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文本内容:
九年级化学人教版第二章我们周围的空气课题制取氧气教学设计3
一、教材分析本节学习的是人民教育出版社《义务教育课程标准实验教科书•化学》九年级上册第二单元课题2的内容本课题主要包含了三部分的内容”实验室制取氧气的方法”、“催化剂和催化作用”、“活动与探究一一制备氧气”首先通过演示分解过氧化氢的方法介绍了实验室制备氧气的常用方法,在此基础之上又介绍了催化剂和催化作用的概念,然后通过实验室制备氧气的另一种方法即分解氯酸钾方法,介绍制备氧气的实验原理、实操方法,最后根据所学知识安排了一个活动与探究,利用加热分解高锌酸钾的方法制备氧气,巩固所学知识本课题教材的编写特点如下
1.以突出的实验环节丰富学生在认识过程中所需要的感性材料,提高学生学习化学的兴趣,注重培养学生观察、思维和动手实验的能力
2.有意识地培养学生制备物质的方法,即通过系统、全面、深入的观察,学习简单的实验操作技能,及时巩固所学知识
二、教学对象分析
1.学生的年龄特点和认知特点九年级的学生正处在青少年时期,有强烈的好奇心、较强的观察能力和强烈的求知欲望,而且具备了较强的分析问题的能力,正处于逻辑思维能力发展的最佳时期此时的学生尽管具有了一定的逻辑思维能力,但完全利用符号学习知识并解决问题还存在着一定的困难,好的做法是将符号所表达的知识尽可能以实例的形态呈现出来,并且让学生亲自动手实践以巩固相关技能
2.在学习本课之前应具备的基础知识和基本技能通过第一单元的学习,学生应具备一定的化学实验基础知识和基本操作技能,应知道实验法在研究物质化学性质方面的重要作用,应具备一定的实验探究能力通过本单元课题2的学习,应掌握了氧气的性质,但对于课堂上老师演示实验中所用氧气的来源充满疑问,迫切想知道到实验室制备氧气的方法,更想亲自动手操作制备氧气互信赖、鼓励小组的总成绩决定于所有成员的表现为了更好地让大家掌握实验室制备氧气的实验操作方法,请同学们先观看一段视频实验室用高镒酸钾制氧气[注意事项]呈现在大屏幕上,既加深了学生对实验操作的理解,又克服了学生容易分心走神的毛病好了,下面各小组可以开始做探究实验了组装仪器演示,关键在于顺序用动画演示(播放动画制取氧气的连接方法)
(1)首先要检查装置的气密性,气密性良好,方可进行实验(播放视频检验气密性)
(2)用高镒酸钾制氧气,在试管口要塞一团棉花,防止加热时高镒酸钾粉末进入导管,堵塞导管
(3)试管口要略向下倾斜,防止试管内冷凝水回流到热的试管底部,炸裂试管
(4)先对试管进行预热,使酒精灯火焰在试管下方来回移动,使试管均匀受热,然后对高锌酸钾所在部位集中加热
(5)导管口开始有气泡放出时,不宜立即收集(导管口开始产生的气泡,是试管中和导管中排出来的空气,如果这时候就进行收集,收集到的氧气不纯,所以应等均匀、连续气泡产生时再进行收集)
(6)实验结束时,先把导管移出水面,然后再熄灭酒精灯(实验完毕后,如果先熄灭酒精灯,水槽里的水会倒流回大试管,热的试管遇到冷水,试管会炸裂,所以实验完毕后,应先把导管从水槽中移出来,再熄灭酒精灯)
(7)收集满氧气的集气瓶要正立放在桌面上(因为氧气的密度比空气的密度大,倒放会使氧气从瓶口与玻璃片的缝隙中跑掉)
(8)木炭在氧气中燃烧的实验,应用用期钳夹住木炭由上向下缓慢伸入集气瓶中(木炭在氧气中燃烧,木炭由上向下缓慢伸入集气瓶中,是为了使集气瓶中的氧气都用于木炭的燃烧,以便有较长时间的观察,如果一开始就把木炭很快地插至瓶的中下部,则燃烧生成的热的二氧化碳会把中部和上部的尚未起反应的氧气排出,木炭不能继续顺利燃烧,甚至很快就熄灭了)
(9)做铁丝燃烧这个实验时,预先在集气瓶底内加少量水(防止生成的灼热四氧化三铁使瓶底遇热而炸裂)教师组织学生动手做实验,教师巡视,发现学生操作中的一些错误及时指出并纠正
