氧气的实验室制法教学设计由刀豆文库小编整理,希望给你工作、学习、生活带来方便,猜你可能喜欢“氧气的实验室制法教案”。
“氧气的实验室制法”教学课例
邢湾镇中 赵雅琳
化学是一门研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的基础自然科学。化学实验是化学教学中不可分割的一个重要组成部分,其中关于气体的实验室制法又是培养学生动手能力、综合分析问题能力的最好方法。氧气的实验室制法是学生接触到的第一种物质的制取,所以一定要让学生掌握实验室制取气体的思路和方法。以往的教学多采用传统的老师边讲解边演示实验,然后归纳总结实验过程中须注意的事项,最后学生再到实验室完成验证性实验的教学模式。在这种方法中学生缺乏自由探究的机会,连分析、解决问题与合作交流的能力也得不到应有的训练和发展,学生的观察能力、思维能力、创新能力、综合分析问题的能力更是得不到培养。在这次氧气的实验室制法的教学实践中,我尝试采用了以学生课堂讨论、动手实验为主的教学方式,引导学生通过探究来开展对实验室制取气体的思路和方法的学习过程。为了提高学生学习的兴趣和好奇,在讲氧气的性质时用到的氧气是秘密制取的,当学生看到那些可燃物在一瓶瓶无色气体中燃烧和空气中有明显不同时,他们感到好奇,这就是氧气吗?这是怎么得到的呢?于是我通过下面的教学案例和学生们进行了探讨:
“氧气的实验室制法”教学案例
师:通过对前面氧气的学习你们对氧气有了怎样的认识说说你们的看法吧?
生1:氧气是空气中的一种重要成分,是生命活动中必不可少的物质。生2:它的化学性质比较活泼能与许多物质发生反应。生3:氧气在生产、生活中也有重要而广泛的用途。生4:氧气具有助燃性能使其他物质燃烧的更旺。
生5:我们在做实验时用到的氧气是怎么得到的呢?生产、生活中用到的氧气又是怎么得到的呢?
师:这个问题很好,今天我们就来研究氧气的制法,物质的制法大致可分为两种:一种是实验室制法,它是临时少量的制取该物质;另一种是工业制法,它是长期大量的制备方法。在学习和研究气体的实验室制法时我们是按照这样的思路进行:先分析它的反应原理,是用什么药品通过什么反应来制取所需物质,由反应原理选择合适的仪器装置,由仪器装置设计合理的实验步骤,按照实验步骤操作下来就可以收集气体然后检验收集的气体是不是我们要制取的气体。
生:研究物质的性质有一定的规律,研究物质的制法也有一定的规律,化学的规律性可真强啊!
师:是的,在中学所开设的课程中化学是规律性最强的,所以在学习化学时不能死记硬背,要充分利用其规律性,做到活学活用。
生:实验室制取氧气的反应原理是什么呢?
师:实验室一般用加热氯酸钾或高锰酸钾的方法制取氧气,用高锰酸钾制取氧气比较简单发生的反应为:
加热
[板书]高锰酸钾————锰酸钾+二氧化锰+氧气
生:这个反应中的高锰酸钾、锰酸钾、二氧化锰都是些什么物质? 师:它们都是化学药品,要记住它们的名称,其中高锰酸钾是一种紫黑色晶体,生活中可用它来杀菌消毒。根据这个反应中反应物和生成物的状态以及反应条件,我们应选择那些仪器,用什么装置呢?
生1:根据反应物为固体,所以要用大试管。生2:反应需要加热,要用酒精灯、试管夹。
生3:不对,因为要加热时间可能会比较长,所以应该用铁架台来固定试管。
师:这个方法很好,我们还要用到哪些仪器呢?
生4:因为要制取气态物质,所以还需要带导管的橡胶塞。
师:那同学们把你们所选仪器组装起来吧,看看谁组装的更合理更安全。[探究实验装置]10分钟后同学们大致组装出三套装置:一种是试管口向上或向上倾斜,另一种试管口略向下倾斜,还有一种是试管横放。
师:现在同学们互相参观一下,看看自己组装出的装置和其他同学组装的有何区别?比较比较谁的更合理。
[交流与展示]同学们互相比较争论各自的优点,同时改进自己装置的不足。
师:下面同学们分别说说你改进实验装置的理由吧。
生1:反应过程中可能会有水生成,如果试管口向上,试管中的水会倒流回热的试管底部使试管炸裂,就象冬天我们向玻璃杯中突然倒进开水玻璃杯会炸裂一样。
生2:反应过程中并没有水生成呀,不用担心试管会炸裂。
生3:反应过程中是没有水生成,可是药品在放置过程中会吸收空气中的水分啊。
生4:在加热固体反应物时,药品中潮湿的水份或者反应过程中也可能生成水。如果试管口向上,试管中的水会倒流回热的试管底部,使试管底由于受热不均匀而炸裂,所以试管口应朝下倾斜。
师:很好,这套装置适用于固体和固体在加热条件下制取气体的反应,是典型的制取气体的装置之一。上面的装置是气体的发生装置,我们还需要气体的收集装置,根据氧气不易溶于水的性质,我们可以用排水集气法,就是把集气瓶充满水倒置于水槽中,通过气体把水排出,这种方法叫排水集气法。
生1:排水集气法适用于收集所有的气体吗?
