2.2神奇的氧气-第2课时-用氯酸钾制取氧气

2.2神奇的氧气-第2课时-用氯酸钾制取氧气

2．2神奇的氧气（共3课时）

第2课时 实验室用氯酸钾制取氧气

一、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）掌握实验室用氯酸钾制取氧气的原理、装置、操作及氧气的检验方法。

（3）了解催化剂和催化作用的概念。

2．过程与方法

（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）初步培养学生分析、对比和迁移知识的能力。

3．情感态度与价值观

通过对催化剂的实验探究，激发学生学习和探究的兴趣，培养学生实事求是、严肃认真的科学态度和良好的实验习惯。

二、教学重点和难点

实验室用氯酸钾制取氧气的反应原理、实验装置、操作方法及氧气的检验方法。

催化剂的概念以及使学生初步了解科学的探究方法。

工

业

制

氧 1．工业制氧

[分析思考]阅读课本P49“思考与讨论”

（提示：这段内容揭示了工业制氧的相关原理）

阅读同时再思考如下几个问题。

[媒体]①工业制氧的大致流程是怎样的？

②工业制氧利用了什么原理？采用什么方法？

③是物理变化还是化学变化，为什么？

（没有新物质产生）

④工业制氧得到的氧气是纯净物还是混合物，为什么？

[讲解]“思考与讨阅读。

体会教师的提示。

回答

先液化，再分离。

各气体的沸点不同，分离液态空气。

物理变化。

混合物（有二氧化碳等）。 了解工业制氧的流程、原理等。

论”下面有一句话：将水通直流电能得到氧气。

[设问]能不能以水为原料来制取氧气？

[媒体]水电解模拟实验

[问题1]水电解得到什么？

化学反应式该怎样写？

（请学生板演，作出反馈）

[问题2]用这种方法制取氧气可行吗？

[讲解]以水为原料制取氧气，理论上是可行的，但要消耗大量的电。因此，在对氧气纯度要求不太高时，工业上一般不采取这种方法制取。那

看书

思考

观看

氢气和氧气。

书写

发表观点。

思考、回答。

结合观看内容，发表见解。

能不能作为实验室制取氧气的方法呢？

[讲解]也不行，电解水得到氧气的速度比较慢。那有没有更快捷的方法，一起来探索一下。

实

验

药

品

的

选

择 [讲解]第一步：还是要寻找原料。

[小结]要从某些含氧化合物中去寻找。

出示药品：氯酸钾（KClO3）、二氧化锰（MnO2）、高锰酸钾（KMnO4）、双氧水（H2O2）

（二氧化锰：黑色固体；氯酸钾：白色固体；高锰酸钾：暗紫色固体；双氧水：无色液体） 讨论并提出观点。

观察药品的颜色与状态。

认识药品。

讨论并知道制氧原料的基本要求。

知道氧气的检验方

[讲解]第二步：所选原料要能产生氧气。

[问题]如何来检验有没有氧气产生？

（提示：氧气能帮助燃烧）

[小结]用带火星的木条，看能否复燃。能复燃，说明有氧气产生。

[布置学生探究实验]请各小组按要求进行探索实验。

（要求各小组分工合作）

[实验1]单独加热二氧化锰有没有氧气产生？

[实验2]单独加热氯酸钾有没有氧气产生？

[实验3]加热氯酸钾说出自己的方法

完成实验并认真观察、记录、分析。

没有氧气放出。

有，但要到沸腾状态。

很快有氧气产生。

能，量法。

培养学生的探索精神，让学生了解探索路径。

培养分析问题的能力。

和二氧化锰的混合物有没有氧气产生？

[实验4]双氧水能否产生氧气？

[实验5]将二氧化锰投入到双氧水中能否产生氧气？

[引导讨论]根据以上实验，你们有哪些判断？

[小结]氯酸钾和双氧水可以用来制取氧气，二氧化锰不能。二氧化锰在加热氯酸钾制取氧气的反应中起到了加快反应速度的作用。

较少。

很快产生氧气。

讨论回答

