资源简介

(共18张PPT)
1.1 空气的成分
【第一单元 我们呼吸的空气】
八年级下册
一、氧气的工业制取
空气
多次压缩
降温
液态空气
低温蒸发
-196℃
氮气
液氧
（沸点-183℃）
N2
O2
思考：工业制氧气的过程是个什么变化过程？
物理变化
膜分离技术
空气
一定压力下
有富集氧功能的薄膜
氧气含量90%的富集空气
空气冷冻分离法
（沸点-196℃）
二、分解过氧化氢（双氧水）（H2O2）法
原理：
双氧水
水
＋
氧气
二氧化锰
H2O2
H2O
＋
O2
MnO2
水槽
集气瓶
固液不加热型
烧瓶
分液漏斗
活塞
发生装置
收集装置
实验一：在常温下，把带火星的木条伸入过氧化氢溶液的试管，观察木条是否复燃？
现象：带火星的木条不能复燃
实验二：向上述试管中，加入少量二氧化锰，把带火星的木条伸入试管。观察发生的现象。
现象：带火星的木条复燃
实验三：反应停止后，重新加入过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管。观察发生的现象。
现象：带火星的木条复燃
注意：反应前后二氧化锰的质量不变。
催化剂的特点
一 变：化学反应速率变
二不变：质量不变、化学性质不变
二氧化锰起到催化剂的作用
反应结束后，二氧化锰如何回收利用？
过滤
催化剂：在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身质量和化学性质在化学反应前后都没有发生变化的物质。
1.在烧瓶中先加入少量（约0.5g）的二氧化锰，再加入50mL水。然后，在分液漏斗中加入20~50mL的10%过氧化氢溶液。
2.旋转分液漏斗的活塞，滴加过氧化氢溶液，待装置中排净空气后，用排水法收集气体并验证收集的是氧气。
Ｏ２不易溶于水
查:
检查装置的气密性
装:
装药品
定:
将烧瓶定到铁架台上
开:
收:
用合适的方法收集氧气
移:
从水槽中移出导管
关:
关上开关
打开分液漏斗的开关
氧气的制取和性质研究
目标：
初步学会实验室制取氧气的方法，学习用排水法收集氧气。
器材：
锥形瓶，分液漏斗，双孔橡皮塞，橡皮管，玻璃导管，药匙，集气瓶，坩埚钳，水槽，酒精灯，玻璃片，木条，火柴，粗铁丝，木炭，铝箔，澄清石灰水，过氧化氢，二氧化锰。
原理：过氧化氢制氧气
加水没过长颈漏斗下端
2.检查装置气密性
先关闭分液漏斗活塞，然后把导管的下端浸入水槽中，用手紧握锥形瓶壁。若观察到导管口有气泡冒出，移开手后一会儿，导管中出现一段水柱，就证明装置不漏气。如果没有气泡冒出，就说明装置漏气，应仔细查找原因，并改正装置。
1.组装装置
在锥形瓶中加入1/3药匙的二氧化锰粉末和30mL水,塞紧带有分液漏斗和导管的橡皮塞，并在分液漏斗中加入30mL
10%的过氧化氢溶液。
3.加入药品
4.收集气体
将集气瓶灌满水，倒置于水槽中，再小心旋转分液漏斗的活塞，滴加过氧化氢溶液。当导管口的气泡连续、均匀地逸出后，再把导管口伸入盛满水的集气瓶里，收集气体。当氧气收满时，立即关闭活塞。
排水集气法
瓶口有较大气泡冒出
5.观察收集到的气体的颜色。
6.用埚钳夹取一小块木炭，在酒精灯上烧至发红，然后将木炭由集气瓶口向下缓慢伸入，观察发生的现象。反应结束后，向集气瓶内加入澄清石灰水，振荡后，观察发生的现象。
让木炭自上而下逐步消耗瓶内氧气，保证燃烧持续且剧烈，实验现象（发白光、放热）更清晰、更持久。
