探究式教學(xué)【教學(xué)設(shè)計(jì)】《制取氧氣》（化學(xué)九年級上冊）

1、.?制取氧氣?教學(xué)設(shè)計(jì)探究式教學(xué)是以自主探究為主的教學(xué)。它是指教學(xué)過程是在老師的啟發(fā)誘導(dǎo)下，以學(xué)生獨(dú)立自主探究或合作討論為前提，以現(xiàn)行教材為根本探究內(nèi)容，以學(xué)生周圍世界和生活實(shí)際為參照對象，為學(xué)生提供充分自由表達(dá)、質(zhì)疑、探究、討論問題的一種教學(xué)形式。學(xué)生對當(dāng)前教學(xué)內(nèi)容中的主要知識點(diǎn)進(jìn)展自主學(xué)習(xí)、深化探究并進(jìn)展小組合作交流，以自我獲取，自我求證的方式深化知識的理解和運(yùn)用。從而較好地到達(dá)課程標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于認(rèn)知目的與情感目的要求的一種教學(xué)形式。其中認(rèn)知目的涉及與學(xué)科相關(guān)知識、概念、原理與才能的掌握；情感目的注重科學(xué)素養(yǎng)與道德品質(zhì)的培養(yǎng)。教材分析 本課題是學(xué)生開場學(xué)習(xí)化學(xué)以來第一次接觸到詳細(xì)氣體物質(zhì)的制法

2、，老師要引導(dǎo)學(xué)生分析制取氣體時應(yīng)考慮的各種因素，如反響原理、反響條件、制取氣體的性質(zhì)，學(xué)生會從中得到相關(guān)信息，確定制取氧氣的發(fā)生裝置和搜集裝置等，從而培養(yǎng)學(xué)生的分析才能和判斷才能。并為以后探究二氧化碳的制取方法奠定了堅(jiān)實(shí)的根底。思路說明本課題課時分配兩課時，第一課時理解實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的主要方法和原理，認(rèn)識分解反響、催化劑和催化作用。第二課時介紹如何利用實(shí)驗(yàn)儀器制取氧氣。教學(xué)目的【知識與技能】1理解實(shí)驗(yàn)室中制取氧氣的主要方法和原理，初步理解通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)制取新物質(zhì)的方法；2練習(xí)連接儀器的操作，學(xué)習(xí)檢查裝置的氣密性，動手制取氧氣；3認(rèn)識分解反響、催化劑及催化作用?！具^程與方法】通過學(xué)生動手實(shí)驗(yàn)進(jìn)展科

3、學(xué)探究，在活動過程中對獲取的信息進(jìn)展加工處理。從中培養(yǎng)學(xué)生的觀察才能、分析才能、實(shí)驗(yàn)操作才能等?！厩楦袘B(tài)度與價值觀】通過親自動手做實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)成功的喜悅，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣；通過實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)學(xué)生的探究欲。教學(xué)重難點(diǎn)【教學(xué)重點(diǎn)】氧氣的制法及實(shí)驗(yàn)操作?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】催化劑的概念的理解和催化作用。教具準(zhǔn)備1.老師用具：15的過氧化氫溶液、二氧化錳、高錳酸鉀；2大試管3支、木條、酒精燈、天平、火柴。2.學(xué)生用具：1高錳酸鉀、木炭、細(xì)鐵絲、澄清石灰水；2大試管、棉花、塞子帶導(dǎo)管、集氣瓶2個、毛玻璃片、水槽、鐵架臺、坩堝鉗、小燒杯、火柴。教學(xué)過程第一課時導(dǎo)入新課我們在初中階段將要學(xué)習(xí)幾種重要的氣體，氧氣是我

