资源简介

氧气的制取
教学目标
1. 知识与技能
（1）了解工业制取氧气的基本方法和原理。
（2）了解催化剂的概念。
（3）掌握氯酸钾制取氧气的原理、装置、操作及排水集气法。
2. 过程与方法
通过实验的探究，让学生通过观察、分析、对比及严密的推理掌握氧气的实验室制取原理，培养学生分析问题和解决问题的能力。
3. 情感态度与价值观
通过对比实验探究，得出实验室制取氧气的原理，激发学生学习和探究的兴趣，培养学生实事求是、严肃认真的科学态度和良好的实验习惯。
教学重点及难点
1、教学重点：氯酸钾制取氧气的反应原理、实验装置、操作方法及收集方法。
2、教学难点：实验室用氯酸钾制取氧气的操作方法及注意事项。
三、教学用品
药品：氯酸钾、二氧化锰、双氧水。
仪器：试管、单孔橡皮塞、导管、集气瓶、毛玻片、水槽、酒精灯、火柴、木条、铁架台及铁夹、试管夹、药匙等。
媒体：多媒体电脑、实物投影仪、PPT课件。
四、教学过程
教学内容 教师活动 学生活动 设计意图
导 入 课 题 [复习引入]我们已经学习了氧气的性质，还了解到氧气有很多用途，氧气有哪些用途呢？ 氧气为我们带来如此大的方便，那么我们可以通过哪些途径获得氧气呢？ [讲解]实验室中，用富含氧元素的物质通过化学反应制得。在工业中，从富含氧资源的物质中分离得到。当需要大量氧气时，就需要用工业方法来制取。 [板书]氧气的制取 学生回答 学生思考并回答 从上节课的学习主题氧气自然过渡到新课题怎样得到氧气。 初步让学生认识到实验室制法和工业制法的区别。
工 业 制 氧 工业制氧气 [投影]图表 [讲解]表格的第一行是空气中的成分（组分），表格的第二行是各组分的沸点。仔细阅读表格，完成填空。 将空气先加压降温至-200℃，空气变成_液__态；升温至-195 .8 ℃，__氮气_气体逸出 再升温至-183℃， 氧气 气体逸出 [引导]将空气加压降温至-200℃，气态的空气会变成什么状态？再将其升温到-195 .8℃，达到了哪个组分的沸点？那么，氮气将会逸出，剩下的物质主要是什么？（根据空气中各组成成分的体积分数）此时氧气是什么状态的？再升温至-183℃，什么气体会逸出？ 得到的氧气是纯净物还是混合物？依据什么原理获得的氧气？是什么变化？ [板书] [讲解]我们把工业制氧的方法叫做分离液态空气。 [思考]将液态空气倒入一容器中，立即蒸发，取一根燃着的木条接近容器口，木条熄灭；当蒸发一段时间后，再用带火星的木条接近容器口，木条复燃。试解释原因 [讲解]将液态空气立即蒸发，蒸发相当于升温，先逸出的是N2，N2不支持燃烧，所以燃着的木条会熄灭。再蒸发，O2会逸出，氧气有助燃性，所以带火星木条会复燃。 [过渡]工业制氧气用到的原料是空气，原料易得，但是分离过程中要求低温高压对设备的要求较高，实验室是否具备这个条件？所以实验室制取少量氧气时要考虑装置简单，操作方便。 学生回答：液态；氮气；氧气；液态；氧气；混合物；利用各组分的沸点不同；物理变化 学生思考 学生回答：不具备 通过让学生仔细观察表格数据，了解工业制氧的流程、原理等。培养学生阅读理解能力。 培养学生的灵活运用能力。 学会类比、归纳、比较的科学方法来分析问题。