[设问]在此过程中二氧化锰本身发生变化了吗？ 思考、回答

知道催化剂的特性。

催

化

剂 带着疑问来继续探究

[布置学生探究实验]继续加热试管内物质，一直到不再产生氧气为止，再加入氯酸钾，加热，观察有无氧气放出。

[讲解]二氧化锰自身不能产生氧气，却能使氯酸钾在较低温度下很快放出氧气。在化学上，类似二氧化锰的这类物质还有不少，我们把这类物质统称为催化剂。

[板书]催化剂概念

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） 实验

有氧气产生。说明二氧化锰没有变化。

认识催化剂。

与教师一起寻找概念关键词。

实

验

装

置

[设问] 接下来我们来探索繁盛装置的类型，老师在PPT上展示了2副发生装置图，大家说说看两者有什么区别，该如何为两幅装置图命名？

学生回答。

[解释]固固加热型，固液不加热型。

用

氯

酸

钾

和

二

氧

化

锰

制

取

氧

气 [小结]实验室里可以用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物来制氧气。

[板书]反应原理：

氯酸钾

氯化钾+氧气

[讲解]把刚才的实验装置改进一下，就能得到实验室制取氧气的发生装置。 明确加热氯酸钾和二氧化锰的混合物是实验室制氧的方法之一。

明确发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。

二氧化锰

加热

KCKCO

[教师动、学生议]共同得出氧气发生装置的要点。

①用铁架台和铁夹固定大试管；

②试管口向下还是向上倾斜；（提示：加热过程中可能会产生水，为了防止试管破裂，试管口应略向下。）

③铁夹夹在试管的哪个部位？

④试管的高度应该多高？（提示：因为要用酒精灯加热，所以不能太高，也不能太低）

⑤药品该怎么放？（提示：药品的受热面越大，反应越快，药品利用率越高） 生装置的要点。

试管口略向下倾斜。

中上部。

保证外焰部位加热。

平铺。

先预热，再集中加热。

稍伸出橡皮

⑥该如何加热？（提示：给试管里的液体如何加热？）

⑦导管超出橡皮塞多一点还是少一点好。（提示：加热后有气体产生，粉末状固体有可能与气体一些流出）

（重新安装一次，让学生观察完整的发生装置。）

（提醒学生安装顺序：先下后上，先左后右。）

[小结]发生装置要点（略）

[设问]怎样把产生的氧气收集起来？

（要设计一套收集装置）

[想一想]可以用什么塞。

知道装置的安装原则。

思考、讨论。

筛选氧气的物理性质。

知道根据溶解性决定能否用排水法。

方法收集氧气？（提示：可根据氧气的某些物理性质）

[引导]氧气难溶于水，如果把氧气通入灌满水的集气瓶中，把水挤走就能得到氧气。我们把这种方法叫做排水集气法。[设问]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]也可以直接让氧气来赶走空气，这时瓶口应向上还是向下？

[追问]什么原因？

[小结]因为氧气的密度比空气大，所以瓶口应向上，这种方法称为向上排空气法；不可以

思考、回答。

密度比空气大。

知道根据密度选择用向上还是向下排空气法。

思考

了解检满方法

如果密度比空气小，集气瓶口应向下，称为向下排空气法。

[想一想]实验时，怎么知道氧气已经收满？

（提示：如果用排水法，瓶中水排尽就满了，此时气体就会跑到水槽中，水槽中就会出现气泡；如果用排空气法，满了氧气就会逸出，此时将带火星的木条放到瓶口，木条会复燃。）

制

氧

的

操

作

要

点 [演示实验] 制取氧气。

没有气体产生。

可能出了什么问题？

[引导]前面已证明这个实验一定能迅速期待。

帮助老师。

思考、讨论。

突出操