課題3制取氧氣課時2授課年級初三課標要求1.初步學習運用簡單的裝置和方法制取某些氣體。2.初步學習氧氣的實驗室制法，歸納實驗室制取氣體的一般思路與方法。3.學生必做實驗及實踐活動：氧氣的實驗室制取與性質。4.了解化學反應需要一定的條件，知道催化劑對化學反應的重要作用。5.通過具體的實驗活動初步形成化學實驗探究的一般思路與方法，知道圍繞實驗目的確定實驗原理，選擇實驗儀器，組裝實驗裝置，設計實驗步驟，實施實驗并完成實驗記錄，基于實驗事實得出結論。教材分析氣體的制取是學生學習化學必須掌握的基本實驗技能。本課題的主要內容分為兩部分，一是介紹實驗室制取氧氣，另一部分是通過探究“分解過氧化氫制氧氣的反應中二氧化錳的作用”介紹催化劑的概念。催化理論是本課的難點，教材通過探究活動使學生了解催化劑和催化作用。在組織學生進行探究的過程中，注意引導學生認真觀察實驗現象并思考：不加二氧化錳時木條不復燃，加二氧化錳后木條復燃的原因，引導學生根據實驗現象歸納概括出結論的歸納思維方法，引出催化劑的概念。通過討論過氧化氫溶液、高錳酸鉀分解的文字表達式引出分解反應的概念，注意與化合反應的要點作對照，找出二者的區別。學情分析學生之前已經認識了一些化學實驗常用儀器，學習了藥品取用、加熱、儀器連接、排水集氣等基本操作，學習了純凈物、混合物的概念、學習了氧氣的性質和用途，可以說已經具備了學習制取氧氣的知識基礎。本課是氣體制備的起始課，是學生對化學實驗基本操作的綜合應用。教師在教學中要注重學生思維的引導，使學生從藥品選擇到實驗操作都形成規范的思路，為今后學習更多物質的制備奠定基礎。教學目標1．學習實驗室用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣的實驗裝置和實驗步驟。2．了解催化劑和催化作用，知道催化劑對化學反應的重要作用；3．初步學習運用簡單的裝置和方法制取某些氣體。4．通過化學實驗探究二氧化錳在分解過氧化氫制氧氣中的作用，體會科學探究的一般思路。教學重、難點重點：1.過氧化氫制氧氣的原理、裝置及操作；2.催化劑。難點：通過化學實驗探究二氧化錳在分解過氧化氫制氧氣中的作用，體會科學探究的一般思路。核心素養化學觀念：通過討論、分析實驗室用過氧化氫分解制取氧氣的方法，了解在一定條件下通過化學反應可以實現物質的轉化。化學思維：通過分析、歸納的思維過程推理出實驗室制取氧氣時選取的發生裝置和收集裝置，基于實驗活動形成氣體制取的一般思路和方法；通過化學實驗探究二氧化錳在過氧化氫分解制氧氣中的作用，體會科學探究的一般思路。科學探究與實踐：通過過氧化氫分解實驗，分析制取氣體過程中裝置的選取和實驗操作的注意事項等，發展學生確定實驗原理、選擇實驗儀器、組裝實驗裝置等化學實驗探究的能力；通過探究過氧化氫分解制氧氣的反應中二氧化錳的作用，形成基于實驗進行證據推理，并得出結論的能力。科學態度與責任：通過了解閔恩澤院士的主要成就，了解科學家對社會進步的貢獻，增強為實現中華民族偉大復興和推動社會進行而勤奮學習的責任感。通過了解催化劑的應用和發展，對化學學科促進人類文明和社會可持續發展的重要價值具有積極的認識。教學過程教學環節教學活動設計意圖環節一、趣味實驗【導入】以科學趣味實驗“大象牙膏”作為切入點，簡述闡明該現象是由于過氧化氫產生大量氧氣所導致的，激發學生對于本節課學習內容的興趣。寓教于樂，通過科學趣味實驗吸引學生關注到本節課的學習內容中。環節二、催化劑【問題】在用過氧化氫制氧氣的反應中，二氧化錳在反應中起什么作用？【探究】分解過氧化氫制取氧氣的反應中二氧化錳的作用。【設計實驗】1.取一支干凈的試管，加入5mL5%過氧化氫溶液，把帶火星的木條伸入試管，觀察現象。2.另取一支干凈的試管，加入5mL5%過氧化氫溶液和少量二氧化錳，把帶火星的木條伸入試管，觀察現象。3.取第三支干凈的試管，加入少量二氧化錳，把帶火星的木條伸入試管，觀察現象4.向第二支試管中，再次加入5mL5%過氧化氫溶液，把帶火星的木條伸入試管，觀察現象。【學生活動】觀看教師演示實驗，觀察并分析實驗現象。