《第1節(jié)空氣與氧氣》第3課時教學目標1.了解實驗室制取氧氣的原理和方法。2.了解催化劑、催化作用。3.知道分解反應、化合反應的特點，了解分解反應、化合反應的概念。4.知道氧氣的工業(yè)制法主要是分離液態(tài)空氣。5.培養(yǎng)學生勤于思考、嚴謹求實的科學精神。6.通過體驗實驗探究過程，嘗試實驗成功的快樂，培養(yǎng)嚴肅認真的科學態(tài)度，養(yǎng)成良好的實驗習慣。教學重、難點教學重點：實驗室制取氧氣的原理和實驗儀器的正確選擇。教學難點：催化劑的概念和催化作用課前準備1．教學設備：計算機、投影儀。2．實驗準備：5％的過氧化氫溶液、二氧化錳、高錳酸鉀；錐形瓶、導氣管、水槽、木條、酒精燈、天平、火柴等。教學過程課程引入【回憶】上節(jié)課我們學習了氧氣，知道了氧氣的用途之一是供給呼吸，當潛水員潛入海底總是在身后背著一個氧氣瓶。你知道氧氣瓶中的氧氣是怎樣制取的嗎？【提問】醫(yī)療、工業(yè)上常常需要用大量氧氣，實驗室通常用少量的氧氣，請同學們根據(jù)你們現(xiàn)有的知識和能力，想一想：可以用哪些原料獲得氧氣？【組織討論】通過以前的學習我們知道電解水可以得到氧氣，加熱分解氧化汞也可以得到氧氣，那么請同學們討論這兩種制取氧氣方法適合在實驗室完成嗎？為什么？【總結】對，同學們回答的都很好，加熱分解氧化汞制取氧氣，原料不易得，汞蒸氣毒性較大，操作較為復雜，在實驗室難以實現(xiàn)。而實驗室不用電解水的方法制取氧氣的主要原因是裝置較為復雜，制取不方便。【講述】圖片中大量制取氧氣利用的原料是什么？通過什么方法制取的？現(xiàn)在讓我們一起走進氧氣的制取來了解氧氣是如何制取的吧。二、新課講解【講述】工業(yè)制氧有多種方法，空氣冷凍分離法就是其中一種常用的方法。利用液氮和液氧的沸點不同，將空氣加壓降溫分離則可得到工業(yè)氧氣。工業(yè)生產(chǎn)的氧氣，一般加壓貯存在藍色的鋼瓶中。【過渡】空氣冷凍分離法制取氧氣能否在實驗室里進行？那我們在實驗室中是如何制取一瓶氧氣的呢？【講述】本課我們將學習三種實驗室制取氧氣的方法。驗室制取氧氣的常用三種方法分別是：1.分解過氧化氫（H2O2）溶液制取氧氣。2.加熱氯酸鉀（KClO3）和二氧化錳（MnO2）的混合物制取氧氣。3.加熱高錳酸鉀（KMnO4）制取氧氣。【提問】請同學們分析，用什么樣的藥品才能制取氧氣？用哪一種方法制取氧氣最好？【講述】實驗室制取氧氣首先需要確定制取裝置，實驗室制取氣體的裝置有固-固加熱裝置，固-液不加熱裝置。固-液不加熱裝置用于過氧化氫制取氧氣，固-固加熱裝置適用于加熱高錳酸鉀和錳酸鉀制取氧氣。【展示】課件展示兩種制取氧氣的裝置。【講述】現(xiàn)在我們首先來探究用過氧化氫溶液制取氧氣。1.在如圖所示裝置中向分液漏斗中加入20~50毫升的H2O2溶液，然后向錐形瓶中加入50毫升水及0.5克的MnO2。2.轉動分液漏斗的活塞，滴加過氧化氫溶液。【提問】請同學們思考，這個反應的反應物是什么？是過氧化氫溶液？是二氧化錳？還是二氧化錳和過氧化氫？怎樣用實驗檢驗你的猜測？你的實驗設計是怎么樣的？【講述】同學們可以按照下面的提示進行探究。并記錄實驗現(xiàn)象。1.在試管內(nèi)倒入少量雙氧水，觀察現(xiàn)象？加熱后的實驗現(xiàn)象？2.給二氧化錳加熱，觀察現(xiàn)象？3.在雙氧水中加入少量二氧化錳后觀察現(xiàn)象。4.過濾反應后的液體，觀察二氧化錳有沒有減少？【講述】1.在試管內(nèi)倒入少量的雙氧水沒有明顯現(xiàn)象，說明沒有氧氣放出。加熱過氧化氫溶液時，有氣泡產(chǎn)生，這個時候如果伸入帶火星的木條，木條復燃，說明過氧化氫溶液受熱時能產(chǎn)生氧氣。2.加熱二氧化錳時，沒有氣泡冒出，說明沒有氧氣放出。3.過濾反應后的液體，觀察二氧化錳沒有減少，如果我們用天平稱量發(fā)現(xiàn)二氧化錳的質量還是0.5g。【結論】實驗室可用加熱過氧化氫溶液或在過氧化氫溶液中加二氧化錳的方法制取氧氣。在這個反應中，反應物是過氧化氫，生成物是水和氧氣。