2018-2019学年九年级化学上册第二单元我们周围的空气课题3制取氧气教案 新人教版.doc

课题3 制取氧气本课题是实验室制取氧气的反应。课本首先讲述了用加热高锰酸钾的方法制取氧气，接着再讲用过氧化氢来制取氧气，同时介绍催化剂和催化作用，催化作用虽不是重点，但却是教学的难点。再通过介绍实验室加热氯酸钾和二氧化锰来制取氧气的方法，对比化合反应提出了分解反应的概念。在这部分教学中，要使学生知道实验室如何制取氧气，同时了解几个重要的概念。为了拓展学生视野，丰富学生的课外知识，教材还特意介绍了工业上如何大量制取氧气。 课题制取氧气课型新授课教学目标知识与技能1.了解实验室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.认识催化剂和催化作用。3.认识分解反应。过程与方法1.学会边实验、边讨论的方法，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。2.学习运用观察、实验等方法获取信息，从而提高对实验进行分析、思考的能力。情感、态度与价值观1.保持对化学实验的浓厚兴趣，从而激发学生学习化学的自觉性和积极性。2.逐步认知用实验去验证化学理论，从而知道化学是一门以实验为基础的课程，学化学离不开做实验。养成实事求是，严肃认真的科学态度和良好的实验习惯。教学重点1.催化剂和分解反应的概念。2.实验室制取氧气的原理和主要方法。教学难点催化剂的概念以及探究催化剂的方法。教具准备5的过氧化氢溶液、二氧化锰、氯酸钾、高锰酸钾。仪器：大试管(5支)、木条、酒精灯、棉花、塞子(带导管)、集气瓶(2个)、毛玻璃片、水槽、铁架台、火柴。课前预习1.实验室制取氧气的原理(用文字表达式);备课笔记易错提醒：不易溶于水并不是不溶于水，只是溶解的量较少而已。课前预习2.催化剂是指在化学反应里能改变其他物质的反应速率，而本身的质量和化学性质在化学反应前后不发生改变的物质。3.分解反应是指由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。新课导入氧气是我们日常生活中不可缺少的物质，它具有广泛的用途，如急救病人、电氧焊、炼钢等都需要较为纯净的氧气，如何制取氧气？这节课我们就来学习氧气的制取。进行新课知识点1实验室制取氧气1.高锰酸钾制氧气演示实验将高锰酸钾放入小试管中加热，用带火星的小木条检验。讲述高锰酸钾具有杀菌消毒的作用，医院里常用作消毒剂。俗称“PP”粉，实验证明高锰酸钾受热可产生氧气，同时生成锰酸钾和二氧化锰。板书高锰酸钾加热锰酸钾+二氧化锰+氧气2.分解过氧化氢溶液制取氧气演示实验时要引导学生认真观察并进行思考。（1）在试管中加入5 mL 5的过氧化氢溶液，不用加热，把带火星的木条伸入试管，观察木条是否复燃？（2）微微加热装有过氧化氢溶液的试管，有什么现象发生？把带火星的木条伸入试管，观察发生的现象。（3）在另一支试管中加入5 mL 5的过氧化氢溶液，并加入少量二氧化锰，把带火星的木条伸入试管，观察发生的现象。 实验现象（1）不加热过氧化氢溶液时，带火星的木条不能复燃，说明没有氧气放出。（2）加热过氧化氢溶液时，带火星的木条复燃，说明过氧化氢溶液受热时能产生氧气。（3）不加热，但在过氧化氢溶液中加入二氧化锰时，带有火星的木条复燃，说明在常温下过氧化氢溶液遇到二氧化锰时会产生氧气。讲解二氧化锰既不是反应物也不是生成物，只是一种催化剂，催化剂应算作一个反应条件，所以二氧化锰应写在箭头的上方。 3.加热氯酸钾制取氧气展示样品观察氯酸钾、二氧化锰的颜色、状态并描述。演示将氯酸钾和二氧化锰混合后放入小试管中加热，用带火星的小木条检验。