《氧气的制备和性质演示实验》教案——王国胜

《氧气的制备和性质演示实验》教案

一、教学目标

（一）知识与技能目标

1．了解实验室制取氧气的装置，初步了解利用化学实验制取新物质的方法；

2．练习连接仪器的操作，学习检查装置的气密性，动手制取氧气；

3．认识实验操作技能的重要性。

（二）过程与方法目标

通过学生亲手实验，对活动过程中获取的信息进行加工处理，可培养学生的观察、分析、动手、合作等能力。

（三）情感、态度与价值观目标

通过亲手实验，让学生树立科学的实验态度，体验实验成功的喜悦，激发学习兴趣和探究欲望。

二、教学过程

（一）知识回顾、导入新课

1．回顾工业大量制取氧气的方法以及实验室制取氧气的反应原理。

2．知道了制取氧气的反应原理后，这节课我们主要学习实验室制取氧气的反应装置，并亲自动手制取氧气，验证氧气的性质。

【设计意图：通过创设问题情景，引出活动探究课题，激发学生的学习兴趣。】

（二）推进新课、选择装置

【分析】根据实验台上所给仪器，组内同学充分讨论、设计，并自行组装一套实验室制取氧气的发生装置，讨论装置的使用范围。

展示各组设计的装置，组间互相评判其优缺点。

由上述探讨，归纳出制取气体的可行性装置（如上图）：

图一：适合于固体（液体）和液体反应，不需加热；

图二：适合于固体在加热条件下制取气体。

【提问】现在我们还不能完成制取气体的实验，谁知道还有什么问题没解决呢？

【回答】还需要确定收集装置。

【讨论】确定出两种收集方法及收集装置。

方法一：排水法，氧气不易溶于水（如上图图三）；

方法二：向上排空气法，氧气的密度比空气的密度大（如上图图四）。

【过渡】确定了收集装置后，我们重点学习用高锰酸钾制取氧气的步骤及注意事项。教学方法：学生倾听并参与课堂探究活动。

【设计意图：根据实验台上所给仪器，让组内同学充分讨论并设计一套实验室制取氧气的发生装置，讨论出装置的使用范围。】

（三）操作过程、实验演示

【分析】制取氧气的步骤及操作重点：

1．组装仪器：铁架台的使用练习，固定大试管，明确大试管与酒精灯的相对位置。

教学方法和整合点：观看录像1，接着学生练习两次。铁架台的使用属于操作不容易规范的实验步骤。

【设计意图：学生初次使用铁架台，时常会出现大试管脱落或被夹碎等情况，通过这样的练习可让学生迅速熟悉铁架台的使用，减少意外情况的发生；其次是确定大试管及酒精灯的相对位置，减少安装失误。】

2．检查装置的气密性：将导管的一端浸入水槽中，用手紧握气体发生装置中试管的外壁，若水中的导管口有气泡冒出，则松开手后，导管口出现一段水柱，证明装置不漏气。

注意事项：手握试管的位置；导气管的安装与拆卸。

教学方法和整合点：观看录像2，学生倾听、观察和思考。检查装置的气密性属于操作不易规范的实验步骤。

【设计意图：许多学生因手冰凉、或手握试管面积过大、时间过长、手握试管的位置不正确，导致导管排不出气泡，造成检验气密性失败；另外导气管如何科学合理的安装与拆卸没有明确的要求，因此亟待规范，以减少不必要的失误。】

3．装入药品、棉花：先装高锰酸钾，然后装棉花，关键是装药品的方法。

注意事项：注意纸槽与钥匙的配合；装入高锰酸钾和棉花的用量多少的问题；高锰酸钾散落时的处理方法。

教学方法和整合点：观看录像3和4并思考问题。用纸槽装入高锰酸钾等操作属于为了讲清实验方法，需要反复做的、操作不易规范的实验步骤。

【设计意图：由于使用纸槽、钥匙、大试管、药品之间需要配合，所以装入高锰酸钾有一定难度，教师示范时学生不可能全部看清楚，需要反复做给不同的学生看；高锰酸钾的污染；高锰酸钾和棉花的用量多少也很重要，会影响到实验的成败或造成药品的浪费。本设计可顺利解决这些问题。】

