九年級化學人教版上冊制取氧氣教學設計

人教版九年級化學第二單元空氣和氧氣課題3制取氧氣教學設計教學目標：1、了解氧氣的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)。2、掌握實驗室制取氧氣的原理和方法。3、學會使用排水法、排空氣法收集氧氣。4、能夠設計實驗方案，進行實驗操作，并記錄實驗結(jié)果。5、培養(yǎng)學生的觀察能力、實驗能力和科學探究精神。教學重點：1、氧氣的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)。2、實驗室制取氧氣的原理和方法。3、實驗操作技能。教學難點：1、導入：通過討論氧氣在日常生活中的重要性，引起學生對氧氣的興趣。2、知識講解：介紹氧氣的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)，講解實驗室制取氧氣的原理和方法。3、實驗演示：演示如何使用排水法和排空氣法收集氧氣，并講解實驗步驟和注意事項。4、實驗操作：學生分組進行實驗，制取氧氣，并記錄實驗現(xiàn)象和結(jié)果。5、總結(jié)反饋：分析實驗結(jié)果，討論實驗中可能遇到的問題和解決方法，總結(jié)制取氧氣的關鍵步驟和技巧。教學工具：1、儀器：集氣瓶(5個裝有氧氣)、燃燒匙、酒精燈等。2、藥品：木炭、細鐵絲、蠟燭，石灰水、氧氣。3、其它：火柴。教學過程：導入新課：我們的生活離不開氧氣，我們每時每刻都需要氧氣。氧氣是生物不可或缺的營養(yǎng)。大腦耗氧占人體的1/4，缺氧8分鐘人就會死亡，說明氧氣是非常重要的。一、復習：氧氣的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)分別是：1、物理性質(zhì)：氧氣是無色、無臭、無味的氣體。2、化學性質(zhì)：氧氣的化學性質(zhì)比較活潑，除了惰性氣體、鹵素中的氯、溴、碘以及一些不活潑的金屬（如金、鉑）之外，絕大多數(shù)非金屬和金屬都能直接與氧化合。二、實驗室制取氧氣：在實驗室里，常采用高錳酸鉀或過氧化氫分解等方法制取氧氣1）【實驗2-5】如圖2-14所示連接好裝置。檢查裝置的氣密性后，把少量高錳酸鉀裝入試管中，在試管口放一團棉花,用帶有導管的橡膠塞塞緊試管，并把試管固定在鐵架臺上。將一個集氣瓶盛滿水，用玻璃片蓋住瓶口，再將其與玻璃片一起倒立在盛水的水槽內(nèi)(1)加熱試管，當導管口連續(xù)并比較均勻地放出氣泡時，把導管口伸入盛滿水的集氣瓶，用排水法收集一瓶氧氣。(2)把帶有火星的木條插入集氣瓶中，觀察現(xiàn)象。注：放一團棉花可以防止加熱時試管內(nèi)的粉末狀物質(zhì)進入導管。實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的步驟如下：1、檢查裝置的氣密性：這是為了確保裝置不會泄漏，影響氧氣的收集。2、裝入藥品：將高錳酸鉀裝入試管，并在試管口放一團棉花，以防高錳酸鉀粉末進入導管。3、固定試管：用帶導管的塞子塞緊管口，并將試管固定在鐵架臺上。4、點燃酒精燈加熱：先使酒精燈在試管下方來回移動，讓試管均勻受熱，然后用外焰對準高錳酸鉀所在的部位加熱。5、收集氣體：當導管口有氣泡放出時立即收集，等集氣瓶內(nèi)的水排完后，用玻璃片蓋住瓶口，小心地把集氣瓶移出水面，倒置在桌面上。6、停止加熱：收集好氧氣后，先把酒精燈火焰熄滅，再把導管移出水面。實驗編號現(xiàn)象（1）固體減少，紫紅色固體逐漸變?yōu)楹谏?）導管口有氣泡冒出，生成的無色氣體可使帶火星的木條復燃高錳酸鉀是一種暗紫色的固體，它受熱時分解出氧氣，同時還生成錳酸鉀和二氧化錳2）資料卡片：工業(yè)上如何大量制取氧氣空氣中含有大量氧氣，是制取氧氣廉價、易得的原料。怎樣

才能把氧氣從空氣中分離出來呢？我們知道，液態(tài)純凈物有一定的沸點。科學家正是利用了物質(zhì)的這一性質(zhì)，在低溫條件下加壓，使空氣轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，然后升溫。由于液態(tài)氮的沸點比液態(tài)氧的沸點低，所以氮氣首先從液態(tài)空氣中分離出來，剩下的主要是液態(tài)氧。為了便于儲存、運輸和使用，通常把氧氣加壓后儲存在藍色的鋼瓶中（如圖2-15）。