小结实验说明氯酸钾和二氧化锰的混合物加热产生氧气，同时产生氯化钾，二氧化锰是这个反应的催化剂。备课笔记易错提醒：用高锰酸钾制氧气时，要在试管口放一团棉花，以防止高锰酸钾粉末被氧气流吹入导管，造成堵塞。进行新课讨论分析上述三个制取氧气的反应，它们有什么共同特征？与化合反应有什么不同？知识点2 催化剂和催化作用思考过氧化氢溶液与二氧化锰反应时，二氧化锰是不是一种反应物？如果是，为什么没有二氧化锰，加热过氧化氢同样也能产生氧气？ 提问什么叫反应物？一个化学反应发生的时候，是不是某一种反应物可以有也可以无呢？回答参加反应的物质叫反应物。不是，必须有。讲解任何一个化学反应发生的时候，反应物必须存在。而在用过氧化氢溶液制取氧气这个实验中，有二氧化锰不加热即可产生氧气，没有二氧化锰加热过氧化氢溶液也能产生氧气，可见二氧化锰不是一种必须有的物质，它也就不是一种反应物。思考二氧化锰到底是一种什么物质？它在这里起什么作用？师为了回答大家这个问题，我们再来做一个实验进行探讨，大家注意观察现象并进行思考。待实验的试管中没有气泡时，重新加入过氧化氢溶液，观察发生的现象。现象本已不产生气泡的试管，重新加入过氧化氢溶液不进行加热，仍有气泡产生，用带火星的木条进行检验，带火星的木条能够复燃，说明产生的气体还是氧气。说明此实验可以重复多次进行。提问这种现象说明什么？回答说明在用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时，二氧化锰可以重复使用。讲解既然二氧化锰可以重复使用，说明在反应前后它的化学性质没有改变，那么它的质量有没有改变呢？科学家们经过精确的实验，得出了“二氧化锰在反应前后质量未变”的结论。设问他们是怎样得出这个结论的呢？学生看书回答在实验前用精密的天平称量二氧化锰的质量，实验后把二氧化锰洗净、干燥，再称量，比较反应前后二氧化锰质量，发现没有变化。设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？谈谈你的看法。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。师回答得很好，化学上我们把二氧化锰这种改变化学反应速率的作用叫催化作用，而把能起催化作用的物质叫该反应的催化剂。如二氧化锰就是过氧化氢分解反应的催化剂。讲解并板书（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。备课笔记规律总结：在实验中，为了防止集气瓶底部炸裂，可在瓶底加少量水或细沙，但若产生一些有害气体，则只能在瓶底加入水等能吸收有害气体的液体，以防止污染空气和对人体造成危害。进行新课问题在用过氧化氢溶液制取氧气的实验中，二氧化锰这种催化剂起了加快化学反应速率的作用，是不是所有化学反应的速率都需要加快？所有的催化剂都起加快反应速率的作用呢？教师引导学生讨论不是所有的化学反应速率都需要加快，如钢铁的生锈，食物的变质，我们就希望它发生得越慢越好。设问是不是催化剂就只能加快化学反应的速率呢？它能不能减慢化学反应的速率？教师引导学生思考讲解事实上，为了加快化学反应的进行我们使用催化剂，而为了减缓反应的进行我们也使用催化剂。如在橡胶制品中常加入一些催化剂以减缓橡胶的老化速度；食用油脂里加入一些催化剂可以有效地防止酸败。所以催化剂的概念中说催化剂能“改变”其他物质的化学反应速率，而不是片面地说成“加快”。小结在理解催化剂概念时，还应注意以下几点：(1)“一变”是指催化剂能改变其他物质的化学反应速率，这里“改变”包括加快和减慢，也就是有时用催化剂是为了加快反应速率，有时是用它减慢反应速率。(2)“两不变”是指催化剂的质量和化学性质在化学反应的前后没有改变。