(四)小结评价,填写评价表附表二小组各成员个人表现评价表表一实验记录表预期现象及解异常现象及解应该注意问题对实验的改进步骤原因释释试管口略微向下倾斜连接仪器导管深入试管不宜过长手握试管,导检验气密性管口有气泡冒出,证明不漏气制取气体先使试管均匀受热,再集中加热药品处收集气体气泡连续均匀冒出时,开始收集验满气体带火星的木条靠近试管口,复燃实验完毕先撤去导管,再撤去酒精灯员姓名项目明确自己的任务个人任务完成情况参与讨论交流情况表达能力协作、帮助别人表三小组合作评价表第组成员、完成情况评价项目好较好一般差互相交换所需的信息、资源互相提供反馈信息,提高以后任务的质量互相质疑和解释彼此的结论,从而产生高质合作目标量的决策互相鼓励,提供有效的帮助相信其他成员并以值得其他成员信任的方式行动团结意识和集体荣荣誉感增强个人责任感增强合作结果更能从他人的角度看问题合作气氛愉快,学习效率提高
三、教学目标
1.知识与技能1掌握实验室制取氧气的方法2理解催化剂和催化作用的概念3理解分解反应的概念4练习连接仪器的基本操作,能够动手制取氧气5了解氧气的工业制法
2.过程与方法1通过小组合作探究的形式,初步了解通过化学实验制取新物质的方法2学习运用观察、实验、相互质疑等手段获取信息的方法,提高分析和思考问题的能力
3.情感态度与价值观1激发对化学实验的浓厚兴趣,提高学习化学的自觉性和积极性2增强团结意识和集体荣誉感,在愉快的气氛中完成合作学习,提高学习效率
四、教学重点和难点重点实验室制取氧气的方法难点催化剂的概念
五、教学策略
1.通过讨论氧气的实际用途,引出氧气的实验室和工业两种制法
2.对于过氧化氢制氧气的演示实验,不再是教师演示,而是设计成学生分组实验,以增强学生学习的积极性和主动性
3.围绕氧气的实验室制法,积极引导学生逐步讨论其原料、仪器、收集方法、检验方法,避免用灌输方式向学生传授知识
4.涉及实验的实际操作时,采取合作学习的方式,既有利于学生对所学知识的掌握情况进行评价,而且对合作意识、实验技能等给与足够重视,充分调动学生学习的积极性和主动性,并将合作精神渗透到化学学习中
六、课时安排2课时第一课时氧气的实验室制法第二课时活动与探究一一加热高镒酸钾制备氧气
七、教学过程第一课时
(一)复习提问,激发兴趣[讲述]同学们,上节课我们学习了氧气的性质,而且知道了氧气的一些用途,请大家回答以下三个问题
1.如何检验一瓶无色气体是氧气?
2.如何鉴别三瓶无色气体空气、氧气、氮气?
3.根据氧气的性质说明氧气有什么重要用途?[学生回答]
1.把带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,说明集气瓶中是氧气
2.把燃烧的木条分别伸入3个集气瓶中,若木条没有明显变化则是空气;若木条燃烧更旺则是氧气;若木条熄灭则是氮气
3.氧气的重要用途体现在供给呼吸和支持燃烧两个方面如登山、潜水、医疗、宇航等[引导]既然氧气又如此广泛的用途,那么你一定很想知道氧气是如何制得的?今天我们就应用学过的化学知识来进一步研究、解决制取氧气的问题
(二)比较方法,学习新知[课前准备]将[实验2-5]和[实验2-6]设计成分组实验,每组4人,探究用分解过氧化氢溶液的方法制取氧气(用投影显示实验内容)[讲述]制取氧气的方法通常有两种工业制取方法和实验室制取方法实验室制法一般适用于制取少量氧气,装置简单,操作简便而当需要大量氧气时,就要用工业方法来制取了在实验室里,常采用分解过氧化氢溶液、加热氯酸钾或高锈酸钾的方法制取氧气[展示]过氧化氢溶液、氯酸钾、高镒酸钾药品通过观察过氧化氢溶液、氯酸钾、高镒酸钾的颜色、状态,初步接触它们的化学式过氧化氢(H2O2)、氯酸钾(KC103)、高镒酸钾(KMnCU)首先,我们来探究一下用过氧化氢溶液来制取氧气的方法
1.分解过氧化氢溶液制氧气[实验内容](投影显示)
(1)在试管中加入5mL5%的过氧化氢溶液,把带火星的木条伸入试管,木条是否复燃?
