3.2.1 加热高锰酸钾制氧气 教案 2024-2025学年科粤版九年级化学上册

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3.2 氧气的制取
第1课时 加热高锰酸钾制氧气
素养目标
1.了解实验室制取氧气的主要方法和原理，
2.初步了解通过化学实验制取新物质的方法。
3.认识气体的制取装置，练习气体制取实验相关操作。
4.学习运用观察、实验等方法获取信息，从而提高对实验进行分析、思考的能力。
5.逐步认知用实验去验证化学理论，从而知道化学是一门以实验为基础的课程，学化学离不开做实验。养成实事求是，严肃认真的科学态度和良好的实验习惯。
教学重点
实验室制取氧气的反应原理和操作方法注意事项。
教学难点
加热高锰酸钾制取氧气的实验操作规范。
教学工具
实验室加热高锰酸钾制取氧气的有关试剂和仪器、多媒体设备等。
教学课时
一课时
教学过程
[引入新课]上一节课，我们探究了氧气的化学性质，氧气有哪些化学性质？我们在探究氧气的化学性质时，使用了许多瓶氧气，这些氧气是怎样制得的呢？下面我们就来探究氧气的实验室制法，并学习一些相关的化学知识。
[教师讲解]高锰酸钾是一种暗紫色的固体，具有杀菌消毒的作用，医院里常用作消毒剂。实验室常用加热分解高锰酸钾制取氧气，这一反应的文字表达式是：。
1.实验室制氧气
[教师讲解]实验室制取气体的装置由发生装置和收集装置两部分组成。
[布置任务]请同学们阅读课本P77-78【实验3-4】“设计实验”部分内容，设计加热高锰酸钾制取氧气的装置，并尝试绘制设计图。
[提出问题]课本图3.2-1中的两个发生装置有什么不同呢？你们选用的那种装置呢？
[学生回答]不通点：甲装置试管口向下倾斜；乙装置试管口向上倾斜。选用的甲/乙装置。
[教师讲解]用试管盛装固体试剂加热时，试管口应向下倾斜，防止冷凝水流到热的试管底部，使试管炸裂；固体应平铺在试管底部，利于试剂均匀受热。
[学生观察]观察，并比较课本图3.2-2中的三个收集装置有什么不同。
[教师讲解]图甲：排水法收集装置，适用于收集不易溶于水的气体，所收集气体较纯净。图乙是向上排空气法收集装置，适用于收集密度比空气的大的气体，图丙是向下排空气法收集装置，适用于收集密度比空气小的气体，排空气法收集装置所收集的气体较干燥。
[交流讨论]课本图3.2-2中的三个收集装置哪些可以用于氧气的收集呢？
[学生回答]甲、乙装置可用于手机氧气。
[教师总结]收集装置的选择，必需根据气体的性质（如密度、溶解性等）来确定，由于氧气不易溶于水，故可用排水法收集。又因为氧气密度大于空气的密度，则又可用向上排空气法收集。
[学生活动]请同学将设计的氧气制取装置图进行修改。并进行展示和评选。
[成果展示]加热高锰酸钾固体制取氧气装置图：
[教师讲解]刚刚我们已经完成了实验装置的设计，在进行气体制取实验的第一步就是组装实验装置。因此在实验开始前，我们需要学习实验仪器的简单连接，主要有三种连接方式：“连接玻璃管和胶皮管”“玻璃管插入带孔胶塞”和“在容器口塞上胶塞”。
[学生阅读]指导学生阅读课本P79“仪器的连接”内容。
［教师演示］结合课本P79操作示意图，将玻璃管、橡胶塞和试管连接在一起。
［思考］将导管口用水湿润的作用是什么？
［学生］润滑和使连接处密封性更好。
[提出问题]进行仪器的连接操作时，应该注意哪些问题？
[教师总结]①切勿用力过猛,以防玻璃管折断刺破手掌；②切勿将容器抵住桌面，以免压破容器。
［教师讲解］在装置连接好后、装入药品前，需检查装置的气密性，确认装置不漏气后才能进行实验。检查装置气密性的一般的原理：通过液封使装置构成封闭体系，通过改变体系内压强时产生的现象（如气泡的形成、水柱的形成、液面的升降等）来判断装置的气密性。检查装置气密性的一般操作：把导管的一端浸入水中，用手紧握试管(或用热毛巾捂住试管)一段时间后松开手，用手紧握试管时，导管口有气泡冒出，或手松开一段时间后，导管内形成一段稳定的水柱，均说明装置气密性良好。
［练习］指导学生按照课本P79图3.2-5“检查气密性”操作示意图检查装置的气密性。
［演示实验］教师按顺序课本P79图3.2-5演示并讲解实验室用高锰酸钾制取氧气的操作过程，并指导学生观察演示实验
［教师讲解］加热高锰酸钾制取氧气的实验步骤：
实验步骤 实验内容 现象与结论
检查气密性 将导管伸入水中，手握试管，观察水中管口的现象 观察到导管口有气泡冒出，移开手后一段时间，导管中形成一段水柱，说明装置的气密性良好
装试剂 在试管中加入高锰酸钾，在试管口放入一团棉花，塞上胶塞