因为催化剂参与了化学反应，在反应过程中其性质可能改变，所以只能说催化剂的化学性质在化学反应前后没有改变。(3)在某个化学反应中，可以选择不同的物质作为催化剂，如在用过氧化氢溶液制取氧气的实验中，既可以选择二氧化锰作催化剂，也可以选择氧化铁、硫酸铜溶液作催化剂。(4)催化剂只能改变化学反应速率，不能增加或减少生成物的质量。对于某些化学反应，没有催化剂，并不意味该反应不能发生，只是反应速率较小。知识点3 分解反应讲解化学上，我们把这种由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应叫做分解反应。板书分解反应：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。提问化合反应可表示为AB+C，那么分解反应该如何表示呢？回答分解反应可表示为CAB+。总结简单地讲，化合反应的特点是“多变一”，分解反应的特点是“一变多”。说明分解反应和化合反应一样，都是化学反应中的常见类型，我们以后还会经常遇到。教师引导学生讨论世界上的物质千千万万，如果我们一种一种地去学，穷尽我们的毕生之力是否能学完呢？学生不能。承接若我们采用分类的方法来学，就简单得多了，它可以起到事半功倍的效果。备课笔记归纳总结：分解反应和化合反应都属于基本反应类型，分解反应的特点是“一变多”，化合反应的特点是“多变一”。进行新课提问大家回顾一下，前面我们学到过哪些有关分类的方法？回答按照物质的成分可以把物质分为纯净物和混合物，按照反应物和生成物的种类可以把化学反应分为化合反应和分解反应等等。小结利用分类的方法来学习化学，这也是我们所走的一条捷径，今后我们还将分类学习更多的化学知识。所以遇到一些相关知识时，大家要注意进行归类。教学板书课题3 制取氧气1.加热高锰酸钾制取氧气高锰酸钾加热锰酸钾二氧化锰氧气2.分解过氧化氢溶液制取氧气（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。3.加热氯酸钾制取氧气4.分解反应分解反应：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。特点：一变多。表示：ABAB+。课堂小结通过本节课的学习我们知道，实验室制取氧气通常用分解过氧化氢溶液、加热氯酸钾或加热高锰酸钾三种方法。二氧化锰在过氧化氢溶液和加热氯酸钾制取氧气的反应中作催化剂，了解了催化剂的概念和特点。通过对比化合反应，又认识了分解反应，同时还初步感悟了用分类的方法，对比的方法学习化学。教材习题解答练习与应用（P41）1.填写下表，比较三个反应的异同。 2.选择题（1）下列反应属于分解反应的是（C）。（2）下列说法中不正确的是（B）。A.在过氧化氢溶液的分解反应中，二氧化锰起催化作用备课笔记知识拓展：1.气体发生装置的选择依据：（1）反应物（药品）的状态（如固体和固体、固体和液体、液体和液体）；（2）反应条件（如常温、加热等）。2.气体收集装置的选择依据：（1）气体的密度（比空气大或比空气小）；（2）气体的溶解性（能否溶于水）；（3）气体能否与水发生反应；（4）气体能否与空气成分发生反应。易错提醒：“加热”与“点燃”的区别：点燃和加热都是化学反应的常见条件。“加热”是热源自始至终为反应提供热量，一旦撤掉热源，反应就会停止；“点燃”是可燃物燃烧后，就不必再提供热源。教材习题解答B.氧气的化学性质很活泼，在常温下能与所有物质发生化学反应C.细铁丝在氧气里燃烧时，火星四射，生成黑色固体D.用排水法可以收集不易溶于水的气体（3）实验室用高锰酸钾制氧气的实验中，不需要使用的一组仪器是（A）。A.烧杯、玻璃棒 B.大试管、集气瓶C.酒精灯、铁架台 D.