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2019-2020年九年級化學(xué)上冊 第二單元課題3 制取氧氣（第1課時(shí)）示范教案 人教新課標(biāo)版 本課題內(nèi)容可以分為兩部分，一部分是【實(shí)驗(yàn)25】、【實(shí)驗(yàn)26】及分解反應(yīng)，另一部分是活動與探究，由學(xué)生制取氧氣并試驗(yàn)氧氣的性質(zhì)。 本課題是學(xué)生開始學(xué)習(xí)化學(xué)以來第一次接觸到具體氣體物質(zhì)的制法，教師要引導(dǎo)學(xué)生分析制取氣體時(shí)應(yīng)考慮的各種因素，如反應(yīng)原理、反應(yīng)條件、制取氣體的性質(zhì)，學(xué)生會從中得到相關(guān)信息，確定制取氧氣的發(fā)生裝置和收集裝置等，從而培養(yǎng)學(xué)生的分析能力和判斷能力。并為以后探究二氧化碳的制取方法奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 課時(shí)分配：2課時(shí) 整體設(shè)計(jì) 三維目標(biāo) 1.知識與技能 （1）了解實(shí)驗(yàn)室中制取氧氣的主要方法和原理，初步了解通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)制取新物質(zhì)的方法； （2）練習(xí)連接儀器的操作，學(xué)習(xí)檢查裝置的氣密性，動手制取氧氣； （3）認(rèn)識分解反應(yīng)、催化劑及催化作用。 2.過程與方法 通過學(xué)生動手實(shí)驗(yàn)進(jìn)行科學(xué)探究，在活動過程中對獲取的信息進(jìn)行加工處理。從中培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析能力、實(shí)驗(yàn)操作能力等。 3.情感態(tài)度與價(jià)值觀 通過親自動手做實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)成功的喜悅，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣；通過實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)學(xué)生的探究欲。 教學(xué)重點(diǎn) 氧氣的制法及實(shí)驗(yàn)操作。 教學(xué)難點(diǎn) 催化劑的概念的理解和催化作用。 教具準(zhǔn)備 1.教師用具：(1)5％的過氧化氫溶液、二氧化錳、高錳酸鉀； (2)大試管(3支)、木條、酒精燈、天平、火柴。 2.學(xué)生用具：(1)高錳酸鉀、木炭、細(xì)鐵絲、澄清石灰水； (2)大試管、棉花、塞子(帶導(dǎo)管)、集氣瓶(2個(gè))、毛玻璃片、水槽、鐵架臺、坩堝鉗、小燒杯、火柴。 第一課時(shí) 制取氧氣的原理 教學(xué)過程 知識回顧 1.如何檢驗(yàn)一瓶無色氣體是氧氣？ 2.如何鑒別三瓶無色氣體：空氣、氧氣、氮?dú)猓? 3.根據(jù)氧氣的性質(zhì)說明氧氣有什么重要用途？ 導(dǎo)入新課 導(dǎo)入一我們學(xué)習(xí)了氧氣的性質(zhì)和用途，了解到氧氣是一種化學(xué)性質(zhì)比較活潑的氣體，它能與許多物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)，支持物質(zhì)的燃燒，在反應(yīng)中放出熱量，物質(zhì)在純凈的氧氣中燃燒要比在空氣中燃燒劇烈得多。氧氣在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中和科學(xué)研究方面還有許多用途。氧氣可用來供給病人呼吸，供給登山、潛水運(yùn)動員呼吸；還用于氣焊、氣割，還用于火箭的發(fā)射等等。氧氣有這么重要的用途，所以我們要知道氧氣是怎樣制得的。 導(dǎo)入二我們在初中階段將要學(xué)習(xí)幾種重要的氣體，氧氣是我們接觸的第一種。在上節(jié)課里我們已經(jīng)利用氧氣做了有關(guān)氧氣性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)，在這些實(shí)驗(yàn)中，我們所用的氧氣從何而來呢？這節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)氧氣的制法。 推進(jìn)新課 ［思考］ 空氣中含有哪些成分？能否從空氣中獲得氧氣？ ［回答］ 空氣中含有氮?dú)?、氧氣、稀有氣體、二氧化碳等。下面可以從空氣中獲得氧氣，獲取的方法是分離液態(tài)空氣。 一、氧氣的工業(yè)制法 分離液態(tài)空氣制氧氣 ［思考］ 這個(gè)變化屬于什么變化？為什么？ ［回答］ 從空氣中分離氧氣并沒有生成新物質(zhì)，而沒有新物質(zhì)生成的變化屬于物理變化。 ［設(shè)問］ 實(shí)驗(yàn)室用什么方法獲得氧氣？下面我們通過實(shí)驗(yàn)來研究。 二、氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法 ［實(shí)驗(yàn)］ 實(shí)驗(yàn)2-5 1.