2019-2020年九年級化學(xué)上冊 2.3 氧氣的制取教案 新人教版.doc

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2019-2020年九年級化學(xué)上冊 2.3 氧氣的制取教案 新人教版 教學(xué)目標(biāo) 1．知識與技能 (1)了解實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的主要方法和原理，初步了解通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)制取新物質(zhì)的方法。 (2)練習(xí)連接儀器的基本操作。動(dòng)手制取氧氣。 (3)認(rèn)識分解反應(yīng)。 (1)認(rèn)識催化劑和催化作用。 2．過程與方法 (1)學(xué)習(xí)反應(yīng)原理決定實(shí)驗(yàn)裝置，氣體的性質(zhì)決定氣體的收集方法和驗(yàn)滿方法。 (2)學(xué)會(huì)邊實(shí)驗(yàn)、邊討論的方法，在活動(dòng)中激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，在興趣中提出問題、分析問題、解決問題。 (3)學(xué)習(xí)運(yùn)用觀察、實(shí)驗(yàn)等方法獲取信息，從而提高對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析、思考的能力。 3．情感態(tài)度與價(jià)值觀 (1)通過實(shí)驗(yàn)裝置的美對學(xué)生進(jìn)行美育教育。 (2)保持對化學(xué)實(shí)驗(yàn)的濃厚興趣，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的自覺性和積極性。 (3)逐步認(rèn)知用實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證化學(xué)理論，從而知道化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的課程，學(xué)化學(xué)離不開做實(shí)驗(yàn)。 教學(xué)重點(diǎn) 氧氣的制法及實(shí)驗(yàn)操作。 教學(xué)難點(diǎn) 1．催化劑的概念。 2．催化作用。 課時(shí)安排 2課時(shí) 教學(xué)過程 第一課時(shí) [復(fù)習(xí)提問] 1．如何檢驗(yàn)一瓶無色氣體是氧氣？ 2．如何鑒別三瓶無色氣體：空氣、氧氣、氮?dú)猓? 3．根據(jù)氧氣的性質(zhì)說明氧氣有什么重要用途？ [學(xué)生回答] 1．把帶火星的木條伸入集氣瓶中，若木條復(fù)燃，說明集氣瓶中是氧氣。 2. 把燃燒的木知分別伸入3個(gè)集氣瓶中，若木知燃無什么變化則是空氣；若木知燃燒更旺盛則是氣氣；若木條熄滅則是氮?dú)狻? 3．氧氣的重要用途體現(xiàn)在供給呼吸和支持燃燒兩個(gè)方面。如：登山、潛水、醫(yī)療、宇航等。 [引入新課]既然氧氣具有如此重要的用途，那么你一定很想知道氧氣足如何制得的，這節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)氧氣的制取。 [板書]課題3 制取氧氣 [介紹]本節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法，在實(shí)驗(yàn)室里常采用分解過氧化氫溶液或加熱高錳酸鉀和加熱氯酸鉀的方法制取氧氣。首先我們學(xué)習(xí)分解過氧化氫溶液來制取氧氣這種方法。 [板書]一、分解過氧化氫溶液制取氧氣 [實(shí)驗(yàn)](實(shí)驗(yàn)2-5 可由投影儀打出實(shí)驗(yàn)內(nèi)容) 1．在試管中加入5 mL5％的過氧化氫溶液，不作加熱，把帶火星的木條伸入試管，觀察木條是否復(fù)燃？ 2．微微加熱裝有過氧化氫溶液的試管，有什么現(xiàn)象發(fā)生?把帶火星的木條伸入試管，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。 3．在另一支試管小加入5 mL5％的過氧化氫溶液，并加入少量二氧化錳，把帶火星的木條伸入試管，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。 [注意]實(shí)驗(yàn)時(shí)要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察并進(jìn)行思考。 [實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象] 1．不加熱過氧化氫溶液時(shí)，帶火星的木條不能復(fù)燃，說明沒行氧氣放出。 2．