第二章：《氧气的性质和实验室制法》之教学设计                     泉州市奕聪中学    赖田汉

一：教材分析：氧气的实验室制取方法研究。本节课是初三学生第一次学习第一种气体的实验室制法的讲解。虽然学习了氧气的性质进行了必要的知识储备，但从教学内容上讲难度较大。本节课主要是通过学习使学生掌握气体制备的设计思路，掌握科学的学习方法，进行分析问题和解决问题的能力。

二：学情分析：我所教的班级是初三年段的快班，学生虽然学习了氧气的质，但学习氧气的实验室制取仍然是重点和难点，应花大心思加以重点突出和难点突破，通过本节课的学习使学生掌握科学的学习方法，通过自己动手分析和解决问题，形成学习体系。

三：教学目标----1：知识与技能----（1）理解实验室制取氧气的化学反应原理。（2）初步学会固固加热，固液不需加热反应制取气体的实验装置和操作步骤。（3）使学生通过完成氧气的探究实验，培养对实验的观察，设计和评价的能力（4）培养学生的创新能力和动手实验的实践能力。                                        2：过程与方法----由加热高锰酸钾，双氧水与二氧化锰混合的实验现象，使学生初步学会运用实验获取信息，并通过对制取氧气几种装置的讨论，初步学会运用比较，归纳等方法对获取信息进行加工。                                3：情感，态度，价值观 ------通过引导学生讨论实验室制取氧气的几种装置，培养学生的探索精神和探索意识，激发学生的自信心和创新意识。                                                                    

四：教学重点：实验室制取氧气原理，装置，操作步骤，氧气的检验和验满

五：教学难点：实验室制取氧气的化学反应原理，装置选取，操作步骤

六：教学媒体：多媒体教学。利用现代信息技术与中学化学学科整合，改变传统的教学模式。利用信息技术搜索大量的图文等素材，精心制作教学课件，创设教学情境等手段给学生提供大量感性认识，激发学生学习积极性。开始和结束时，播放轻音乐，调节课堂气氛。

七:指导思想：在教学中要求让学生有更多的机会主动地体验探究过程，在知识的形成，联系，应用过程中养成科学的态度，获得科学的方法，在“做科学”的探究实践中逐步形成终身学习的意识和能力。

八：理论依据：新一轮课程改革即将启动，化学课程改革的重点是以提高学生的科学素养为主旨，重视科学，技术以及社会的相互联系，倡导以实验自主科学探究为主的多样化学习方式，强化评价的诊断激励与发展功能。                     九：设计理念：本节课之所以采取学生分组实验的自主探究式教学方法，是应新课标的要求在教学中创造机会让学生主动体验探究过程，在这个过程中，不仅可以让学生训练化学实验基本操作，提高学生动手实践能力，还能激发学生学习兴趣和热情，而且能让学生更好的理解和掌握实验室制取氧气的原理，装置以及具体的操作步骤，既突出了重点，又突破了难点，体现了新课标的要求。

十：教学策略：学生分组实验，教师演示实验，多媒体辅助教学相结合。

十一：教具准备：带铁夹的铁架台，大试管，酒精灯，水槽，带导管的单孔橡皮塞，带导管的双孔橡皮塞，锥形瓶，分液漏斗，集气瓶，玻璃片，疏松的棉花，高锰酸钾，双氧水，二氧化锰，木条，火柴。

十二：教学过程：

 十三：板书设计：氧气的实验室制法：1：药品：高锰酸钾或双氧水和二氧化锰。2：化学反应原理：3：仪器装置：4：收集方法—向上排空法或排水法。5：检验方法：把带火星木条伸入集气瓶中，若木条复燃，证明该气体为氧气。6验满方法：把带火星木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明氧气已集满。7：操作步骤：（1）装配仪器→（2）检查装置气密性→（3）往试管中加入高锰酸钾→（4）给试管加热→（5）收集气体→（6）把导管从水中取出→（7）移走酒精灯。                                                           十四：随堂检测（只交答案）：                              1：氧气是一种____色_____味的_____体，_____溶于水，密度比空气略_____。2：实验室常用加热_________固体来制取氧气。往试管中加入高锰酸钾前要先检查____________________，加热时要先对试管___热，以免试管_____。该实验结束时，要先____________然后再________，以防止______________。其反应的化学方程式为：_______________________________________。                            3：实验室还可用________和_________混合来制取氧气，加热时要先对试管___热，该反应的化学方程式为________________________。                     4:收集氧气既可以用__________法，那是因为氧气_________溶于水，又可以用向________排空法，这又是应为氧气密度比空气________。                   5：检验一瓶气体是不是氧气的方法是把带火星木条_________________，若木条__________，则证明该气体为_______。而检验一瓶氧气是否装满则是把带火星木条放在______，若木条复燃，则证明氧气已经_________。  

