初中化学人教版九年级上册第二单元 我们周围的空气课题3 制取氧气教案

课题3　制取氧气

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新物质的方法。

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。

重点

氧气的制法和实验操作。

难点

催化剂的概念、作用和实验装置。

一、创设情境，导入新课

在上一节课中，我们学习了氧气的性质，你能说出氧气有哪些用途吗？

既然氧气有那么重要的用途，那我们怎样才能制取氧气呢？这一节课我们就这个问题来进行学习和探究。

二、合作交流，探究新知

在实验室里，常采用什么方法制取氧气？

板书：实验室制取氧气：(1)加热高锰酸钾；(2)分解过氧化氢溶液；(3)加热氯酸钾。

1．加热高锰酸钾制取氧气 

实验原理：高锰酸钾分解制取氧气

高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气

观察课本P37图2－14，回答下列问题：

(1)在图中，使用了哪些仪器？

(2)此装置适合于用哪种状态的物质来制取氧气？ 

(3)哪部分是气体发生装置，哪部分是气体收集装置？ 

讨论交流：阅读课本P45～46，与小组成员讨论解决以下问题。

(1)加入药品之前，首先要检查装置的气密性，气密性良好，实验方可进行。如何检验装置气密性？

(用手握试管，如果导管口有气泡冒出，则气密性良好)

(2)用高锰酸钾制氧气，为什么在试管口要塞一团棉花？

(为了防止加热时高锰酸钾粉末进入导管)

(3)试管口为什么要略向下倾斜？

(为了防止冷凝水倒流至试管底，炸裂试管)

(4)先对试管进行预热，然后对准有药品的部位集中加热，否则会产生什么后果。

(试管炸裂)

(5)说出实验室可以利用什么方法收集氧气？它们是利用了氧气的什么性质？

(排水法收集：气体不易溶于水；向上排空气法：密度比空气大)

(6)导管口开始有气泡放出时，不宜立即收集，为什么？什么时候开始收集？

(那是导管里的空气，收集的气体不纯；当气泡连续并比较均匀地放出时开始收集)

(7)用什么方法收集氧气时需要验满？如何验满？

(排气法，用带火星的木条伸到瓶口验满)

(8)实验结束时，先把导管移出水面，然后再熄灭酒精灯。如果先熄灭酒精灯，可能会造成什么后果？

(水槽内的水倒流，从而使试管炸裂)

归纳小结：

实验步骤：①连接装置并检查装置气密性；

②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，将导管伸入水槽；

③根据酒精灯高度固定好试管，试管口略向下；

④点燃酒精灯；

⑤待导管口的气泡连续均匀放出时，开始收集。当集气瓶口出现大气泡时，证明气体已集满，在水面下盖好玻璃片，将集气瓶取出，正立于桌面上；

⑥将导管撤离水槽；

⑦熄灭酒精灯，停止加热。

概括为：查、装、定、点、收、离、熄

注意事项：①用酒精灯外焰加热；

②药品平铺试管底部；

③铁夹夹持试管三分之一处固定；

 ④试管口略向下倾斜；

⑤试管口放棉花团；

⑥待导管口的气泡连续均匀放出时，开始收集；

⑦先撤导管，后熄灭酒精灯。

2．用过氧化氢溶液制取氧气

实验原理：过氧化氢水＋氧气

演示：在小试管中加入二氧化锰，滴入几滴过氧化氢溶液，要得到并收集氧气需增加什么仪器？可以用哪些容器替代试管作反应的容器？

(需增加带导管的单孔橡皮塞，可以用锥形瓶、广口瓶、烧瓶替代试管。)

展示：锥形瓶、广口瓶、烧瓶

讨论：若要持续添加过氧化氢溶液，应增加什么仪器？若要控制反应的速率应该用什么仪器，长颈漏斗还是分液漏斗？

(若要持续添加过氧化氢溶液，应增加长颈漏斗或者分液漏斗；若要控制反应的速率应该用分液漏斗。)

展示：三套过氧化氢制取氧气的发生装置

引导学生比较三套装置的优缺点

设问：如果以高锰酸钾为原料制取氧气，用上面的装置可以吗？若不行你将进行怎样的改动？

实验：(1)分别用酒精灯同时加热过氧化氢溶液和二氧化锰。片刻后用带火星木条伸入试管口，观察现象。

(过氧化氢溶液是无色透明液体，二氧化锰是黑色粉末。过氧化氢溶液加热后产生少量气体，使带火星木条复燃。同时加热的二氧化锰不产生气体，带火星木条没有变化。)

(2)将试管内的二氧化锰倒入过氧化氢溶液中，把带火星木条伸到管口内观察现象。

(过氧化氢溶液中加入二氧化锰后迅速产生大量气体，带火星木条复燃。)

(3)待试管内不再产生气体时再加入过氧化氢溶液，把带火星木条伸入管口内观察。

(试管内迅速产生大量气体，带火星木条复燃。)

讨论：二氧化锰在反应中起什么作用？本身的质量和化学性质有无变化。

(二氧化锰可以加快过氧化氢溶液的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都不发生变化。)

这个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化学反应前后都没有改变的物质叫做催化剂(又叫触媒)。二氧化锰即为催化剂，催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。

3．用加热氯酸钾和二氧化锰的方法制取氧气

除了不用在试管口放棉花团之外，其他均与用高锰酸钾制氧气的步骤一样。

实验原理：氯酸钾氯化钾＋氧气

讨论：上述制取氧气的三个反应中，有什么特点？

都是由一种物质，分解成了两种或者两种以上的物质。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。

学习课本P40资料卡片“工业上如何大量制取氧气”，是利用空气中液态氮的沸点比液态氧的沸点低，将空气中氧气和氮气分离，是物理变化。

三、练习设计

《探究在线·高效课堂》“基础在线”部分。

四、课堂小结

本节课你学到并掌握了哪些知识，有哪些收获？

五、布置作业

《探究在线·高效课堂》“能力在线”部分。