7.把2cm×5cm铝箔片的一端固定在粗铁丝上，另一端裹一根火柴。点燃火柴，待火柴将燃尽时，立即把铝箔伸入留有水、充满氧气的集
气瓶中，有什么现象发生？
三、氯酸钾制氧气
氯酸钾
氯化钾
＋
氧气
加热
KClO3
KCl
＋
O2
加热
二氧化锰
二氧化锰
固体加热型
四、化合反应和分解反应
分析这些化学反应，我们把由两种或两种以上的物质生成一种物质的反应叫作化合反应，如硫和氧气反应生成二氧化硫。由一种物质生成两种或两种以上物质的反应叫作分解反应，如过氧化氢分解生成水和氧气。
H2O
H2
＋
O2
通电
CaO
＋
H2O
Ca(OH)2
C6H12O6
＋
CO2+H2O
O2
酶
判断下列是化合反应，还是分解反应？
分解反应
化合反应
课后练习
1.一个集气瓶中充满了空气。现要除去其中的氧气.又不使空气中增加新的气体成分，可选用的可燃物是（ ）
A.木炭 B.细铁丝 C.磷 D.硫
2.下列反应属于化合反应的是（ ）属于氧化反应的是（ ）
3.现有两瓶气体，分别盛有空气和氧气，请简述区分方法。
4.普利斯特在1774年，他用一个大凸透镜聚光对汞锻灰（氧化汞）加热，发现很快产生了水银和气体。他收集了这种气体.观察到蜡烛在该气体中能剧烈燃烧，他将该气体称为“脱燃素气”。他还做了这样一段实验记录：“我把老鼠放在脱燃索气里，发现它们过得非常舒服后.又亲自进行实验、自从吸过这种气体后，很长一段时间.身心一直觉得十分轻快舒畅：有谁能说这种气体将来不会变成通用品呢？不过，现在只有两只老鼠和我才有享受呼吸这种气体的权利罢了：
（1）文中的“脱燃素气指的是什么？
（2）普利斯特里用大凸透镜聚光对氧化表加热，很快生成了水银和气体。请写出该反应的文字表达式。浙教版八年级下册《1.1 氧气的性质》教学设计（第三课时）
一、教学内容确定
（一）核心概念
1.氧气的制取有工业制法和实验室制法两类，工业制氧以空气为原料，利用沸点差异分离，属于物理变化；实验室制氧以化学变化为核心，重点是过氧化氢分解法。
2.过氧化氢（双氧水）在二氧化锰催化作用下分解生成氧气和水，二氧化锰作为催化剂，能改变反应速率且反应前后质量和化学性质不变。
3.实验室制取气体的装置包括发生装置和收集装置，需根据反应物状态、反应条件选择发生装置，根据气体溶解性、密度选择收集装置（如氧气可用排水法收集）。
4.氯酸钾在加热和二氧化锰催化条件下可分解生成氧气和氯化钾，属于固体加热型制氧方法；化合反应与分解反应是化学反应的基本类型，分解反应的特征是“一变多”。
（二）跨学科概念
1.物质的转化与应用：工业制氧体现物质的物理分离转化，实验室制氧体现化学转化，不同转化方式服务于不同生产生活需求，体现“转化与应用”的核心逻辑。
2.结构与功能：实验室制氧装置的结构（如固液不加热型发生装置、排水法收集装置）决定其功能，符合“结构决定功能”的跨学科思想。
3.证据与推理：通过对比过氧化氢加二氧化锰前后的反应现象，推理催化剂的作用；通过实验现象验证收集到的气体为氧气，建立“现象—证据—结论”的推理链条。
4.技术与工程：工业制氧的冷冻分离技术、膜分离技术，实验室制氧的装置设计与优化，体现技术和工程对科学实践的支持，培养工程思维。
二、教学目标
（一）科学目标
1.能区分氧气工业制法与实验室制法的本质差异（物理变化 vs 化学变化），简述工业制氧的原理和流程。