4、們接觸的第一種。在上節(jié)課里我們已經(jīng)利用氧氣做了有關(guān)氧氣性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)，在這些實(shí)驗(yàn)中，我們所用的氧氣從何而來呢？這節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)氧氣的制法。教學(xué)流程【考慮】空氣中含有哪些成分？能否從空氣中獲得氧氣？【答復(fù)】 空氣中含有氮?dú)狻⒀鯕?、稀有氣體、二氧化碳等。下面可以從空氣中獲得氧氣，獲取的方法是別離液態(tài)空氣。一、氧氣的工業(yè)制法別離液態(tài)空氣制氧氣【考慮】這個變化屬于什么變化？為什么？【答復(fù)】從空氣中別離氧氣并沒有生成新物質(zhì)，而沒有新物質(zhì)生成的變化屬于物理變化?！驹O(shè)問】實(shí)驗(yàn)室用什么方法獲得氧氣？下面我們通過實(shí)驗(yàn)來研究。二、氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法【實(shí)驗(yàn)】實(shí)驗(yàn)2-51.在試管中參加5 mL 5的過氧化氫溶液，把帶火星

5、的木條伸入試管，觀察木條是否復(fù)燃？【設(shè)計(jì)意圖】為后面的催化劑比照實(shí)驗(yàn)奠定根底。2.微微加熱裝有過氧化氫溶液的試管，有什么現(xiàn)象發(fā)生?把帶火星的木條伸入試管，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。3.用酒精燈加熱二氧化錳，片刻后將帶火星木條伸入試管口，觀察現(xiàn)象?！驹O(shè)計(jì)意圖】證明溫度對二氧化錳以及過氧化氫的影響。4.在另一支試管中參加5 mL 5的過氧化氫溶液，并參加少量二氧化錳，把帶火星的木條伸入試管，觀察發(fā)生的現(xiàn)象?，F(xiàn)象：1.不加熱過氧化氫溶液時，帶火星的木條不能復(fù)燃，說明沒有氧氣放出。2.加熱過氧化氫溶液時，帶火星的木條復(fù)燃，說明過氧化氫溶液受熱時能產(chǎn)生氧氣。3.加熱二氧化錳時，帶火星的木條不能復(fù)燃，說明沒有氧氣放

6、出。4.不加熱，但在過氧化氫溶液中參加二氧化錳，帶有火星的木條復(fù)燃，說明在常溫下過氧化氫溶液遇到二氧化錳時會產(chǎn)生氧氣?！窘Y(jié)論】實(shí)驗(yàn)室可用加熱過氧化氫溶液或在過氧化氫溶液中加二氧化錳制取氧氣?！具^渡】從上面的實(shí)驗(yàn)中可以看出，有二氧化錳不加熱可產(chǎn)生氧氣，沒有二氧化錳加熱過氧化氫溶液也能產(chǎn)生氧氣， 那么二氧化錳是一種反響物，還是起別的作用呢？【實(shí)驗(yàn)】待上述實(shí)驗(yàn)中4的試管中沒有氣泡時，重新參加過氧化氫溶液，觀察發(fā)生的現(xiàn)象?，F(xiàn)象：本已不產(chǎn)生氣泡的試管，重新參加過氧化氫溶液不進(jìn)展加熱，又會有氣泡產(chǎn)生，用帶火星的木條進(jìn)展檢驗(yàn)，帶火星的木條可以復(fù)燃?！窘Y(jié)論】產(chǎn)生的氣體還是氧氣。提示：屢次重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，還能觀察

7、到同樣的現(xiàn)象?！痉治觥空f明在用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣時，二氧化錳可以重復(fù)使用。 既然二氧化錳可以重復(fù)使用，說明在反響前后它的化學(xué)性質(zhì)沒有改變，那么它的質(zhì)量有沒有改變呢？科學(xué)家們經(jīng)過準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)，得出了“二氧化錳在反響前后質(zhì)量未變的結(jié)論。提示：在實(shí)驗(yàn)前用精細(xì)的天平稱量二氧化錳的質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)后把二氧化錳洗凈、枯燥，再稱量，比較反響前后二氧化錳質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)沒有變化。【提問】既然二氧化錳的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都沒有變化，那么它在這里到底起一個什么作用呢?【答復(fù)】沒有參加二氧化錳時，過氧化氫溶液需要加熱才能產(chǎn)生氧氣，而參加二氧化錳后，過氧化氫溶液在常溫下就能迅速產(chǎn)生氧氣，可見二氧化錳起了一個加快化學(xué)反響速率

