资源简介

怎样得到氧气
一、教学目标
1、知识与技能目标：
（1）了解工业上制取氧气的的基本方法和原理。
（2）掌握实验室制取氧气的原理、装置、操作及氧气的检验方法。
（3）知道二氧化锰催化剂的概念和作用。
2、过程与方法目标：
（1）通过学生分组实验探究,培养学生的实验能力及合作交流能力。
（2）通过实验培养学生的动手能力，并且使学生掌握实验室制取氧气的方法。
3、情感与价值目标：
通过对催化剂的实验探究，激发学生学习和探究的兴趣，培养学生科学的探究精神和良好的实验习惯。
二、教学重点
氧气的实验室制法
三、教学难点
催化剂，氧气的实验室制法
四、教学用具
铁架台、试管、带塞子的导管、木条、火柴、集气瓶（毛玻璃片）、水槽、
药匙、酒精灯
氯酸钾、二氧化锰
五、教学过程
（1） 引入
[教师]潜水员呼吸、火箭发射、医疗急救和医学救助输氧、富氧炼钢、金属切割等许多场合都需要较纯氧气，那我们通过什么样的方法来获取氧气呢？
[板书]怎样得到氧气
（二）新课
[教师]较纯氧气的获取方法就是工业制氧和实验室制氧这两种方式。今天，我们就一起来探讨一下工业制氧和实验室制氧。
[板书]一、工业制氧
[教师]要得到氧气，我们就应该从富含这种物质的地方去寻找，所以我们首先要找到哪些物质富含氧元素。
而工业上制备物质，首先要考虑的是原料的来源，资源要比较丰富，最好是价格比较便宜，因为工业生产是大量生产，此外还要考虑生产的安全性和对环境的影响。那，同学们想想，我们可以从哪些物质中去寻找呢？
[学生]水、空气
[教师]要得到大量的氧气，我们可以直接从空气中得到，但是空气中不单单是氧气，还有氮气等气体，那么怎样得到较纯净的氧气呢？我们先参考一下书第49页上“思考与讨论”这部分的内容。同学们，看了之后知道了些什么呢？
[学生]发现氮气的沸点比氧气低。
[教师]知道了这个有什么用呢？
[学生]
[副板书]温度计
[提问]1、温度下降，哪种气体先液化？
2、温度上升，哪种气体先气化？
3、温度下降，气体呈什么颜色？
[教师]从中我们可以看到，工业制氧的原料是空气。将空气中的氮气和氧气分离开来，这就是工业制氧的方法：分离液态空气。
[板书]1、方法：分离液态空气
[教师] 参照书上的内容，同学们，能不能把工业制氧的流程概括一下。
[学生]将空气冷却到-200℃，使之变成液态空气，再将液态空气慢慢升温，这样沸点低的氮气会先气化，剩下液态的氧，从而达到制取氧气的目的。
[练习]书本49页
[教师]那这个方法利用了物质的什么性质呢？
[学生]这样的方法是利用氧气和氮气的沸点不同。
[板书]2、原理：利用氧气和氮气的沸点不同
[教师]那大家再回想一下，工业制氧这个过程是物理变化还是化学变化？
[小结]在这个过程中没有新的物质生成，所以是物理变化。
[板书]一、工业制氧（物理变化）
[ppt]练习1
[教师]从书本中可以看到，要分离液态空气必须要有一套相应的设备，但是在我们的实验室中不可能具备这样的设备，而且在实验室中我们也不需要那么多的氧气，那么在实验室中我们是怎样制取少量较纯的氧气呢？
[板书]二、实验室制氧
[小结]在实验室中我们一般从一些含氧元素的化合物中获取氧气。
[提问]我们都知道哪些含有氧元素的物质呢？
[学生]
[教师]那其实，实验室制取氧气我们主要是通过这三种物质来获得的。今天我们就一起来学习其中的一种实验室制取氧气的方法。
[投影]书第48页图片：氯酸钾、高锰酸钾、双氧水
[板书]药品：1、高锰酸钾
2、氯酸钾和二氧化锰的混合物
3、双氧水和二氧化锰的混合物
方法一：加热高锰酸钾
原理：高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气
[复习]要证明一瓶气体是否是氧气，应该怎样去检验？
[学生]用带火星的木条，看能否复燃。能复燃，说明是氧气。
[教师]下面，我们一起来探究氧气是由什么物质反应生成的？
[学生实验1]单独加热氯酸钾，并检验是否有氧气生成。
[学生实验2]单独加热二氧化锰，并检验是否有氧气生成。
[学生实验3]加热氯酸钾和二氧化锰的混合物，并检验是否有氧气生成。
[实验结果] 氯酸钾加热熔化之后有氧气产生，速度较慢；二氧化锰加热之后则没有氧气产生。而加热氯酸钾和二氧化锰的混合物，发现不但有氧气产生，并且比只有氯酸钾的速度快很多。
[实验结论]不是所有含有氧元素的化合物加热之后都可以产生氧气。
[教师]是不是有了二氧化锰，氧气多了所以速度快吗？
[学生]不是。
[教师]刚才实验证明二氧化锰是不产生氧气的，所以在这个实验当中，还是只有氯酸钾产生氧气，那么二氧化锰在这里到底充当什么角色呢？有了二氧化锰，反应的速度明显加快，但是它本身的质量和化学性质其实在化学变化中并没有发生任何变化，而我们把这样的物质称之为：催化剂。它主要的作用是加快化学反应的速度。