(2)向上述试管中加入少量二氧化镒,把带火星的木条伸入试管观察发生的现象
(3)待实验
(2)中的试管中没有气泡时,重新加入过氧化氢溶液,并用带火星的木条检验生成的气体观察发生的现象,然后再重复一次学生分组探究,然后教师巡视,最后分别找几个小组的学生代表总结探究成果
(1)带火星的木条不能复燃
(2)带火星的木条复燃
(3)每次加入过氧化氢溶液时,都会分解放出气体,使带火星的木条复燃,证明是氧气[讲述]过氧化氢在常温下缓慢分解生成水和氧气,在实验
(1)中,由于过氧化氢分解速率很慢,放出的氧气很少,所以木条没有复燃在实验
(2)中,当过氧化氢溶液中加入少量二氧化镒时其分解加速,生成的氧气较多,木条复燃在实验
(3)中,表明二氧化镒没有消耗因此,二氧化镒既不是反应物也不是生成物,只是一种催化剂,催化剂应算作一个反应条件,所以二氧化锦应写在箭头的•♦•上方反应的表达式是过氧化氢二氧化锦>水+氧气在化学上,象二氧化镒这种在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂(又叫触媒)催化剂在化学反中所起的作用叫催化作用硫酸铜溶液等对过氧化氢的分解也具有催化作用[引导]一个人要想从一楼到十楼,他可以选择爬楼梯,也可以选择乘电梯,但是这两种方式到十楼的速度不一样,在这里就可以把电梯看成类似于化学反应中的催化剂,本身没有什么变化请同学们想一想,在生活中有哪些例子,可以拿过来帮助我们理解催化剂这一概念?[自学阅读]阅读课本第39页“催化剂的作用”资料然后让学生归纳催化剂的作用,是不是都能加快反应速率?[总结]关于催化剂,重点有两点“一变”,“两不变二,,一变,,一个改变,改变其他物质的化学反应速率(改变W加快);“两不变”两个不变,本身的质量和化学性质都没有改变[过渡]同学们,我们刚才的实验确实制得到氧气了,但是,这种方法仅仅是停留于对产生氧气的检验,离真正制取并收集氧气还有一定的差距那么,究竟如何才能制取并收集到一定量的氧气呢?
(三)提出任务,讨论、启发[引导1]请同学们想一下,如果我们把氯酸钾随便放在空气中加热可以吗?制取氧气需要什么样的仪器?也就是说我们需要一个反应容器(给学生展示试管)学生观察试管[引导2]没有收集装置可以吗?好,我们就用集气瓶来收集氧气(给学生展示集气瓶)学生观察集气瓶[引导3]怎样才能使氧气从试管进入到集气瓶中呢?(学生回答)对,还需要导管把气体从试管导出(给学生展示带橡胶塞的导管)学生观察带橡胶塞的导管[引导4]请同学们思考一下,我把这个集气瓶倒扣在水槽中,他是空的吗?(演示)学生回答,当然不是,里面有空气[引导5]如何使里面的空气让出位置呢?也就是说,我们用什么方法来收集氧气呢?[启发]请大家回忆一下氧气的物理性质,根据氧气的物理性质,收集氧气可以用什么方法?学生回答,可以利用氧气比空气重(密度大)或者微溶于水的性质[讲述]对,通常可以利用这两个性质来收集氧气这就是说,有两种收集氧气的方法先看看怎样利用氧气微溶于水的性质来收集氧气可以先用水占据空气的位置,怎么做?(学生回答)对,在集气瓶中装满水就行了(演示)然后再用氧气把水挤走(排水法),装满水的集气瓶应该怎样放?对,瓶口向上是不行的,瓶口要向下为了不让瓶中的水流出来,我们可以把装满水的集气瓶倒放在水槽中(演示)好,现在通入氧气,就可以把它收集到集气瓶中了(演示)我们把这种方法叫做排水集气法如果气体的溶解度特别大,还能用排水法收集吗?(学生回答不可以,气体溶于水,收集不到气体)[讲述]也可以直接让氧气来排走空气,这是集气瓶口应该向上还是向下?(学生回答)对,应该向上(演示)这种方法叫做向上排空气法[提问]如果气体和空气的密度差不多可以用排空气法吗?(学生回答不可以,和空气分不开)[总结]请同学们总结一下,根据氧气的物理性质,收集氧气可以用什么方法?(学生总结氧气密度比空气略大,用向上排空气法;氧气微溶于水,用排水法)[提问]用向上排空气法收集时我们怎么知道氧气收集满了呢?我们常利用氧气助燃的性质来验满,即把带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,证明氧气已经收集满了[讲述]下面,我们来看一下氧气的制取过程(教师演示制取氧气的过程,学生观察、思考、记忆)
2.加热氯酸钾制取氧气[讲解]实验2-7加热氯酸钾和二氧化锌的混合物制取氧气(用投影显示实验内容)在实验过程中,请同学们注意操作的顺序和操作要点