8、的作用?！痉治觥慷趸i在反響中起了加快化學(xué)反響速率的作用，而本身的化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量在反響前后沒有發(fā)生變化，這樣的物質(zhì)叫做催化劑，又叫觸媒。在反響中所起的作用叫催化作用。如二氧化錳就是過氧化氫分解的催化劑。催化劑：在化學(xué)反響里能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反響速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反響前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)催化作用：催化劑在化學(xué)反響中所起的作用【提問】在用過氧化氫溶液制取氧氣的實(shí)驗(yàn)中，二氧化錳這種催化劑起了加快化學(xué)反響速率的作用，是不是所有化學(xué)反響的速率都需要加快?所有的催化劑都起加快反響速率的作用呢?【答復(fù)】不是所有的化學(xué)反響速率都需要加快，如鋼鐵的生銹，食物的變質(zhì)，我們就希望它發(fā)生得越慢越好

9、?！痉治觥繛榱思涌旎瘜W(xué)反響的進(jìn)展我們使用催化劑，而為了減緩反響的進(jìn)展我們也使用催化劑。如在橡膠制品中常參加一些催化劑以減緩橡膠的老化速度；食用油脂里參加一些催化劑可以有效地防止酸敗。所以催化劑的概念中說催化劑能“改變其他物質(zhì)的化學(xué)反響速率，既包括“加快也包括“減慢。能加快化學(xué)反響進(jìn)展的催化劑一直是科學(xué)家們致力研究的對象，因?yàn)樗鼘θ祟愰_展的意義更大?！咎釂枴看呋瘎┯心男?yīng)用呢？【設(shè)計(jì)意圖】聯(lián)絡(luò)實(shí)際應(yīng)用，發(fā)散思維?！敬饛?fù)】催化劑在化工消費(fèi)中具有重要而廣泛的應(yīng)用，許多反響需要借助于催化劑才能進(jìn)展或者很快地進(jìn)展。例如，在化肥、農(nóng)藥、多種化工原料的消費(fèi)過程中都要用到催化劑，在汽車尾氣處理、釀造工業(yè)和制藥

10、工業(yè)中也要用到催化劑，生物體內(nèi)存在的各種各樣的酶其實(shí)都是起催化劑的作用?！痉治觥客ㄟ^上面的實(shí)驗(yàn)可知二氧化錳不是一種反響物，而是一種催化劑。假如我們要把實(shí)驗(yàn)室用過氧化氫制取氧氣的這個反響用文字表示出來，二氧化錳應(yīng)寫在什么位置呢?催化劑應(yīng)算作一個反響條件，寫在箭頭的上方。1.過氧化氫水+氧氣【分析】實(shí)驗(yàn)室可用多種方法制取氧氣，如加熱高錳酸鉀制取氧氣，加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物制取氧氣。大家對于高錳酸鉀其實(shí)并不陌生，醫(yī)院里常用的紫藥水，事實(shí)上就是高錳酸鉀和水形成的溶液。它具有殺菌、消毒的作用?！具^渡】高錳酸鉀在加熱的情況下能分解出氧氣，同時生成錳酸鉀和二氧化錳。這個實(shí)驗(yàn)下一課我們專門安排實(shí)驗(yàn)探究。

11、2.高錳酸鉀加熱錳酸鉀+二氧化錳+氧氣?！痉治觥吭诙趸i的催化下，加熱氯酸鉀也可以分解出氧氣，同時生成氯化鉀。請同學(xué)們用文字表達(dá)式把這個反響表示出來。3.氯酸鉀氯化鉀+氧氣【提問】上述三個反響與化合反響有什么不同？【答復(fù)】化合反響的特點(diǎn)是多變一，而上述反響是一種物質(zhì)生成兩種或兩種以上的物質(zhì)。分解反響：由一種反響物生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反響?！究偨Y(jié)】簡單地講，化合反響的特點(diǎn)是“多變一，分解反響的特點(diǎn)是“一變多。【分析】按照物質(zhì)的成分可以把物質(zhì)分為純潔物和混合物，按照反響物和生成物的種類可以把化學(xué)反響分為化合反響和分解反響等等。利用分類的方法來學(xué)習(xí)化學(xué)，這也是我們所走的一條捷徑，今后我們還