6：下列是实验室用加热高锰酸钾制取氧气的一些操作（1）给试管加热（2）检查装置气密性（3）移走酒精灯（4）收集气体（5）往试管中加入高锰酸钾(6)把导管从水中取出(7)按要求装配好仪器

其正确的顺序是_____________________________________________________。          7：下列是实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气的实验步骤（1）往分液漏斗倒入双氧水。（2）检查装置气密性。（3）把带有分液漏斗和导管的橡皮塞装入锥形瓶内。（4）往锥形瓶里加入二氧化锰。（5）收集气体 。  （6）检验氧气是否集满。（7）装配仪器。其正确的操作顺序是_____________________。                  十五：作业布置---完成化学实验报告册中有关氧气实验室制法的相关内容。

十六:教学反思：1--为适应新课标的要求，本节课我让学生放开手脚，独立自主进行科学探究，让学生真正成为学习的主人。按新课标的要求，发挥学生主体性的探究式教学方式是新课程改革和教学改革的核心任务。能否提出对学生具有挑战性和吸引力的问题幷使学生在内心产生一种探究欲望，自觉主动地探索问题，是实验式探究的关键。本节课能较好的体现新课标精神。2—在本节课教学中，学生进行分组实验，探究氧气的实验室制法，让学生通过操作，更直观地理解实验室制氧气的理想药品，初步认识实验室制取气体药品，装置选择的依据，通过学生在分析推理引发出实验室制取气体的一般设计思路，达到轻松突破难点的效果，通过实验探究，培养了学生的动手能力和发散思维，激发了学生的学习兴趣。3个别学生由于操作不规范，产生一些异常现象，如实验中试管破裂，水槽的水被染成红色，让其分析原因，可培养他们严谨的科学态度，一丝不苟的学习态度，让学生深知态度决定一切的科学道理。4：两节连课安排恰到好处，时间略有剩余，要求学生把实验仪器清洗干净，摆放整齐，经验收合格方可离开，培养学生良好的实验习惯和生活习惯。

第二篇：实验室制取气体总结

实验室制取氧气

一、工业制法（分离液态空气法）

原理：利用液态氧和液态氮的沸点不同。——物理变化（蒸馏） 注意：该过程是物理变化

二、氧气的实验室制法（化学变化）

1、双氧水（过氧化氢）制取氧气

A、药品：过氧化氢（H2O2）和二氧化锰（黑色粉末 MnO2）

B、实验原理

表达式：

注：MnO2在该反应中是催化剂，起催化作用

C、装置： 固体与液体反应，不需加热

注意事项：

①长颈漏斗的下端应该伸入液面以下，防止生成的气体从长颈漏斗中逸出；可以用分液漏斗代替长颈漏斗，不一定要让下端伸入到液面以下 ②、导管只需略微伸入试管塞

③、气密性检查：用止水夹关闭，打开分液漏斗活塞，向漏斗中加入水，水面不持续下降，就说明气密性良好。 ④、装药品时，先装固体后装液体 。⑤、该装置的优点：不需要加热，可以随时添加液体。

D、步骤：连、查、装（二氧化锰）、定、倒（过氧化氢溶液）、收

2、用高锰酸钾、氯酸钾制取氧气

A、药品：、高锰酸钾（暗紫色固体）、氯酸钾（白色固体）与二氧化锰（黑色粉末）

B、原理：

  

