怎样制取氧气
怎样制取氧气
一、 教学目标
1、 知识与技能目标:
了解工业上制取氧气的方法;
知道实验室制取氧气的方法。
2、 过程与方法目标:
通过实验培养学生的动手能力,并且使学生掌握实验室制取氧气的方法。
3、 情感与价值观目标:
培养学生在实验中的探究能力。
二、 教学重点
氧气的实验室制法
三、 教学难点
催化剂的认识
四、 教学设备
铁架台、试管、带塞子的导管、集气瓶、毛玻璃片、水槽、药匙、酒精灯、木块、氯酸钾、二氧化锰、火柴
五、 教材分析
本节内容中教材上列出空气中各气体的沸点,意在让学生掌握工业上得到氧气的方法是分离液态氧;加热氯酸钾和二氧化锰的混合物得到氧气的实验室制法是学生实验,要求学生对该实验的操作过程及注意点了熟于心并且能够熟练的操作。
六、 学情分析
学生在本节课前已了解了空气中各气体的成分及氧气在生活中的重要性;对于各实验仪器的名称及使用方法也已经知道。
七、 教学过程
引入:
新课:
讨论:你认为可以通过什么方法得到氧气?
提示:要得到氧气,我们就应该从富含这种物质的地方去寻找。 师:要得到大量的氧气,我们可以直接从空气中得到,但是空气中不单单只有氧气,还有氮气等其他的气体,那么怎样才能得到纯净的氧气呢?我们先来阅读一下书本49页上空气各组分的沸点,从中可以发现,氮气的沸点比氧气低,根据这个特点,我们可以采用分离液态空气的方法制得氧气。
讲解:首先把空气净化,出去空气中的灰尘,杂质等,然后把剩下的洁净的空气冷却到-200℃,让空气变成液态空气,再将液态的空气慢慢升高温度,这样空气中沸点比较低的氮气会气化,变成气体跑掉了,那么剩下的就是液态的氧,我们可以把这些氧气收集起来,达到我们收集氧气的目的。
师:这个方法我们利用的是氧气和氮气沸点不同达到分离的目的。但是用这个方法收集氧气,需要大型的设备,一般只在大型的工厂里进行,并且制取的是大量的氧气。但是在实验室中不可能用这么大型的设备,而且需要的也是少量的氧气,那么该如何制取呢?
提示:在实验室中我们一般从一些含有氧元素的化合物中获取氧气,但是不是所有含有氧元素的物质都可以制取氧气的呢?今天我带来了两种含氧元素的化合物:氯酸钾(KClO 3)、二氧化锰(MnO 2),看看在加热之后是否都能生产氧气?
提问:要证明一瓶气体是否是氧气,应该怎样去检验?
演示实验:分别加热氯酸钾和二氧化锰,并检验是否有氧气生成。 实验结果:氯酸钾加热之后有氧气生成,但是速度较慢,二氧化锰加热之后没有氧气产生。
师:所以我们可以总结并不是所有含氧元素的化合物加热之后都可以产生氧气。而氯酸钾可以制得氧气,但是速度较慢,该如何使它产生氧气的速度加快呢?我们尝试将二氧化锰混在氯酸钾中,看看有什么变化?
讲解:经过科学家的实验测定,加热氯酸钾和二氧化锰的混合物,不但有氧气生成,而且速度比较快。
提问:产生氧气的速度快了,是因为有了二氧化锰吗?
师:刚才的实验告诉我们二氧化锰是不产生氧气的,只有氯酸钾产生氧气,那么二氧化锰起什么作用呢?有了二氧化锰,这个化学反应的速度加快了,但是他本身的质量和化学性质并不会发生任何改变,这种物质称为:催化剂。它的主要作用是加快化学反应的速度。 板书:制取氧气反应原理:
二氧化锰
氯酸钾氧气+氯化钾
△
师:知道了反应原理,接下来我们就可以进行试验了。根据我给出的这些仪器,结合书本50页的装置图,请大家搭一个实验装置图。 学生操作(搭发生装置)
讲解:这一部分是用来负责发生化学反应,产生氧气的,我们叫他们为氧气的发生装置。那么产生的氧气如何收集呢?我们可以采用排水集气法。
学生操作(搭收集装置)
师:搭完装置以后,我们就要开始收集气体
教师演示讲解:实验过程中要注意:1、集气瓶要装满水,不能留有气泡。2、导管中刚开始出现的气体不要收集,等气泡连续不断之后再收集。3、排水法收集的时候只要观察集气瓶外面有气泡溢出,就能证明氧气已经收集满了。4、收集好之后在水槽里将毛玻璃片盖上再拿出水面。先移导管后熄灭酒精灯。
小结:在实验室中除了用氯酸钾和二氧化锰的混合物来制取氧气之外,还可以用双氧水和二氧化锰来制取氧气。下节课我们还会接着来学习。
八、 板书:
怎样制的氧气
一、 工业制氧(物理变化)
1、 方法:分离液态氧
2、 原理:利用氮气和氧气的沸点不同
二、 实验室制氧(化学变化)
1、 实验药品:氯酸钾、二氧化锰
2、 原理
3、 催化剂:二氧化锰
反应前后,质量不变,化学性质不变
4、 实验装置
5、 收集方法:排水集气法
6、 实验步骤
查气密性、装药、搭装置、加热、收集气体、移导管、熄灭酒精灯。
7、 注意点
a 试管口略向下倾斜,防止受潮的固体加热后水分倒流回试管使试管破裂。
b 导管不能伸的太长,防止药品堵住导管口。
c 药品平铺。
d 铁夹夹在离试管口三分之一处。
e 导管中刚出现的气泡是空气,不可以马上收集。
f 先移导管后灭酒精灯,防止水倒流,使试管破裂。
g 排水集气时,气泡从瓶口溢出,说明气体已经收集满
九、教学反思