43实验室制备氧气教案

4.3 氧气（第1课时）教案教学内容【引入】师：同学们，今天我有幸来到岷江东路学校，特意为大家带来一瓶有趣的气体，你想知道它是什么气体吗？如果大家表现好，课后我将送给大家一瓶。（停顿、准备下面实验） 将带火星的木条伸入集气瓶中，你会看到生：喔师：带火星的木条生：燃起来了师：请问这种气体是生：氧气师：你想知道怎样获得氧气吗？（停顿）今天就让我们一起学习氧气的实验室制法。 师：请同学们把书翻到87页（同时板书，边说边写）【板书】4.3 氧气 第一课时 氧气的实验室制法【过度】师：假设现在我们一起到了实验室，准备实验室制取氧气，首先需要我为你提供哪些物质上的帮助呢？ 生：需要反应物（药品） 师：根据你的需要，我为你提供了下面的几种药品。你认为这些药品中有没有你不需要的？ 生：（回答不正确） 师：俗话说，巧妇难为无米之炊，没有米，怎样做饭呢？实验室制备氧气，你需要我可以为你提供什么呢？ （重复）【学生活动1】 PPT：你认为下列哪些物质不能作为实验室制取氧气的反应物？依据是什么？水（H2O）、二氧化碳（CO2）、氯化钠（NaCl）、高锰酸钾（KMnO4） 、过氧化氢（H2O2） 甲 烷（CH4）师：请前后四位同学以小组为单位进行讨论。【学生讨论活动】【教师巡查】师：同学们（停顿）讨论有结果了吗？哪位同学能将你们小组的结果和大家伙分享一下。（生举手）（或启发，说错也没关系）师：我们请这个小组的同学发言。生：我们小组认为，氯化钠不能用于制备氧气。 师：为什么认为是氯化钠呢？ （1）生：因为氯化钠中没有氧元素。（2）生：（答错） 师：同学们请思考，氧气中有什么元素组成的呢？（生回答）而反应前后元素的种类不会发生改变，反应物中就应该有什么元素呢？ 生：氧元素师：氯化钠有吗？ 生：没有师：很好，请坐！请让我们为这个小组的正确回答和这位同学的勇敢鼓掌！正如刚才这位同学所说，“化学反应前后元素的种类不会发生改变”。其他的5种都可以吗？ 生：甲烷生：（一个错误的结果） 师：好的，请坐！其他小组还有不同意见的吗？ （重复）（若沉默）看来同学们对，“化学反应前后元素的种类不会发生改变”还没有掌握。既然要产生氧气，氧气中有什么元素组成的呢？（生回答）而反应前后元素的种类不会发生改变，反应物中就应该有什么元素呢？（生回答）那么同学们再看，这几种物质哪些不能作为制备氧气的反应物？（重复）师：很好，剩余的这几种物质都可以用于制取氧气。但是，二氧化碳、水受反应条件的限制，不宜用于实验室制取氧气。而通常采用高锰酸钾、过氧化氢。【过度】师：现在确定了反应物，就能否开始制取氧气呢？（停顿，学生可能会有不同的观点）现在你们之中有位同学他有不同的见解，认为实验室制取氧气除了考虑采用何种反应物，还应考虑下面这些问题。【学生活动2】（PPT：某些同学认为：确定实验室制取气体的化学反应，应考虑以下几方面因素。你是否同意他的观点？你还考虑到了哪些因素？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.实验条件是否安全可靠 ）师：有的同学认为确定实验室制取气体的化学反应，应考虑以下几方面因素。第一.原料是否容易获得第二.实验条件是否容易控制 第三.实验装置是否容易装配 第四.实验条件是否安全可靠你同意他的观点吗？（生：同意）师：你觉得还需要考虑其他的一些因素吗？（停顿）生：不清楚。师：那我还能为你提供什么具体的帮助才能制得氧气？（等待一点时间）生：（回答）你要告诉我应该怎样做？ 师：喔，原来你还不清楚每一步具体应该做些什么。如果为你提供实验的具体步骤，你有信心自己制得氧气了吗？ 生：（沉默） 师：为同学仅提供以上药品，你就能制得氧气吗？如果有米，就能做饭吗？ 生：不能，还需要实验器材、实验装置、实验步骤 师：这些问题我们将随后为大家解答。【过度】师：今天我们就用过氧化氢和二氧化锰制取氧气。额？（疑问）为什么要加入二氧化锰呢？我们通过对比实验进行说明。请两位同学为大家完成演示实验，认真观察，填写实验现象。取一支试管，加入35mL过氧化氢溶液，请仔细观察试管内是否有气泡产生。 （准备：三类过氧化氢溶液，1学生用较浓，1瓶2教师用适中用于实验2，3教师用适宜用于实验3制取氧气两套制取装置，1检验装置气密性，2制取红墨水用于检验装置气密性2支试管1学生用1支（经过特殊处理）2教师用1支水槽1个、催化剂1瓶、药匙1个、酒精灯1个、火柴、长木条、试管架1个、小废液缸1个、止水夹1个、红墨水、大烧杯1个、小烧杯）（PPT）【演示实验1】取一支试管，加入35mL过氧化氢溶液，观察。 将带火星的木条伸入试管的管口，观察现象。师：同学们，请将你们所观察到的实验现象填写在学案上，哪位同学能代表你们小组和大家伙分享一下。（点学生）你们小组观察到了什么？生：有气泡产生，产生气泡的速率较慢，带火星的木条不复燃 师：恩，（微笑）其他小组有不同的意见吗？生：（沉默）（或没有） 师：请用掌声感谢这个小组与我们分享自己的成果，其他小组下面还有机会展示自己。【过度】师：请同学们再看一个演示实验。（PPT）【演示实验】另取一支试管，加35mL过氧化氢溶液，再加入少量二氧化锰，观察。然后迅速地将带火星的木条伸入试管的管口，观察现象。 师：我们另取一支试管，加入35mL过氧化氢溶液，然后（停顿，准备二氧化锰）继续加入二氧化锰，你会观察到 生：（不同的回答） 师：（看学生，微笑）有气泡产生吗？ 生：有 师：（疑问）产生气泡快吗？ 生：快师：（准备带火星的木条）同样，将带火星的木条伸入试管中，你会观察到生：带火星的木条复燃师：刚才的两个实验有不同的实验现象，下面采取成语接龙的形式，我们共同完成下表，也请同学填写在学案上。（PPT）分组实验演示实验是否加入二氧化锰是否有气泡产生产生气泡的速率（较快/较慢）带火星的木条情况（复燃/不复燃）（收拾仪器） 师：对于加入二氧化锰，和没有加入二氧化锰的方法，你更愿意选择哪一种方法用于收集几瓶氧气？ 生：加入二氧化锰的方法 师：为什么？ 生：加入二氧化锰的速率更快 师：其实，二氧化锰在这个反应中所扮演的角（jue）色是催化剂（语速降低），什么又是催化剂呢？请同学们在书上88页勾画上。 （生勾画） 师：催化剂能够改变的是（停顿，学生回答，反应速率）而什么没有发生改变（停顿，学生回答，质量和化学性质） （PPT）催化剂 一变：改变其他物质的化学反应速率二不变：本身的质量和化学性质没有发生变化 师：这就是作为催化剂必须满足的条件！ 师：如果现在你要判断一种物质在某一反应中是否是催化剂，需要满足哪几个条件？（教师举手，提醒学生举手） （教师引导“一变停顿二不变停顿”，学生答）生：能改变其他物质的化学反应速率，但本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化。师：除了二氧化锰可以作为催化剂外，书上89页“多识一点”还提到了形形色色的催化剂，我们快速的阅读。（1分钟）师：针对不同的化学反应是不是只有二氧化锰可以作为催化剂？生：不是。师：针对各种各样的化学反应，还有（停顿）生：还有形形色色的催化剂。师：二氧化锰只是众多催化剂中的一种，而不是全部。师：知道了催化剂，我们将过氧化氢和二氧化锰反应的实验原理书写，反应物是（停顿，生答，过氧化氢）二氧化锰作为反应的条件，所以写在（停顿，缓慢）短线上，生成物是（停顿，缓慢）水和氧气。化学式，过氧化氢H2O2，所以俗称为双氧水，水H2O，氧气O2 【板书】一、实验原理 过氧化氢 二氧化锰 水 + 氧气 H2O2 MnO2 H2O + O2（过度）师：实验药品选择过氧化氢和二氧化锰，实验原理也已经清楚，在开始实验之前，你是否还需要什么帮助？（学生思考，可抽学生回答）生：实验装置（若回答错误）师：你现在要做饭，除了米，还需要（停顿，生答锅）你是否需要我为你提供一套实验装置呢？ 生：需要 师：很好，请坐（注意请坐的手势！） 【板书】二、实验装置（PPT）【实验探究三】实验室通常用下图所示装置制取氧气。（图） 师：由于过氧化氢为液体，二氧化锰为固体，所以为你提供如图所示的装置进行实验。（从左到右，从上到下地介绍仪器名称），左边这一部分为反应装置 【板书】反应装置右边这一部分为排水集气装置，它只是收集装置中的一种，以后还会陆续学到其他有关收集装置。