，为什么, 氧化碳等)。 [讲解]“思考与讨论”下面有一句话:将 水通直流电能得到氧气。 [设问]能不能以水为原料来制取氧气, 看书 [媒体]水电解模拟实验 [问题1]水电解得到什么, 思考 化学反应式该怎样写, 观看 (请学生板演，作出反馈) 氢气和氧气。 [问题2]用这种方法制取氧气可行吗, 书写 [讲解]以水为原料制取氧气，理论上是发表观点。 可行的，但要消耗大量的电。因此，在思考、回答。 对氧气纯度要求不太高时，工业上一般结合观看内 不采取这种方法制取。那能不能作为实容，发表见 验室制取氧气的方法呢, 解。 [讲解]也不行，电解水得到氧气的速度 比较慢。那有没有更快捷的方法，一起 来探索一下。 [讲解]第一步:还是要寻找原料。 讨论并提出知道制氧原料 []要从某些含氧化合物中去寻找。 观点。 的基本要求。 出示药品:氯酸钾(KClO)、二氧化观察药品的 3 锰(MnO)、高锰酸钾(KMnO)、颜色与状态。 24 双氧水(HO) 22 实 (二氧化锰:黑色固体;氯酸钾:白色认识药品。 验 固体;高锰酸钾:暗紫色固体;双氧水: 药 无色液体) 品 [讲解]第二步:所选原料要能产生氧气。 的 [问题]如何来检验有没有氧气产生, 讨论并说出知道氧气的检选 (提示:氧气能帮助燃烧) 自己的方法 验方法。 择 [小结]用带火星的木条，看能否复燃。 能复燃，说明有氧气产生。 [布置学生探究实验]请各小组按要求进完成实验并培养学生的探 行探索实验。 认真观察、记索精神，让学 (要求各小组分工合作) 录、分析。 生了解探索路 [实验1]单独加热二氧化锰有没有氧气没有氧气放径。 产生, 出。 [实验2]单独加热氯酸钾有没有氧气产有，但要到沸 生, 腾状态。 [实验3]加热氯酸钾和二氧化锰的混合很快有氧气 物有没有氧气产生, 产生。 [实验4]双氧水能否产生氧气, 能，量较少。 培养分析问题 [实验5]将二氧化锰投入到双氧水中能很快产生氧的能力。 否产生氧气, 气。 [引导讨论]根据以上实验，你们有哪些 判断, 讨论回答 [小结]氯酸钾和双氧水可以用来制取氧 气，二氧化锰不能。二氧化锰在加热氯 酸钾制取氧气的反应中起到了加快反应 速度的作用。 [设问]在此过程中二氧化锰本身发生变思考、回答 知道催化剂的 化了吗, 特性。 带着疑问来继续探究 实验 催 [布置学生探究实验]继续加热试管内物有氧气产生。化 质，一直到不再产生氧气为止，再加入说明二氧化剂 氯酸钾，加热，观察有无氧气放出。 锰没有变化。 [讲解]二氧化锰自身不能产生氧气，却认识催化剂。 能使氯酸钾在较低温度下很快放出氧 气。在化学上，类似二氧化锰的这类物 质还有不少，我们把这类物质统称为催 化剂。 [板书]催化剂概念 强调:“一变二不变”(一变:使其他与教师一起 物质反应速度变快;二不变:自身的质寻找概念关 量和化学性质) 键词。 [设问] 接下来我们来探索繁盛装置的学生回答。 类型，老师在PPT上展示了2副发生装 置图，大家说说看两者有什么区别，该 如何为两幅装置图命名, 实 验 装 置 [解释]固固加热型，固液不加热型。 用 [小结]实验室里可以用加热氯酸钾和二明确加热氯让学生了解实氯 氧化锰的混合物来制氧气。 酸钾和二氧验室制氧?的酸 [板书]反应原理: 化锰的混合方法、原理、钾 物是实验室装置、操作注 二氧化锰 和 氯酸钾 氯化钾+氧气 制氧的方法意点、收集及 加热 二 之一。 检满方法等。 KCl O2KClO 3氧 化 [讲解]把刚才的实验装置改进一下，就 锰 能得到实验室制取氧气的发生装置。 制 [教师动、学生议]共同得出氧气发生装明确发生装 取 置的要点。 置的要点。 氧 ?用铁架台和铁夹固定大试管; 气 ?试管口向下还是向上倾斜;(提示:加试管口略向 热过程中可能会产生水，为了防止试管下倾斜。 破裂，试管口应略向下。) ?铁夹夹在试管的哪个部位, 中上部。 ?试管的高度应该多高,(提示:因为保证外焰部 要用酒精灯加热，所以不能太高，也不位加热。 能太低) ?药品该怎么放,(提示:药品的受热平铺。 面越大，反应越快，药品利用率越高) ?该如何加热,(提示:给试管里的液先预热，再集 体如何加热,) 中加热。 ?导管超出橡皮塞多一点还是少一点稍伸出橡皮 好。(提示:加热后有气体产生，粉末状塞。 固体有可能与气体一些流出) (重新安装一次，让学生观察完整的发 生装置。) (提醒学生安装顺序:先下后上，先左知道装置的 后右。) 安装原则。 [小结]发生装置要点(略) [设问]怎样把产生的氧气收集起来, 思考、讨论。 (要设计一套收集装置) 筛选氧气的[想一想]可以用什么方法收集氧气, (提示:可根据氧气的某些物理性质) 物理性质。 [引导]氧气难溶于水，如果把氧气通入知道根据溶 灌满水的集气瓶中，把水挤走就能得到解性决定能 氧气。我们把这种方法叫做排水集气法。否用排水法。 [设问]如果能溶于水或能与水反应的气不可以 体，可以用排水法收集吗, [讲解]也可以直接让氧气来赶走空气，思考、回答。 这时瓶口应向上还是向下, 密度比空气 [追问]什么原因, 大。 [小结]因为氧气的密度比空气大，所以知道根据密 瓶口应向上，这种方法称为向上排空气度选择用向 法;如果密度比空气小，集气瓶口应向上还是向下 下，称为向下排空气法。 排空气法。 [想一想]实验时，怎么知道氧气已经收思考 满, (提示:如果用排水法，瓶中水排尽就了解检满方 满了，此时气体就会跑到水槽中，水槽法 中就会出现气泡;如果用排空气法，满 了氧气就会逸出，此时将带火星的木条 放到瓶口，木条会复燃。) 制 [演示实验] 制取氧气。 期待。 氧 没有气体产生。 的 可能出了什么问题, 帮助老师。 操 [引导]前面已证明这个实验一定能迅速思考、讨论。 作 产生氧气，现在没有气体，说明什么, 要 (装置漏气) 找问题症结。 点 [小结]加热氯酸钾和二氧化锰混合物制了解操作要突出操作的规 取氧气的操作有七个要点。用一句话来点。 范性。 概括就是:“茶庄”定点收“利息”。具 体的含义是: ?查:检查装置气密性。 怎么查, 思考。 (教师示范，学生模仿) 实验。 利用什么原理, 思考并回答。 (气体热胀冷缩) ?装:填装药品(氯酸钾和二氧化锰混回想具体操 合物); 作。 ?定:固定发生装置和收集装置; ?点:点燃酒精灯; ?收:收集气体; [设问]是不是一有气泡冒出，立即收思考、回答。 集, 那什么时候能够收集, 讨论并回答。 (明确:有大量气泡冒出时再收集) ?离:导管离开水槽; ?熄:熄灭酒精灯 [设问]?、?两步是否可以对调一下 思考。 为什么, [引导]熄灭酒精灯，温度会降低，气体体积、压强均 体积会怎么样,压强会怎么样, 减小。 [提示]此时导管还在水槽里，水倒流进试管破裂。 试管，会产生什么后果, [强调]为了防止水倒流进试管，导致试 管破裂，一定要先从水槽中取出导管， 再熄灭酒精灯。 [师生合作完成演示实验]制取一瓶氧气 认真观察。 回 [设问]反应结束后试管内剩余固体是什回答:氯化钾学习混合物的收 么, 与二氧化锰。 分离方法。 二 怎么分离, 思考讨论。 氧 [提示]氯化钾能溶于水，二氧化锰不溶 化 于水。 锰 第一步做什么, 溶解。 培养学生解决 第二步做什么, 过滤。 实际问题的能 过滤后得到什么, 二氧化锰。 力。 要得到氯化钾还需做什么, 知道要蒸发。 (引导:要将水蒸发掉) 用 [讲解]实验室除了用加热氯酸钾和二氧知道还有新进一步认识固高 化锰混合物制取氧气外，还可以通过加的方法。 体加热分解制锰 热高锰酸钾的办法来制取氧气。 气体的装置。 酸 (出示高锰酸钾固体) 钾 这个方法的反应原理(书写化学反应式) 书写。 培养学生的知制 [说一说]根据反应原理，你准备用怎样选择自己的识迁移能力。 取 的发生装置, 发生装置。 氧 (引导:与加热氯酸钾和二氧化锰混合明确可用上 气 物制取氧气各个环节是否都基本相仿) 面的装置。 [小结]今后凡是碰到用固体加热来制取巩固所学知 气体都可以用这套装置。 识。 小 1(本节课学到了什么, 回顾学习内梳理知识，完结 2(学习后有什么体会, 容 善网络 (参与学生活动) 作 书面作业:完成相关练习 记录 巩固知识 业 布 置 附:主要板书 第二章 浩瀚的大气 ?2(2 神奇的氧气 四、氧气制法 1(工业制法 (1)流程:空气液化后分离液态空气 (2)原理:各气体的沸点不同 (3)是物理变化，得到的氧气是混合物 2(催化剂:在化学反应里，能使其它物质的化学反应速度加快，而本身的质量和化学性质 都不发生改变的物质 3(实验室制法 (1)方法一:加热氯酸钾和二氧化锰混合物 ?原理: ?发生装置:固体加热制气体的装置 注意点:A、试管口向下倾斜 B、铁夹夹在试管中上部 C、用外焰加热，先预热再集中加热 D、药品斜铺 ?收集方法:A、排水法:氧气难溶于水 B、向上排空气法:氧气的密度比空气大) ?检满:A、排水法:气泡从水槽中出现 B、向上排空气法:带火星的木条放在瓶口，复燃 ?操作要点:A、查:检查装置气密性 B、装:填装药品 C、定:固定装置 D、点:点燃酒精灯 E、收:收集气体(有大量气泡冒出时再收集) F、离:导管离开水槽 G、熄:熄灭酒精灯 (为防止水倒流，导致试管破裂，一定要先从水槽中取出导管，再熄灭酒精灯) (2)方法二:加热高锰酸钾 ?反应原理 ?装置选择