生2:不会的,它应该只是适用于收集不跟水反应的气体。
师:对,它只是适用于收集不易溶解于水和不跟水反应的气体,另外还有一种排空气的收集方法,它分为向上排空气集气法和向下排空气集气法,那你们能说说收集不同的气体如何选择这两种收集方法吗?
生:向上排空气集气法适用于收集气体的密度比空气密度大的气体,向下排空气集气法向法适用于收集气体的密度比空气密度小的气体。
师:但要注意对于和空气密度相差不多的气体的收集不能用这种方法。生:那排空气法的装置是什么样呢?
师:向上排空气集气法就是瓶口向上,把空气从上面赶出去。生:那向下排空气集气法就是瓶口向下,把空气从下面赶出去的吧。师:对于氧气我们该用那种收集方法呢?
生:可以用排水集气法还可以用向上排空气集气法。师:知道了实验室制取氧气的发生装置和收集装置,制氧气时还要把实验步骤想清楚,否则浪费时间、药品不说,有时还会产生危险,造成事故。
生:那我们连接好仪器装置后应该怎么做呢?
师:由于我们是要制取的气体所以连接好后,首先要检查装置的气密性,也就是检查这套装置是否漏气。
生:那如何检查装置的气密性呢?
师:根据气体热胀冷缩的性质,把导管插入水中,双手紧握试管,由于试管内温度升高,在导管口会有气泡冒出,松开手后,导管中的液面会上升,如果没有这些现象说明装置漏气,就需要重新组装、检查。经过检查确实不漏气,就可以装入药品了,向大试管中装入一定量紫黑色高锰酸钾晶体,药品要平铺在试管底部以增大受热面积,我们还可以在试管口放一团棉花,以防加热时固体进入导管,伸进试管中的导管不易过长,一般略露出胶塞即可,以便于氧气顺利逸出,现在连接好就可以加热了,加热时要先均匀加热再集中在有药品的部位加热,以防止试管受热不均匀而炸裂。
生:有气泡出现了快收集呀。
师:刚开始加热产生的气泡并不是纯净的氧气,等气泡均匀连续的产生空气排净后再收集。氧气充满集气瓶后用玻璃片在水面下盖紧瓶口,移出水槽,因为氧气的密度比空气的密度大,所以集气瓶正放在桌面上。
生:可以把酒精灯撤掉了吗?
师:这又是一个须注意的问题,实验完毕后如果先撤掉酒精灯会怎么样呢?
生:试管中的温度会降低,试管中的压强减小,水会倒流回热的试管底部使试管炸裂吧?
师:对了,所以实验结束以后一定要先把导管从水槽中撤出再熄灭酒精灯。那我们怎样知道我们制取的气体是不是氧气呢?
生:根据氧气的助燃性,用带火星的木条伸入集气瓶中看木条能否复燃。师:很好,加热高锰酸钾制氧气的实验做完了,我们来总结一下吧。实验室制氧气用的是固固加热装置,所用的收集方法是排水集气法和向上排空气集气法。那么该如何操作呢? 生1:先检查装置气密性再装药。
生2:试管固定好以后,先均匀加热在固定在有药品的部位集中加热。生3:等气泡均匀连续的产生再收集。生4:实验结束后先撤导管再熄灯。生5:最后再用带火星的木条检验是否复燃。
师:很好,现在同学们根据自己的总结和体会再制取两瓶氧气并实验它的性质吧。
[实验验证]学生小组合作,完成实验并记录实验程序、步骤、现象。[案例分析]“氧气的实验室制法”是学生在初中化学中通过实验来研究物质及其变化规律的开始,为了使学生掌握实验室制取气体的思路和方法,为以后学习氢气和二氧化碳的实验室制法打下基础,根据学生的认知水平和心理特点,从学生好奇的实验引入,引发学生的参与兴趣,形成良好的教学氛围,然后诱发学生对未知问题的好奇和动手欲望,从而形成良好的问题情景,通过集体讨论来相互完善,这种教学方法充分发挥了学生的主观能动性,达到了调动学生积极参与学习过程的目的。让学生亲身经历探究的全过程,并在动手中锻炼了他们发现问题和解决问题的能力,培养了学生的参与意识和创新思维能力。总之,通过这节课的教学,学生上课的参与程度增加了,积极性增强了。
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