实验室制取氧气的几种方案.(国)

第三届全国“教学中的互联网搜索”优秀教案评选1课题：实验室制取氧气的几种方案上海市南洋初级中学冉月梅[教案背景]氧气的实验室制法是九年级化学教学中学生第一次接触物质的实验室制法，本节课使学生初步体验化学研究的科学方法，初步学会实验室制备气体的一般方法包括反应原理、发生装置、收集装置、实验操作过程等知识，为以后学习制取和收集其他气体打好基础。[教材分析]本节教学内容是上海教育出版社《九年级化学（第一学期）》（试用本）第二章第二节“神奇的氧气”的教学内容，学生已经学习了“人类赖以生存的空气”内容，知道了空气的成分，空气成分的分离等基本知识，学生已具备观察实验和进行简单实验操作的技能，从本节课开始学习比较复杂的实验操作，并逐步培养学生相互合作、实践的能力。本节教学内容在教材中占有非常重要的地位。[教学方法]学生实验、录像和多媒体相结合[教学过程]：教学内容教师活动学生活动设计意图引入课题[演示实验]蜡烛、铁丝、硫在氧气中燃烧。[提问]老师还想做红磷在氧气中燃烧的实验，但带来的氧气用完了怎么办?[提问]有哪些方法可以得到氧气呢？[提问]在以上的这些方法中哪些方法可以用来在实验室里制取氧气呢？[媒体]实验室制备气体的一般原则：1．安全：避免和防止爆炸，环保节能。2．方便：用常用试剂、装置简单、操作方便。3．快速：反应时间不宜过长，以反应速率适中为宜。4．纯净：生成物纯净(或虽含杂质但较易观察实验现象学生回答：可以制备氧气呀学生讨论回答：1.分离液态空气2.加热高锰酸钾3.植物的光和作用4.加热氯酸钾和二氧化锰的混合物5.电解水思考、讨论，并说出自己的想法。吸引学生的注意力，给学生强烈的感官刺激，激发学习兴趣复习旧知识，以旧带新，引发学生思考初次学习气体的制备方法，形成一定的学科规范意识。第三届全国“教学中的互联网搜索”优秀教案评选2除杂)。5．可行性强，成本低。[分析]分离液态空气（实验室不具备条件）；电解水（操作太方便）；植物的光合作用（得到的氧气不纯且不易于收集）。今天我们就来探讨实验室制取氧气的几种方案。[板书]实验室制取氧气的几种方案激发学生思考，分析问题引出课题实验室制取氧气的方案1[叙述]实验室里常用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物来制取氧气。[板书]一：加热氯酸钾和二氧化锰的混合物1.反应原理：氯酸钾氯化钾+氧气KClO3KCl+O22.发生装置：由反应条件和反应物的状态决定[媒体]气体的发生装置固固加热型：固液不加热型：固液加热型：[讲解]实验室里常见气体的发生装置主要有以下三种：固固加热型：加热固体的混合物；固液不加热型：固体和液体起反应，不需要加热；固液加热型：固体和液体起反应，需要加热。气体的发生装置主要是由反应条件和反应物的状态决定。明确加热氯酸钾和二氧化锰的混合物是实验室制取氧气的方法之一。认识气体的发生装置，比较分析这三种气体的发生装置有什么不同。使学生初步学会实验室制备气体的一般方法包括反应原理、发生装置、收集装置、实验操作注意点等知识，为以后学习制取和收集其他气体打好基础。使学生认识气体的发生装置，培养学生分析比较、语言表述能力二氧化锰加热MnO2△第三届全国“教学中的互联网搜索”优秀教案评选3[提问]加热氯酸钾和二氧化锰的混合物可用什么装置呢？[提问]实验桌上现有下列仪器：大试管、带有导管的橡皮塞、铁架台、铁夹、酒精灯、漏斗、烧杯、胶头滴管加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，可选择哪些仪器呢？[媒体]上述仪器图片[提问]有了氧气的发生装置，如何收集氧气呢？[媒体]气体的收集装置向下排空气法向上排空气法排水法[讲解]实验室里常见气体的收集装置主要有以下三种：向下排空气法、向上排空气法和排水法。向下排空气法收集适用于密度比空气小的气体；而密度比空气大的气体则选择向上排空气法收集，如果气体不易溶解于水或难溶于水则可选择排水法收集。[提问]已知氧气密度比空气大又不易溶于水，可用哪些方法收集？[小结]因此，实验室里加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取和收集氧气可选用的装置图如下：学生思考回答：固固加热型装置学生选择仪器并回答认识气体的收集方法，比较分析这三种气体的收集装置有什么不同学生思考回答：可用排水法收集或向上排空气法收集。学以致用，解决实际问题增强感性认识使学生认识气体的收集装置学以致用，解决收集氧气的方法这一实际问题第三届全国“教学中的互联网搜索”优秀教案评选4或：实验室制取氧气的方案2[叙述]实验室里也常用加热高锰酸钾的方法来制取氧气。