
(一)導(dǎo)入新課(5 分鐘)展示 “魚醫(yī)生” 給魚治療疾病時使用過氧化氫的視頻片段(過氧化氫分解產(chǎn)生的氧氣可以增加水中的溶氧量),或者展示一些利用過氧化氫消毒的圖片。提問學(xué)生:“過氧化氫在這些場景中發(fā)揮了作用,那你知道過氧化氫還能用來制取氧氣嗎?它是如何制取氧氣的呢?” 由此引出本節(jié)課的主題 —— 過氧化氫分解制取氧氣。(二)過氧化氫分解制取氧氣的原理(10 分鐘)實驗演示教師進(jìn)行實驗:取少量過氧化氫溶液于試管中,觀察現(xiàn)象(無明顯氣泡產(chǎn)生)。然后向試管中加入少量二氧化錳,迅速將帶火星的木條放在試管口,讓學(xué)生觀察現(xiàn)象(有大量氣泡產(chǎn)生,帶火星的木條復(fù)燃)。提問學(xué)生:“為什么加入二氧化錳后會產(chǎn)生不同的現(xiàn)象?” 引導(dǎo)學(xué)生思考。原理講解講解:過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣。寫出該反應(yīng)的文字表達(dá)式:過氧化氫\(\stackrel{二氧化錳}{→}\)水 + 氧氣,符號表達(dá)式:\(H_{2}O_{2}\stackrel{MnO_{2}}{→}H_{2}O + O_{2}\)。強調(diào)二氧化錳在反應(yīng)中起催化作用,它能改變過氧化氫分解的速率,而自身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化。(三)過氧化氫制取氧氣的實驗裝置與操作(20 分鐘)實驗裝置展示過氧化氫制取氧氣的實驗裝置圖,介紹裝置的組成部分,包括發(fā)生裝置(分液漏斗、錐形瓶、雙孔橡皮塞、導(dǎo)管)和收集裝置(排水法:水槽、集氣瓶、玻璃片;向上排空氣法:集氣瓶、玻璃片)。講解選擇發(fā)生裝置的依據(jù):由于過氧化氫溶液是液體,二氧化錳是固體,反應(yīng)不需要加熱,所以選擇固液不加熱型發(fā)生裝置。對比與高錳酸鉀制取氧氣發(fā)生裝置的不同,加深學(xué)生對裝置選擇依據(jù)的理解。讓學(xué)生觀察裝置圖,思考裝置中各儀器的作用和使用注意事項,如分液漏斗可以控制液體的滴加速度,從而控制反應(yīng)速率等。實驗操作步驟教師邊講解邊演示實驗操作步驟:查:檢查裝置的氣密性。用止水夾夾住導(dǎo)管,向分液漏斗中加水,打開分液漏斗活塞,若水不能持續(xù)流下,則裝置氣密性良好。裝:先在錐形瓶中加入少量二氧化錳,然后通過分液漏斗加入適量的過氧化氫溶液。定:固定好裝置。收:根據(jù)氧氣的性質(zhì)選擇收集方法。用排水法收集時,當(dāng)導(dǎo)管口有連續(xù)均勻的氣泡冒出時,開始收集氧氣,當(dāng)集氣瓶口有大氣泡冒出時,說明氧氣已收集滿,在水下用玻璃片蓋住集氣瓶口,然后將集氣瓶正放在桌面上;用向上排空氣法收集時,將帶火星的木條放在集氣瓶口,若木條復(fù)燃,說明氧氣已收集滿。強調(diào)操作過程中的注意事項,如添加藥品的順序、收集氧氣的時機等。學(xué)生實驗安排學(xué)生分組進(jìn)行實驗,教師巡視指導(dǎo),及時糾正學(xué)生的錯誤操作,提醒學(xué)生注意實驗安全,鼓勵學(xué)生相互合作,觀察并記錄實驗現(xiàn)象。(四)催化劑的探究(15 分鐘)提出問題引導(dǎo)學(xué)生思考:“二氧化錳在過氧化氫分解反應(yīng)中只是加快了反應(yīng)速率嗎?它在反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)真的沒有變化嗎?” 從而提出探究問題。作出假設(shè)讓學(xué)生根據(jù)已有的知識和經(jīng)驗,對上述問題作出假設(shè),如 “二氧化錳在反應(yīng)前后質(zhì)量不變”“二氧化錳在反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)不變” 等。設(shè)計實驗方案組織學(xué)生分組討論,設(shè)計實驗方案來驗證假設(shè)。教師巡視并參與討論,給予指導(dǎo)和建議,引導(dǎo)學(xué)生運用控制變量法設(shè)計實驗。