2 ①加热氯酸钾（有少量的二氧化锰）：

表达式：

注意：MnO2在该反应中是催化剂，起催化作用 ② 加热高锰酸钾：

表达式：

C、装置：加热固体制气体（加热氯酸钾的为一类）

D、操作步骤：（连）查、装、定、点、收、离、熄。 ① 连接装置：先下后上，从左到右的顺序。

② 检查装置的气密性 ：将导管的一端浸入水槽中，用手紧握试管外壁，若水中导管口有气泡冒出，证明装置不漏气。松开手后，导管口出现一段水柱。 ③ 装入药品：按粉末状固体取用的方法（药匙或纸槽）

④固定装置 ：固定试管时，试管口应略向下倾斜；铁夹应夹在试管的中上部 ⑤加热药品：先使试管均匀受热，后在反应物部位用酒精灯外焰由前向后加热。 ⑥收集气体：

a、若用排水集气法收集气体，当气泡均匀冒出时再收集，刚排出的是空气；水排完后，应用玻璃片盖住瓶口，小心地移出水槽，正放在桌面上(密度比空气大)（防止气体逸出）

判断气体收集满的标准：有气泡从水槽中集气瓶口向外冒出

b、用向上排空法。收集时导管应伸入集气瓶底部（为了排尽瓶内空气）    用排水法收集时，导管放在集气瓶口 ⑦先将导管移出水面  ⑧再停止加热 E、易错事项：

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。药品应平铺在试管底部

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). 用高锰酸钾制取氧气时，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。 F、收集方法：

① 排水法（不易溶于水） ② 向上排空法（密度比空气大） G、检验、验满

检验：用带火星的木条伸入集气瓶内，发现木条复燃，说明是氧气； 验满：用带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已满。 三、催化剂：

1、  概念：在化学反应中能改变其他物质的反应速率（加快或变慢），但本身的化学性质和质量在反应前后没有发生变化的物质。

2、  特点：两不变（质量、化学性质）、一改变（反应速率） 注意：①催化剂不能改变生成物的质量，不能决定反应的进行 ②催化剂不是反应物、又不是生成物

③催化剂仅针对某一反应，并不是所有反应的催化剂 ④某一反应的催化剂可能不只一种

3、二氧化锰在一些反应中不只作催化剂，催化剂不一定就只有二氧化锰。(在过氧化氢溶液制取氧气中，催化剂可以用硫酸铜溶液、氧化铁、氧化铜、红砖粉末)。在氯酸钾制取氧气中，二氧化锰的质量和化学性质不变，但质量分数变大。

          

实验室制取二氧化碳

一. 反应原理

    CaCO3＋2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

三. 实验步骤

    “查”：检查装置的气密性。

    “装”：从锥形瓶口装大理石，塞紧塞子。

    “加”：从长颈漏斗（或分液漏斗）加入稀盐酸。

    “收”：收集气体。

    “验满”：用燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭证明已收集满。

四. 收集方法

    用向上排空气法收集二氧化碳（因为二氧化碳密度比空气大）。不能用排水法收集二氧化碳（因为二氧化碳溶于水）。

五. 注意事项

    装置注意事项：发生装置的导管露出塞子即可，不能伸入过长；长颈漏斗下端要伸入液面以下。

    操作注意事项：用向上排空气法收集二氧化碳时导管要伸入集气瓶底部。

六. 实验室制取二氧化碳析疑

    （一）为什么选用大理石或石灰石制取二氧化碳?

    答：大理石或石灰石的主要成分是碳酸钙。碳酸盐跟酸起反应，一般都有二氧化碳生成。若选用可溶性的碳酸盐（如碳酸钠等），与酸反应速度过快，难以控制；若选用不溶性碳酸盐（如碳酸镁等），则其来源一般较少。大理石或石灰石与酸反应适中，其在自然界中含量也极其丰富，价格低廉。所以，选用大理石或石灰石制二氧化碳。

    （二）实验室制取二氧化碳时，为什么最好选用稀盐酸?

