实验课教学教案

浅谈对实验室制取氧气实验教学教法的改进

枣庄市第十九中学 褚玉尧 2010年8月3日 15:26

浅谈对实验室制取氧气实验教学教法的改进

在九年级化学教学中，一个很重要的内容就是气体——氧气的实验室制法、收集方法以及实验的注意事项。但是学生在氧气的实验室制法学完之后，往往很难在头脑中对气体的实验室制法形成一个完整的体系。当对氧气、二氧化碳的实验室制法的制取装置和收集方法比较时，学生脑子里就会形成一团乱麻。为什么会出现这种现象？经过多年的教学观察，我发现一个很重要的原因，就是学生在学习气体的制取方法时，多数都是死记硬背，并没有理解知识间的内在联系，因此对知识印象不深。那么，如何避免出现这种现象？这就要从根本就是改变“昨日”的教学方法。经过反复思考、多次的修改自己的教案，最后认为，从一开始学习化学起就要教给学生在理解的基础上记忆的方法。

在氧气的实验室制法这节课中，重点就是在学习氧气的实验室制法的过程中，使学生灵活掌握相关的思维方法，培养他们科学的思维能力。根据大多数人的思维方式，要想制取某种气体，首先想到的应该是用什么药品去制，有了药品自然就知道了这种药品在通常状况下的状态，根据药品状态和反应条件就可以决定实验的制气装置。接着就要制气体，这时又要考虑怎样收集，收集时自然会考虑怎样才能知道气体是否收集满了，于是就有了验满方法。收集满后，需要把收集到的气体放置好，这就又涉及到了放置方法。这种思考方法等于用一条主线，即制取氧气的实验操作顺序将整个一节课串联起来，又在这条主线的基础上，将知识点适当铺开。例如：讲到药品状态和反应条件时，就要将这个知识点铺开。因为制氧气的药品均为液态和固态，反应又不需加热，所以我们要选择实验装置，即用广口（或锥形瓶、大试管）装药品。并告诉学生制气体的仪器装置是由药品状态和反应条件决定的，这样学生只要记住药品状态和反应条件，就可以自己推断出制气体时所需的仪器装置了。再如：讲到收集方法时，一定要将氧气物理性质与之联系起来，因为学生已经知道氧气比空气重，那么就让学生自己动脑筋想一想如果用排空气法收集氧气，瓶口应向上还是向下；又学过氧气不易溶于水，如果用排水的方法可不可以收集到氧气等等。学生经认真思考后多数都会得出正确答案。这样，在氧气物理性质和收集方法间就形成了一个因果关系。学生理解以后会留下较深的印象。有了这样一种正确的思维方法后，学生在后面学习二氧化碳、氢气的实验室制法时，就会觉得很轻松。因为他们掌握了知识间的内在联系，所以不用背很多东西，就可以把这些零碎的知识点联系在一起，在头脑中形成一个完整的知识网络。这样，实验室制取氧气这节课就形成了由点到线、由线到面、思路清晰、比较系统、完整的一节课。同时，学生也掌握了实验室制取气体的正确思维方法。实践证明，学生在后面学习实验室制取二氧化碳时，基础较好的学生，不用我们讲，自己根据制取这些气体的药品及其状态，以及二氧化碳的相关性质，就可以推断出制取装置、收集方法、验满方法、放置方法等。而基础较差的学生也只需稍加引导。另外，我们还发现，以往学生在实验室里制取气体时，虽然在实验前我们都先带着他们复习一遍实验程序，可是在实验过程中，很多学生还是会手忙脚乱，做了上一步，不知下一步做什么。改变教学方法后，这样的现象比以前少多了。此外，学生在做一些有关气体的制取方法的综合习题时出错率比也比以往少很多。

当教学出现问题时，我们如何去寻找问题的原因，对最终是否能很好的解决问题至关重要。我们无法否认各种考试对我们的压力，也知道学生素质高低确实影响我们的教学效果。但回到具体的课堂问题上，很多时候外部因素并不是最主要的，至少内外因是共同起作用的。教会学生学习应该成为我们教学的主要任务。

实验室制取氧气及其性质实验

一.实验目的 （小四黑体，一、不是小圆点一.下同）

1.练习实验室制取氧气的方法，练习用排水取气法收集气体。

2.通过实验，加深对氧气性质的认识。

二.实验原理

KMnO4→K2MnO4+MnO2+O2↑

H2O2＝H2O+O2

1.物理性质：在通常状况下，O2为无色无味的气体。 在标准状况下，O2的密度(1.429g/L)比空气的平均密度(1.293g/L)大。不易溶于水(每升水溶解O2约30mL)。所以通常采用排水法收集氧气。

2. 化学性质：氧气的化学性质很活泼。它不仅可以助燃，而且在点燃或高温条件下可以和大多数金属、非金属发生反应，放出大量热。氧气能支持燃烧，所以物体在纯氧中燃烧非常剧烈，可以产生很高的温度。

接排，不要空两行。

三.实验用品

大试管、试管夹、单孔橡皮塞、胶皮管、玻璃导管、集气瓶(125毫升)、水槽、铁架台(带铁夹)、酒精灯、玻璃片、坩埚钳(镊子)。

高锰酸钾、木炭、澄清石灰水。

细铁丝、木条、棉花、火柴、细沙。

四.实验步骤

1.制取氧气

用高锰酸钾制取

实验室制取氧气装置图（居中排）

实验室制取氧气装置图

(1)用带有导管的橡皮塞塞紧试管，并检查装置是否漏气，不漏气的装置才能进行实验。拔开橡皮塞，在试管里放进约15克高锰酸钾。用一团棉花放在靠近试管口的地方，以防止加热时高锰酸钾粉末进入导管。然后把带有导管的塞子塞紧试管口。