例如,對于驗證二氧化錳質(zhì)量不變的實驗,可以在反應(yīng)前后分別稱量二氧化錳的質(zhì)量;對于驗證二氧化錳化學(xué)性質(zhì)不變的實驗,可以將反應(yīng)后的二氧化錳再次加入過氧化氫溶液中,觀察是否還能加快反應(yīng)速率。進(jìn)行實驗學(xué)生分組進(jìn)行實驗,教師巡視指導(dǎo),確保實驗操作規(guī)范。分析與結(jié)論各小組對實驗結(jié)果進(jìn)行分析和討論,得出結(jié)論:二氧化錳在過氧化氫分解反應(yīng)中能加快反應(yīng)速率,且在反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都不變,是該反應(yīng)的催化劑。教師總結(jié)催化劑的概念: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)叫做催化劑(又叫觸媒)。強調(diào) “一變兩不變” 的特點。(五)課堂小結(jié)(10 分鐘)請幾位學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)的主要內(nèi)容,包括過氧化氫分解制取氧氣的原理、實驗裝置、操作步驟、氧氣的收集和檢驗方法,以及催化劑的概念和作用等。教師進(jìn)行補充和總結(jié),強調(diào)重點知識和實驗操作要點,幫助學(xué)生構(gòu)建完整的知識體系。(六)布置作業(yè)(5 分鐘)讓學(xué)生課后完成教材上相關(guān)的練習(xí)題,鞏固本節(jié)課所學(xué)的知識。查閱資料,了解除了二氧化錳之外,還有哪些物質(zhì)可以作為過氧化氫分解的催化劑,下節(jié)課進(jìn)行交流分享。五、教學(xué)資源多媒體課件,包含過氧化氫制取氧氣的裝置圖、操作視頻,催化劑探究的相關(guān)資料等。實驗儀器和藥品,如錐形瓶、分液漏斗、雙孔橡皮塞、導(dǎo)管、水槽、集氣瓶、玻璃片、過氧化氫溶液、二氧化錳等。相關(guān)的教學(xué)參考資料。六、教學(xué)反思在教學(xué)過程中,要注重實驗教學(xué),讓學(xué)生通過親自動手實驗,深入理解過氧化氫分解制取氧氣的原理和操作方法。對于催化劑概念的探究,要引導(dǎo)學(xué)生積極思考,設(shè)計合理的實驗方案,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。在教學(xué)過程中,要關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,及時給予反饋和指導(dǎo),鼓勵學(xué)生提出問題,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新精神。同時,要引導(dǎo)學(xué)生對實驗進(jìn)行反思和總結(jié),提高學(xué)生的實驗?zāi)芰涂茖W(xué)素養(yǎng)。
1.通過實驗探究二氧化錳在分解過氧化氫制氧氣中的作用,認(rèn)識催化劑和催化作用;2.認(rèn)識分解反應(yīng),掌握分解反應(yīng)的辨別方法;3.體會科學(xué)探究的一般思路。
二氧化錳在反應(yīng)中起到什么作用?
知識點1 催化劑和催化作用
取5mL 5%過氧化氫溶液于試管
怎樣知道是否產(chǎn)生了氧氣?
看是否產(chǎn)生氣泡,插入帶火星的木條,看木條是否復(fù)燃
觀察到什么現(xiàn)象?說明了什么?
常溫下,過氧化氫分解緩慢,放出的氧氣少,不足以使帶火星的木條復(fù)燃
向其中加入少量二氧化錳,再插入帶火星的木條檢驗
現(xiàn)象如何?說明了什么?
二氧化錳加速了過氧化氫的分解,放出的氣體使帶火星的木條復(fù)燃
待試管中不再產(chǎn)生氣泡時,向其中重新加入過氧化氫溶液,再插入帶火星的木條
二氧化錳的化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后沒有改變
將上述溶液中的二氧化錳洗凈、干燥,再稱量質(zhì)量
二氧化錳的質(zhì)量在化學(xué)反應(yīng)前后沒有變化
數(shù)值如何?說明了什么?
二氧化錳是過氧化氫制取氧氣的催化劑,你能總結(jié)催化劑的概念嗎?