答：如果用稀硫酸和大理石或石灰石反应，有关化学方程式为：CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑，结果生成微溶性固体硫酸钙，它覆盖在大理石或石灰石表面，使酸与大理石或石灰石脱离接触，导致反应太缓慢。

    如果用硝酸与大理石或石灰石反应，由于硝酸是一种不稳定性的酸，在见光或受热时易分解：4HNO3＝ 4NO2↑＋O2↑＋2H2O，从而使制得的CO2中混有NO2和O2等杂质。

    如果用浓盐酸和大理石或石灰石反应，由于浓盐酸具有挥发性，使制得的CO2中混有较多的氯化氢气体。

    用稀盐酸和大理石或石灰石反应，所得CO2气体平稳，气体又较为纯净，所以选用稀盐酸制CO2最合适。

    （三）实验室制取二氧化碳装置，需要哪些仪器?使用时应注意什么事项？

    答：仪器有广口瓶（平底烧瓶、锥形瓶等）、长颈漏斗、双孔橡皮塞、导管、集气瓶。

    使用时应注意的事项有：（1）要用镊子夹取石灰石或大理石。装入广口瓶（平底烧瓶、锥形瓶等）时要注意“一横、二放、三竖”。

    （2）插入广口瓶（平底烧瓶、锥形瓶等）内的导管不能伸入液面以下，也不宜过长，只需刚刚露出塞子即可，这样才能有利于气体导出。

    （3）稀盐酸应从长颈漏斗加入，长颈漏斗的下端管口要伸入液面以下，防止反应生成的气体从长颈漏斗逸出。

    （4）不能用酒精灯加热制CO2。

    （四）怎样证明生成的气体是二氧化碳?

答：把产生的气体通入盛有澄清石灰水的试管中，若石灰水变浑浊，则证明生成的气体是CO2。

（五）用什么方法收集二氧化碳?

    答：CO2能溶于水，故不能用排水法收集；CO2的密度比空气大，故采用向上排空气法收集CO2。

    （六）怎样检验集气瓶里是否充满了二氧化碳?

    答：用一根燃着的木条放在集气瓶口，若木条立即熄灭，则证明瓶内已充满CO2，否则说明CO2没有收集满。

    （七）实验室里能否用启普发生器来制取二氧化碳？

   答：能。用启普发生器来制取的气体必须符合以下三个条件：（1）块状固体和液体反应产生气体；（2）生成的气体难溶于水；（3）反应不需加热。实验室制取CO2常用块状的大理石或石灰石与稀盐酸反应，且反应不需加热，生成的CO2气体虽能溶于水，却难溶于稀盐酸。所以，能用启普发生器来制取CO2。

氢气的制取

实验步骤 ：

向大试管中放入几粒锌，加入 5mL 稀硫酸，迅速盖紧单孔胶塞，将导管另一端深入水槽水面下，待气流平稳后用小试管收集产生的气体。将小试管用拇指堵住靠近火焰，检验生成气体的性质。把大试管中剩余液体导入蒸发皿中小心加热，使液体蒸发。冷却后观察蒸发皿中物质的色态。 反应原理：Zn + H2SO4 == ZnSO4 + H2 ↑   注意事项：

1. 制取氢气选用的金属一般是锌和铁,凡是金属活动性在氢气前面的金属，都可用来制取氢气。 2. 制取氢气的酸溶液一般选用稀硫酸和稀盐酸。浓硫酸和浓、稀硝酸因氧化性太强，与金属反应不会产生氢气。

3. 因氢气密度小于空气密度，所以本实验必须采用向下排空气法或排水取气法

4. 用排空气法收集气体时，玻璃导管必须伸到容器底部，否则不能将空气排尽，收集不到纯净的气体。

气体发生装置的选择：

（1）固体加热：试管口略向下倾斜，可防止固体物质本身带有的水或反应生成的水在管口处冷凝、倒流炸裂试管。

（2）固液在常温下反应制取气体的装置（如用过氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下制取O2，用石灰石与稀盐酸制取CO2等） 气体收集装置：

气体收集方法主要由气体的溶解性和气体的密度比空气密度大或小来确定。

（1）难溶于水或不易溶于水的气体，可采用排水法收集，如O2,H2,CH4,CO等，而且要当气泡连续、均匀地冒出时才收集。 （2）密度比空气大而且不与空气中成分反应的气体（相对分子质量大于29的气体），采用向上排空气法收集，如O2,CO2等 （3）密度比空气小而且不与空气中成分反应的气体（相对分子质量小于29的气体），采用向下排空气法，如H2，CH4等。 气体的制取和除杂：

