化学九年级上册（2024）制取氧气一等奖教学课件ppt

这是一份化学九年级上册（2024）制取氧气一等奖教学课件ppt，共43页。
（一）导入新课（5 分钟）展示 “鱼医生” 给鱼治疗疾病时使用过氧化氢的视频片段（过氧化氢分解产生的氧气可以增加水中的溶氧量），或者展示一些利用过氧化氢消毒的图片。提问学生：“过氧化氢在这些场景中发挥了作用，那你知道过氧化氢还能用来制取氧气吗？它是如何制取氧气的呢？” 由此引出本节课的主题 —— 过氧化氢分解制取氧气。（二）过氧化氢分解制取氧气的原理（10 分钟）实验演示教师进行实验：取少量过氧化氢溶液于试管中，观察现象（无明显气泡产生）。然后向试管中加入少量二氧化锰，迅速将带火星的木条放在试管口，让学生观察现象（有大量气泡产生，带火星的木条复燃）。提问学生：“为什么加入二氧化锰后会产生不同的现象？” 引导学生思考。原理讲解讲解：过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气。写出该反应的文字表达式：过氧化氢\(\stackrel{二氧化锰}{→}\)水 + 氧气，符号表达式：\(H_{2}O_{2}\stackrel{MnO_{2}}{→}H_{2}O + O_{2}\)。强调二氧化锰在反应中起催化作用，它能改变过氧化氢分解的速率，而自身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化。（三）过氧化氢制取氧气的实验装置与操作（20 分钟）实验装置展示过氧化氢制取氧气的实验装置图，介绍装置的组成部分，包括发生装置（分液漏斗、锥形瓶、双孔橡皮塞、导管）和收集装置（排水法：水槽、集气瓶、玻璃片；向上排空气法：集气瓶、玻璃片）。讲解选择发生装置的依据：由于过氧化氢溶液是液体，二氧化锰是固体，反应不需要加热，所以选择固液不加热型发生装置。对比与高锰酸钾制取氧气发生装置的不同，加深学生对装置选择依据的理解。让学生观察装置图，思考装置中各仪器的作用和使用注意事项，如分液漏斗可以控制液体的滴加速度，从而控制反应速率等。实验操作步骤教师边讲解边演示实验操作步骤：查：检查装置的气密性。用止水夹夹住导管，向分液漏斗中加水，打开分液漏斗活塞，若水不能持续流下，则装置气密性良好。装：先在锥形瓶中加入少量二氧化锰，然后通过分液漏斗加入适量的过氧化氢溶液。定：固定好装置。收：根据氧气的性质选择收集方法。用排水法收集时，当导管口有连续均匀的气泡冒出时，开始收集氧气，当集气瓶口有大气泡冒出时，说明氧气已收集满，在水下用玻璃片盖住集气瓶口，然后将集气瓶正放在桌面上；用向上排空气法收集时，将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已收集满。强调操作过程中的注意事项，如添加药品的顺序、收集氧气的时机等。学生实验安排学生分组进行实验，教师巡视指导，及时纠正学生的错误操作，提醒学生注意实验安全，鼓励学生相互合作，观察并记录实验现象。（四）催化剂的探究（15 分钟）提出问题引导学生思考：“二氧化锰在过氧化氢分解反应中只是加快了反应速率吗？它在反应前后的质量和化学性质真的没有变化吗？” 从而提出探究问题。作出假设让学生根据已有的知识和经验，对上述问题作出假设，如 “二氧化锰在反应前后质量不变”“二氧化锰在反应前后化学性质不变” 等。设计实验方案组织学生分组讨论，设计实验方案来验证假设。教师巡视并参与讨论，给予指导和建议，引导学生运用控制变量法设计实验。例如，对于验证二氧化锰质量不变的实验，可以在反应前后分别称量二氧化锰的质量；对于验证二氧化锰化学性质不变的实验，可以将反应后的二氧化锰再次加入过氧化氢溶液中，观察是否还能加快反应速率。进行实验学生分组进行实验，教师巡视指导，确保实验操作规范。分析与结论各小组对实验结果进行分析和讨论，得出结论：二氧化锰在过氧化氢分解反应中能加快反应速率，且在反应前后质量和化学性质都不变，是该反应的催化剂。教师总结催化剂的概念：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）。强调 “一变两不变” 的特点。（五）课堂小结（10 分钟）请几位学生回顾本节课所学的主要内容，包括过氧化氢分解制取氧气的原理、实验装置、操作步骤、氧气的收集和检验方法，以及催化剂的概念和作用等。教师进行补充和总结，强调重点知识和实验操作要点，帮助学生构建完整的知识体系。（六）布置作业（5 分钟）让学生课后完成教材上相关的练习题，巩固本节课所学的知识。查阅资料，了解除了二氧化锰之外，还有哪些物质可以作为过氧化氢分解的催化剂，下节课进行交流分享。五、教学资源多媒体课件，包含过氧化氢制取氧气的装置图、操作视频，催化剂探究的相关资料等。实验仪器和药品，如锥形瓶、分液漏斗、双孔橡皮塞、导管、水槽、集气瓶、玻璃片、过氧化氢溶液、二氧化锰等。相关的教学参考资料。