2.2神奇的氧气第二课时

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§2.2.2怎样得到氧气(第二课时)
一.教学目的
(一)知识与技能
1.知道工业上制取氧气的原理;
2.知道催化剂概念和催化作用
3.掌握实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气的原理、理解实验室制取氧气的主要方法和反应原理:药品选择、装置选择、气体收集的方法。

(二)过程与方法
通过对氯酸钾制取氧气原理的探究, 学习科学探究的基本方法。

(三)情感态度与价值观
1.通过探究活动,养成学生实事求是、严肃认真的科学态度和良好的实验习惯;
2.在获得知识的过程中,体会学习的愉悦和满足感。

二.重点、难点
重点:氯酸钾和二氧化锰制取氧气的原理
难点:如何选择实验室制取气体方案
三.教学过程
[引入]:我们已经学习了氧气的性质和用途,知道氧气的用途很多,那么工业上如何能制得大量纯净的氧气呢?
[板书]:一.工业制氧气:
[讲解]:工业制氧要求原料容易找,而且便宜。

请问空气中氧气的体积分数占多少?由于空气中含有大量的氧气,所以工业上制取氧气的原料就是空气
[提问]:如何利用空气获得氧气呢?观察49页空气各组分的沸点,分析:
[讲解]:我们发现这些组分的沸点各不相同,其中哪种气体的沸点最高,哪种最低?
[学生]:二氧化碳的沸点最高,氦气的沸点最低.
[讲解]:我们若要得到较纯净的氧气,需要除去空气中的氮气、二氧化碳、氩气、氖气、氦气。

若将空气加压冷却到-2000
C ,这时空气的状态发生了怎样的改变?
[学生]:由气态转化成了液态
[讲解]:此时开始低温蒸发,到-1950C 时,达到了什么气体的沸点?
[学生]:氮气第一个气化,此时空气中主要剩余氧气、二氧化碳和氩气。

继续低温蒸发到-1830C 时,开始收集这时得到的是什么气体呢?
[学生]:氧气
[讲解]:这种方法利用了空气中各组分沸点不同,将氧气从空气中分离出来,属于物理还是化学方法呢?
[学生]:物理变化
[讲解]:我们把这种方法叫做分离液态空气法。

[板书]: 方法一:分离液态空气法(物理变化)——原理:液氧和液氮沸点的不同。

空气 液态空气 氮气气化逸出 氧气气化逸出 (1)将空气加压降温至-200℃,空气变成 态
(2)升温至-195℃ 气逸出
加压 降温到-200℃ 升温至 -195℃ 升温至
[讲解]:除此之外我们还可以用水通直流电的方法得到少量纯度较高的氧气。

这种方法属于物理还是化学方法呢?
[板书]:方法二:电解水(化学变化)——得到较纯的氧气
2H 2O −−
→−通电
2H 2↑+O 2↑ [过渡]:实验室具备分离液态空气制氧气的条件吗?
[学生]:不具备
[设问]:实验室要想制取氧气,该选择什么原料呢?选择的原料中必须含有什么元素?
[学生]:首先得考虑原料中要含有氧元素。

[追问]:在一定条件下,含有氧元素的物质都能制得氧气吗?实验室是怎样来检验某一种气体是氧气的?
[板书]:二.实验室制氧气
[探究性实验]:分组实验
实验1:加热氯酸钾
实验2:加热二氧化锰
实验3:加热二氧化锰和氯酸钾(1:3)混合物
[要求]:观察是否有氧气放出及放出氧气的难易。

[结论]:加热二氧化锰——不产生氧气;
加热氯酸钾——熔化后缓慢地放出氧气
加热二氧化锰和氯酸钾混合物——在较低的温度下迅速放出氧气。

[追问]:氧气到底是由哪种物质分解产生的呢?二氧化锰起到了什么作用?
[录象]:证明二氧化锰在氯酸钾分解反应前后质量和化学性质不变的实验。

[结论]:催化剂(触媒):在化学反应里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没有变化的物质。

[板书]:方法一:加热氯酸钾和二氧化锰的混合物(固固加热型) 1.原理:2KClO 3
2KCl +3O 2↑ 2.催化剂(触媒):在化学反应里能使其他物质的反应加快,而本身的质量和化学性质在反
应前后没有变化的物质。

特点:一变二不变----反应的速率改变,质量和化学性质不变。

但反应后二氧化锰的百分含量增大。

[设问]:如何用一套完整的装置制备氧气?请同学们回忆教材13页加
热高锰酸钾的装置图。

[展示]:氯酸钾和二氧化锰制取氧气的发生装置
[演示]:用加热氯酸钾的方法制取氧气。

[设问]:实验操作顺序是怎样的?
3.制取装置
实验步骤:查、装、定、点、收、离、熄 (俗记:茶庄定点收利息)
①检查装置的气密性,②装药品并固定装置,③加热,④收集气体,⑤收集氧气完毕,先把导管移出水槽,然后熄灭酒精灯。

[设问]:又该如何收集氧气呢?
[提示]:收集气体可以和气体的密度、在水中的溶解性相联系起来。

4.收集方法
①排水法(氧气不易溶于水,与水不反应)
②向上排空气法(氧气的密度比空气大)
[设问]:怎样证明收集的气体已满?
[实验]:带火星的木条伸至瓶口
5.检验、验满方法
检验:用带火星的木条放到瓶中,木条复燃,则是氧气;
验满:用带火星的木条放到瓶口,木条复燃,则已满
6.操作注意事项
[设问]:
A .制取氧气时,试管口为什么要略向下倾斜?
B .用排水法收集氧气时,当导管口刚开始有气泡逸出为什么不宜立即收集?
C .怎样知道集气瓶中水已排完了,氧气已收满了?
D .当实验结束时,为什么要先移去导管,后熄灭酒精灯火焰?
E .收集满氧气的集气瓶应如何放置?为什么?
[设问]:同学们想一想既然在化学反应中二氧化锰的质量和化学性质保持不变,那么我们如何从剩余固体中回收MnO 2?
[思考]:剩余固体的成分、各成分的性质、使用的方法(提示MnO 2不溶于水)
7.混合物的分离
(1)反应后的残留物是混合物(二氧化锰和氯化钾),
(2)其中分离混合物得KCl 步骤:溶解、过滤、蒸发;
(3)分离混合物回收MnO 2:溶解、过滤、洗涤、干燥
8.[小结]:实验室制取气体的思路:反应原理→发生装置、收集装置→验满、验证方法
CO 3 (8)2H 2O −−→−通电
2H 2↑+O 2↑。