2.掌握过氧化氢分解制氧气的原理、实验装置、操作步骤，能写出文字表达式和化学式表达式。
3.理解催化剂的概念和特点（一变两不变），明确二氧化锰在过氧化氢分解反应中的作用。
4.了解氯酸钾制氧气的原理和发生装置类型，能区分化合反应和分解反应。
5.学会用排水法收集氧气并进行检验，知道收集氧气的时机（气泡连续均匀冒出时）。
（二）科学思维
1.通过对比过氧化氢制氧气实验中有无二氧化锰的反应现象，培养对比分析、归纳推理的能力。
2.基于反应物状态、反应条件选择制氧装置，基于气体性质选择收集方法，发展“性质—装置”的逻辑关联思维。
3.通过分析不同化学反应的反应物和生成物种类，归纳化合反应和分解反应的特征，提升分类与概括的科学思维。
（三）探究实践
1.能规范组装过氧化氢制氧气的实验装置，正确进行气密性检验、药品添加、气体收集和检验等操作。
2.参与“探究二氧化锰作用”的对比实验，观察、记录实验现象，分析实验结论。
3.能根据实验要求设计简单的制氧和验满方案，提升实验设计与操作能力。
（四）态度责任
1.感受化学实验的实用性，认识氧气制取技术在工业生产和医疗、科研等领域的重要应用，激发对科学技术的探索兴趣。
2.培养严谨的实验操作习惯和安全意识，树立规范实验、节约药品的科学态度。
3.体会物质转化的价值，认识化学与人类生产生活的密切联系，增强应用科学知识解决实际问题的责任感。
三、教学重难点
（一）重点
1.过氧化氢分解制氧气的原理、实验装置、操作步骤及催化剂的作用。
2.氧气的收集（排水法）和检验方法。
3.工业制氧与实验室制氧的区别，分解反应的概念。
（二）难点
1.催化剂“一变两不变”特点的理解与应用。
2.实验室制氧装置的选择依据（反应物状态、反应条件）。
3.过氧化氢制氧气实验中“气泡连续均匀冒出时再收集”的原理分析。
四、教学准备
1.实验器材：锥形瓶、分液漏斗、双孔橡皮塞、玻璃导管、橡皮管、集气瓶、水槽、玻璃片、药匙、试管、带火星的木条、酒精灯、铁架台、氯酸钾、二氧化锰、10%过氧化氢溶液等。
2.教学资源：课件（包含工业制氧流程图、实验装置图、对比实验图片）、实验视频（工业制氧过程、氯酸钾制氧实验）。
五、教学环节设计
（一）复习导入，引出课题
1.复习提问：上节课我们学习了氧气的哪些性质？（物理性质：无色无味、不易溶于水等；化学性质：助燃性，能与硫、铁等反应）
2.情境设问：展示课件中“急救供氧”“焊接金属”“航天航空”等图片，提问：“这些场景都需要大量纯净的氧气，那么氧气是如何制取的？工业上和实验室中制取氧气的方法一样吗？”
3.引出课题：今天我们就来探究氧气的制取方法，重点学习实验室中常用的过氧化氢分解制氧法。
【设计意图】
通过复习氧气的性质，为后续氧气的检验和收集方法埋下伏笔；结合生活和生产中的实际场景，引发学生对氧气制取的探究兴趣，自然导入课题。
（二）探究新知一：氧气的工业制取
1.课件展示工业制氧流程图：空气→多次压缩、降温→液态空气→低温蒸发（-196℃）→氮气（沸点-196℃）先挥发，剩余液氧（沸点-183℃）。
2.提问分析：
“工业制氧的原料是什么？”（空气）
“整个过程中发生了什么变化？为什么？”（物理变化，因为没有新物质生成，只是利用氮气和氧气的沸点差异进行分离）
3.补充介绍：膜分离技术——空气在一定压力下通过富集氧功能的薄膜，得到氧气含量90%的富集空气，该方法操作更简便，能耗更低。