12、將分類學(xué)習(xí)更多的化學(xué)知識。所以遇到一些相關(guān)知識時，大家要注意進(jìn)展歸類。【課堂練習(xí)】 1.可用于實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的藥品是 A.空氣 B.過氧化氫和二氧化錳C.二氧化碳 D.二氧化錳2.實(shí)驗(yàn)室制取氧氣時，必須滿足的條件是 A.使用催化劑 B.用含氧的物質(zhì)作反響物C.用排水法搜集 D.用燃著的火柴檢驗(yàn)是否搜集滿答案：1.B 2.B【課堂小結(jié)】通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)我們知道，實(shí)驗(yàn)室制取氧氣通常用分解過氧化氫溶液、加熱高錳酸鉀、加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物三種方法。在用過氧化氫溶液和氯酸鉀制取氧氣時，通常用二氧化錳作催化劑，它在這里起催化作用。通過比照化合反響，我們還知道制取氧氣的反響都屬于分解反響。同時還告訴

13、我們要學(xué)會用分類的方法來學(xué)習(xí)化學(xué)。板書設(shè)計(jì)課題3 制取氧氣一、工業(yè)制氧氣別離液態(tài)空氣制氧氣二、實(shí)驗(yàn)室制氧氣催化劑：在化學(xué)反響里能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反響速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反響前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)催化作用：催化劑在化學(xué)反響中所起的作用1.過氧化氫水+氧氣2.高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣3.氯酸鉀加熱氯化鉀+氧氣三、分解反響：由一種反響物生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反響布置作業(yè)1.上冊課本P42習(xí)題12.實(shí)驗(yàn)室用過氧化氫溶液與二氧化錳固體混合可得到一種氣體，在此反響的前后，二氧化錳固體的質(zhì)量 A.變大 B.變小 C.先變大后變小 D.不變3.以下有關(guān)催化劑的說法中錯誤的選項(xiàng)是 A.

14、催化劑可以改變其他物質(zhì)的化學(xué)反響速率B.在反響前后催化劑的質(zhì)量沒有改變C.在反響前后催化劑的化學(xué)性質(zhì)沒有改變D.催化劑就是二氧化錳答案：2.D 3.D第二課時知道了制取氧氣的反響原理后，這節(jié)課我們來選擇反響裝置，并親自動手制取氧氣，然后驗(yàn)證氧氣的性質(zhì)。【分析】 根據(jù)實(shí)驗(yàn)臺上所給儀器，組內(nèi)同學(xué)充分討論、設(shè)計(jì)、自行組裝一套實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的發(fā)生裝置并討論出裝置的使用范圍。一、選擇裝置展示各組設(shè)計(jì)的裝置，組間互相評判其優(yōu)缺點(diǎn)。由上述討論，歸納出制取氣體的可行性裝置如右圖：圖一：合適于固體液體和液體反響，不需加熱；圖二：合適固體在加熱條件下制取氣體?！咎釂枴?如今我們還不能完成制取氣體的實(shí)驗(yàn)，誰能知道還

15、有什么問題沒解決呢？【答復(fù)】 還需要確定搜集裝置?！居懻摗?確定出兩種搜集方法及搜集裝置。方法一：排水法，氧氣不易溶于水右圖三；方法二：向上排空氣法，氧氣的密度比空氣的密度大右圖四?！具^渡】 確定了搜集裝置后，我們重點(diǎn)學(xué)慣用高錳酸鉀制取氧氣的步驟及本卷須知。二、操作過程【分析】 制取氧氣的步驟：1.檢查裝置的氣密性，檢查氣密性的方法：將導(dǎo)管的一端浸入水槽中，用手緊握氣體發(fā)生裝置外壁，假設(shè)水中的導(dǎo)管口有氣泡冒出。松開手后，導(dǎo)管口出現(xiàn)一段水柱。證明裝置不漏氣2.裝藥品。3.固定儀器,試管口要塞棉花，組裝順序： 先下后上，從左到右。4.給試管加熱，先預(yù)熱，再集中加熱。5.搜集氣體，用排水法搜集時：導(dǎo)