4．固定仪器：组装顺序是先下后上，从左到右，调整固定好整个装置。

注意事项：调节大试管底部药品的位置；调节好水槽与导管的距离；用水将集气瓶中空气排出的方法；毛玻璃片在水中的位置等。

教学方法：教师演示，学生倾听、观察和思考。

【设计意图：科学合理的安装好实验室制氧装置。】

5．点燃酒精灯：给试管加热，先预热，再集中加热；

注意事项：废弃火柴投放的位置（一般放在一只废弃的易拉罐里）；预热时可以再次调整大试管与酒精等的位置（上、下）。

教学方法：教师演示，学生倾听和观察。

【设计意图：让学生学会科学的加热方法；实验中废弃物的处置；练习使用酒精灯对物质加热及练习使用铁架台。】

6．收集气体：收集方法是排水法；当瓶口有气泡冒出时，说明收集满了。水下盖好玻璃片，取出正放。

注意事项：用排水法收集气体时，不宜立即收集（思考为什么），当气泡均匀、快速地放出时，再把导管口伸入盛满水的集气瓶里，进行收集。另外，在收集过程中可以使用左手拿酒精灯，调整加热位置，右手扶集气瓶；收集满时，先移出导管和集气瓶，再熄灭酒精灯。将装置放到安全位置，让其冷却，最后拆除清理。

（1）如果用排水法收集气体，要先把导管移出水面，再熄灭酒精灯（思考如果先熄灭酒精灯会造成什么后果）。

（2）如果用向上排空气法收集气体，要验满，注意验满的方法，即将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已满。

教学方法：教师演示，学生倾听、观察并回答问题。

【设计意图：科学合理的收集氧气。】

7．闻气体气味：注意动作要正确。

教学方法：教师演示，学生倾听和观察。

【设计意图：学习科学闻气体气味的方法。】

8．检验氧气性质：用带有火星的火柴或木条伸入集气瓶，观察现象。

注意事项：带有火星的火柴木条有时需要深插入集气瓶，因为闻气味时会散失一部分。教学方法：教师演示，学生倾听和观察。

【设计意图：更加合理的验证氧气的性质。】

9．填写实验报告。

注意事项：实验报告要客观填写，不能主观臆造。

教学方法：学生倾听和思考。

【设计意图：让学生养成实事求是的科学态度，培养发现问题、解决问题的能力。】10．整理实验台，清理仪器和物品（包括用酸性双氧水清洗试管，复习催化剂概念）。教学方法和整合点：教师演示，观看录像5；学生倾听、观看、回答问题。以往实验结束后，制氧气的大试管学生都直接交给老师，由老师清洗或将试管扔掉，因为锰污迹很难去除，普通洗涤方法效果都很差，而且清洗的方法所包含的原理也不容易拓展到实际生活中。

【设计意图：让学生以认真严谨的态度完成整个实验，学会处理锰污染物，巩固催化剂的概念，加强对催化剂的理解，树立环保意识、节约意识。】

（四）归纳练习、巩固提高

【总结】为了便于记忆，我们可以把实验操作步骤简称为“组、查、装、定、点、收、离、熄”，谐音为“租茶庄定点收利息”。

【讨论】实验过程中应注意什么？

【回答】

a．试管口要略微向下倾斜：防止生成的水回流，使试管底部破裂。

b．导气管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞：有利于产生的气体排出。

c．试管口塞一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导气管，污染制取的气体和水槽中的水。

d．排气法收集气体时，导气管要伸入接近集气瓶底部：有利于集气瓶内空气排出，使收集的气体更纯。

e．实验结束后，先将导气管移出水面，然后熄灭酒精灯：防止水槽中的水倒流，炸裂试管。