【過渡】從上面的實驗中可以看出，有二氧化錳不加熱可產(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，那么二氧化錳在實驗中起什么作用呢？與哪一步實驗作用相似？【結論】通過實驗我們知道，二氧化錳的作用與加熱相似，二氧化錳加快了過氧化氫分解的速率。像二氧化錳那樣，在反應中只起到改變(加快或減慢)其它物質的反應速率，本身的質量和化學性質在反應前后都不變的物質-----催化劑。要注意，催化劑在化學反應前后，質量和化學性質不變，改變的是化學反應速率。這就是我們常說的“一變二不變”。【提問】那我們?nèi)绾问占街迫〉难鯕饽兀俊局v述】我們上節(jié)課已經(jīng)學習過了，氧氣不易溶于水，密度又比空氣的密度大，所以我們可以采用排水法和向上排空氣法進行收集。這兩種方法各有優(yōu)缺點，利用排水法收集氣體的優(yōu)點是比較純凈，而用向上排空氣法收集到氣體的優(yōu)點是比較干燥。【講述】現(xiàn)在我們來一起回顧一下用雙氧水制取氧氣的步驟。【展示】課件展示雙氧水制取氧氣的步驟。注：可播放視頻“分解過氧化氫制氧氣的反應中二氧化錳的作用”【提問】剛才我們已經(jīng)展示了用雙氧水制取氧氣和用高錳酸鉀或氯酸鉀制取的實驗裝置，請同學們觀察這兩個裝置，說說實驗室制氧氣的兩種方法有哪些不同？【展示】課件展示兩種方法制取氣的實驗裝置。【提問】請同學們思考，這兩種方法制取氧氣實驗步驟到底有什么不同？根據(jù)實驗裝置進行分析。【講述】實驗室利用過氧化氫制取氧氣是固液不加熱裝置，而實驗室利用高錳酸鉀制取氧氣是固-固加熱裝置。為什么要采用不同的裝置呢？因為這兩種方法制取氧氣的反應物不同、反應的條件不同所以要采用不同的反應儀器和裝置。請同學們觀察視頻“高錳酸鉀制取氧氣”。【展示】播放視頻“高錳酸鉀制取氧氣”【講述】通過剛才的實驗我們了解到高錳酸鉀制取氧氣的步驟為“查、裝、定、點、收、離、熄”我們可以簡單記為“茶莊定點收利息”。【展示】課件展示“查、裝、定、點、收、離、熄”的具體含義。注：可播放視頻“高錳酸鉀制取氧氣”。【提問】請同學們思考并討論下面三個問題：1．利用圖示信息討論夾試管的時候要注意什么？2．收集滿氧氣后，為什么要先從水槽中移出導管，再熄滅酒精燈？3．實驗時，試管口要塞一團棉花，為什么？如果不塞會產(chǎn)生什么結果？【總結】1.試管口應略低于試管底（試管口略向下傾斜），防止水倒流入試管底部而使試管破裂，鐵夾夾在離管口約1/3至1/4處。2.如果先熄滅酒精燈，試管內(nèi)壓強減小，水槽中的水會倒吸入試管，使試管破裂。3.防止加熱過程中高錳酸鉀粉末進入導管，如果不加高錳酸鉀粉末有可能沿導管進入水槽。【提問】請同學們分析制取氧氣的三個文字表達式，從反應物和生成物的角度分析，這個反應有什么特點？【講述】由反應物我們可以看出，這三個反應，反應物都是一種，生成物都是兩種或兩種以上，我們把由一種反應物生成兩種或兩種以上其他物質的反應叫做分解。分解反應的特點是特點：一變多表示：AB→A+B。【展示】展示課件，請同學們寫出課件展示的幾個反應的文字表達式，并從反應物和生成物角度分析這些反應的特點。【講述】通過這些反應的文字表達式我們可以知道，這些反應的反應物都有兩種，而生成物只有一種。和剛才我們學習過的分解反應不同。我們把這種由兩種或兩種以上的物質生成一種物質的反應叫做化合反應。化合反應的特點是特點：多變一表示：A+B→AB。四、課堂練習1.某小組進行下列有關氧氣的實驗，其中相應裝置有錯誤的是（）A.B.C.D.答案：B2.下列屬于分解反應的是（）A．氧化汞→汞＋氧氣B．堿式碳酸銅→氧化銅＋水＋二氧化碳C．鐵＋硫酸銅→硫酸亞鐵＋銅D．蠟燭＋氧氣→水＋二氧化碳答案：A五、課堂小結過氧化氫水+氧氣高錳酸鉀錳酸鉀+氧氣+二氧化錳氯酸鉀氯化鉀+氧氣二、反應類型化合反應、分解反應五、板書設計【板書】制取氧氣的反應原理：過氧化氫水+氧氣H2O2H2OO2高錳酸鉀錳酸鉀+氧氣+二氧化錳KMnO4K2MnO4O2MnO2氯酸鉀氯化鉀+氧氣KClO3