六、教学反思在教学过程中，要注重实验教学，让学生通过亲自动手实验，深入理解过氧化氢分解制取氧气的原理和操作方法。对于催化剂概念的探究，要引导学生积极思考，设计合理的实验方案，培养学生的科学探究能力。在教学过程中，要关注学生的学习情况，及时给予反馈和指导，鼓励学生提出问题，激发学生的学习兴趣和创新精神。同时，要引导学生对实验进行反思和总结，提高学生的实验能力和科学素养。1.通过实验探究二氧化锰在分解过氧化氢制氧气中的作用，认识催化剂和催化作用；2.认识分解反应，掌握分解反应的辨别方法；3.体会科学探究的一般思路。学习目标课堂导入H2O2H2OO2二氧化锰在反应中起到什么作用？新知探究知识点1 催化剂和催化作用取5mL 5%过氧化氢溶液于试管怎样知道是否产生了氧气？看是否产生气泡，插入带火星的木条，看木条是否复燃H2O2溶液观察到什么现象？说明了什么？带火星的木条没有复燃常温下，过氧化氢分解缓慢，放出的氧气少，不足以使带火星的木条复燃向其中加入少量二氧化锰，再插入带火星的木条检验现象如何？说明了什么？二氧化锰加速了过氧化氢的分解，放出的气体使带火星的木条复燃待试管中不再产生气泡时，向其中重新加入过氧化氢溶液，再插入带火星的木条现象如何？说明了什么？二氧化锰的化学性质在化学反应前后没有改变将上述溶液中的二氧化锰洗净、干燥，再称量质量二氧化锰的质量在化学反应前后没有变化数值如何？说明了什么？二氧化锰是过氧化氢制取氧气的催化剂，你能总结催化剂的概念吗？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作催化剂。催化剂特点：“一变二不变”“一变”：改变其他物质的化学反应速率 （包括加快或减慢）“二不变”：催化剂质量和化学性质在反应前后不变 （物理性质可能改变）判断某物质是否为某反应的催化剂的依据①催化剂是针对具体反应而言的，不能单独说某种物质是催化剂。如二氧化锰在过氧化氢分解制取氧气时，能够起催化作用，是催化剂；但二氧化锰不是所有化学反应的催化剂。②在某个化学反应中，可以有不同的催化剂。③化学反应前后，催化剂的化学性质不变，其物理性质可能改变。④催化剂只能改变化学反应速率，不能决定反应能否发生，不能改变生成物的质量。⑤催化剂的质量和化学性质在反应前后不变，但催化剂也参与了化学反应。催化作用二氧化锰既不是反应物也不是生成物，只是一种催化剂，应算作一个反应条件，写在箭头上方催化剂在化学反应中所起的作用叫作催化作用。H2O2 H2O +O2催化剂在化工生产中具有重要作用，大多数化工生产都有催化剂参与。闵恩泽院士：研发了多种用于石油化工生产的催化剂。典例1 下列关于催化剂的说法正确的是（ ）A.催化剂不能改变生成物的质量B.催化剂只能加快化学反应速率C.二氧化锰可作任何反应的催化剂D.没有催化剂就不能进行化学反应A部分反应没有催化剂只是不能加快或减慢化学反应速率加快或减慢【讨论】两个制取氧气的反应，它们有什么共同特征？与化合反应有什么不同？高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气 KMnO4 K2MnO4 MnO2 O2 H2O2 H2O O2新知探究知识点2 分解反应与化合反应分解反应分解反应的特点：一变多由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应，叫作分解反应。表示： X→A+B+…分解反应和化合反应都是化学反应的基本类型分解反应与化合反应的比较典例2 下列反应属于分解反应的是(　　) AA．过氧化氢 水＋氧气 B．二氧化碳＋水 碳酸C．碳＋氧气 二氧化碳 D．氧化钙＋水 氢氧化钙方法点拨：分解反应的特点是“一变多”。1.在双氧水制取氧气的实验中，一定不需要用到的仪器是 ( )A．酒精灯 B．水槽 C．集气瓶 D．锥形瓶A1234567891011121314 返回【点拨】用双氧水制取氧气，属于固液常温型，不需要使用酒精灯。2.实验室收集氧气，既可以用向上排空气法，又可以用排水法，原因是 ( )①氧气不易溶于水 ②氧气易溶于水③氧气的密度比空气的大④氧气的密度比空气的小A．①④ B．②④ C．②③ D．①③【点拨】氧气的密度比空气的大，可以用向上排空气法收集；氧气不易溶于水，可以用排水法收集。【答案】 D　【点规律】气体的收集方法与气体的密度和溶解性等有关：(1)难溶于水的气体可用排水法收集； (2)不与水反应、密度比空气大的气体可用向上排空气法收集；(3)不与水反应、密度比空气小的气体可用向下排空气法收集。1234567891011121314 返回3.  [2023·山西改编 ] 实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气，下列关于操作的说法中，正 确的是 ( )A．试管口应该倾斜B．用酒精灯火焰加热C．气泡连续放出时开始收集D．