[板书]二、加热高锰酸钾制取氧气（展示高锰酸钾固体）[讲解]高锰酸钾比氯酸钾容易分解，只要稍微加热就能放出氧气，不需要催化剂。1．反应原理：高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气KMnO4K2MnO4+MnO2+O2（说明：此反应原理不作要求）2.发生装置：[提问]请同学们思考，加热高锰酸钾的制取氧气用怎样的发生装置？为什么？观察高锰酸钾的颜色和状态：紫黑色固体学生思考并回答：由于是加热固体，所以发生装置与方案1相同——固固加热型。认识高锰酸钾培养学生的知识迁移能力。实验室制取氧气的方案3[过渡]老师今天还带来了一瓶试剂，这是过氧化氢的水溶液。（展示过氧化氢溶液）[提问]过氧化氢为什么要保存在棕色瓶里？[讲解]过氧化氢不稳定，容易分解生成水和氧气。在实验室里也常用过氧化氢与二氧化锰常温下反应来制取氧气。[板书]三、过氧化氢与二氧化锰常温下反应来制取氧气1.反应原理：过氧化氢水+氧气H2O2H2O+O22.发生装置[提问]请同学们思考，加热高锰酸钾的制取氧气的发生装置与加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气相同吗？为什么？学生观察药品的颜色和状态。双氧水：无色液体学生思考回答：受热或见光容易分解。学生思考并回答：由于该反应是在常温下进行的不需要酒精灯，发生装置与加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气不相同，应选用固液不加热型。认识双氧水回忆旧知识，引发思考培养学生的知识迁移能力。加热△MnO2二氧化锰2第三届全国“教学中的互联网搜索”优秀教案评选5三种方案的比较[小结]在实验室里我们通常可用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物或加热高锰酸钾或过氧化氢与二氧化锰常温下反应来制取氧气。[提问]如果让你来在实验室制取和收集氧气你会选择哪一种方法？[归纳]这三种方法各有特点：从制取装置来看，过氧化氢制取氧气的装置比较简单，从反应物本身来看，高锰酸钾比较容易分解，不需要催化剂，从产生氧气的效率来看，氯酸钾比高锰酸钾有明显的优势。[录像]氧气的实验室制法[提问]录像看完了，老师想问大家几个问题：1.当导管口开始有气泡放出时，为什么不宜立即收集氧气？2.停止加热时为什么先要把导管移出水面，然后熄灭酒精灯？3．排水法制取和收集氧气的实验步骤有：①装药品②加热③检查装置的气密性④收集氧气⑤熄灭酒精灯⑥将导管移出水面。请合理排序：学生思考分析观看录像，观察实验操作步骤以及产生的实验现象。学生讨论、思考并回答：问题1：导管中有空气，会使收集到的氧气不纯。问题2：防止造成水倒流，引起试管破裂。问题3：③①②④⑥⑤比较分析三种方案全面科学的认识制取氧气的三种方案多媒体辅助教学引发思考学生小组实验[叙述]下面同学们可以自己选择实验方案在实验室里动手实验制取和收集氧气。小组同学之间要相互配合，有需要老师帮忙的也尽管提出。学生自主选择一种实验方案派代表有序地到讲台上领取仪器和药品，进行实验。培养合作精神和实践能力，体验成功的快感小结[小结]今天我们学习了实验室制取氧气的三种方案，并成功地制取和收集到了氧气。那么氧气具有哪些重要的化学性质？物质在空气中或纯氧中发生化学反应会有怎样的差别？为什么会会有氧中毒现象？等等。这些问题我们将在下节课探讨和学习。回顾学习内容激发新的求知欲，为下一节课的教学埋下伏笔。作业想一想：1.在加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气反应中，假设氯记录作业巩固学习知识，形成知识网络第三届全国“教学中的互联网搜索”优秀教案评选6酸钾完全分解，残余的固体是纯净物还是混合物？如何将混合物进行分离？分离得到的二氧化锰能否重复使用？为什么？[教学反思]本节课通过多媒体呈现录像、图片以及学生自主实验等使学生掌握了氧气的实验室制法。学生初步学会了实验室制备气体的一般方法包括反应原理、发生装置、收集装置、实验操作注意点等知识，为以后学习制取和收集其他气体打好基础。本节课的另外一个亮点就是充分挖掘教材的广度和深度，将实验室制取氧气的三种方法同时并列展开，通过对比、分析、评价、交流等环节让学生自己选择实验方案并动手实验制取收集氧气，使学生置身于一个广阔的化学实验情景中，从而调动了学生的学习热情和主动性，培养了学生的创新精神和实践能力。