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(2课时)
一.知识教学点
1.氧气的工业制法。
2.氧气的实验室制法。
3.催化剂、催化作用。
4.分解反应。
二.重、难、疑点1.重点:实验室制取氧气和收集气体的操作方法。
2.难点:催化剂,催化作用。
3.疑点:实验室制取氧气的反应原理。
三.教学步骤
(一)明确目标
1.使学生掌握实验室制取氧气的方法和反应原理。
2.了解工业上从空气中提取氧气的基本原理。
3.了解催化剂和催化作用的概念。
4.理解分解反应的定义及其与化合反应的区别。
(二)整体感知
按照研究元素及其化合物知识的模式,在氧气的性质和用途之后安排学习氧气的制法。氧气制取的演示实验是教材中第一个完整的讨论元素化合物知识、制备典型代表物的实验,学生的学习兴趣较高。在化学实验基础操作的基础上学习制取氧气的实验操作,在学习了氧气的性质的基础上研究氧气的收集方法,可以说不是很难的。
本节内容以氧气的实验室制法为核心,穿插了—些化学基本概念和原理的建立,把描述实验部分与理论部分联系起来,在实验的基础上建立概念,比较符合学生的认识规律。
(三)教学过程
[复习提问]:1.比较全面地描述一下氧气的物理性质。
2.氧气有哪些化学性质.写出五个反应的文字表达式。
3.如何检验一瓶无色气体是氧气(空气、氮气、二氧化碳)?
通过第3个问题,教会学生物质的检验方法,即按照“操作—现象—结论”的顺序叙述。
[讨论]:如何鉴别四瓶无色气体:空气,氧气、氮气、二氧化碳?
[教师活动]:讲评学生的叙述。
[板书]:一.氧气的检验方法
将带火星木条伸入集气瓶里,
若木条复燃,
证明瓶内是氧气。
操作
现象
结论
[提问]:根据氧气的性质说明氧气有什么重要用途?
[新课引入]:氧气有那么多重要的用途,那么,你一定很想知道氧气是怎样制得的?
[板书]:二.氧气的实验室制法——分解反应
[教师活动]:讲述实验室制取物质的原则、特点:原料便宜、操作简单、反应速度适中等。展示实验室制取氧气的药品,学生观察它们的颜色和状态。
[实验]:演示[实验1—6]加热少量氯酸钾
[观察]:氯酸钾沸腾前,木条没有复燃,证明无氧气放出;继续加热至沸腾后,才有少量氧气放出。
[讨论]:该实验证明只加热氯酸钾能否放出氧气?加热到什么程度才放出氧气?放出氧气的速度如何?
[实验]:演示[实验1—7]加热少量二氧化锰。
[观察]:木条没有复燃,证明无氧气放出。
[讨论]:该实验又说明什么?
[实验]:演示[实验1—8]加热氯酸钾和二氧化锰的混合物
[观察]:木条迅速复燃,证明迅速放出氧气。
[讨论]:该实验又说明什么呢?比较这三个实验,你认为二氧化锰在实验[1—8]中起什么作用?
[小结]:加热氯酸钾到较高温度能放出氧气,二氧化锰不行;在较低温度下不会放出氧气的氯酸钾,加入了加热时不会放出氧气的二氧化锰,却能迅速地放出氧气.并且二氧化锰的量并没有变化,且还能继续使用,说明二氧化锰的化学性质没有改变。
[学生活动]:阅读课本第16页内容,划出催化剂、催化作用的概念。
[板书]:1.催化剂:在化学反应中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变化的物质。
[板书]:2.催化作用:催化剂在化学反应中所起的作用。
[教师活动]:讲解催化剂的选择性,使学生澄清一下几个问题:
(1)催化剂能改变(加快或减慢)其他物质的化学反应速率,不能片面地说成是加快。
(2)二氧化锰只对氧酸钾的分解具有催化作用,但不是专做催化剂。
(3)催化剂只能改变化学反应速率,不能增大或减少生成物的质量。
[举例]:例如:橡胶制品中常加入一些催化剂以减缓橡胶的老化速度。
[讲解]:实验室常采用加热氯酸钾来制取氧气,为了加快反应速度,常加入少量的二氧化锰作催化剂。反应的文字表达式为:
[板书]:3.加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气
(1)文字表达式:二氧化锰(MnO2)
氯酸钾—————→氯化钾+氧气
加热
KClO3KClO2
[教师活动]:介绍收集气体的常用方法。
[讨论]:根据氧气的性质,可以用什么方法收集氧气?