加熱過氧化氫溶液時(shí)，帶火星的木條復(fù)燃，說明過氧化氫溶液受熱時(shí)能產(chǎn)生氧氣。 3．不加熱，但在過氧化氫溶液中加入二氧化錳，帶有火星的木條復(fù)燃，說明在常溫下過氧化氫溶液遇到二氧化錳時(shí)會(huì)產(chǎn)生氧氣。 [學(xué)生提問] [問題]過氧化氫溶液與二氧化錳反應(yīng)口，二氧化錳是不是一種反應(yīng)物?如果是，為什么沒有二氧化錳，加熱過氧化氫同樣也能產(chǎn)生氧氣? [老師]這個(gè)問題問得真及時(shí)，這也正是我想問大家的，二氧化錳到底是不是一種反應(yīng)物呢? [提問]什么叫反應(yīng)物? [回答]參加反應(yīng)的物質(zhì)。 [提問]一個(gè)化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的時(shí)候，是不是某一種反應(yīng)物可以有也可以無呢? [回答]不，必須有。 [總結(jié)]任何一個(gè)化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的時(shí)候。反應(yīng)物必須存在。而在用過氧化氧溶液制取氧氣這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，有二氧化錳不加熱即可產(chǎn)生氧氣，沒有二氧化錳加熱過氧化氫溶液也能產(chǎn)生氧氣，可見二氧化錳不是一種必須有的物質(zhì)，它也就不是一種反應(yīng)物。 [學(xué)生提問] [問題]二氧化錳到底是一種什么物質(zhì)?它在這里起什么作用? [老師]為了問答大家這個(gè)問題，我們再來做一個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探討，人家注意觀察現(xiàn)象并進(jìn)行思考。 [實(shí)驗(yàn)2-6]待實(shí)驗(yàn)2-5的試管中沒有氣泡時(shí)，重新加入過氧化氫溶液，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。 [現(xiàn)象]本已不產(chǎn)生氣泡的試管，重新加入氧化氫溶液不進(jìn)行加熱，仍有氣泡產(chǎn)生，用帶火星的木條進(jìn)行檢驗(yàn)，帶火星的木條進(jìn)行檢驗(yàn)，帶火星的木條能夠復(fù)燃，說明產(chǎn)生的氣體還是氧氣。 [說明]此實(shí)驗(yàn)可以重復(fù)多次進(jìn)行。 [提問]這種現(xiàn)象說什么？ [回答]說明在用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣時(shí)，二氧氣錳可以重復(fù)使用。 [講解]既然二氧化錳可以重復(fù)使用，說明在反應(yīng)前后它的化學(xué)性質(zhì)沒有改變，那么它的質(zhì)量有沒有改變呢？ 科學(xué)家們經(jīng)過料確的實(shí)驗(yàn)，得出了“二氧化錳在反應(yīng)前后質(zhì)量未變”的結(jié)論。 [設(shè)問]他們是怎樣得出這個(gè)結(jié)論的呢? [學(xué)生看書回答]在實(shí)驗(yàn)前用精密的天平稱量二氧化錳的質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)后把二氧化錳洗凈、干燥，再稱量，比較反應(yīng)前后二氧化錳質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)沒有變化。 [設(shè)問]既然二氧化錳的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都沒有變化，那么它在這里到底起一個(gè)什么作用呢?談?wù)勀愕目捶ā? [回答]沒有加入二氧化錳時(shí)，過氧化氫溶液需要加熱才能產(chǎn)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(chǎn)生氧氣，可見二氧化錳起了一個(gè)加快化學(xué)反應(yīng)速率的作用。 [師]回答得很好，化學(xué)上我們把二氧化錳這種改變化學(xué)反應(yīng)速率的作用叫催化作用，而把能起催化作用的物質(zhì)叫該反應(yīng)的催化劑。如二氧化錳就是過氧化氫分解反應(yīng)的催化劑。 [講解并板書] 1．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)在反應(yīng)前后都沒有發(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。 [問題]在用過氧化氫溶液制取氧氣的實(shí)驗(yàn)中，二氧化錳這種催化劑起了加快化學(xué)反應(yīng)速率的作用，是不是所有化學(xué)反應(yīng)的速率都需要加快?