(2)将6个集气瓶分别盛满水，并用玻璃片盖住瓶口。盖瓶口时，先盖住一小部分，随后推切动玻璃片把瓶口全部盖住(注意不要让瓶口水面处留有气泡)。

然后把盛满水的瓶子连同玻璃片一起倒立在盛水的水槽内。

(3)给试管加热。先使酒精灯在试管下方来回移动，让试管均匀受热，然后对高锰酸钾所在的部位加热。

导管口开始有气泡放出时，不宜立即收集，当气泡连续地并比较均匀地放出后，再把导管口伸入盛满水的集气瓶里。等瓶子里的水排完以后，在水面下用玻璃片盖住瓶口。小心地把瓶子移出水槽，正放在桌子上。用同样的方法再收集两瓶氧气(其中一瓶留有少量水)。

注意：停止加热时，先要把导管移出水面，然后再熄灭酒精灯仔细观察收集到的氧气的颜色。

用此方法制取氧气的缺点是高锰酸钾的效率太低。

2.试验氧气的化学性质

(1)木炭在氧气里燃烧

①用坩埚钳夹取一小块木炭在酒精灯的火焰上烧到发红，插入盛有氧气的集气瓶(由瓶口向下缓慢插入)。观察木炭在氧气里燃烧的现象。

②燃烧停止后，取出坩埚钳，往集气瓶里加少量澄清石灰水，振荡。有什么现象发生？

(2)铁丝在氧气里燃烧 取几根纱窗细铁丝，擦去表面铁锈或油漆，拧成一束呈螺旋形绕在一根火柴上。点燃火柴，待火柴临近烧完时缓慢插入盛有氧气的集气瓶(集气瓶里装有少量水)。观察铁丝在氧气中燃烧的现象。

五.问题和讨论

把红热的木炭插入盛有氧气的集气瓶时，为什么应该是由上向下，缓慢插入？

注意：停止加热时，先要把导管移出水面，然后再熄灭酒精灯(如果先熄灭酒精灯，可能会造成什么后果？)。样判断？)在水面下用玻璃片盖住瓶口。小心地把瓶子移出水槽，正放在桌子上。用同样的方法再收集两瓶氧气(其中一瓶留有少量水)。

二．氧气的性质实验

1.硫在氧气中的燃烧

首先将燃烧池放在火焰上灼烧，至火焰颜色不变，然后用钥匙加少量硫至燃烧池中，在酒精灯上灼烧，直至硫融化并燃烧，然后将燃烧池缓缓放入集气瓶中，用玻璃片把集气瓶口塞上。观察现象

．

2铁丝在氧气中的燃烧

将细铁丝盘成螺旋状，下端系一根火柴根梗，点燃火柴梗，待火柴梗临近燃完时缓慢插入盛有氧气的集气瓶中（瓶中预先留有少量水）．因为铁与氧气反应生成的四氧化三铁温度很高，如果粘在瓶底，会使集气瓶破裂．

3.木炭在氧气中的燃烧．

首先用坩埚夹一小块木炭，在酒精灯上加热到发红，插入到盛有氧气的集气瓶内（由瓶口向下缓慢插入），观察木炭在氧气中的燃烧现象并作记录．

燃烧停止后，取出坩埚钳，向集气瓶内加入少量澄清的石灰水，振荡，观察现象并记录

4.蜡烛在氧气中燃烧

用坩埚钳夹住一段1cm的蜡烛，点燃，

观察铁丝在氧气中的燃烧的现象并做记录．插入到盛有氧气的集气瓶内（由瓶口向下缓慢插入），观察木炭在氧气中的燃烧现象并作记录．

燃烧停止后，取出坩埚钳，向集气瓶内加入少量澄清的石灰水，振荡，观察现象并记录

六、实验应注意的事项 1、KClO3、MnO2和KMnO4若含有可燃物，在高温加热时会出现事故。因此在使用前要进行检查。其方法是：取少量药品放入洁净试管中加热，如果发现有火星出现，这种药品是不纯净的，不可使用。若要使用，必须先做处理。KClO3可通过重结晶办法提纯，MnO2可灼烧。

2、学生实验若使用KClO3，一定要注意避免学生误将红磷当MnO2，否则会酿成强烈的爆炸事故，故本次实验取消了使用KClO3制取氧气。

3、30%的H2O2对皮肤有强烈的腐蚀作用，操作时应戴上防护手套。H2O2在pH=4时最稳定。炭粉及尘埃都能使H2O2分解，在碱性溶液中分解最快。为防止H2O2分解，保存时可加入少量磷酸作为稳定剂，并贮存在不透明的塑料瓶中。使用时可加入少量碱。

4、收集氧气时，待气泡均匀冒出时，才开始收集，因刚开始冒出的是试管中原有的空气，待那些气泡排完然后开始收集，方可得到较纯的氧气。

5、做O2性质实验时，燃烧物一定要放置于集气瓶中央，切勿靠近瓶壁，以防集气瓶炸裂。

实验记录

现 象 结 论

硫在氧气中燃烧比在空气中剧烈，发出淡蓝色火焰，生成有刺激性气味的气体 氧气有助燃作用，而且是一种氧化剂

铁丝在氧气中的燃烧 铁丝在氧气中燃烧，火星四溅，生成黑色物质 氧气有助燃作用，而且是一种氧化剂

木炭在氧气中的燃烧 木炭在氧气中燃烧，发出明亮的光

生成的气体能使澄清石灰水变浑浊 氧气有助燃作用，而且是一种氧化剂

蜡烛在氧气中的燃烧

燃烧剧烈，发出白光，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊 氧气有助燃作用，而且是一种氧化剂