【板书】收集装置：排水集气装置等 师：万事俱备只欠东风，这股东风就是实验的具体操作步骤！ 【板书】三、实验步骤 师：前面我们学到，有关气体的实验，你首先应该检查装置的 生：气密性 【板书】1.检查装置的气密性 师：我们学习了如何检验这套装置的气密性， （请学生回答，再补充）将导管的一端放入水中，双手紧握试管，如果观察到有气泡的产生则装置的气密性良好。而对于这套装置，它的气密性怎样检查呢？（停顿、生思） 师：（演示）关闭止水夹，从分液漏斗中倒入水（红墨水），为了便于后排的同学观察，事先在水中加入几滴红墨水，请同学们观察水是否能够一直源源不断注入锥形瓶中？（演示结束，分液漏斗中有一段水柱） 生：不能 师：能否以此说明装置的气密性良好呢？ 生：（不同的回答） 师：如果止水夹这里漏气，（演示、生观察）那么 生：喔 师：所以这样能够证明此装置气密性良好。请书写在学案上。 （PPT）装置气密性的检查（有分液漏斗） 先用止水夹夹住导管，然后由分液漏斗向锥形瓶中加入水，如果在分液漏斗中能够形成一段水柱，则装置的气密性良好。 师：整个装置气密性良好，紧接着你就应该向装置中加入药品。过氧化氢溶液（停顿、拉长）加在分液漏斗中，二氧化锰固体（停顿、拉长）加在锥形瓶中。对于有固体，有液体的实验，我们应该先加后加（生答，板书） 【板书】2.加药品（先固后液） 师：分液漏斗上开关的打开与关闭，就可以控制反应的进行与停止，但是刚才的演示实验也看到了，只要二氧化锰和双氧水一经接触就会发生反应，其反应的速率很 生：快 师：根本无法叫Stop，反应给我停止（调侃）所以在开始实验之前，你是否应该为我们排水集气做好准备呢？ 生：（肯定） 师：用小烧杯将集气瓶中的水注满，用毛玻片粗糙的一面平推过去，然后将集气瓶倒立于水槽中。 师：已经做好准备，将导管放入水槽中，打开分液漏斗开关，（演示）观察到现在已经有气泡产生，我们是否能够立马收集气体呢？ 生：不行 师：因为原来锥形瓶的上方还有（生答，空气）的存在，所以应该等到气泡连续、均匀的产生时，才能开始收集。 【板书】3.收集（气泡连续、均匀的产生） 师：我们请一位同学协助我，进行收集（举手）我们请这位同学。 （师开关，生收集） 师：这个时候，我们看到气泡已经连续、均匀的产生，就可以开始收集。请将导管放在集气瓶瓶口，这个时候，仔细观察，你会看到集气瓶中的水被气体不断的挤出（等待）已经有气泡溢出时，是否收集满了？（生答，满了）（师操作，生看）用毛玻片粗糙的一面盖住，然后将集气瓶正立于桌面上。这就已经收集到一瓶氧气。 师：请用掌声感谢这位同学的配合（真诚、注视） 师：那这收集的是氧气吗？你还记得怎样检验氧气呢？ 生：用带火星的木条 （师实验） 【板书】四、氧气的检验 将带火星的木条伸入集气瓶中，若带火星的木条复燃，则是氧气。【拓展】师：除了可以用双氧水制备氧气，还可以用高锰酸钾、氯酸钾制备氧气（PPT）高锰酸钾、氯酸钾制备氧气的文字表达式师：反应物高锰酸钾、氯酸钾是固体，而反应条件为加热，所以选用这套固体加热的装置作为它们的发生装置。（PPT）两套装置【过度】师：过氧化氢溶液和二氧化锰固体，不加热制氧气，用右边这套发生装置。当我们制取气体时，应该选择哪一套发生装置呢？对反应物、反应条件有什么要求？ 生：（回答）师：很好，所以（PPT）选择发生装置的依据：反应物的状态、反应的条件 师：我们采用排水法收集氧气，氧气具有哪些性质才可以用排水法收集？（等待）（若没有不能回答，进一步追问）比如，是否能易溶于水，是否能与水反应？ 生：不能 师：所以（PPT）选择排水法收集装置的依据：不易溶于水，且不与水反应（PPT）【课堂实训】（略）【学生总结】师：通过对氧气的实验室制法的学习，你学到了什么？请你与大家交流。生：板书设计第三节 氧气第1课时 氧气的实验室制法一、实验原理 过氧化氢 二氧化锰 水 + 氧气 H2O2 MnO2 H2O + O2二、实验装置 反应装置收集装置：排水集气装置等三、实验步骤 1.检查装置的气密性2.加药品（先固后液）3.收集（气泡连续、均匀的产生）四、检验氧气 将带火星的木条伸入集气瓶中，若带火星的木条复燃，则是氧气。7