所有的催化劑都起加快反應(yīng)速率的作用呢? [學(xué)生議論] [代表回答]不是所有的化學(xué)反應(yīng)速率都需要加快，如鋼鐵的生銹，食物的變質(zhì)，我們就希望它發(fā)生得越慢越好。 [設(shè)問]是不是催化劑就只能加快化學(xué)反應(yīng)的速率呢?它能不能減慢化學(xué)反應(yīng)的速率? [教師講解]事實(shí)上，為了加快化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行我們使用催化劑，而為了減緩反應(yīng)的進(jìn)行我們也使用催化劑。如在橡膠制品中常加入一些催化劑以減緩橡膠的老化速度；食用油脂里加入一些催化劑可以有效地防止酸敗。所以催化劑的概念中說催化劑能“改變”其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而不是片面地說成“加快”。 [補(bǔ)充]能加快化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的催化劑一直是科學(xué)家們致力研究的，因?yàn)樗鼘θ祟惏l(fā)展的意義更大。 [介紹]催化劑在化工生產(chǎn)中具有重要而廣泛的應(yīng)用，許多反應(yīng)需要借助于催化劑才能進(jìn)行或者很快地進(jìn)行。例如，在化肥、農(nóng)藥、多種化工原料的生產(chǎn)過程中都要用到催化劑，在汽車尾氣處理、釀造工業(yè)和制藥工業(yè)中也要用到催化劑，生物體內(nèi)存在的各種各樣的酶其實(shí)都是起催化劑的作用。 二氧化錳 [講解]二氧化錳既不是反應(yīng)物也不是生成物，只是一種催化劑，催化劑應(yīng)算作一個(gè)反應(yīng)條件，所以二氧化錳應(yīng)寫在箭頭的上方。 [板書]3．.過氧化氫 水+氧氣 [過渡]實(shí)驗(yàn)室制氧氣的方法是否僅此一種呢?非也。實(shí)驗(yàn)室可用多種方法來制取氧氣，下面，我們就來介紹實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的其它方法。 [板書]二、實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的其它方法 [教學(xué)情景]展示一些高錳酸鉀，讓學(xué)生觀察它的顏色和狀態(tài)，并描述。 [生]高錳酸鉀是暗紫色的固體。 [介紹]大家對于高錳酸鉀其實(shí)并不陌生，醫(yī)院里常用的紫藥水，事實(shí)上就是高錳酸鉀和水形成的溶液。它具有殺菌、消毒的作用。 [講解]通過預(yù)習(xí)大家知道，高錳酸鉀在加熱的情況下能分解出氧氣，同時(shí)生成錳酸鉀和二氧化錳。這個(gè)實(shí)驗(yàn)下一課我們專門安排有實(shí)驗(yàn)探究，所以這里就不做實(shí)驗(yàn)了。我們一起把這個(gè)反應(yīng)表示出來。 [板書]1.高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣。 [提問]還有哪種方法可以制取氧氣呢？（學(xué)生閱讀課本后回答） 二氧化錳 [板書] 2.氯酸鉀 氯化鉀 + 氧氣 [討論]用加熱氯酸鉀和加熱高錳酸鉀制取氧氣的反應(yīng)與化合反應(yīng)有什么不同? [討論結(jié)果] 1．化合反應(yīng)是由兩種或兩種以上物質(zhì)生成另一種物質(zhì)的反應(yīng)?？杀硎緸锳+B→AB。 2．本節(jié)課所學(xué)制氧氣的三個(gè)反應(yīng)都是由一種物質(zhì)生成兩種或兩種以上物質(zhì)的反應(yīng)，不屬于化合反應(yīng)。 [講解]化學(xué)上，我們把這種由一種反應(yīng)物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)。 [板書]3．分解反應(yīng)：由一種反應(yīng)物生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應(yīng)。 [提問]化合反應(yīng)可表示為A+B→AB，那么分解反應(yīng)該如何表示呢? [回答]分解反應(yīng)可表示為AB→A+B。 [總結(jié)]簡單地講，化合反應(yīng)的特點(diǎn)是“多變一”，分解反應(yīng)的特點(diǎn)是“一變多”。 [說明]分解反應(yīng)和化合反應(yīng)一樣，都是化學(xué)反應(yīng)中的常見類型，我們以后還會(huì)經(jīng)常遇到。 [設(shè)問]世界上的物質(zhì)千千萬萬，如果我們一種一種地去學(xué)，窮盡我們的畢生之力是否能學(xué)完呢? [學(xué)生]不能。 [承接]若我們采用分類的方法來學(xué)，就簡單得多了，它可以起到事半功倍的效果。 [提問]大家回顧一下，前面我們學(xué)到過哪些有關(guān)分類的方法? [回答]按照物質(zhì)的成分可以把物質(zhì)分為純凈物和混合物，按照反應(yīng)物和生成物的種類可以把化學(xué)反應(yīng)分為化合反應(yīng)和分解反應(yīng)等等。 [小結(jié)]利用分類的方法來學(xué)習(xí)化學(xué)，這也是我們所走的一條捷徑，今后我們還將分類學(xué)習(xí)更多的化學(xué)知識。所以遇到一些相關(guān)知識時(shí)，大家要注意進(jìn)行歸類。 [總結(jié)]通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)我們知道，實(shí)驗(yàn)室制取氧氣通常用分解過氧化氫溶液和加熱高錳酸鉀兩種方法。在用過氧化氫溶液制取氧氣時(shí)，通常用二氧化錳作催化劑，它在這里起催化作用。通過對比化合反應(yīng)，我們還知道用過氧化氫和高錳酸鉀制取氧氣的反應(yīng)都屬于分解反應(yīng)。同時(shí)還告訴我們要學(xué)會(huì)用分類的方法來學(xué)習(xí)化學(xué)。 [布置作業(yè)]習(xí)題1、2 第二課時(shí) [復(fù)習(xí)提問] 1．實(shí)驗(yàn)室如何制取氧氣? 2．如何證明一瓶氣體是氧氣? [回答]1．實(shí)驗(yàn)室可以用分解過氧化氫溶液或加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣。 2．可把帶火星的木條伸入該瓶氣體中，若木條能夠復(fù)燃，證明此瓶氣體是氧氣。 [提問]實(shí)驗(yàn)室采用什么樣的裝置制取氧氣呢? [學(xué)生思考] [投影]展示P39圖2-17和圖2-18。 [學(xué)生看圖并進(jìn)行如下討論] 1．在圖2-17和2-18中，使用了哪些儀器? 2．哪部分是氣體發(fā)生裝置，哪部分是氣體收集裝置? 3．如何檢查氣體發(fā)生裝置的氣密性? 4．為什么可以用排水法收集氧氣? [學(xué)生討論)…… [學(xué)生代表陳述討論結(jié)果] 1．圖2-17的儀器有：酒精燈、大試管、鐵架臺(tái)、塞子(帶導(dǎo)管)、水槽、集氣瓶。 2．左邊是氣體發(fā)生裝置，右邊是氣體收集裝置。 3．把一試管塞緊塞子，塞子中央行導(dǎo)管，導(dǎo)管的另一端放進(jìn)盛水的燒杯是，用手握緊試管，觀察水中的導(dǎo)管口有沒有氣泡冒出。如果有氣泡冒出，說明裝置的氣密性良好；否則說明裝置漏氣。 4．因?yàn)檠鯕怆y溶于水，所以可以用排水法收集氧氣。 [教師]知道了氧氣的制取以及它的性質(zhì)，按下來我們親自動(dòng)手制取氧氣并驗(yàn)證它的性質(zhì)。 [注意事項(xiàng)] 1．首先要檢查裝置的氣密性，氣密性良好，實(shí)驗(yàn)方可進(jìn)行。 2．用高錳酸鉀制氧氣，試管口要塞一團(tuán)棉花，防止加熱時(shí)高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管。 3．試管口要略向下傾斜，防止固體受熱時(shí)放出的水蒸氣冷凝成水，回流到熱的試管底部，使試管炸裂。 4．先對試管進(jìn)行預(yù)熱，然后對準(zhǔn)行藥口的部位集中加熱。 5．導(dǎo)管口開始有氣泡放出時(shí)，不宜立即收集(思考：為什么?)。等有大量、均勻、連續(xù)的氣泡產(chǎn)生時(shí)再進(jìn)行收集。 6．實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，先把導(dǎo)管移出水面，然后再熄火酒精燈。(思考：如果光熄火酒精燈，可能會(huì)造成什么后果？) 7．木炭在氧氣中燃燒這個(gè)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)用坩堝鉗夾住木炭由上向下緩慢伸入集氣瓶中。(思考：為什么?) 8．做鐵絲燃燒這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，預(yù)先在集氣瓶底那加少量水。(思考：為什么？) [教師]下面大家開始動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，一定要注意到剛才強(qiáng)調(diào)的幾個(gè)事項(xiàng)，同時(shí)對我提出的幾個(gè)問題進(jìn)行思考，并注意觀察木炭和鐵絲在氧氣中燃燒的現(xiàn)象，總結(jié)實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的步驟。 [學(xué)生實(shí)驗(yàn)，教師巡視，發(fā)現(xiàn)學(xué)生操作中的一些錯(cuò)誤及時(shí)指出并糾正。] (學(xué)生活動(dòng)) (實(shí)驗(yàn)完畢，選擇學(xué)生代表陳述實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象) [陳述] 1．