課題3製取氧氣的教學設計

2022-10-11 18:57:02 字數 2772 閱讀 4089

【教學目標】

1、知識與技能:了解實驗室制氧氣的反應原理、實驗裝置、實驗操作。

2、過程與方法:通過**氧氣的制法,認識分解反應,認識催化劑和催化作用,掌握**過程。

3、情感態度與價值觀:通過對催化劑的**和閱讀有關材料,培養勇於創新的科學精神。

重點:氧氣的制法及實驗操作。

難點:催化劑的概念及催化作用。

【重點、難點】

1.本節課的重點是實驗室製取氧氣和收集氣體的操作方法的示範。

2.催化劑的概念是教學難點。(非重點知識)

【教學過程】

【引入】氧氣可以供給呼吸和支援燃燒,在工農業生產和科學研究方面,氧氣也有著非常重要的用途。有時,由於空氣中氧氣含量不很高,我們經常需要較純的氧氣。那麼,氧氣是如何制得的呢?

本節課中,我們將簡單介紹氧氣的實驗室制法和工業制法。

【板書第三節氧氣的制法

一、氧氣的工業制法

工業上用分離液態空氣的方法製取氧氣。

(由於液態氮的沸點是-196℃,比液態氧的沸點低,所以氮氣先從液態空氣中蒸發出來,剩下的主要就是液態氧了。為了便於貯存、運輸和使用,通常是把氧氣加壓到1.5×107pa,並貯存在天藍色鋼瓶中。

氮氣貯存在黑色的鋼瓶中)

原理:利用空氣中各物質的沸點不同(物理性質),通過蒸發的方法將氧氣分離出來,發生的是物理變化。

在實驗室裡,我們通常採用分解過氧化氫溶液,加熱氯酸鉀或高錳酸鉀的方法來製取氧氣。

二、氧氣的實驗室制法

(一)過氧化氫分解:

【實驗2-5】

【板書】

催化劑:在化學反應裡能改變其他物質的化學反應速率,而本身的質量和化學性質在化學反應前後都沒有變化的物質叫做催化劑(或叫觸媒)。

催化作用:催化劑在化學反應中所起的作用叫催化作用。

【注意】

1.催化劑在化學反應裡能改變其他物質的化學反應速率,既可以是加快化學反應速率(正催化劑),也可能是減慢化學反應速率(負催化劑)。

2.有的化學反應需要催化劑,有的化學反應不需要催化劑。

3.同一反應可以選用不同的催化劑。例如,要使氯酸鉀很快產生氧氣,除了可以用二氧化錳作催化劑外,也可以選氧化鐵作催化劑。硫酸銅溶液等對過氧化氫的分解也具有催化作用。

4.催化劑是反應的催化劑,而不是物質的催化劑。

1. 反應原理:

2h2o2==== 2h2o+o2↑

過氧化氫

發生裝置:根據反應物的狀態和反應條件

2. 實驗裝置:

收集裝置:根據生成物的物理性質

(1)發生裝置:固體與液體反應生成氣體

試管,單孔橡膠塞,導氣管,鐵架臺(帶鐵夾

改進:(2)收集裝置:集氣瓶,水槽(排水法)

集氣瓶 (向上排空氣法)

(二)加熱氯酸鉀製取氧氣

反應原理: 2kclo3 ==== 2kcl + 3o2↑

白色固體) (白色固體)

(三)加熱高錳酸鉀製取氧氣

【演示實驗2-7】把少量高錳酸鉀放在試管裡加熱幾分鐘,用帶火星的木條插入管口,觀察木條是否復燃。如果復燃,表明有什麼氣體放出?

1。反應原理:2kmno4 ==== k2mno4 + mno2 + o2↑

高錳酸鉀錳酸鉀二氧化錳

(紫黑色固體) (墨綠色固體)(黑色固體)

現象:紫黑色的固體變成黑色,產生的氣體使帶火星的木條復燃。

【講解】高錳酸鉀全部反應後剩餘的是錳酸鉀和二氧化錳兩種固體的混合物,看到的是黑色固體。

【討論】比較以上兩個化學反應具有什麼共同特點?

【講解】和化合反應相反,以上兩個化學反應都是由一種物質生成了兩種或兩種以上其他物質的反應,化學上將這類反應叫做分解反應。

【板書】

分解反應:由一種物質生成兩種或兩種以上其他物質的反應。

2.實驗裝置

選擇儀器裝置的依據:根據反應物的狀態和反應條件來選擇儀器裝置。

粉末狀固體氣體

(1)實驗儀器:大試管、單孔塞、導管、鐵架臺、酒精燈、集氣瓶、水槽。

(2)檢驗方法:用帶火星的木條放在導管排氣處,帶火星的木條復燃,證明生成的氣體是氧氣。

(3)收集方法:根據氣體的物理性質。

o2 不易溶於水,採用排水法收集;

o2密度大於空氣,採用向上排空氣法收集。

(4)驗滿方法:將帶火星的木條放在集氣瓶口處,木條復燃,證明已收集滿。

3.操作步驟

(1)連線儀器;

(2)檢驗裝置的氣密性;

(3)裝藥品:取高錳酸鉀裝入試管(約1/4試管),在試管口處放一團棉花,防止高錳酸鉀粉末進入導管。

(4)固定試管:調整鐵架台上的鐵夾高度,將試管口略向下傾斜,固定在距試管口1/3處。

(5)加熱:加熱前應準備好集氣瓶、水槽、玻璃片等用品。

(6)收集氣體:用排水法、排氣法各收集一瓶氧氣。

【注意】

1.加熱開始產生少量氣泡時不能收集,當產生大量氣泡再收集。為什麼?

2.用排水法收集氣體,收集結束時,一定要先撤導管後撤酒精燈。如果先撤酒精燈後撤導管,會產生什麼後果?(為了防止水倒流,避免試管炸裂。)取氧氣

【討論】

(1)在一定量的氯酸鉀中加入少量的高錳酸鉀,是否能加快氯酸鉀的分解速率?為什麼?

答:能加快氯酸鉀的分解速率。因為高錳酸鉀受熱後容易分解,生成物中有二氧化錳,二氧化錳可以降低氯酸鉀分解的溫度,因此可以加快氯酸鉀的分解速率。

(2)高錳酸鉀是不是該反應的催化劑?為什麼?

答:高錳酸鉀不是該反應的催化劑。因為高錳酸鉀受熱易分解,生成了其它物質,在反應前後,高錳酸鉀的質量和化學性質都發生改變,因此高錳酸鉀不是該反應的催化劑。

但是高錳酸鉀分解生成的二氧化錳是加快氯酸鉀分解反應的催化劑。

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