初中化学第四单元 我们周围的空气第三节 氧气第1课时教学设计

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

环节一

创设情境

引入新课

【导入】氧气与世间万物如影随行，以下的场景都需要用到氧气，这些变化虽然发生的场所和产生的现象各不相同，但都与氧气的性质有关。

【课件展示】

【过渡】想一想，我们学过哪几种制取氧气的方法。

倾听，

思考、讨论并回答。

倾听，观看

新课导入，让学生明确本课的学习内容，激发学习兴趣和体现氧气的重要性。

环节二

新课讲解

【讲解】方法一：分离液态空气得氧气

方法二：电解水得氧气

【总结】分离液态空气得氧气：条件太高，操作困难，电解水得氧气：反应较慢，成本较高。

【提问】除此之外，我们还有什么方法在实验室制取氧气呢？

【合作探究】让学生阅读教材87页的活动天地，并思考以下问题：

问题1：如果你到实验室中要制取一瓶氧气，要考虑哪些方面的问题？

       选择反应物

       如何控制反应条件

       确定发生装置

       确定收集装置

       审查是否安全、环保

【提问】若在实验室中有下列药品：

①水(H2O) 、②二氧化碳(CO2)、③食盐(NaCl)、④高锰酸钾(KMnO4)、⑤过氧化氢( H2O2) 、⑥甲烷(CH4)

你认为哪些物质能作为实验室制取氧气的反应物？依据是什么？

         ①、②、④、⑤

         依据：因为这些物质都含有氧元素。

【提问】有了反应物，我们还应考虑的其他因素有哪些？

【过渡】某同学认为：实验室制取气体的化学反应，应考虑以下几方面的因素。

A.原料是否容易获得

B.实验条件是否容易控制

C.实验装置是否容易装配

D.实验操作是否安全可靠

【提问】你是否同意他的观点?  你还考虑了哪些因素？                                                                                                          

【总结】

       同意

       还需要考虑是否对环境造成污染、节约能源等。

【讲解】药品的介绍

         H2O水在通电的条件下能产生氧气，成本高，反应速度太慢。

         CO2是一种气体，不易放出氧气。

         KMnO4高锰酸钾是一种紫黑色的固体，在加热时能产生氧气，成本较高。受热迅速分解放出氧气，形成强的氧气流，有一定危险。而且原料消耗比较多，不经济。

         H2O2过氧化氢又称双氧水，是一种无色的液体，常温下就可生成氧气和水，价格低廉，反应速率较慢。

         KClO3氯酸钾是一种白色固体，加热时能产生氧气，如果混有可燃性杂质可能会发生爆炸。400℃时分解放出氧气，反应速度适中。但操作麻烦，还会产生副产物氯气(氯气有毒）。