（1）O2的制取、除杂： 制取：三种制取方法：加热KClO3和MnO2；加热KMnO4；H2O2在MnO2

催化下分解。加热高锰酸钾制取氧气时为了防止高锰酸钾粉末被气流冲进导管内而堵塞导管的现象，常在试管口放一团棉花。

除杂：分解双氧水得到的氧气中会混有水蒸气，需要用浓硫酸或碱石灰或NaOH固体

（2）CO2的制取、除杂：

制取：实验室制取CO2用大理石或石灰石（主要成分是CaCO3）与稀盐

酸的反应。不用稀硫酸、浓盐酸代替稀盐酸，不用碳酸钠粉末代替大理石或石灰石，因为稀硫酸反应会生成硫酸钙（CaSO4）的微容物，随着硫酸钙的增加会覆盖在石灰石的表面，从而阻止稀硫酸与碳酸钙的接触；浓盐酸具有挥发性，

得到的CO2中有较多的HCl气体；碳酸钠粉末反应速率太快，不好控制。

除杂：实验室制取得到的CO2气体中混有HCl气体、水蒸气，要除去混

有的HCl气体可用碳酸氢钠（NaHCO3）溶液，除去混有的水蒸气可用浓硫酸。 （3）H2的制取、除杂： 制取：实验室制取氢气时金属宜用锌粒，而不用镁条（价格贵、反应速率快）、铁片（反应速率慢），酸宜用稀硫酸，而用稀盐酸（挥发性）、浓硫酸和硝酸（两者具有强氧化性不能得到H2）

除杂：实验室制取的H2中常混有水蒸气，除去水蒸气可选用氢氧化钠固体或浓硫酸，验证水蒸气应选用白色硫酸铜粉末；若用Zn和HCl制取的氢气则还会含有杂质HCl气体，要除去HCl气体可选择碱溶液或硝酸银溶液（NaOH或AgNO3溶液）。

注意：在除杂时一般都遵循“先除后干”的原则，因为通过溶液除去杂质气体时会从溶液中带有水蒸气出来；但在检验水蒸气时一般先检验水蒸气

再检验其它物质。

气体的检验和检验顺序： 1、检验

（1）若要证明混合气体中某气体的存在，必须先除去气体杂质； （2）验证水蒸气（H2O）：无水硫酸铜（CuSO4）变蓝； （3）验证CO2：澄清石灰水变浑浊；

（4）验证CO：通过灼热的CuO后再通过通入澄清石灰水，黑色粉末变红，澄清石灰水变浑浊； （5）验证H2：通过烧热的CuO后再通过白色CuSO4粉末，黑色粉末变红，白色粉末变蓝色。 （6）验证HCl气体：与AgNO3溶液反应生成白色沉淀。 2、检验顺序

若同时验证CO2和H2O，一般先用CuSO4来验证水，后用澄清石灰水验证CO2

若同时验证H2和H2O，一般先用CuSO4来验证水，再用浓硫酸除去H2O，然后再验证H2，通过烧热的CuO后再通过白色CuSO4粉末，黑色粉末变红，白色粉末变蓝色。 尾气的处理：

（1）溶液吸收法：如浓硫酸(H2SO4）吸收NH3；碱石灰吸收酸性气体（HCl、CO2、SO2）； （2）尾气点燃：一般针对CO。 气体的鉴别：

（1）鉴别CO和CO2： 

① 用燃着的木条分别伸入集气瓶中，使木条熄灭的气体是CO2，气体被点燃，并有蓝色火焰的是CO。 ② 将两瓶集气瓶中加少量澄清石灰水，振荡，使石灰水变浑浊的是CO2，无变化的是CO。 ③ 把紫色石蕊试液分别倒入两个集气瓶，振荡，变红的是CO2，无变化的是CO。 ④ 通过灼热的氧化铜，产生黑色氧化铜变红色的为CO，无变化的是CO2。 （2）鉴别H2和CO2：同（1）中① ② ③ ④ （3）鉴别H2和CO：

（4）CO32－的检验：与酸反应，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，证明含有CO32－

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