木炭在氧氣中燃燒發(fā)出白光，放出熱量，生成的氣體能使澄清的石灰水變渾濁。 [追問]說明什么? [回答]說明木炭燃燒生成二氧化碳。 [追問]為什么? [回答]因?yàn)樾W(xué)自然課中學(xué)過二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁。 [繼續(xù)陳述] 2．鐵絲在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，生成一種黑色固體。 [追問]為什么做此實(shí)驗(yàn)時(shí)需在集氣瓶底部預(yù)先加少量水。 [學(xué)生思考，討論] [講解]為了防止鐵絲燃燒時(shí)較大塊的熔渣濺落下來，使集氣瓶炸裂。 [追問]鐵絲燃燒生成的黑色固體是什么? [回答]四氧化三鐵。 [教師]接下來把這兩個(gè)反應(yīng)的文字表達(dá)式寫出來。 [可讓學(xué)生板演] [板演如下] 1．碳+氧氣二氧化碳 2．鐵+氧氣四氧化三鐵 [過渡]實(shí)驗(yàn)前，我提出了幾個(gè)思考題(見實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)5、6、7中的問題)，接下來大家對這些問題進(jìn)行思考、討論。 [學(xué)生思考、討論] [答案] 1．導(dǎo)管口剛開始產(chǎn)生的氣泡，是試管中和導(dǎo)管中排出來的空氣，如果這時(shí)候就進(jìn)行收集，收集到的氧氣不純，應(yīng)等均勻、連續(xù)氣泡產(chǎn)生時(shí)再進(jìn)行收集。 2．實(shí)驗(yàn)完畢后，如果先熄滅酒精燈，水槽里的水會(huì)倒流回試管，熱的試管遇到冷水，試管會(huì)炸裂，所以實(shí)驗(yàn)完畢后，應(yīng)先把導(dǎo)管從水槽中移出來，再熄滅酒精燈。 3．木炭在氧氣中燃燒，木炭由上向下緩慢伸入集氣瓶中，是為了使集氣瓶中氧氣都用于木炭的燃燒，以便有較長時(shí)間的觀察，如果一開始就把木炭很快地插至瓶的中下部，則燃燒生成的熱的二氧化碳會(huì)把中部和上部的尚未起反應(yīng)的氧氣排出，木炭不能繼續(xù)順利燃燒，甚至很快就熄滅了。 [教師]通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)，我們可以總結(jié)出實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的操作步驟。大家現(xiàn)在就來總結(jié)，看一下實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的步驟有哪些? [總結(jié)結(jié)果如下] 首先要檢查裝置的氣密性，再把藥品加入試管中并固定好試管；把盛滿水的集氣瓶準(zhǔn)備好，再進(jìn)行加熱；然后用排水集氣法收集。實(shí)驗(yàn)完畢后，先把導(dǎo)管移出水槽，最后再熄滅酒精燈。 [教師]這樣的操作順序很難掌握，我們是是不是可以把這個(gè)操作順序編成順口溜或者歌謠，幫助我們記憶? [學(xué)生討論)…… [投影]展示下列口決 實(shí)驗(yàn)室制取氧氣操作歌訣 一要給查氣密性， 二要藥品加△(△指試管)中； 三把儀器固定好， 四再點(diǎn)燃酒精燈； 五用排水集氣法， 收集氧氣做備用； 六把導(dǎo)管移出水， 最后熄滅酒精燈。 [板書]上述口訣。 [講解]實(shí)驗(yàn)室裝配儀器的原則一般是：先下后上，先左后右。所以先固定酒精燈和試管，然后放置水槽。物質(zhì)加熱一般是先均勻，后集中。“均勻”指先預(yù)熱，“集中”指對準(zhǔn)有藥品的部位加熱。氣體收集有兩種方法，不易溶于水的采用排水法，易溶于水的采用排氣法。采用排氣法應(yīng)根據(jù)密度來決定瓶口向上或向下。因?yàn)檠鯕獾拿芏却笥诳諝獾拿芏?，所以收集氧氣還可采用向上排空氣法。 [板書] 儀固裝配原則：先下后上，先左后右。 物質(zhì)加熱原則：先均勻，后集中。 氣體收集方法： 易溶于水排氣法，根據(jù)密度定上下； 不溶微溶排水法，所得氣體純度大。 [小結(jié)]本節(jié)課我們通過“氧氣的制取和性質(zhì)”這個(gè)實(shí)驗(yàn)的具體操作，知道了實(shí)驗(yàn)室制取一種氣體的操作步驟和注意事項(xiàng)，為我們以后學(xué)習(xí)其他氣體的制取和性質(zhì)奠定了基礎(chǔ)。 同時(shí)我們還明白了化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的課程，任何一個(gè)科學(xué)結(jié)論的獲得都不是隨隨便便的，都是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上得出來的。這就告誡我們無論做什么都必須實(shí)事求是。 [布置作業(yè)]習(xí)題3