【总结】综上所述，过氧化氢是制取氧气最好的药品，但是反应速率很慢。

【提问】有什么方法可以加速过氧化氢的分解吗？

【猜想】

         提高过氧化氢的浓度；

         提高温度；

         向溶液中加入某物质。

【演示实验】由教师演示教材88页的活动天地的实验——实验室制取氧气的方法。

【讲解】

         实验操作：

取两支相同的试管，编号为A、B，试管B中加入少量二氧化锰粉末。

分别向A、B试管中加入3~5 ml过氧化氢溶液，仔细观察是否有气泡产生以及产生的速率，将带火星的木条伸入试管的试管口，观察哪个能够复燃。

         实验现象：

         得出结论：最适合在实验室制取氧气的方法是：过氧化氢和二氧化锰。

【提问】思考：二氧化锰在反应中究竟起什么作用？

         实验操作：待B试管中不冒气泡后，再加入少量过氧化氢溶液，向试管中伸入带火星的木条，观察并记录现象。

         实验现象：有大量气泡生成，带火星的木条复燃。

【提问】二氧化锰在实验前后化学性质变了没有？

【总结】没变，只是加快了过氧化氢产生氧气的速率。

【过渡】若在实验前准确称出MnO2质量，实验后将MnO2回收、干燥、再称量，会发现它的质量不变，你对MnO2所起的作用有什么看法？

         结论：MnO2能加快H2O2分解，但它的质量在反应前后不变，说明它本身不分解。

【讲解】像二氧化锰这样能够改变其他物质的化学反应速率，本身的质量和化学性质在反应前后不变的物质叫做催化剂。

         特点：

一变：改变其他物质的化学反应速率（改变≠加快）

二不变：本身的质量和化学性质在化学反应前后不改变。

注意：

·       催化剂不能决定反应的发生和停止；

·       催化剂不能改变生成物的质量；

·       二氧化锰并不是在任何情况下都是催化剂。

【讲解】氧气的实验室制法:

(1) 药品：过氧化氢溶液(过氧化氢+水)、二氧化锰(黑色)

(2) 实验室制取氧气的反应原理

(3) 实验室制取氧气发生装置的选择

下图是制取气体常用的发生装置，若用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气，你选择 B 。

选择依据：反应物的状态与反应的条件。

【总结】固液常温型反应装置比较

(4) 收集装置的选择

【注意事项】

         排水法：

先将集气瓶中盛满水，用玻璃片盖住瓶口，然后倒立在水槽中。当导管口有连续而均匀的气泡冒出时，再把导管口伸入到装满水的集气瓶中，等瓶里的水排完以后，在水里用玻璃片盖住瓶口，把集气瓶移出水槽，正放在桌面上。

         向上排空气法：导管要伸到集气瓶底部。

【提问】如何验证氧气已经充满集气了？

【总结】检验方法：

将一根带火星的木条放到瓶口，若带火星木条复燃说明氧气已集满。

(5) 实验步骤

         组：组装仪器

         查：检查装置的气密性

         装：向反应容器中装入固体药品

         塞：塞紧双孔胶塞

         滴：向反应容器中滴加过氧化氢溶液

         收：收集气体

         验：验满

倾听，回顾学过的内容

记录笔记，倾听

分组讨论，阅读教材87页并思考所给问题。

倾听，记录笔记

思考

思考，

倾听，记录笔记

倾听，记录笔记

记录结论

分组讨论，同时结合教材得出结论

观看教师演示实验同时记录实验中的注意事项

记录实验现象

记录实验结论

思考，分组讨论

观看验证实验

倾听，思考

倾听，记录

倾听，记录

倾听

记录笔记

阅读小资料

思考如何选择气体收集装置。

记录收集气体方法中的注意事项。

倾听，记录笔记

记录实验步骤中关键字

帮助学生复习所学过的内容。

通过分析2种方法的弊端，引导学生去探索制取氧气的其他方法。

逐步引导学生思考实验室制取气体需要考虑的内容。

培养学生对问题全面思考的能力。

通过分析上述选择的药品的利与弊，从理论上得出实验室纸制取氧气所需药品。

引导学生思考如何能加快反应速率、高效的收集到氧气。

通过实验验证理论分析得到的实验室制取药品的真伪性，培养学生严谨的科学态度。

从上述实验中引导学生思考为什么加入二氧化锰就能加快反应速率，二氧化锰在实验中究竟起到什么作用？培养学生发现问题的能力和全面思考问题的能力。

分析催化剂的特点和总结注意事项。

引导学生根据反应的状态和反应条件来选择所需要的实验装置。

分析固液常温型反应装置的优缺点，让学生熟记固液常温型反应装置。

通过小资料卡片介绍氧气的性质，引导学生思考如何选择气体收集装置。

通过总结整个实验步骤和关键字来加强学生对该实验的理解和记忆。

环节三拓展延伸

【展示】形形色色的催化剂

观看

拓展学生的知识面，培养学生的学科素养。

随堂作业

PPT展示

做题

通过习题巩固本节所学知识。

环节四

课堂小结

展示PPT页。

倾听并理解。

帮助学生梳理本节知识，便于学生记忆。