①按照图2-15组装仪器,检验装置的气密性把导气管一端没入水槽中,用手握住大试管,观察水槽中的导气管是否有气泡冒出,过一分钟后,松开手,如果水会在导管内上升一段距离,并保持不变,说明装置气密性好
②把少量的氯酸钾和二氧化镒按照质量比3:1的比例混合均匀后,用纸槽送入到大试管中,然后塞进塞子
③先用酒精灯外焰给药品部位均匀加热,再集中加热,加热后导管有气泡均匀冒出
④用排水法收集一瓶氧气
⑤把带有火星的木条放在集气瓶中,观察现象木条复燃加热混有二氧化镒的氯酸钾固体时,放出氧气,同时还有一种叫做氯化钾的物质生成反应的文字表达式为氯酸钾氯化钾.|_氧气加热
(四)归纳总结,得出概念
3.分解反应[讲述]实验室除了加热分解氯酸钾支取氧气之外,还可以用加热分解高镒酸钾的方法制备氧气,反应的表达式是高锌酸钾加热->锦酸钾+二氧化镒+氧气通过上述三个反应,我们观察到这些反应有一个共同的特点这些反应都是由一种反应物生成两种或者两种以上的其他物质的反应,叫做分解反应[问题]请同学们回顾一下化合反应的表示方法?(A+B-C)[讲述]同样,分解反应可以表示为C-A+B简单地讲,化合反应的特点是“多变一”,分解反应的特点是“一变多”分解反应和化合反应一样,都是化学反应中的常见类型,我们以后还会经常遇到
(五)展开课题,拓展视野
4.氧气的工业制法[过渡]分解过氧化氢溶液、氯酸钾、高镒酸钾等方法具有反应快、操作简便、便于收集等优点,但成本高,无法大量生产,只能用于实验室中制备少量氧气当需要大量的氧气时,就只能依靠工业制法了当然工业制法也要考虑很多因素,比如,原料廉价易得、氧气纯度的要求、环保等请同学们阅读教材第41页的“资料”,自己总结工业制氧气的方法和原理,并用动画模拟工业制氧气模拟工业制氧气.swf[练一练]实验室制氧气练习.swf
(六)练习巩固
1.下列有关催化剂的说法正确的是(C)A.催化剂就是用来加快化学反应速率的B.二氧化镒是催化剂C.没有二氧化镒的催化,过氧化氢也能分解放出氧气D.催化剂在化学反应前后的性质不变
2.在实验室用氯酸钾制取氧气,用排水法收集氧气后首先应(B)A.移开酒精灯B.把导管从水糟中取出C.继续加热至不再放出氧气D.把试管从铁夹上取下
3.实验室用高镒酸钾制取氧气,大致可分为下列步骤a.加热;b.检查装置气密性;c.向试管内装药品;d.收集氧气;e.停止加热;f.把导管移出水面;实验的正确操作顺序是(D)A.bcadef B.cbadefC.cbadfe D.bcadfe
4.下列有关用高镒酸钾制取氧气的叙述,错误的是(A)A.装有高镒酸钾的试管,在加热时试管口要略向上倾斜B.实验前要检查气体发生装置的气密性C.若用排水法收集氧气,在实验完毕后,先将导管移出水面再熄灭酒精灯D.收集满氧气的集气瓶,盖上玻璃片并正放在桌面上
5.下列化学反应中,属于氧化反应的是(AC),属于化合反应的是(C)属于分解反应的是(BD)A.甲烷+氧气——电燃一►水+二氧化碳B.水---------电解-----.氢气+氧气C.氧气+二氧化碳+铜+水-------------------►碱式碳酸铜D.氯酸钾一一氧化二a氯化钾+氧气加热
(五)课堂小结
1.分解过氧化氢溶液制氧气过氧化氢二氧化铺水+氧气
2.加热氯酸钾制取氧气氯酸钾二氧化钵-氯化钾+氧气加热高锯酸钾一型f镒酸钾+二氧化锌+氧气
3.分解反应
4.氧气的工业制法第二课时
一、复习提问实验室采用什么样的装置制取和收集氧气?
二、活动与探究教师把学生分成若干小组,每小组3-5人为宜,为每个小组按照图2-17所示准备制取氧气的仪器一套酒精灯、大试管、铁架台、塞子(带导管)、水槽、集气瓶、木块[过渡]同学们,今天,我们就采用小组合作探究的形式,来探究分解高镒酸钾制备氧气的过程希望每个同学都要积极参加合作,共同完成实验探究任务请务必理解好合作的含义,它不是简单的一个人操作、一个人记录,也不是会做得帮助不会做的,每一位同学都要充分发挥自己的聪明才智我主要从以下三个方面来重点说明本次探究任务需要注意的问题
1.实验前明确分工,每个小组一起讨论有几个步骤,应该注意的问题,遇到问题应该如何处理,解释前后知识内容的联系来促进相互间的学习
2.实验中认真完成自己的任务,同时促进其他成员任务的完成,积极交流,共同解决问题,确保每个成员了解探究实验的所有内容
3.实验后对每个成员的表现及小组的合作情况予以评价,例如协作、交流、决策、相。