3）除了用高錳酸鉀分解的方法制取氧氣，在實驗室里還常常用過氧化氫分解的方法制取氧氣。過氧化氫溶液為無色透明液體，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。4）探究：過氧化氫分解制取氧氣的反應中二氧化錳的作用【問題】

在使用過氧化氫溶液制取氧氣時，通常加入少量二氧化錳，這是為什么呢？

【實驗】

（1）在試管中加入5mL5%過氧化氫溶液，把帶有火星的木條插入試管，

觀察現(xiàn)象。

（2）向上述試管中加入少量二氧化錳，把帶有火星的木條插入試管，觀察

現(xiàn)象（如圖2-16）。

提示：仔細觀察反應前后的二氧化錳。

（3）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，并把帶有火星的木條插入試管，觀察現(xiàn)象。待試管中又沒有現(xiàn)象發(fā)生時，再重復上述操作，觀察現(xiàn)象。實驗編號現(xiàn)象（1）帶有火星的木條不能復燃（2）木條復燃（3）每次只消耗了過氧化氫，二氧化錳好像永遠用不完

【分析與結(jié)論】

（1）在實驗（1）和實驗（2）中，木條是否復燃？發(fā)生這種現(xiàn)象的原因可能是什么？

（2）綜合分析實驗（1）~實驗（3）中觀察到的現(xiàn)象，你認為二氧化錳在過氧化氫分解的反應中起了什么作用？

在實驗（1）中，帶有火星的木條不能復燃，是因為過氧化氫在常溫下分解緩慢，在較短時間內(nèi)放出的氧氣很少。在實驗（2）中，木條復燃，是因為向過氧化氫溶液中加入少量二氧化錳使過氧化氫分解加速。這一反應可以表示如下：在實驗（3）中，實驗重復多次，每次只消耗了過氧化氫，二氧化錳好像永遠用不完。如果在實驗前用精密的天平稱量二氧化錳的質(zhì)量，實驗后把二氧化錳洗凈、干燥，再稱量，你會發(fā)現(xiàn)它的質(zhì)量沒有發(fā)生變化。把它再加到過氧化氫溶液中，還可以加速過氧化氫分解。這種在化學反應里能改變其他物質(zhì)的化學反應速率，而本身的質(zhì)量和化學性質(zhì)在反應前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)叫作催化劑。催化劑在化學反應中所起的作用叫作催化作用。硫酸銅等物質(zhì)對過氧化氫的分解也具有催化作用。

催化劑在化工生產(chǎn)中有重要而廣泛的應用，生產(chǎn)化肥、農(nóng)藥、化工原料等

都要使用催化劑。結(jié)論：二氧化錳在過氧化氫分解過程中起到了催化作用，它能加快過氧化氫的分解速率而不改變其化學性質(zhì)。分析上述兩個制取氧氣的反應，它們有什么共同特征？與化合反應有什么

不同？

思考與討論：

由一種反應物生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應，叫作分解反應。在化學學習過程中，常常要用到分類的方法。例如，物質(zhì)可以分為純凈物和混合物，化學反應可以分為化合反應、分解反應等。利用分類的方法學習化學，可以取得事半功倍的效果。5）、思考：加熱氯酸鉀制取氧氣除了上述兩種方法外，我們還可以通過加熱氯酸鉀來制取氧氣。但需要注意的是，氯酸鉀在加熱條件下分解需要較高的溫度，且反應速率較慢。為了加快反應速率，我們通常會加入二氧化錳作為催化劑。實驗步驟與結(jié)論：實驗步驟與加熱高錳酸鉀類似，但需要注意的是氯酸鉀的分解溫度較高且反應速率較慢。加入二氧化錳后可以顯著加快反應速率并降低反應溫度。6）：學完本課題你知道了什么？①在化學反應中，一種反應物生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應，叫作

分解反應。

②實驗室里可用高錳酸鉀或過氧化氫分解的方法制取氧氣。

③在化學反應里能改變其他物質(zhì)的化學反應速率，而本身的質(zhì)量和化學性質(zhì)

在反應前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)叫作催化劑。催化劑在化工生產(chǎn)中具有

重要作用。三、作業(yè)：a.若用排水集氣法收柒氣體，當氣泡時再收集(剛開始排出的