[小结]:氧气不易溶于水,故可以用排水法;氧气的密度比空气略大,故可以用向上排空气法。
[板书]:(2)收集方法:排水集气法或向上排空气法
[教师活动]:演示[实验1-9]加热氯酸钾与二氧化锰的混合物,制取并收集氧气。边操作、边讲解,边讨论。
[讲解]:本实验装置有几处连接口,若装置漏气将影响气体产量,故要先检查装置的气密性。
[讨论]:如何检查该装置的气密性?如何处理和装入固体试剂?
[操作]:取氯酸钾、二氧化锰约3:1,混合均匀,放人试管底部。
[讨论]:如何固定试管?试管口为什么要略向下倾斜?
[操作]:根据酒精灯的高度,调节铁夹的位置。固定好试管,并将导管插入水槽中,将盛满水的集气瓶倒立于水槽中。
[讨论]:伸人试管内的导管为什么不宜过长?药品为什么要平铺于试管底部?集气瓶口留有气泡说明什么?应如何操作?如何给试管中的固体加热?
[操作]:预热后,将酒精灯火焰固定在试管内混合物靠管口的部分。
[讲解]:酒精灯随反应的进行和需要氧气量的多少向试管底的方向移动,这样做既可防止固体混合物随气流冲向试管口,又便于控制氧气放出的速度和量。
[讨论]:当开始气泡冒出时,能否收集?为什么?何时开始收集?
[讲解]:刚开始冒出的气泡是试管中的空气,不能收集,待气泡连续、均匀地冒出时才开始收集。或用带火星的木条在试管口检验逸出的气体,确定空气已经排尽时,再开始收集。
[讨论]:如何判断氧气已经集满,集满一瓶氧气后应如何操作?
[操作]:当气泡开始从瓶口逸出时,取出导气管,盖好玻璃片,将盛满氧气的集气瓶正立于台面上,用同样方法再收集1-2瓶氧气。
[讨论]:实验完毕后,将导管从水中取出,还是先移走酒精灯?
[操作]:先将导管从水中取出,再熄灭酒精灯,停止实验。
[讲解]:实验室除了以二氧化锰为催化剂加热氧酸钾制取氧气外,还可加热高锰酸钾制取氧演示加热高锰酸钾制取氧气。(出示高锰酸钾样品)
[学生活动]:观察高锰酸钾的色、态。
[教师活动]:讲解一团棉花的作用,写出文字表达式:
[板书]:4.加热高锰酸钾制取氧气
加热
(1)文字表达式:高锰酸钾———→锰酸钾+二氧化锰+氧气
KMn04K2Mn04MnO2O2
(2)管口塞一团棉花的作用:防止高锰酸钾粉末随生成的氧气飘入导管堵塞导管。
[讨论]:对比两个文字表达式共同点,归纳出分解反应的概念,并讨论分解反应与化合反应的区别。
[板书]:5.分解反应
(1)定义:由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应。
(2)特点:“一变多”AB→A+B
[强调]:分解反应与化合反应都是常见的反应类型,它们都属于化学反应的基本类型。
[讲解]:通常,在工业、医疗等方面需要大量的氧气,靠实验室制法制取氧气是不行的。下面我们来看看氧气的工业制法。
[板书]:三.氧气的工业制法——物理变化
[学生活动]:学生阅读课本第17页内容,讨论工业上制取氧气的原理。
[板书]:根据液氧与液氮的沸点不同,采用分离液态空气法。
压缩蒸发氮气(沸点-196℃)
空气———→液态空气———→
降温液态氧(沸点-183℃)
(四)总结、扩展
本节主要学习了实验室制取和收集氧气的操作,并在此基础上了解了催化剂和催化作用,以及氧气的工业制法,归纳出了分解反应与化合反应的区别。其中排水法适用于那些不(不易)溶于水的气体的收集。加热固体试剂制取气体的原理,我们在以后的学习中将会继续接触。
四.布置作业:回忆、总结实验室制取氧气的操作步骤及注意事项。