收集前集气瓶应装满水【点拨】为防止冷凝水倒流回热的试管底部，使试管炸裂，试管口应略向下倾斜， A 错误；酒精灯的外焰温度最高，应用酒精灯的外焰加热， B 错误；待导管口气泡连续、均匀冒出时再开始收集， C 错误；利用排水法收集氧气，收集前集气瓶中应装满水， D 正确。【答案】 D1234567891011121314 返回4.关于“ 加热高锰酸钾制取氧气，并用排水法收集氧气”的实验，下列有关说法不正确的是 ( )A. 装入药品之前要先检查装置的气密性B. 装有高锰酸钾的试管口要放一小团棉花，目的是防止加热时试管内的粉末状物质进入导管C. 加热高锰酸钾时将试管口略向下倾斜，主要目的是让氧气更容易导出D. 反应结束时先将导管移出水面再停止加热，目的是防止水倒吸导致试管破裂【点拨】加热固体时，试管口略向下倾斜，防止冷凝水倒流导致试管炸裂， C 不正确。【答案】 C　1234567891011121314 返回5. [2023·保定二模 ] 如图所示为实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的实验操作，其中不正确的是 ( )【点拨】氧气验满时应将带火星的木条放在集气瓶口，观察木条是否复燃，而不能伸入集气瓶内。【答案】 D　1234567891011121314 返回6.有关实验室制取氧气，下列说法错误的是( )A．装置①可用于高锰酸钾制取氧气 B．装置②可用于过氧化氢溶液制取氧气 C．装置③可用于收集氧气 D．装置④可用于收集氧气【点拨】实验室用高锰酸钾制取氧气应选用固体加热型发生装置， A 正确；用过氧化氢制取氧气应选用固液常温型发生装置， B 正确；氧气的密度比空气的大，不能用向下排空气法收集， C 错误；氧气不易溶于水，可用排水法收集， D 正确。【答案】 C　1234567891011121314 返回7.  [2023·葫芦岛改编 ] 化学是一门以实验为基础的科学。实验室制取氧气常用到下列装置，请回答下列问题。(1) 写出标号仪器的名称：① ________，② _________。锥形瓶水槽(2) 实验室用装置 A 制取氧气，其反应的文字表达式为_________________________________________ 。可以选择装置 D 收集氧气的原因是_____________________。【点拨】装置 A 是固体加热型发生装置，试管口有棉花团，适用于高锰酸钾制取氧气；氧气的密度比空气的大，可用向上排空气法收集。 氧气的密度比空气的大(3) 实验室制取气体时，选择装置 B 作为发生装置的依据是_____________________________________ 。【点拨】装置 B 是固液常温型发生装置，实验室制取气体时，选择装置 B 作为发生装置的依据是反应物是固体(或液体)和液体，且反应不需要加热。反应物是固体和液体，反应不需要加热(4) 实验时，装置 B 中长颈漏斗下端管口要伸入液面以下，目的是__________________________________ 。【点拨】实验时，装置 B 中长颈漏斗下端管口要伸入液面以下，目的是形成液封，防止生成的气体从长颈漏斗口逸出。防止生成的气体从长颈漏斗口逸出(5) 实验室检验氧气的方法是______________________________________________________________。将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，则证明是氧气【点拨】氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃。实验室检验氧气的方法是将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，则证明是氧气。 (6) 甲烷(CH 4) 是天然气的主要成分，密度小于 空气，难溶于水，实验室常用加热无水醋酸 钠与氢氧化钠的固体混合物来制取甲烷。实 验室制取甲烷时，应选用的发生装置和收 集装置是_________ (填字母) 。A、 C(或 A、 E)【点拨】加热无水醋酸钠与氢氧化钠的固体混合物来制取甲烷，是固固加热型制取气体，发生装置选 A。甲烷的密度小于空气，难溶于水，收集装置选 C 或 E。1234567891011121314 返回8. [2023·南京江宁区期中] 工业制氧气采用分离液态空气法，先将空气液化，然后逐渐升温。下列关于这个过程的描述不正确的是 ( )A．有新物质氧气生成B．利用的原理是空气中各成分的沸点不同C．液氮的沸点低于液氧，先收集到氮气D．属于物理变化课堂小结催化剂“一变，二不变”分解反应“一变多”化合反应“多变一”并列关系1.教材习题：完成教材上的课后习题2.实践性作业：通过翻阅课本、查阅图书资料、上网搜索等，设计家庭小实验，制取一瓶氧气