4.总结工业制氧的特点：原料廉价易得、产量大、适合大规模生产，属于物理变化。
【设计意图：】通过流程图直观展示工业制氧过程，结合提问引导学生分析变化类型，让学生理解工业制氧的核心原理，同时对比实验室制氧的需求，为后续实验室制法的学习做好铺垫。
（三）探究新知二：实验室制取氧气——过氧化氢分解法
1.对比实验，探究催化剂作用
实验一：取一支试管，加入少量过氧化氢溶液，伸入带火星的木条，观察现象。（现象：木条不复燃，说明常温下过氧化氢分解缓慢，产生氧气量少）
实验二：向上述试管中加入少量二氧化锰，再伸入带火星的木条，观察现象。（现象：木条复燃，说明加入二氧化锰后，过氧化氢分解加快，产生大量氧气）
实验三：待实验二反应停止后，向试管中再加入少量过氧化氢溶液，伸入带火星的木条，观察现象。（现象：木条再次复燃，说明二氧化锰仍能起到催化作用）
引出概念：催化剂——在化学反应里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反应前后都没有发生变化的物质。
强调催化剂特点：“一变”（反应速率变，可加快或减慢）、“两不变”（质量不变、化学性质不变）。
提问：“反应结束后，二氧化锰如何回收利用？”（过滤，因为二氧化锰是固体，与水不互溶）
2.反应原理
书写表达式：
文字表达式：过氧化氢二氧化锰水 + 氧气
化学式表达式：H2O MnO2 H2O + O
强调：二氧化锰是该反应的催化剂，起到加快反应速率的作用，本身不参与反应的最终产物生成。
3. 验装置与操作步骤
装置选择：
发生装置：固液不加热型（锥形瓶+分液漏斗+双孔橡皮塞），理由：反应物为固体（二氧化锰）和液体（过氧化氢溶液），反应不需要加热。
收集装置：排水法，理由：氧气不易溶于水，且不与水反应，排水法收集的氧气更纯净。
操作步骤（“查、装、定、开、收、移、关”）：
查：检查装置气密性（关闭分液漏斗活塞，将导管下端浸入水槽，紧握锥形瓶壁，若导管口有气泡冒出，移手后导管内形成水柱，说明气密性良好）。
装：向锥形瓶中加入二氧化锰，分液漏斗中加入过氧化氢溶液。
定：将锥形瓶固定在铁架台上。
开：打开分液漏斗活塞，控制液体滴加速度。
收：待导管口气泡连续、均匀冒出时开始收集（刚开始排出的是装置内空气，过早收集会导致氧气不纯），集气瓶口有大气泡冒出时说明已收集满。
移：将导管从水槽中移出。
关：关闭分液漏斗活塞。
氧气检验：将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，证明是氧气。
【设计意图】通过对比实验让学生直观感受催化剂的作用，突破“催化剂概念”这一难点；结合装置选择依据和操作步骤，培养学生“根据反应特点选择装置”的逻辑思维，规范实验操作，强化安全意识和严谨态度。
（四）探究新知三：其他实验室制氧方法与反应类型
1.氯酸钾制氧气
课件展示实验装置（固体加热型：试管+铁架台+酒精灯），讲解：
反应原理（文字表达式）：氯酸钾 二氧化锰、加热 氯化钾+氧气
化学式表达式：KClO MnO2、△ KCl + O
装置特点：固体加热型，理由：反应物为固体（氯酸钾+二氧化锰），反应需要加热。
补充：二氧化锰在此反应中同样是催化剂，起到加快反应速率的作用。
2.化合反应与分解反应
回顾反应实例：
化合反应：硫+氧气 点燃 二氧化硫（两种物质生成一种物质，“多变一”）。