在試管中加入5 mL 5％的過氧化氫溶液，把帶火星的木條伸入試管，觀察木條是否復(fù)燃？ 2.微微加熱裝有過氧化氫溶液的試管，有什么現(xiàn)象發(fā)生?把帶火星的木條伸入試管，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。 3.用酒精燈加熱二氧化錳，片刻后將帶火星木條伸入試管口，觀察現(xiàn)象。 4.在另一支試管中加入5 mL 5％的過氧化氫溶液，并加入少量二氧化錳，把帶火星的木條伸入試管，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。 現(xiàn)象：1.不加熱過氧化氫溶液時(shí)，帶火星的木條不能復(fù)燃，說明沒有氧氣放出。 2.加熱過氧化氫溶液時(shí)，帶火星的木條復(fù)燃，說明過氧化氫溶液受熱時(shí)能產(chǎn)生氧氣。 3.加熱二氧化錳時(shí)，帶火星的木條不能復(fù)燃，說明沒有氧氣放出。 4.不加熱，但在過氧化氫溶液中加入二氧化錳，帶有火星的木條復(fù)燃，說明在常溫下過氧化氫溶液遇到二氧化錳時(shí)會產(chǎn)生氧氣。 結(jié)論：實(shí)驗(yàn)室可用加熱過氧化氫溶液或在過氧化氫溶液中加二氧化錳制取氧氣。 ［過渡］ 從上面的實(shí)驗(yàn)中可以看出，有二氧化錳不加熱可產(chǎn)生氧氣，沒有二氧化錳加熱過氧化氫溶液也能產(chǎn)生氧氣， 那么二氧化錳是一種反應(yīng)物，還是起別的作用呢？ ［實(shí)驗(yàn)］ 待上述實(shí)驗(yàn)中4的試管中沒有氣泡時(shí)，重新加入過氧化氫溶液，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。 現(xiàn)象：本已不產(chǎn)生氣泡的試管，重新加入過氧化氫溶液不進(jìn)行加熱，又會有氣泡產(chǎn)生，用帶火星的木條進(jìn)行檢驗(yàn)，帶火星的木條能夠復(fù)燃。 結(jié)論：產(chǎn)生的氣體還是氧氣。 提示：多次重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，還能觀察到同樣的現(xiàn)象。 ［分析］ 說明在用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣時(shí)，二氧化錳可以重復(fù)使用。 既然二氧化錳可以重復(fù)使用，說明在反應(yīng)前后它的化學(xué)性質(zhì)沒有改變，那么它的質(zhì)量有沒有改變呢？科學(xué)家們經(jīng)過精確的實(shí)驗(yàn)，得出了“二氧化錳在反應(yīng)前后質(zhì)量未變”的結(jié)論。 提示：在實(shí)驗(yàn)前用精密的天平稱量二氧化錳的質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)后把二氧化錳洗凈、干燥，再稱量，比較反應(yīng)前后二氧化錳質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)沒有變化。 ［提問］ 既然二氧化錳的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都沒有變化，那么它在這里到底起一個(gè)什么作用呢? ［回答］ 沒有加入二氧化錳時(shí)，過氧化氫溶液需要加熱才能產(chǎn)生氧氣，而加入二氧化錳后，過氧化氫溶液在常溫下就能迅速產(chǎn)生氧氣，可見二氧化錳起了一個(gè)加快化學(xué)反應(yīng)速率的作用。 ［分析］ 二氧化錳在反應(yīng)中起了加快化學(xué)反應(yīng)速率的作用，而本身的化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量在反應(yīng)前后沒有發(fā)生變化，這樣的物質(zhì)叫做催化劑，又叫觸媒。在反應(yīng)中所起的作用叫催化作用。如二氧化錳就是過氧化氫分解的催化劑。 催化劑：在化學(xué)反應(yīng)里能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì) 催化作用：催化劑在化學(xué)反應(yīng)中所起的作用 ［提問］ 在用過氧化氫溶液制取氧氣的實(shí)驗(yàn)中，二氧化錳這種催化劑起了加快化學(xué)反應(yīng)速率的作用，是不是所有化學(xué)反應(yīng)的速率都需要加快?所有的催化劑都起加快反應(yīng)速率的作用呢? ［回答］ 不是所有的化學(xué)反應(yīng)速率都需要加快，如鋼鐵的生銹，食物的變質(zhì)，我們就希望它發(fā)生得越慢越好。 ［分析］ 為了加快化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行我們使用催化劑，而為了減緩反應(yīng)的進(jìn)行我們也使用催化劑。如在橡膠制品中常加入一些催化劑以減緩橡膠的老化速度；食用油脂里加入一些催化劑可以有效地防止酸敗。所以催化劑的概念中說催化劑能“改變”其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，既包括“加快”也包括“減慢”。能加快化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的催化劑一直是科學(xué)家們致力研究的對象，因?yàn)樗鼘θ祟惏l(fā)展的意義更大。 ［提問］ 催化劑有哪些應(yīng)用呢？ ［回答］ 催化劑在化工生產(chǎn)中具有重要而廣泛的應(yīng)用，許多反應(yīng)需要借助于催化劑才能進(jìn)行或者很快地進(jìn)行。例如，在化肥、農(nóng)藥、多種化工原料的生產(chǎn)過程中都要用到催化劑，在汽車尾氣處理、釀造工業(yè)和制藥工業(yè)中也要用到催化劑，生物體內(nèi)存在的各種各樣的酶其實(shí)都是起催化劑的作用。 ［分析］ 通過上面的實(shí)驗(yàn)可知二氧化錳不是一種反應(yīng)物，而是一種催化劑。如果我們要把實(shí)驗(yàn)室用過氧化氫制取氧氣的這個(gè)反應(yīng)用文字表示出來，二氧化錳應(yīng)寫在什么位置呢?催化劑應(yīng)算作一個(gè)反應(yīng)條件，寫在箭頭的上方。 1.過氧化氫水+氧氣 ［分析］ 實(shí)驗(yàn)室可用多種方法制取氧氣，如加熱高錳酸鉀制取氧氣，加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物制取氧氣。大家對于高錳酸鉀其實(shí)并不陌生，醫(yī)院里常用的紫藥水，事實(shí)上就是高錳酸鉀和水形成的溶液。它具有殺菌、消毒的作用。 ［過渡］ 高錳酸鉀在加熱的情況下能分解出氧氣，同時(shí)生成錳酸鉀和二氧化錳。這個(gè)實(shí)驗(yàn)下一課我們專門安排實(shí)驗(yàn)探究。 2.高錳酸鉀加熱錳酸鉀+二氧化錳+氧氣。 ［分析］ 在二氧化錳的催化下，加熱氯酸鉀也可以分解出氧氣，同時(shí)生成氯化鉀。請同學(xué)們用文字表達(dá)式把這個(gè)反應(yīng)表示出來。 3.氯酸鉀氯化鉀+氧氣 ［提問］ 上述三個(gè)反應(yīng)與化合反應(yīng)有什么不同？ ［回答］ 化合反應(yīng)的特點(diǎn)是多變一，而上述反應(yīng)是一種物質(zhì)生成兩種或兩種以上的物質(zhì)。 分解反應(yīng)：由一種反應(yīng)物生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應(yīng)。 ［總結(jié)］ 簡單地講，化合反應(yīng)的特點(diǎn)是“多變一”，分解反應(yīng)的特點(diǎn)是“一變多”。 ［分析］ 按照物質(zhì)的成分可以把物質(zhì)分為純凈物和混合物，按照反應(yīng)物和生成物的種類可以把化學(xué)反應(yīng)分為化合反應(yīng)和分解反應(yīng)等等。利用分類的方法來學(xué)習(xí)化學(xué)，這也是我們所走的一條捷徑，今后我們還將分類學(xué)習(xí)更多的化學(xué)知識。所以遇到一些相關(guān)知識時(shí)，大家要注意進(jìn)行歸類。 ［課堂練習(xí)］ 1.可用于實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的藥品是（ ） A.空氣 B.過氧化氫和二氧化錳 C.二氧化碳 D.二氧化錳 2.實(shí)驗(yàn)室制取氧氣時(shí)，必須滿足的條件是( ) A.使用催化劑 B.用含氧的物質(zhì)作反應(yīng)物 C.用排水法收集 D.用燃著的火柴檢驗(yàn)是否收集滿 答案：1.B 2.B ［課堂小結(jié)］通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)我們知道，實(shí)驗(yàn)室制取氧氣通常用分解過氧化氫溶液、加熱高錳酸鉀、加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物三種方法。在用過氧化氫溶液和氯酸鉀制取氧氣時(shí)，通常用二氧化錳作催化劑，它在這里起催化作用。通過對比化合反應(yīng)，我們還知道制取氧氣的反應(yīng)都屬于分解反應(yīng)。同時(shí)還告訴我們要學(xué)會用分類的方法來學(xué)習(xí)化學(xué)。 板書設(shè)計(jì) 課題3 制取氧氣 一、工業(yè)制氧氣 分離液態(tài)空氣制氧氣 二、實(shí)驗(yàn)室制氧氣 催化劑：在化學(xué)反應(yīng)里能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì) 催化作用：催化劑在化學(xué)反應(yīng)中所起的作用 1.過氧化氫水+氧氣 2.高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣 3.氯酸鉀加熱氯化鉀+氧氣 4.分解反應(yīng)：由一種反應(yīng)物生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應(yīng) 布置作業(yè) 1.上冊課本P42習(xí)題1 2.實(shí)驗(yàn)室用過氧化氫溶液與二氧化錳固體混合可得到一種氣體，在此反應(yīng)的前后，二氧化錳固體的質(zhì)量（ ） A.變大 B.變小 C.先變大后變小 D.不變 3.下列有關(guān)催化劑的說法中錯(cuò)誤的是（ ） A.催化劑可以改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率 B.在反應(yīng)前后催化劑的質(zhì)量沒有改變 C.在反應(yīng)前后催化劑的化學(xué)性質(zhì)沒有改變 D.催化劑就是二氧化錳 答案：2.D 3.D