第三节 氧气
第一课时 氧气的实验室制法
学习目标:
1、 知道氧气的实验室制法、记住反应原理。
2、 明确实验室制取气体的思路。
学习重点:氧气的实验室制法
一、导入。
前面我们学习了空气的组成成分,知道了氧气是空气中重要的成分。氧气可供给呼吸,可支持物质燃烧,为了研究氧气的性质,我们就需要获得较纯净的氧气。在这节课中,我们将一起来探究氧气的实验室制法。
二、新课。
请大家仔细阅读P87-89内容。了解“实验室制取气体物质的思路”和“氧气的实验室制法”。
(一) 选择反应物
从刚才的阅读中,我们知道许多物质都可以作为实验室制取氧气的反应物。在实验室中我们通常利用催化剂分解过氧化氢来制取氧气。那么,我们为什么要选择过氧化氢呢?用甲烷或者氯化钠行吗?(板书:选择反应物)请大家讨论回答。
从大家的讨论中我们知道化学反应前后元素的种类不变,所以选择反应物时,反应物中必须含有所制取物质所含的元素。
(二) 控制反应条件
现在我们选取了用过氧化氢为反应物来制取氧气,那是否就可以直接获得氧气呢?请大家一起来观察实验P88 4-4 1.(PPT1)
从实验中,你看到了什么现象?这现象说明了什么呢?
从实验中,我们知道常温下过氧化氢分解较慢,那么有没有什么办法使过氧化氢分解 速率加快呢?请大家继续观察实验P88 4-4 2.(PPT2)
从实验中你又看到什么现象?
从实验中,我们发现加入二氧化锰后,过氧化氢溶液迅速产生了大量气泡,带火星的小木条复燃了,反应结束后二氧化锰粉末没有什么变化。
现在我们再补做一个实验,就是我们将B 试管中上层清液去掉,将剩余物质加入A试管中,你又会观察到什么现象呢?
从实验中我们发现,加入二氧化(PPT3)锰后,过氧化氢溶液分解速率明显加快,再将反应后的二氧化锰加入另外的过氧化氢溶液中,另外的过氧化氢溶液也会迅速的放出气体,即二氧化锰仍能使过氧化氢分解加快,二氧化锰的化学性质没变,再观察二氧化锰的量也没有什么变化。像这类能改变其他物质的化学速率,而本身质量、化学性质在反应前后都没有改变的物质叫做催化剂。从中,我们不难发现催化剂具有“一变两不变”的特征,即改变化学反应速率,质量和化学性质在反应前后不改变。
而上述过程我们可以用 过氧化氢→水+氧气 来表示。反应中,二氧化锰起到了催化作用,加快了过氧化氢的分解。(PPT4)
从上述实验中,我们发现,找到反应物后并不一定能制取所需的气体,要想获得想要的气体还需要控制反应的条件。(板书:控制反应条件)比如:利用过氧化氢来制取氧气时,我们就需要催化剂来加速分解。当然反应的条件并不一定都需要催化剂,不同的反应需要的
条件可能是不同的,有的条件需要加热,有的条件需要通电等等。
(三) 确定气体发生装置和收集装置
当我们选择好反应物和明确反应条件后,我们就可以准备制取所需要的气体了。根据气体产生的原理,我们在实验室里就要选择相应的器材将气体产生出来,并把产生的气体收集起来,即确定气体的发生和收集装置。
根据反应物的状态和反应条件的不同,我们将气体发生装置分为两种类型。请大家观看大屏幕。即固固加热型和固液不加热型,根据过氧化氢反应原理,在这里我们应该选择第二种作为本次实验的发生装置,即固液不加热型。(PPT5)
选择好发生装置后,我们还要确定收集装置。一般的,根据所收集气体的性质我们可以将收集装置分为三类,即排水法,向上排空气法,向下排空气法,请大家看大屏幕。根据氧气的特征,在此实验中,我们选择。(PPT6)
(四) 审查整个反应体系
同学们,通过前面我们对氧气的实验室制取的反应物、反应条件及发生装置、收集装置进行了确定,最后我们还要审查整个反应体系是否符合环保、安全等要求。当然在具体的制取过程中,我们还要注意上以下几个环节:(PPT7)
• 1、实验前必须检查装置的气密性。
• 2、利用排水法收集氧气时,需待到出现连续均匀的气泡时,再把导管口伸入盛满水
的集气瓶内收集气体。
• 3、用向上排空气法收集氧气时,可将带火星的小木条放在集气瓶口,观察小木条是
否复燃来判断氧气是否收集满了。
现在,就让我们按照刚才的思路,一起来亲手制取一瓶氧气吧。
三、作业。