[板书]方法二：
1、催化剂（一加快二不变）
①概念：在化学反应中能使其他物质的反应加快，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有变化的物质。
②作用：加快化学反应的速度
[ppt]练习2、练习3
[教师]所以，在实验室中我们通常用氯酸钾和二氧化锰的混合物来制取氧气。
[板书] 方法二：加热氯酸钾和二氧化锰
[教师]反应的原理是：氯酸钾在二氧化锰和加热的条件下反应生成氧气和氯化钾。
[板书]2、反应原理：
[教师]根据老师所描述的，哪位同学愿意到黑板上来写氯酸钾制取氧气的反应原理的文字表达式？
[学生到黑板上来书写]氯酸钾 氧气+氯化钾
KClO3 O2 KCl
[板书]3、发生装置：固固加热型
[教师]用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气是什么变化？是物理变化还是化学变化？
[学生]化学变化。
[教师]为什么是化学变化？
[学生]因为有新的物质生成。
[板书]二、实验室制氧（化学变化）
[教师]刚才我们一直在探讨的是如何通过化学变化来获得氧气，那我们要怎样将氧气收集起来，以供我们使用呢？
[学生]
[教师]我们采用何种收集方法与气体的物理性质有关。一般我们采用排水集气法和向上排空气法来收集氧气。什么叫排水集气法呢？就是利用氧气难溶于水的性质，把氧气通入灌满水的集气瓶中，用气体将瓶中的水排出。而向上排空气法，是利用氧气的密度比空气大，直接让氧气来赶走集气瓶中的空气。
[板书]4、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）
[提问]那么，实验时，我们怎么知道氧气已经收集满了呢？
[教师]如果用排水集气法，瓶中水排尽之后，出现气泡连续不断地向集气瓶口外逸出；而如果用向上排空气法，满了氧气就会逸出，此时将带火星的木条放到集气瓶口，木条复燃，则说明收集满了。
[板书]5、验满方法：排水集气法：气泡连续不断地向集气瓶口外逸出
向上排空气法：带火星的木条放到集气瓶口，木条复燃，则收集满了
6、氧气的检验方法：将带火星的木条放到集气瓶内，木条复燃，则为氧气
[教师]现在，制取和收集氧气的方法都有了。参考书本第50页，同学们看看整个实验装置有哪些值得需要注意的地方。
[学生]
[ppt]7、注意事项：A、试管口应略向下倾斜（防止水倒流回试管，导致试管破裂）
B、铁夹应夹在离试管口约1/3处
C、用外焰加热，先预热再集中加热
D、药品应平铺在试管底部
E、试管内的玻璃导管稍微露出橡皮塞即可
[教师]接下来，同学们根据书本上的图以及搭装置的注意事项，动手制取一瓶氧气。注意：1、集气瓶中要装满水，不能留有气泡。2、导管中已开始出现的气体不要收集，等气泡连续不断之后再收集。3、收集好之后在水槽里将毛玻璃片盖上再拿出水面。4、先将导管拿出水面，再熄灭酒精灯。
[ppt]提示：
1、集气瓶中要装满水不能留有气泡。
2、导管中一开始出现气泡时不要收集，等气泡连续不断之后再收集。
3、收集好之后在水槽里将毛玻璃片盖上，再拿出水面正放在桌上。
4、先将导管拿出水面，后熄灭酒精灯。
[学生实验]加热氯酸钾和二氧化锰的混合物，制取一瓶氧气
[教师]今天这节课，同学们，你们有些什么收获啊？
[学生小结]
[教师]下面我们一起通过练习来巩固今天所学的知识内容。
[ppt]巩固练习
六、板书
怎样制得氧气
一、工业制氧（物理变化）
1、 方法：分离液态空气
2、 原理：利用氧气和氮气的沸点不同
二、实验室制氧（化学变化）
药品：1、高锰酸钾
2、氯酸钾和二氧化锰的混合物
3、双氧水和二氧化锰的混合物
方法一：加热高锰酸钾
原理：高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气
方法二：加热氯酸钾和二氧化锰的混合物
1、催化剂（一加快二不变）
①概念：在化学反应中能使其他物质的反应加快，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有变化的物质。
②作用：加快化学反应的速度
2、反应原理：
氯酸钾 氧气+氯化钾
KClO3 O2 KCl
3、发生装置：固固加热型
4、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）
5、验满方法：排水集气法：有气泡连续不断地向集气瓶口外逸出
向上排空气法：带火星的木条放到集气瓶口，木条复燃，则收集满了
6、氧气的检验方法：将带火星的木条放到集气瓶内，木条复燃，则为氧气
二氧化锰
加热
二氧化锰
加热

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