3.2.2 过氧化氢分解制氧气 催化剂 (教案) 2024-2025学年科粤版九年级化学上册
2024-09-05 18:09:02 学考宝 作者：佚名
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3.2 氧气的制取
第2课时 过氧化氢分解制氧气 催化剂
素养目标
认识催化剂和催化作用。
学习用对比实验的科学方法探究物质的性质。
3.认识分解反应。
4.认识工业制取氧气的一般方法。
教学重点
实验室制取氧气的反应原理和操作方法，分解反应。
教学难点
对催化剂和二氧化锰在分解过氧化氢反应中所起催化作用的理解。
教学工具
实验室制取氧气的有关试剂和仪器；汽车尾气催化转换器示意图；温度计；多媒体课件等。
教学课时
一课时
［新课引入］过氧化氢溶液为无色透明液体，在医疗上可用于消毒防腐。在实验室也常用分解过氧化氢的方法制得氧气。
［演示实验］教师演示课本P82【实验3-5】，注意引导学生认真观察实验现象并做好记录。
［教师讲解］过氧化氢稳定性较差，常温下即可分解放出氧气。
［布置任务］请同学们对实验现象进行讨论，并进行分析和解释，做出推断。
[分析解释]
项目 观察到的现象 推断
（1） 加过氧化氢溶液、不加二氧化锰，带火星的木条不能复燃 说明过氧化氢产生氧气的速率过慢
（2） 不加过氧化氢溶液、加二氧化锰，带火星的木条不能复燃 说明二氧化锰不能分解产生氧气
（3） 加入过氧化氢溶液和二氧化锰，带火星的木条复燃 说明二氧化锰加快了过氧化氢分解反应的速率。
（4） 反应结束后，重新加入过氧化氢溶液时带火星的木条复燃，且重复多次现象相同 说明反应前后，二氧化锰能使过氧化氢分解速率加快的化学性质没有改变
[讨论交流]比较上述几个实验，过氧化氢在什么条件下更容易分解放出氧气？
[学生总结]过氧化氢在二氧化锰存在的条件下更容易分解放出氧气。
[思 考］若在实验前准确称出二氧化锰的质量，实验后将二氧化锰回收、干燥、再称量，会发现它的质量没有改变。根据这个事实，你对二氧化锰所起的作用有什么看法？
[学生回答]在生成氧气的过程中，二氧化锰化学性质和质量都没有改变，说明二氧化锰既不是反应物也不是生成物，且过氧化氢在二氧化锰存在的条件下能更快分解产生氧气，说明二氧化锰能加快过氧化氢分解反应的速率。
[教师讲解]化学上把这种在化学反应中能改变其他物质的反应速率，而本身的质量和化学性质在化学反应前后没有发生变化的物质叫作催化剂。催化剂所起的作用称为催化作用。
[提出问题]请找出催化剂概念中的一些关键词，如何理解这些关键词
[学生回答]改变反应速率，质量和化学性质没有发生变化。
[教师讲解]催化剂概念中的“改变”一词的涵义可以是“加快”或“减慢”，在过氧化氢的分解反应中，二氧化锰能加快过氧化氢的反应速率。催化剂的特点是改变其他物质的化学反应速率，包括加快和减慢，化学反应前后本身的质量不变和化学性质不变（可记为：一“变”，两“不变”）。
过氧化氢在二氧化锰催化下产生氧气，这个变化的文字表达式是：该反应过程可表示为：。
此外，实验室还用在二氧化锰催化作用下加热氯酸钾的方法制取氧气,文字表达式是:。
[学生观察]以上两个化学反应都用到了催化剂，观察其文字表达式，说说催化剂在化学反应表达式中应该如何表示。
[学生总结]在书写其文字表达式时，应该将催化剂——二氧化锰写在箭头上方，表示该物质在反应过程中作催化剂，是反应条件的一种。如还有其他条件，则把其他条件写在箭头的下方。
[课件展示]课件展示“汽车尾气催化剂转换器”相关内容，扩大学生知识面，加深对催化剂的认识和理解，培养学生的环保意识。
[知识检查]现在我们已经学习了三种实验室制取氧气的方法，请根据所学知识，将课本P84“检查站”内容补充完整。
反应原理 反应物状态 反应条件 氧气的性质
固体 加热 氧气不易溶于水，且不与水反应，氧气的密度比空气略大
固体和液体 催化剂
固体和固体 催化剂、加热
[学生活动]根据前面学习内容，设计氯酸钾制取氧气的实验装置图。
[成果展示]
[讨论交流]实验室制取氧气的三种反应中，除了生成物都有氧气之外，还有什么其他共同之处
[总结]反应物都是一种，生成物都是两种或两种以上。
[提出问题]2.与上节所学的化合反应对比，本节所学的三种制取氧气的化学反应有什么不同特点
[学生回答]化合反应的反应物是两种或两种以上，生成物只有一种，本节所学的三种制取氧气的化学反应的反应物只有一种，生成物是两种或两种以上。
[教师讲解]由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应，叫作分解反应。关键词：反应前是“一种”，产物有“两种或两种以上其他物质”。化合反应和分解反应都是四大基本反应类型之一。
[过 渡]前面我们学习了氧气的实验室制法，但在这些方法在实际生活或工业生产过程中，并不适合工业生产的要求。工业上制备大量氧气时，需要考虑成本是否便宜，原料是否容易获得,生产对环境有无负面影响等。从这些角度考虑,利用空气中丰富的氧气资源是很划算的，如果能把氧气与氮气分开，不仅能得到较纯净的氧气，还能得到较纯净的氮气。
[提出问题]我们知道空气的组成中，氧气占21％，那么，怎样从空气中得到大量的氧气呢？
[学生阅读]阅读教材P85知识视窗“从空气中分离氧气”。
[总结]工业制取氧气的方法：
(１)分离液态空气法
①原料:空气。
②原理:利用液氧(沸点为-183℃)和液氮(沸点为-196℃)的沸点不同，采用低温蒸发的方，法制取氧气。
③过程：
(２)膜分离技术法
工业制氧气：分离液态空气，属物理变化。
[教学板书]
3.2 氧气的制取
第2课时 过氧化氢分解制氧气 催化剂
1.催化剂与催化作用
催化剂：化学上把这种在化学反应中能改变其他物质的反应速率，而本身的质量和化学性质在化学反应前后没有发生变化的物质叫作催化剂。
催化作用：催化剂所起的作用称为催化作用。
催化剂的特点：改变其他物质的化学反应速率，包括加快和减慢，化学反应前后本身的质量不变和化学性质不变（可记为：一“变”，两“不变”）。
3.实验室制取氧气的三种方法：
2.工业制取氧气的方法：
(１)分离液态空气法
(２)膜分离技术法
课后作业
完成练习册本课时课后练习。
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