导管、单孔塞（4）下列有关催化剂的说法正确的是（D）。A.在化学反应后其质量减小B.在化学反应后其化学性质发生了变化C.在化学反应后其质量增加D.催化剂能改变化学反应速率3.在做“物质在盛有氧气的集气瓶中燃烧”的实验时，常常要在集气瓶里预先加少量水，试推测对不同物质来说，这样做的目的各是什么，是不是可以用少量细沙来代替水？解：在集气瓶里预先加少量水，一可以防止燃烧产物落下时炸裂集气瓶；二可以用水来溶解吸收产物。如硫的燃烧产物有强烈的刺激性气味，污染空气，二氧化硫可溶于水，加水就减少了污染物的扩散。所以硫燃烧时，不宜用细沙代替水，而铁丝、木炭燃烧时，在集气瓶中用细沙代替水是可以的。4.利用下列所示仪器、药品(及其他必要物品)进行实验并探究。(1)“把二氧化锰加入装有过氧化氢溶液的试管中”与“把过氧化氢溶液缓缓加入盛有少量二氧化锰的试管中”的实验现象是否相同？哪种方法可以得到平稳的氧气流？(2)设计制取氧气和试验其性质的实验方案(下表可供参考，你也可以利用一些其他代用品自行设计其他方案)，征得教师同意后实施你的方案，实验后进行小结。解：（1）实验现象不相同，把过氧化氢溶液缓缓加入盛有少量二氧化锰的试管中可以得到平稳的氧气流。（2）仪器、药品注射器、试管、水槽、玻璃片、带导管的橡皮塞、木炭、澄清的石灰水、火柴、坩埚钳、酒精灯、过氧化氢溶液、红砖粉末。备课笔记教材习题解答方案(见下图)步骤 先检查装置的气密性，将水槽内集气瓶盛满水，倒放于水槽中，再将红砖粉末放在试管里，塞好带导管的橡皮塞，用注射器向内逐滴加入过氧化氢溶液，待气泡连续均匀时，开始收集，收集一瓶氧气后，取出正放在实验台上，用坩埚钳将木炭在酒精灯上烧至红热，插入盛有氧气的集气瓶，观察现象，注入澄清的石灰水，振荡再观察现象。结论 红砖粉末也可作过氧化氢溶液的催化剂，氧气不易溶于水，能支持燃烧。难题解答例1从安全、环保、节能、简便等方面考虑，实验室制取氧气的最佳方法是（ ）【解析】通电使水分解的方法，要消耗电能，且操作复杂，不安全；加热高锰酸钾或氯酸钾分解也要消耗能源，而且操作复杂，其反应后的剩余固体处理不当，还会造成环境的污染；而过氧化氢在二氧化锰的催化作用下，常温下就可分解出氧气，其另一种生成物为水，不污染环境。【答案】D例2下列关于催化剂的说法中，正确的是（ ）A加入催化剂能使反应速率加快B不使用催化剂，物质就不能发生化学反应C使用催化剂可以增加生成物的质量D使用催化剂能改变化学反应的速率【解析】催化剂的作用是“改变”化学反应的速率，“改变”既包括“加快”，又包括“减慢”，所以D正确，A错误；催化剂不能决定化学反应是否发生，它只能改变化学反应的速率，对生成物的质量没有影响，故B、C都错误。故正确答案为D。【答案】D备课笔记课堂拓展：实验室制取氧气是制取实验时所需的少量氧气，它属于化学变化；而工业上制取氧气则是大量制取氧气，利用分离液态空气的方法，原料来源广泛，所制得的氧气价格较低，它属于物理变化。方法点拨：催化剂的特点是改变其他物质的化学反应速率，其本身的质量、化学性质在化学反应前后不变。布置作业：完成本课时对应练习，并提醒学生预习下一节的内容。教学反思由于过氧化氢溶液分解制取氧气时，需要用二氧化锰做催化剂，因此在这里介绍催化剂和催化作用。催化理论是一个难度较大的课题，在此只能根据实验的表面现象作些简单的介绍，使学生了解催化剂和催化作用。当然催化剂在生产和科学研究中具有广泛应用，生物活体中的酶也是一种生物催化剂。学习这些可以激发学生学习化学的自觉性和积极性。在本课题的习题中安排了一道习题，延续这个实验，让学生探索有没有其他物质能代替二氧化锰做催化剂，并用一些新的方法制取氧气。这样的习题有利于培养学生创造能力。教学过程中老师的疑问：教师点评和总结：备课笔记