人教版九年級上冊化學(xué)第二單元-課題3 制取氧氣（第2課時）（教學(xué)設(shè)計）

第二單元《空氣和氧氣》教學(xué)設(shè)計課題3制取氧氣第2課時過氧化氫分解制取氧氣分解反應(yīng)課題3制取氧氣課時2授課年級初三課標(biāo)要求1.初步學(xué)習(xí)運用簡單的裝置和方法制取某些氣體。2.初步學(xué)習(xí)氧氣的實驗室制法，歸納實驗室制取氣體的一般思路與方法。3.學(xué)生必做實驗及實踐活動：氧氣的實驗室制取與性質(zhì)。4.了解化學(xué)反應(yīng)需要一定的條件，知道催化劑對化學(xué)反應(yīng)的重要作用。5.通過具體的實驗活動初步形成化學(xué)實驗探究的一般思路與方法，知道圍繞實驗?zāi)康拇_定實驗原理，選擇實驗儀器，組裝實驗裝置，設(shè)計實驗步驟，實施實驗并完成實驗記錄，基于實驗事實得出結(jié)論。教材分析氣體的制取是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)必須掌握的基本實驗技能。本課題的主要內(nèi)容分為兩部分，一是介紹實驗室制取氧氣，另一部分是通過探究“分解過氧化氫制氧氣的反應(yīng)中二氧化錳的作用”介紹催化劑的概念。催化理論是本課的難點，教材通過探究活動使學(xué)生了解催化劑和催化作用。在組織學(xué)生進行探究的過程中，注意引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察實驗現(xiàn)象并思考：不加二氧化錳時木條不復(fù)燃，加二氧化錳后木條復(fù)燃的原因，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實驗現(xiàn)象歸納概括出結(jié)論的歸納思維方法，引出催化劑的概念。通過討論過氧化氫溶液、高錳酸鉀分解的文字表達式引出分解反應(yīng)的概念，注意與化合反應(yīng)的要點作對照，找出二者的區(qū)別。學(xué)情分析學(xué)生之前已經(jīng)認(rèn)識了一些化學(xué)實驗常用儀器，學(xué)習(xí)了藥品取用、加熱、儀器連接、排水集氣等基本操作，學(xué)習(xí)了純凈物、混合物的概念、學(xué)習(xí)了氧氣的性質(zhì)和用途，可以說已經(jīng)具備了學(xué)習(xí)制取氧氣的知識基礎(chǔ)。本課是氣體制備的起始課，是學(xué)生對化學(xué)實驗基本操作的綜合應(yīng)用。教師在教學(xué)中要注重學(xué)生思維的引導(dǎo)，使學(xué)生從藥品選擇到實驗操作都形成規(guī)范的思路，為今后學(xué)習(xí)更多物質(zhì)的制備奠定基礎(chǔ)。教學(xué)目標(biāo)1．學(xué)習(xí)實驗室用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣的實驗裝置和實驗步驟。2．了解催化劑和催化作用，知道催化劑對化學(xué)反應(yīng)的重要作用；3．認(rèn)識分解反應(yīng)，并會判斷分解反應(yīng)。4．通過化學(xué)實驗探究二氧化錳在分解過氧化氫制氧氣中的作用，體會科學(xué)探究的一般思路。教學(xué)重、難點重點：1.過氧化氫制氧氣的原理、裝置及操作；2.分解反應(yīng)。難點：通過化學(xué)實驗探究二氧化錳在分解過氧化氫制氧氣中的作用，體會科學(xué)探究的一般思路。核心素養(yǎng)化學(xué)觀念：通過討論、分析實驗室用過氧化氫分解制取氧氣的方法，了解在一定條件下通過化學(xué)反應(yīng)可以實現(xiàn)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化?；瘜W(xué)思維：通過分析、歸納的思維過程推理出實驗室制取氧氣時選取的發(fā)生裝置和收集裝置，基于實驗活動形成氣體制取的一般思路和方法；通過化學(xué)實驗探究二氧化錳在過氧化氫分解制氧氣中的作用，體會科學(xué)探究的一般思路?？茖W(xué)探究與實踐：通過過氧化氫分解實驗，分析制取氣體過程中裝置的選取和實驗操作的注意事項等，發(fā)展學(xué)生確定實驗原理、選擇實驗儀器、組裝實驗裝置等化學(xué)實驗探究的能力；通過探究過氧化氫分解制氧氣的反應(yīng)中二氧化錳的作用，形成基于實驗進行證據(jù)推理，并得出結(jié)論的能力?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任：通過了解閔恩澤院士的主要成就，了解科學(xué)家對社會進步的貢獻，增強為實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興和推動社會進行而勤奮學(xué)習(xí)的責(zé)任感。