催 化 剂 [板书]二、实验室制氧气 [讲解]实验室中，要从含氧元素的物质中通过化学反应制得。实验室制氧气用到了以下几个药品，仔细观察颜色状态（出示：高锰酸钾、氯酸钾、二氧化锰）。这三个都是固态。实验室中还有液态的药品也可以用来制氧气（出示：过氧化氢）。今天这节课学习一下固体药品通过化学反应得到氧气。 [提问]氧气是无色无味的，那么我们怎么知道生成的气体就是氧气呢？ [讲解]那么接下来，我们就用实验来探究一下，哪些物质能生成氧气？ [实验探究]哪种物质能生成氧气？ [实验1]加热二氧化锰 [实验2]加热氯酸钾（至熔化） [实验3]加热氯酸钾和二氧化锰的混合物 [提问]哪些物质能产生O2？ [思考]实验证明：尽管二氧化锰有氧元素，但 单独加热二氧化锰不能生成氧气。对比一下实验2和3，说说MnO2的作用是什么？ 我们把像MnO2这种能加快反应速率的物质叫做催化剂。但有些催化剂也可以减慢反应速率，所以我们给催化剂一个定义。 [讲解]我们把像MnO2这种能加快反应速率的物质叫做催化剂。但有些催化剂也可以减慢反应速率，所以我们给催化剂一个定义。 [板书]1、催化剂（MnO2）：化学变化中，能够改变其他物质的反应速率，而本身的质量和化学性质不变的物质 强调：“一变二不变”（一变：使其他物质反应速度变快；二不变：自身的质量和化学性质） [小结]通过刚才的实验探究验证了催化剂能改变反应速率。催化剂的质量和化学性质在化学反应前后不变，我们下节课在做详细的介绍。 学生观察药品的颜色与状态。 学生回答:通过带火星木条观察其是否复燃的方法。 学生边观察边完成表格 学生思考并回答：加快反应速率 知道制氧原料的基本要求。 知道氧气的检验方法。 让学生能够通过实验探究感受实验室制氧气的原料选择，培养学生的探索精神。 通过实验探究来分析MnO2的作用，引出催化剂的概念。培养分析问题和解决问题的能力。
实 验 室 制 氧 方 法 （1） [讲解]通过上述的实验，因此实验室里选用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物来制氧气。尝试写出文字表达式和符号表达式 提示：二氧化锰不作反应物，是条件 [板书]2、反应原理： [讲解]既然要对氧气进行制取，就是既要制得氧气又要把氧气收集起来，我们把制得氧气的装置叫作发生装置，收集氧气的装置叫作收集装置。第一章在观察化学变化的现象实验中已经学习过高锰酸钾制氧气，回忆一下，用到哪些仪器？ [板书]3、制取装置 （1）发生装置：酒精灯、铁架台、试管、带橡皮塞的导管 学生边说，教师边搭建仪器（并讲解发生装置的注意事项） [提问]结合刚才老师搭建的装置，说一说这套发生装置有何错误之处？ [讲解]制得好的氧气就需要收集起来，就要用到收集装置。 [提问]：可以用什么方法收集氧气？（提示：可根据氧气的某些物理性质） 氧气有哪些物理性质？ [板书]（2）收集方法： 难溶于水 密度比空气大 [讲解] 如果把氧气通入灌满水的集气瓶中，氧气难溶于水，氧气不断的进入到集气瓶中，水就会被排出，这样氧气就收集在了集气瓶中。我们把这种方法叫做排水集气法。 [提问]如果能溶于水或能与水反应的气体，可以用排水法收集吗？ [讲解]氧气的密度比空气大，因此可以利用氧气和空气密度的差异通过排空气法的方式来收集氧气。这种方法称为向上排空气法 [引导]氧气的密度比空气大，因此氧气会沉在集气瓶的底部，上方的空气就会被赶走。 [板书] （2）收集方法： 排水集气法难溶于水 向上排空气法密度比空气大 [演示实验]加热氯酸钾和二氧化锰的混合物来制取氧气，边做边讲解。 [讲解]搭建装置的原则按照从下到上，从左到右来进行。 [提问]为了确保实验的成功，首先要做什么？ [提问]如何检查气密性呢？（学生边说边演示：将导管伸入水槽中，看是否有气泡） [提问]确认装置气密性良好，需要往试管中装药品，要用到什么仪器？ [讲解]接着需要用铁架台固定仪器，点燃酒精灯，先均匀加热，再集中加热 [提问]你们看到水槽中有什么现象，为什么这时候我不收集氧气呢？什么时候可以开始收集氧气？ [讲解]反应最初排出的是试管内的空气，不应立即收集，应等到起泡连续不断冒出时再收集。 [提问]怎样判断氧气已经收集满了？ [讲解]当气泡连续不断往集气瓶口外逸出时，说明氧气已收满。接着，要结束装置，先将导管移出水槽，后熄灭酒精灯。 [提问]如果先熄灭酒精灯，此时导管还在水槽中，会导致什么后果？ [板书]4、实验步骤 [练习]实验室加热氯酸钾制氧气，用排水法收集。 （1）伸入试管里的导管不宜过长，原因是 。 （2）加热时先将酒精灯在试管下方来回移动，其目的是 。 （3）用排水法收集氧气，瓶内要装满水，否则会导致 ； 当导管口开始有气泡冒出时，不能立即收集的原因 ； 当气泡 时，再开始收集。 （4）反应结束后，为何先移导管，再移酒精灯？ 。 （5）集满氧气的集气瓶应盖好___________，再_____放在实验桌上。 学生书写 学生回答：试管、酒精灯、带橡皮塞的导管 学生回答： ①试管口为向下倾斜②未用外焰加热③铁夹未夹在距管口三分之一处④导管伸入橡皮塞太多 学生总结 学生回答：密度比空气大；难溶于水 学生回答：不可以 学生回答：向上，氧气的密度比空气大 学生回答：检查气密性 学生回答：药匙 学生回答：气泡间断地冒出；学生思考；要等到气泡连续均匀冒出时再收集 学生观察并回答：气泡往集气瓶口外逸出 学生回答：水倒流回试管，使试管破裂 学生思考并完成 让学生了解实验室制氧①的方法、原理、装置、操作注意点、收集及检满方法等。 培养学生的观察能力和解决问题的能力。 知道根据溶解性和密度来选择收集装置。 学会观察实验，并对实验的步骤提出思考，培养学生分析问题和解决问题的能力。 培养学生从实验观察中解决问题的能力。
小结 本节课学习了氧气的工业制法和实验室的一种制法，也知道了催化剂的作用。下节课我们将对催化剂进一步的学习，同时还会学习其它的实验室制氧方法。
布 置作 业 完成课后练习
板书
氧气的制取
一、工业制氧气：分离液态空气
二、实验室制氧气
1、催化剂（MnO2）：化学变化中，能够改变其他物质的反应速率，而本身的质量和化学性质不变的物质。
2、反应原理：
3、制取装置
（1）发生装置：酒精灯、铁架台、试管、带橡皮塞的导管
（2）收集方法：
排水集气法难溶于水
向上排空气法密度比空气大
4、实验步骤：查→装→定→点→收→离→熄
教学反思
本节课主要让学生掌握工业制氧和实验室制氧的不同原理。由于本节课是一堂新课，实验室制氧主要介绍了其中一种方法——氯酸钾和二氧化锰混合加热制氧气。用加热二氧化锰、氯酸钾、氯酸钾和二氧化锰混合物这三组对比实验来引入催化剂的概念比较好，用时短，现象明显。在对氧气的制取实验中，设计较多的实验操作，由于课堂时间较紧凑，主要采用教师演示实验、与学生讨论仪器的搭建、实验过程中的现象和操作要点，一些基本操作的要点和要求，引导学生对一些操作的不规范会产生的后果进行分析，培养学生分析问题和解决问题的能力。

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