分解反应：过氧化氢 二氧化锰 水+氧气（一种物质生成两种物质，“一变多”）。
定义：
化合反应：由两种或两种以上物质生成一种物质的反应。
分解反应：由一种物质生成两种或两种以上物质的反应。
简单练习：判断“水 通电 氢气 + 氧气”属于什么反应类型？（分解反应）
【设计意图】简要介绍氯酸钾制氧法，丰富学生对实验室制氧的认识，对比不同制氧装置的差异；通过归纳反应类型，帮助学生构建化学反应分类体系，提升分类与概括的科学思维。
（五）课堂小结，梳理知识
1.师生共同梳理本节课知识脉络：工业制氧（物理变化）→实验室制氧（过氧化氢分解法、氯酸钾分解法）→催化剂→反应类型（分解反应）。
2.强调核心要点：过氧化氢分解制氧的原理、装置、操作，催化剂的特点，分解反应的特征。
【设计意图】帮助学生构建系统的知识框架，巩固重点知识，强化记忆。
六、板书设计
1.1.3 氧气的制取
一、氧气的工业制取
原料：空气
原理：利用氮气（-196℃）和氧气（-183℃）沸点差异，低温蒸发分离
变化类型：物理变化
方法：冷冻分离法、膜分离技术
特点：产量大、成本低
二、实验室制取氧气（重点）
1.过氧化氢分解法
原理：
文字表达式：过氧化氢 二氧化锰 水 + 氧气
化学式表达式：H2O MnO2 H2O + O
催化剂：二氧化锰（一变两不变：速率变；质量、化学性质不变）
装置：
发生装置：固液不加热型（锥形瓶+分液漏斗）
收集装置：排水法（氧气不易溶于水）
操作步骤：查→装→定→开→收→移→关
检验：带火星木条复燃
收集时机：气泡连续、均匀冒出时
2.氯酸钾分解法
原理：氯酸钾 $\stackrel{二氧化锰、加热}{→}$ 氯化钾 + 氧气
装置：固体加热型
三、反应类型
化合反应：多变一（如S + O 点燃 SO ）
分解反应：一变多（如H2O MnO2 H2O + O ）
七、作业设计
1.基础作业：完成教材课后练习1-4题，背诵过氧化氢分解制氧的原理、操作步骤及催化剂的特点，默写相关反应的文字表达式和化学式表达式。
2.实验作业：绘制过氧化氢制氧气的实验装置图，标注各部分名称及操作注意事项（如气密性检验、收集时机）。
3.拓展作业：查阅资料，了解实验室制取氧气的第三种方法（高锰酸钾制氧），对比其与过氧化氢制氧、氯酸钾制氧的反应原理、装置差异，撰写简短的对比报告。
4.思考作业：某同学在过氧化氢制氧气实验中，收集到的氧气不能使带火星的木条复燃，可能的原因有哪些？请列举至少3点并说明理由。
八、教学反思
改进方向
1.强化实验操作训练：课前布置实验步骤预习任务，课堂上增加小组合作模拟操作环节，针对“气密性检验”“收集时机”等重点步骤进行专项练习和答疑。
2.补充催化剂性质验证：通过课后拓展实验（如称量反应前后二氧化锰的质量、检验反应后二氧化锰的化学性质），让学生更全面理解“两不变”，或通过动画演示催化剂的作用机理。
3.优化氯酸钾制氧教学：增加氯酸钾制氧的实验视频，详细讲解固体加热型装置的操作注意事项（如试管口倾斜角度、酒精灯加热部位），对比固液不加热型装置的差异，帮助学生理解装置选择的本质依据。
4.分层作业设计：针对不同层次学生设计基础题、提高题和拓展题，如基础题侧重反应原理和操作步骤，提高题侧重误差分析和装置改进，拓展题侧重反应类型判断和实际应用，满足不同学生的学习需求。

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