固定装置 试管口略向下倾斜，固定在铁架台上。将盛满水的集气瓶倒立在盛有水的水槽内，要求瓶内没有气泡。垫高酒精灯至适当位置，将导管伸入水槽中
点燃酒精灯 点燃酒精灯，先预热，再用酒精灯的外焰，集中加热（防止试管因受热不均匀而炸裂） 开始加热时，观察到水槽中有气泡放出，加热片刻后，观察到气泡连续并比较均匀地放出。当观察到集气瓶口有大气泡冒出时，说明集气瓶中氧气已经集满
撤离导管，熄灭酒精灯 实验结束后，先将导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯
[教师讲解]进行实验时，要注意应先按先下后上，从左到右的顺序组装装置，再检查装置的气密性；要先将导管移出水面，再熄灭酒精灯。
[提出问题]此实验中采用的排水法收集气体，我们是如何判断气体是否集满的？
[学生回答]当观察到集气瓶口有大气泡冒出时，说明集气瓶中氧气已经集满。
[交流讨论]如果采用向上排空气法收集，实验步骤有何不同
[总 结]如果采用向上排空气法收集，则氧气集满后,直接盖好玻璃片，熄灭酒精灯即可。
[思 考]若采用排空气法收集氧气，应该如何判断气体是否集满？
[教师讲解]将带有火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明已集满。这里利用了氧气的助燃性，我们也可以利用木炭在氧气中燃烧的实验探究氧气的这一性质。
［探究活动］组织学生分组完成加热高锰酸钾制取氧气的实验，并用收集到的氧气探究氧气的化学性质。
活动要求：①同组同学之间要注意相互配合，团结协作，共同完成实验。②试验后，试剂归位,清洗仪器,整理实验台。
（教师注意巡视，发现学生在操作中的错误及时纠正，特别对动手操作能力较差的学生要加以引导）
[提出问题]装试剂后，为什么要在试管口放一团棉花？
[学生回答]防加热时试管内的粉末状物质进入导管,造成导管堵塞。
[交流讨论]（1）若收集到的氧气不纯，你认为可能的原因有哪些
（2）若在实验过程中出现试管炸裂，你认为可能的原因有哪些
[分析解释]收集到的氧气不纯的可能原因：①集气瓶内预先没有装满水；②导管口刚开始有气泡放出就收集气体。
造成试管炸裂的可能原因：①固定装置时试管口未略向下倾斜；②未预热试管就直接集中加热；③实验结束后，未将导管从水槽中移出就熄灭酒精灯。
［实验小结］实验室用高锰酸钾制氧气的步骤及注意事项。
（1）实验操作步骤可简记为“查—装—定—点—收—离—熄”，利用谐音记为“茶—庄—定—点—收—利—息”。
（2）收集方法：排水法、向上排空气法。
（3）验满方法：带火星的木条放在瓶口，看是否复燃。
（4）实验操作注意事项（多媒体展示）：
①药品要平铺在试管底部，均匀受热。
②试管口要略向下倾斜，防止冷凝水流到热的试管底部，使试管炸裂。
③铁架台铁夹要夹在试管的中上部。
④试管内的导管不能太长，稍伸出胶塞即可，以便于气体导出。
⑤集气瓶充满水后倒放入水槽中。(瓶口要在水面下)
⑥加热时要先使试管均匀受热，然后酒精灯外焰要对准药品所在部位加热。
⑦用排水法收集气体时，应注意当气泡连续并比较均匀冒出时再收集，否则收集的气体中混有空气，当集气瓶口有大量气泡冒出时，证明已集满。
⑧停止加热时，应先把导管从水里撤出，再撤掉酒精灯（如果先熄灭酒精灯，试管内气体减少，压强减小，水槽中的水就会被吸入热的试管内，使试管炸裂）。
⑨用高锰酸钾制氧气时，试管口要放一小团棉花，防止加热时试管中的粉末状物质进入导管。
⑩应将玻璃片的磨砂面向下盖住盛氧气的集气，正放在实验台上，因为氧气密度大于空气密度，正放可减少气体逸散。
[布置任务]请同学们根据实验记录将课本P80-81“撰写实验报告”部分补充完整。
[教学板书]
3.2 氧气的制取
第1课时 加热高锰酸钾制氧气
1.反应原理：。
2.实验装置：
气体收集装置的选择依据：气体的性质（如气体的密度，在水中的溶解性）。
3.实验步骤：①检查气密性；②装试剂；③固定装置；④点燃酒精灯；⑤撤离导管，熄灭酒精灯。
4.收集方法：排水法、向上排空气法。
5.验满方法：带火星的木条放在瓶口，看是否复燃。
6.实验反思：
收集到的氧气不纯的可能原因：①集气瓶内预先没有装满水；②导管口刚开始有气泡放出就收集气体。
造成试管炸裂的可能原因：①固定装置时试管口未略向下倾斜；②未预热试管就直接集中加热；③实验结束后，未将导管从水槽中移出就熄灭酒精灯。
课后作业
完成练习册本课时课后练习。

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