通過了解催化劑的應(yīng)用和發(fā)展，對化學(xué)學(xué)科促進人類文明和社會可持續(xù)發(fā)展的重要價值具有積極的認(rèn)識。教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)活動設(shè)計意圖環(huán)節(jié)一、知識回顧【回顧】1.自然界、工業(yè)上和實驗室獲取氧氣的方法。2.實驗室通過高錳酸鉀分解制取氧氣的實驗原理、實驗裝置和實驗步驟。重點回顧實驗室用高錳酸鉀分解制取氧氣，為過氧化氫分解制氧氣奠定基礎(chǔ)。環(huán)節(jié)二、過氧化氫制取氧氣【資料展示】介紹過氧化氫?！局v解】實驗室制取氧氣的另一種方法是過氧化氫分解制氧氣。過氧化氫在實驗室一般以過氧化氫溶液的形式存在，是一種無色透明的液體，在醫(yī)療上可用于消毒防腐。在常溫下過氧化氫可以分解放出氧氣，水產(chǎn)用增氧劑就是利用了過氧化氫的這個性質(zhì)?！緦嶒炘怼窟^氧化氫水＋氧氣【補充】文字表達式中作為反應(yīng)條件的二氧化錳，是一種黑色的固體?！緦W(xué)生活動】根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件分析用過氧化氫制取氧氣的發(fā)生裝置。反應(yīng)物狀態(tài)液體反應(yīng)條件不加熱、固體二氧化錳【分析】發(fā)生裝置的確定與反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件有關(guān)，在用過氧化氫制氧氣時，反應(yīng)物為過氧化氫溶液，是一種液體，反應(yīng)條件為固體二氧化錳和不加熱，所以需要的反應(yīng)儀器是可以盛放液體和固體，同時能塞橡膠塞，以便氣體被導(dǎo)出，試管、錐形瓶都是合適的反應(yīng)儀器。如圖展示的為固液常溫型裝置，可以作為過氧化氫制氧氣的發(fā)生裝置?！狙a充】收集裝置的確定主要依據(jù)要收集氣體的密度、溶解性等。根據(jù)氧氣的性質(zhì)確定，可以用排水法或向上排空氣法收集?！緦W(xué)生活動】觀看教師演示實驗，總結(jié)用下圖制取氧氣的操作步驟?！究偨Y(jié)】1.連接儀器，檢查裝置的氣密性；2.向試管中加入二氧化錳后，再倒入過氧化氫溶液；3.待導(dǎo)管口有連續(xù)均勻氣泡冒出時開始收集；4.待集氣瓶中的水被完全排出，從瓶口向外冒氣泡時，說明已收集滿，將集氣瓶移出水槽，正放在桌面上，5.整理儀器?！局v解】實驗中需要注意，試管中的導(dǎo)管略微伸出橡膠塞即可，便于氣體排出。【拓展】實驗室用過氧化氫制氧氣還可以采用以下兩種裝置，都屬于固液常溫型裝置。其中可通過漏斗添加過氧化氫溶液，方便添加液體藥品。圖1中需要注意，將一定要將液體沒過管口，防止產(chǎn)生的氣體從管口逸出。圖2中的分液漏斗有活塞，可以通過控制活塞來控制液體的滴加速度和滴加量，以控制反應(yīng)速率。圖1圖2【對應(yīng)訓(xùn)練1】實驗空用過氧化氫制取氧氣的實驗中，不需要使用的一組儀器是（）A.鐵架臺、水槽B.試管、集氣瓶C.酒精燈、燒杯D.導(dǎo)管、單孔橡膠塞【對應(yīng)訓(xùn)練2】實驗室用過氧化氫溶液和二氧化錳的混合物制取氧氣，有關(guān)操作如下，正確的一項是（）A．先向錐形瓶內(nèi)倒入過氧化氫溶液，再放二氧化錳B．該裝置的優(yōu)點是可控制反應(yīng)速率C．將集滿氣體的集氣瓶正放在桌面上D．用帶火星木條伸入集氣瓶中驗滿【答案】1.C2.C【歸納】由兩種實驗室制取氧氣的方法可知，我們都是通過分析反應(yīng)原理來推斷實驗裝置，然后再進一步分析實驗操作。而由于兩個反應(yīng)的原理不同，所以其實驗裝置和操作步驟都不同。1.通過引導(dǎo)分析過氧化氫分解制取氧氣的反應(yīng)原理、發(fā)生裝置、收集裝置、實驗操作等，加深學(xué)生形成實驗室制取氣體的一般思路與方法。2.通過對比分析實驗室制取氧氣的兩種反應(yīng)原理、實驗裝置和操作的不同，使學(xué)生理解反應(yīng)原理對制取裝置和操作的決定性作用。環(huán)節(jié)三、催化劑【問題】在用過氧化氫制氧氣的反應(yīng)中，為什么需要二氧化錳作為反應(yīng)條件呢？它在反應(yīng)中起什么作用？【探究】分解過氧化氫制取氧氣的反應(yīng)中二氧化錳的作用?！驹O(shè)計實驗】1.取一支干凈的試管，加入5mL5%過氧化氫溶液，把帶火星的木條伸入試管，觀察現(xiàn)象。2.另取一支干凈的試管，加入少量二氧化錳，把帶火星的木條伸入試管，觀察現(xiàn)象。3.在第二支試管中加入5mL5%過氧化氫溶液，把帶火星的木條伸入試管，觀察現(xiàn)象。4.待上述試管中沒有現(xiàn)象發(fā)生時，重新加入過氧化氫溶液；把帶火星的木條伸入試管，觀察現(xiàn)象。