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)叫作催化劑。
催化劑特點:“一變二不變”“一變”:改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率 (包括加快或減慢)“二不變”:催化劑質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后不變 (物理性質(zhì)可能改變)
判斷某物質(zhì)是否為某反應(yīng)的催化劑的依據(jù)
①催化劑是針對具體反應(yīng)而言的,不能單獨說某種物質(zhì)是催化劑。如二氧化錳在過氧化氫分解制取氧氣時,能夠起催化作用,是催化劑;但二氧化錳不是所有化學(xué)反應(yīng)的催化劑。②在某個化學(xué)反應(yīng)中,可以有不同的催化劑。③化學(xué)反應(yīng)前后,催化劑的化學(xué)性質(zhì)不變,其物理性質(zhì)可能改變。
④催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率,不能決定反應(yīng)能否發(fā)生,不能改變生成物的質(zhì)量。⑤催化劑的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后不變,但催化劑也參與了化學(xué)反應(yīng)。
二氧化錳既不是反應(yīng)物也不是生成物,只是一種催化劑,應(yīng)算作一個反應(yīng)條件,寫在箭頭上方
催化劑在化學(xué)反應(yīng)中所起的作用叫作催化作用。
H2O2 H2O +O2
催化劑在化工生產(chǎn)中具有重要作用,大多數(shù)化工生產(chǎn)都有催化劑參與。閔恩澤院士:研發(fā)了多種用于石油化工生產(chǎn)的催化劑。
典例1 下列關(guān)于催化劑的說法正確的是( )A.催化劑不能改變生成物的質(zhì)量B.催化劑只能加快化學(xué)反應(yīng)速率C.二氧化錳可作任何反應(yīng)的催化劑D.沒有催化劑就不能進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)
沒有催化劑只是不能加快或減慢化學(xué)反應(yīng)速率
【討論】兩個制取氧氣的反應(yīng),它們有什么共同特征?與化合反應(yīng)有什么不同?
高錳酸鉀 錳酸鉀+二氧化錳+氧氣
KMnO4 K2MnO4 MnO2 O2
H2O2 H2O O2
知識點2 分解反應(yīng)與化合反應(yīng)
分解反應(yīng)的特點:一變多
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),叫作分解反應(yīng)。
表示: X→A+B+…
分解反應(yīng)和化合反應(yīng)都是化學(xué)反應(yīng)的基本類型
分解反應(yīng)與化合反應(yīng)的比較
典例2 下列反應(yīng)屬于分解反應(yīng)的是( )?
A.過氧化氫 水+氧氣 B.二氧化碳+水 碳酸C.碳+氧氣 二氧化碳 D.氧化鈣+水 氫氧化鈣
方法點撥:分解反應(yīng)的特點是“一變多”。
1.在雙氧水制取氧氣的實驗中,一定不需要用到的儀器是 ( )A.酒精燈 B.水槽 C.集氣瓶 D.錐形瓶
【點撥】用雙氧水制取氧氣,屬于固液常溫型,不需要使用酒精燈。
2.實驗室收集氧氣,既可以用向上排空氣法,又可以用排水法,原因是 ( )①氧氣不易溶于水 ②氧氣易溶于水③氧氣的密度比空氣的大④氧氣的密度比空氣的小A.①④ B.②④ C.②③ D.①③
【點撥】氧氣的密度比空氣的大,可以用向上排空氣法收集;氧氣不易溶于水,可以用排水法收集。
【點規(guī)律】氣體的收集方法與氣體的密度和溶解性等有關(guān):(1)難溶于水的氣體可用排水法收集; (2)不與水反應(yīng)、密度比空氣大的氣體可用向上排空氣法收集;(3)不與水反應(yīng)、密度比空氣小的氣體可用向下排空氣法收集。
3. ?[2023·山西改編 ] 實驗室用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣,下列關(guān)于操作的說法中,正 確的是 ( )A.試管口應(yīng)該傾斜B.用酒精燈火焰加熱C.氣泡連續(xù)放出時開始收集D.收集前集氣瓶應(yīng)裝滿水
【點撥】為防止冷凝水倒流回?zé)岬脑嚬艿撞浚乖嚬苷?,試管口?yīng)略向下傾斜, A 錯誤;酒精燈的外焰溫度最高,應(yīng)用酒精燈的外焰加熱, B 錯誤;待導(dǎo)管口氣泡連續(xù)、均勻冒出時再開始收集, C 錯誤;利用排水法收集氧氣,收集前集氣瓶中應(yīng)裝滿水, D 正確。
4.關(guān)于“ 加熱高錳酸鉀制取氧氣,并用排水法收集氧氣”的實驗,下列有關(guān)說法不正確的是 ( )A. 裝入藥品之前要先檢查裝置的氣密性B. 裝有高錳酸鉀的試管口要放一小團(tuán)棉花,目的是防止加熱時試管內(nèi)的粉末狀物質(zhì)進(jìn)入導(dǎo)管C. 加熱高錳酸鉀時將試管口略向下傾斜,主要目的是讓氧氣更容易導(dǎo)出D. 反應(yīng)結(jié)束時先將導(dǎo)管移出水面再停止加熱,目的是防止水倒吸導(dǎo)致試管破裂
