人教版九年级上册课题3 制取氧气教学设计

课题3 制取氧气

教学目标

【知识与技能】

1.了解实验室中制取氧气的主要方法和原理，初步了解通过化学实验制取物质的方法。

2.练习连接仪器的操作，学习检查装置的气密性，动手制取氧气。

3.认识分解反应、催化剂及催化作用。

【过程与方法】

1.能够根据反应物的性质和反应条件来选择制备气体的实验装置与操作方法，会根据生成物的性质选择收集方法。

2.学会边实验、边讨论、边探究的方法，在活动中激发学习兴趣，在兴趣中提出问题、分析问题、解决问题。

【情感态度与价值观】

1.养成实事求是，严肃认真的科学态度和良好的实验习惯。

2.保持对化学实验的浓厚兴趣，从而激发学习化学的自觉性和积极性。

教学重难点

【教学重点】

1.实验室制取氧气的反应原理。

2.实验室制取氧气的发生装置及收集装置的探讨。

【教学难点】  

对催化剂的概念和催化作用的理解。

教学过程

导入新课

我们学习了氧气的性质和用途，了解到氧气是一种化学性质比较活泼的气体，它能与许多物质发生氧化反应，支持物质的燃烧，在反应中放出热量；物质在纯净的氧气中燃烧要比在空气中燃烧剧烈得多。氧气在工农业生产中和科学研究方面还有许多用途。氧气可用来供给病人呼吸，供给登山、潜水运动员呼吸，还用于气焊、气割、火箭的发射等。氧气有这么重要的用途，所以我们要知道氧气是怎样制得的。

一、氧气的工业制法

分离液态空气制氧气

［思考］这个变化属于什么变化？为什么？

［回答］从空气中分离氧气并没有生成新物质，而没有新物质生成的变化属于物理变化。

［设问］实验室用什么方法获得氧气？下面我们通过实验来研究。

二、氧气的实验室制法

1.高锰酸钾制取氧气

（1）实验原理：高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气

（2）实验装置：

发生装置                                收集装置

[实验操作]

（1）把少量高锰酸钾装入试管中，并在试管口放一团棉花，用带有导管的塞子塞紧试管。

（2）加热试管，用排水法收集一瓶氧气。

[实验现象]

加热开始后，水槽中导管口有气泡冒出，过一段时间后，气泡连续均匀冒出。

[检验方法]

把带有火星的木条伸入集气瓶中，带有火星的木条复燃。

[实验分析与结论]

高锰酸钾是一种暗紫色的固体，它受热时，分解出氧气，同时还有锰酸钾和二氧化锰生成。

[注意事项]

（1）试管口要略微向下倾斜：防止生成的水回流，使试管底部破裂。

（2）导气管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞：有利于产生的气体排出。

（3）试管口塞一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导气管，污染制取的气体和水槽中的水。

（4）排气法收集气体时，导气管要伸入接近集气瓶底部：有利于集气瓶内空气排出，使收集的气体更纯。

（5）实验结束后，先将导气管移出水面，然后熄灭酒精灯：防止水槽中的水倒流，炸裂试管。

［过渡］ 从上面的实验中可以看出，有二氧化锰不加热可产生氧气，没有二氧化锰加热过氧化氢溶液也能产生氧气，那么二氧化锰是一种反应物，还是起别的作用呢？

2.分解过氧化氢制取氧气

（1）实验原理：

过氧化氢水+氧气

（2）反应装置：

[注意事项]

  a.分液漏斗可以用长颈漏斗代替，但其下端应该深入液面以下，防止生成的气体从长颈漏斗中逸出。

  b.导管只需略微伸入试管塞。

  c.气密性检查：止水夹关闭，打开分液漏斗活塞，向漏斗中加入水，水面不持续下降，就说明气密性良好。

  d.装药品时，先装固体后装液体。

[小结]若固体（或固体+固体）加热生成气体，选用高锰酸钾制氧气装置；

若固体+液体常温下制取气体，选用双氧水制取氧气装置。

［提问］既然二氧化锰的质量和化学性质都没有变化，那么它在这里到底起一个什么作用呢?

［回答］ 没有加入二氧化锰时，过氧化氢溶液需要加热才能产生氧气，而加入二氧化锰后，过氧化氢溶液在常温下就能迅速产生氧气，可见二氧化锰起了一个加快化学反应速率的作用。

［分析］二氧化锰在反应中起了加快化学反应速率的作用，而本身的化学性质和质量在反应前后没有发生变化，这样的物质叫做催化剂，又叫触媒。在反应中所起的作用叫催化作用。如二氧化锰就是过氧化氢分解的催化剂。

［小结］（1）催化剂：在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质。

（2）催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用。

［提问］催化剂有哪些应用呢？

［回答］催化剂在化工生产中具有重要而广泛的应用，许多反应需要借助于催化剂才能进行或者很快地进行。例如，在化肥、农药、多种化工原料的生产过程中都要用到催化剂，在汽车尾气处理、酿造工业和制药工业中也要用到催化剂，生物体内存在的各种各样的酶，其实都是起催化剂的作用。

［过渡］ 高锰酸钾在加热的情况下能分解出氧气，同时生成锰酸钾和二氧化锰。

在二氧化锰的催化下，加热氯酸钾也可以分解出氧气，同时生成氯化钾。

3. 加热氯酸钾（白色固体）和二氧化锰（黑色粉末）制取氧气

实验室里加热混有二氧化锰的氯酸钾制取氧气，二氧化锰在这一反应中是催化剂。这个反应的文字表达式：氯酸钾氯化钾+氧气。

［提问］上述三个反应与化合反应有什么不同？

［回答］化合反应的特点是多变一，而上述反应是一种物质生成两种或两种以上的物质。

分解反应：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。

［小结］简单地讲，化合反应的特点是“多变一”，分解反应的特点是“一变多”。

[总结]（1）固体（或固体+固体）加热生成气体，选用高锰酸钾制氧气装置。

（2）若固体+液体常温下制取气体，选用双氧水制取氧气装置。

（3）催化剂：在化学反应中能改变其他物质的反应速率，但本身的化学性质和质量在反应前后没有发生变化的物质。

（4）分解反应：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。

[思考]

（1）从液态空气分离氮气和氧气，为什么得到的是气态氮和液态氧？

（2）用氧炔焰焊接和切割金属时，发生三种变化：乙炔在氧气中燃烧；焊接处金属与金属焊条熔化、冷却后凝固在一起；切割处的金属在高温下被氧气氧化除去。这三种变化哪些是物理变化？哪些是化学变化？

（3）从液态空气、高锰酸钾、双氧水三种物质制氧气时，各物质发生的是物理变化还是化学变化？为什么？

（4）空气中有氧气，带火星的木条伸入装有空气的集气瓶中，木条是否灰复燃？

板书设计

课题3 制取氧气

一、工业制氧气

分离液态空气制氧气

二、实验室制氧气

催化剂：在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质。

催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用。

1.过氧化氢水+氧气

2.高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气

3.氯酸钾氯化钾+氧气

4.分解反应：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。