待試管中又沒有現(xiàn)象發(fā)生時，再重復(fù)上述操作，觀察現(xiàn)象。【學(xué)生活動】觀看實驗視頻或教師演示實驗，觀察并分析實驗現(xiàn)象?！緦嶒灛F(xiàn)象并分析】實驗編號現(xiàn)象分析1帶火星的木條不復(fù)燃常溫下過氧化氫溶液分解很慢，放出的氧氣少，不足以使帶火星的木條復(fù)燃。2帶火星的木條不復(fù)燃一般情況下，二氧化錳不能分解產(chǎn)生氧氣。試管中氧氣含量低，不足以使帶火星的木條復(fù)燃。3試管中有大量氣泡產(chǎn)生，帶火星的木條復(fù)燃在二氧化錳存在的情況下，過氧化氫分解速率加快，產(chǎn)生了大量的氧氣，放出的氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃。4重新加入過氧化氫溶液，試管中又有大量氣泡產(chǎn)生，帶火星的木條復(fù)燃在多次重復(fù)加入過氧化氫溶液后，實驗現(xiàn)象均一致，說明氧氣是過氧化氫產(chǎn)生的，二氧化錳只起加快產(chǎn)生氧氣的作用?！窘Y(jié)論】反應(yīng)前后二氧化錳的物理性質(zhì)，如顏色和狀態(tài)會有所變化，即物理性質(zhì)會發(fā)生變化，但用過的二氧化錳能多次重復(fù)使用，還能加快過氧化氫的分解，即化學(xué)性質(zhì)不變，這就是催化劑?！局v解】催化劑：在化學(xué)反應(yīng)里能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)。如在此反應(yīng)中，過氧化氫水＋氧氣，二氧化錳是該反應(yīng)的催化劑，屬于反應(yīng)發(fā)生的條件而不是反應(yīng)物，催化劑不參與反應(yīng)，在反應(yīng)中起催化作用，改變反應(yīng)的速率?！就卣埂坎⒉皇侵挥卸趸i可以催化過氧化氫，如圖中展示的二氧化錳、氯化鐵、水泥塊和鮮土豆等，都可以加快過氧化氫的反應(yīng)速率?！緦W(xué)生活動】閱讀教材P47《科學(xué)·技術(shù)·社會》欄目，了解催化劑的作用及閔恩澤院士的貢獻?！局v解】催化劑在化工生產(chǎn)中有重要而廣泛的應(yīng)用，生產(chǎn)化肥、農(nóng)藥、化工原料等都要使用催化劑。因此科學(xué)界對催化劑的研究不斷深入，很多科學(xué)家在催化劑的研究上取得了豐碩的成果，因此獲得了諾貝爾化學(xué)獎?！緦?yīng)訓(xùn)練1】下列關(guān)于催化劑的說法正確的是（）A．化學(xué)反應(yīng)前后催化劑的化學(xué)性質(zhì)改變B．化學(xué)反應(yīng)前后催化劑的質(zhì)量不變C．一個化學(xué)反應(yīng)的催化劑只有一種D．所有的化學(xué)反應(yīng)都需要催化劑【對應(yīng)訓(xùn)練2】小明在實驗課上用氯酸鉀制取氧氣時，忘記加入二氧化錳，其結(jié)果是（）A.反應(yīng)不能發(fā)生B.產(chǎn)生氧氣的速率慢C.放出氧氣的總量少D.收集的氧氣純度低【答案】1.B2.B通過對比實驗，使學(xué)生理解催化劑和催化作用，培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)實驗探究物質(zhì)性質(zhì)的能力，并逐漸形成實驗探究的思路和方法。環(huán)節(jié)四：分解反應(yīng)【思考與討論】分析下列兩個制取氧氣的反應(yīng)，它們有什么共同特征？與化合反應(yīng)有什么不同？高錳酸鉀錳酸鉀＋二氧化錳＋氧氣過氧化氫水＋氧氣【總結(jié)】1.反應(yīng)物都只有一種。2.生成物為兩種或兩種以上。【講解】分解反應(yīng)：由一種反應(yīng)物生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應(yīng)?！究偨Y(jié)】分析化合反應(yīng)與分解反應(yīng)。反應(yīng)物種類生成物種類反應(yīng)特點化合反應(yīng)兩種或兩種以上一種“多變一”分解反應(yīng)一種兩種或兩種以上“一變多”【對應(yīng)訓(xùn)練】下列反應(yīng)中屬于分解反應(yīng)的是（）A．鐵+氧氣四氧化三鐵B．硫+氧氣二氧化硫C．石蠟+氧氣二氧化碳+氧氣D．水氫氣+氧氣【答案】D通過分析、討論多個化學(xué)反應(yīng)，讓學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問題并總結(jié)規(guī)律，有助于學(xué)生對概念的理解。課堂總結(jié)板書設(shè)計課題3制取氧氣第2課時過氧化氫制取氧氣分解反應(yīng)一、過氧化氫制取氧氣反應(yīng)原理：過氧化氫水＋氧氣發(fā)生裝置：固液常