【點撥】加熱固體時,試管口略向下傾斜,防止冷凝水倒流導(dǎo)致試管炸裂, C 不正確。
5. [2023·保定二模 ] 如圖所示為實驗室用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣的實驗操作,其中不正確的是 ( )
【點撥】氧氣驗滿時應(yīng)將帶火星的木條放在集氣瓶口,觀察木條是否復(fù)燃,而不能伸入集氣瓶內(nèi)。
6.有關(guān)實驗室制取氧氣,下列說法錯誤的是( )A.裝置①可用于高錳酸鉀制取氧氣 B.裝置②可用于過氧化氫溶液制取氧氣 C.裝置③可用于收集氧氣 D.裝置④可用于收集氧氣
【點撥】實驗室用高錳酸鉀制取氧氣應(yīng)選用固體加熱型發(fā)生裝置, A 正確;用過氧化氫制取氧氣應(yīng)選用固液常溫型發(fā)生裝置, B 正確;氧氣的密度比空氣的大,不能用向下排空氣法收集, C 錯誤;氧氣不易溶于水,可用排水法收集, D 正確。
7. ?[2023·葫蘆島改編 ] 化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)。實驗室制取氧氣常用到下列裝置,請回答下列問題。(1) 寫出標(biāo)號儀器的名稱:① ________,② _________。
(2) 實驗室用裝置 A 制取氧氣,其反應(yīng)的文字表達(dá)式為_________________________________________ ??梢赃x擇裝置 D 收集氧氣的原因是_____________________。
【點撥】裝置 A 是固體加熱型發(fā)生裝置,試管口有棉花團(tuán),適用于高錳酸鉀制取氧氣;氧氣的密度比空氣的大,可用向上排空氣法收集。
(3) 實驗室制取氣體時,選擇裝置 B 作為發(fā)生裝置的依據(jù)是_____________________________________ 。
【點撥】裝置 B 是固液常溫型發(fā)生裝置,實驗室制取氣體時,選擇裝置 B 作為發(fā)生裝置的依據(jù)是反應(yīng)物是固體(或液體)和液體,且反應(yīng)不需要加熱。
反應(yīng)物是固體和液體,反應(yīng)不需要加熱
(4) 實驗時,裝置 B 中長頸漏斗下端管口要伸入液面以下,目的是__________________________________ 。
【點撥】實驗時,裝置 B 中長頸漏斗下端管口要伸入液面以下,目的是形成液封,防止生成的氣體從長頸漏斗口逸出。
防止生成的氣體從長頸漏斗口逸出
(5) 實驗室檢驗氧氣的方法是______________________________________________________________。
將帶火星的木條伸入集氣瓶中,若木條復(fù)燃,則證明是氧氣
【點撥】氧氣具有助燃性,能使帶火星的木條復(fù)燃。實驗室檢驗氧氣的方法是將帶火星的木條伸入集氣瓶中,若木條復(fù)燃,則證明是氧氣。
(6) 甲烷(CH 4) 是天然氣的主要成分,密度小于 空氣,難溶于水,實驗室常用加熱無水醋酸 鈉與氫氧化鈉的固體混合物來制取甲烷。實 驗室制取甲烷時,應(yīng)選用的發(fā)生裝置和收 集裝置是_________ (填字母) 。
A、 C(或 A、 E)
【點撥】加熱無水醋酸鈉與氫氧化鈉的固體混合物來制取甲烷,是固固加熱型制取氣體,發(fā)生裝置選 A。甲烷的密度小于空氣,難溶于水,收集裝置選 C 或 E。
8. [2023·南京江寧區(qū)期中] 工業(yè)制氧氣采用分離液態(tài)空氣法,先將空氣液化,然后逐漸升溫。下列關(guān)于這個過程的描述不正確的是 ( )A.有新物質(zhì)氧氣生成B.利用的原理是空氣中各成分的沸點不同C.液氮的沸點低于液氧,先收集到氮氣D.屬于物理變化
1.教材習(xí)題:完成教材上的課后習(xí)題2.實踐性作業(yè):通過翻閱課本、查閱圖書資料、上網(wǎng)搜索等,設(shè)計家庭小實驗,制取一瓶氧氣
這是一份人教版(2024)九年級上冊(2024)課題3 制取氧氣圖文ppt課件,共19頁。PPT課件主要包含了催化劑和催化作用,1催化劑,2催化作用,催化劑的特點,催化劑的作用,實驗試劑,實驗原理,實驗裝置,實驗步驟,分解反應(yīng)等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份初中化學(xué)人教版(2024)九年級上冊課題3 制取氧氣示范課課件ppt,共27頁。PPT課件主要包含了新課導(dǎo)入,課堂探究,注意事項,課堂小結(jié),課后練習(xí),D或E等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份人教版(2024)九年級上冊課題3 制取氧氣多媒體教學(xué)課件ppt,共24頁。PPT課件主要包含了導(dǎo)入新課,現(xiàn)象木條不復(fù)燃,步驟2,步驟3,步驟4,小木條不復(fù)燃,催化劑的概念,催化劑的特點,催化作用,分解反應(yīng)的概念等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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