16、管口開場有氣泡放出時，不宜立即搜集為什么?，當(dāng)氣泡連續(xù)地并比較均勻地放出時，再把導(dǎo)管口伸入盛滿水的集氣瓶里?！驹O(shè)計(jì)意圖】學(xué)會考慮實(shí)驗(yàn)過程中遇到的問題，并想出方法如何解決，鍛煉學(xué)生的實(shí)際操作才能和解決問題才能。6.1假如用排水法搜集，要先把導(dǎo)管移出水面，再熄滅酒精燈。假如先熄滅酒精燈，可能會造成什么后果？2假如用向上排空氣法搜集，要驗(yàn)滿，驗(yàn)滿的方法：將帶火星的木條放在集氣瓶口，假設(shè)木條復(fù)燃，證明已滿?！究偨Y(jié)】 為了便于記憶，我們可以把操作步驟簡稱為“查、裝、定、點(diǎn)、收、離、熄。諧音為“茶莊定點(diǎn)收利息?！驹O(shè)計(jì)意圖】設(shè)計(jì)口訣，方便學(xué)生記憶?！居懻摗?實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)注意什么？【答復(fù)】a.試管口要略微向下

17、傾斜：防止生成的水回流，使試管底部破裂。 b.導(dǎo)氣管伸入發(fā)生裝置內(nèi)要稍露出橡皮塞:有利于產(chǎn)生的氣體排出。c.試管口塞一團(tuán)棉花：防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)氣管，將導(dǎo)管堵塞。d.排氣法搜集氣體時，導(dǎo)氣管要伸入接近集氣瓶底部：有利于集氣瓶內(nèi)空氣排出，使搜集的氣體更純。e.實(shí)驗(yàn)完畢后，先將導(dǎo)氣管移出水面，然后熄滅酒精燈：防止水槽中的水倒流，炸裂試管。注意：排水法搜集氣體時，剛開場冒出的氣泡是空氣，假如這時候就進(jìn)展搜集，會導(dǎo)致搜集到的氧氣不純，所以要等氣泡連續(xù)均勻地冒出時再搜集?！緦?shí)驗(yàn)練習(xí)】 用制取的氧氣進(jìn)展相關(guān)的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，并與前面的學(xué)習(xí)作比較?！菊n堂練習(xí)】 在學(xué)習(xí)中要不斷總結(jié)、歸納，發(fā)現(xiàn)規(guī)律，解題就會簡約

18、化。例如，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，部分氣體的相對分子質(zhì)量、密度、實(shí)驗(yàn)室搜集方法如下表所示，通過比較找出規(guī)律答復(fù)以下問題。氣體相對分子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度g·L-1搜集方法空氣291.293氧氣321.429向上排空氣法二氧化碳441.964向上排空氣法氫氣20.089向下排空氣法1你發(fā)現(xiàn)的規(guī)律是_。2 實(shí)驗(yàn)室制取氨氣其相對分子質(zhì)量是17，并且易溶于水，用_法搜集。答案：1在一樣條件下，氣體的相對分子質(zhì)量越大，它密度就越大。所以相對分子質(zhì)量小于29的氣體，可以用向下排空氣法搜集；相對分子質(zhì)量大于29的氣體，可以用向上排空氣法搜集 2向下排空氣【課堂小結(jié)】本節(jié)課我們通過“氧氣的制取這個實(shí)驗(yàn)的詳細(xì)操作，知道了實(shí)驗(yàn)室制取一種氣體的操作步驟和本卷須知，為我們以后學(xué)習(xí)其他氣體的制取和性質(zhì)檢驗(yàn)奠定了根底。板書設(shè)計(jì)制取氧氣 課時二一、選擇裝置二、操作過程實(shí)驗(yàn)步驟： 查、裝、定、點(diǎn)、收、離、熄搜集：排水法 向上排空氣法布置作業(yè)1.上冊課本P42頁習(xí)題2、3、42.某氣體既能用排水法又能用向下排空氣法搜集，那么該氣體應(yīng)具有 A.易溶于水