【實驗現象并分析】實驗編號現象分析1帶火星的木條不復燃常溫下過氧化氫溶液分解很慢，放出的氧氣少，不足以使帶火星的木條復燃。2試管中有大量氣泡產生，帶火星的木條復燃在二氧化錳存在的情況下，過氧化氫分解速率加快，產生了大量的氧氣，放出的氧氣能使帶火星的木條復燃。3帶火星的木條不復燃一般情況下，二氧化錳不能分解產生氧氣。試管中氧氣含量低，不足以使帶火星的木條復燃。4重新加入過氧化氫溶液，試管中又有大量氣泡產生，帶火星的木條復燃在多次重復加入過氧化氫溶液后，實驗現象均一致，說明氧氣是過氧化氫產生的，二氧化錳只起加快產生氧氣的作用。【結論】反應前后二氧化錳的物理性質，如顏色和狀態會有所變化，即物理性質會發生變化，但用過的二氧化錳能多次重復使用，還能加快過氧化氫的分解，即化學性質不變，這就是催化劑。【講解】催化劑：在化學反應里能改變其他物質的化學反應速率，而本身的質量和化學性質在反應前后都沒有發生變化的物質。如在此反應中，過氧化氫水＋氧氣，二氧化錳是該反應的催化劑，屬于反應發生的條件而不是反應物，催化劑不參與反應，在反應中起催化作用，改變反應的速率。【對應訓練1】1.下列說法正確的是（）A.催化劑就是用來加快化學反應速率的B.二氧化錳就是催化劑C.沒有二氧化錳的催化，過氧化氫也能放出氧氣D.催化劑在化學反應前后的性質不變【對應訓練2】2.小明在實驗課上用過氧化氫制取氧氣時，忘記加入二氧化錳，其結果是（）A.反應不能發生B.產生氧氣的速率慢C.放出氧氣的總量少D.二氧化錳也能產生一部分氧氣【答案】1.C2.B通過對比實驗，使學生理解催化劑和催化作用，培養學生根據實驗探究物質性質的能力，并逐漸形成實驗探究的思路和方法。環節二、過氧化氫制取氧氣【實驗原理】過氧化氫水＋氧氣【補充】文字表達式中作為反應條件的二氧化錳，是一種黑色的固體。【學生活動】根據反應物的狀態和反應條件分析用過氧化氫制取氧氣的發生裝置。反應物狀態液體反應條件不加熱、固體二氧化錳【分析】發生裝置的確定與反應物狀態和反應條件有關，在用過氧化氫制氧氣時，反應物為過氧化氫溶液，是一種液體，反應條件為固體二氧化錳和不加熱，所以需要的反應儀器是可以盛放液體和固體，同時能塞橡膠塞，以便氣體被導出，試管、錐形瓶都是合適的反應儀器。如圖展示的為固液常溫型裝置，可以作為過氧化氫制氧氣的發生裝置。【補充】收集裝置的確定主要依據要收集氣體的密度、溶解性等。根據氧氣的性質確定，可以用排水法或向上排空氣法收集。【學生活動】觀看教師演示實驗，總結用下圖制取氧氣的操作步驟。【總結】1.連接儀器，檢查裝置的氣密性；2.向試管中加入二氧化錳后，再倒入過氧化氫溶液；3.將導管伸入集氣瓶底部開始收集；4.收集到氣體的檢驗收集到氣體的驗滿將集氣瓶正放在桌面上【講解】實驗中需要注意，錐形瓶內的導管略微伸出橡膠塞即可，便于氣體排出。長頸漏斗的下端深入液面以下防止氣體逸出。【對應訓練1】實驗空用過氧化氫制取氧氣的實驗中，不需要使用的一組儀器是（）A.鐵架臺、水槽B.試管、集氣瓶C.酒精燈、燒杯D.導管、單孔橡膠塞【對應訓練2】實驗室用過氧化氫溶液和二氧化錳的混合物制取氧氣，有關操作如下，正確的一項是（）A．先向錐形瓶內倒入過氧化氫溶液，再放二氧化錳B．該裝置的長頸漏斗應在液面以上C．將集滿氣體的集氣瓶正放在桌面上D．用帶火星木條伸入集氣瓶中驗滿【答案】1.C2.C【歸納】由兩種實驗室制取氧氣的方法可知，我們都是通過分析反應原理來推斷實驗裝置，然后再進一步分析實驗操作。而由于兩個反應的原理不同，所以其實驗裝置和操作步驟都不同。1.通過引導分析過氧化氫分解制取氧氣的反應原理、發生裝置、收集裝置、實驗操作等，加深學生形成實驗室制取氣體的一般思路與方法。2.通過對比分析實驗室制取氧氣的兩種反應原理、實驗裝置和操作的不同，使學生理解反應原理對制取裝置和操作的決定性作用。課堂總結板書設計課題3制取氧氣第2課時過氧化氫制取氧氣分解反應一、催化劑催化作用：改變化學反應速率特性：本身的質量和化學性質不變二、過氧化氫制取氧氣反應原理：過氧化氫水＋氧氣發生裝置：固液常溫型