实验活动1　氧气的实验室制取与性质

(设计者：潘雪梅)

一、创设情景　明确目标

带领学生走进化学实验室，展示制取氧气的仪器、药品。

二、自主学习　指向目标

自读课本P45－P46，完成下列问题。

1．在标准状况下，氧气的密度比空气的密度__略大__，氧气__不易__(选填“易”或“不易”)溶于水。收集氧气可以采用__向上排空气__法或__排水__法。

2．工业上制氧气的原料是__空气__，原理是利用液态氧与液态氮的__沸点__不同，加以分离。实验室和工业上制取氧气原理上的本质区别是：前者属于__化学__变化，后者属于__物理__变化。

三、合作探究　达成目标

　加热高锰酸钾制取氧气

阅读教材，并参看实验插图。

小组讨论：

1．(1)哪部分是气体发生装置？哪部分是气体收集装置？

__左半部分是发生装置，右半部分是收集装置__。

(2)检查气体发生装置的气密性的方法：

__连接好仪器，将导管一端浸入水中，手握容器壁，看导管口是否有气泡__。

(3)收集氧气的方法：__排水法__、__向上排空气法__。

(4)试管口略向下倾斜的原因：

__防止冷凝水倒流，使试管炸裂__。

(5)如果用排空气法收集氧气，瓶口向__上__，导气管伸入集气瓶的__底__部。

(6)用排空气法收集的氧气验满的方法是__带火星木条放到瓶口__。用排水法收集氧气时，收集满时的现象是__从瓶口向外冒气泡__。

(7)用排水法收集氧气，开始有气泡冒出时，__不能__(选填“能”或“不能”)收集，原因是__气体不纯__，当__气泡连续均匀冒出__时，再收集。

(8)用教材图2­14制氧气，当实验结束时，应先__从水槽中撤出导气管__，然后再__熄灭酒精灯__。否则会__水槽内水倒流，使试管炸裂__。

【教师点拨】

实验室用高锰酸钾制取氧气的操作步骤和注意事项

操作步骤：

1．检查装置的气密性。实验室制取气体的装置，按先下后上，从左到右的顺序安装完毕后，需要检查装置的气密性。

2．将高锰酸钾装入干燥的试管，并在试管口放一团棉花，然后用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管；

3．将试管固定在铁架台上；

4．点燃酒精灯，均匀加热后，固定在装药品的部位加热；

5．用排水法收集氧气；

6．收集氧气结束后，将导管撤离水槽；

7．熄灭酒精灯。

(该实验步骤可概括为：查、装、定、点、收、离、熄。谐音记忆为：茶庄定点收利息。)

注意事项：

1．药品要平铺在试管底部，便于均匀受热。

2．试管口要略向下倾斜，防止药品中所含的湿存水受热后变成水蒸气，到管口冷凝成水倒流回热的试管底部，使试管炸裂。

3．铁夹要夹在试管的中上部(或距离试管口1/3处)。

4．试管内的导管稍稍露出橡皮塞即可，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，然后将酒精灯外焰对准药品所在部位加热。

7．用排水法收集气体时，应注意当气泡均匀放出时再收集，否则收集的气体中混有空气，当集气瓶口有较大气泡冒出时，证明已收集满。

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，试管内气体温度降低，压强减小，水槽里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，试管口要放一团棉花，防止加热时高锰酸钾粉末进入导管。

10．盛氧气的集气瓶应盖上玻璃片，正放。因为氧气的密度大于空气的密度，正放可减少气体逸散。

检验方法：用带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃，证明制取的气体是氧气。

验满方法：排水法——集气瓶口处有较大气泡冒出，证明已满；向上排空气法——将带火星的木条放在集气瓶口处，木条复燃，证明已满。

【针对训练】

见学生用书当堂练习部分。

　氧气的性质

小组讨论：

2．在做木炭在氧气中燃烧的实验中，取木炭的仪器是__坩埚钳__；插入木炭时应由瓶口__缓慢__插入，目的是__使木炭和瓶中的氧气充分反应__。

【教师点拨】

1．做木炭在氧气中燃烧的实验时将夹木炭的坩埚钳由上而下慢慢伸入是为了确保和氧气充分反应，现象明显。

2．做铁丝在氧气中燃烧的实验时铁丝盘成螺旋状可以增大铁丝的受热面积，有利于铁丝持续燃烧；铁丝下端系一根火柴，可以利用火柴燃烧放出的热量使铁丝的温度升高，引燃铁丝；点燃火柴后，要待火柴快燃尽时，再插入充满氧气的集气瓶中，以免火柴燃烧消耗氧气过多而使现象不明显；集气瓶底要预先装少量的水或细沙，防止生成的高温熔化物溅落而使集气瓶底炸裂。

【针对训练】

见学生用书当堂练习部分。

【典例精讲】

1．用高锰酸钾制取并收集氧气的装置如图所示，请回答下列问题。

(1)写出有标号仪器的名称：

a．______　b．______　c．______　 d．______

(2)指出图中三处错误，并说明改正方法。

错误：①________　　②________　　③________

改正：①________　　②________　　③________

(3)装置中收集氧气的原理是什么？能否用其他方法收集，为什么？

(4)当导管口开始有气泡产生时，不宜立即收集，为什么？

(5)待集气瓶收集满后，如何放置集气瓶？

思路点拨：本题属于实验类型的题目，涉及的知识面广，包括对常用仪器的认识，实验室制取氧气装置的注意事项及原因分析等。在解这类题目时，为了防止遗漏有关解答内容，通常采用由下而上，从左到右的顺序逐一进行观察、分析并按题意解答。

答案：(1)试管　酒精灯　集气瓶　水槽

(2)错误：①试管内导管伸入过长；②试管口向上；③试管口没有塞一团棉花

改正：①试管内导管应稍稍漏出橡皮塞；②试管口应略向下倾斜；③试管口应塞一团棉花

(3)原理是氧气不易溶于水；能，因为氧气的密度大于空气的密度，可用向上排空气法。

(4)刚开始排出的是试管内受热膨胀的空气。

(5)用玻璃片盖住集气瓶口，正放在桌面上。

四、总结梳理　内化目标

1．实验室加热高锰酸钾制取氧气的步骤：查、装、定、点、收、离、熄。

2．氧气的收集方法、验满方法、相关注意事项。

3．木炭、铁丝在氧气中燃烧的现象及文字表达式。

【易错易混提示】

实验现象与实验结论要分清。描述实验现象时只能把通过眼、鼻等感觉器官感觉到的现象描述出来，而不能描述物质的名称。因为仅仅通过现象不可能知道生成物是什么，只能通过深入地探究才能确定生成物的种类。如“硫燃烧生成一种有刺激性气味的气体”描述的是实验现象，而“硫燃烧生成二氧化硫”描述的是实验结论。因此，“石蜡在空气中燃烧生成二氧化碳和水”是实验结论而非实验现象。

五、达标检测　反思目标(内容见PPT课件)

1．实验室中用高锰酸钾加热制氧气，有如下操作步骤：①加热　②检查装置气密性　③装药品　④用排水法收集氧气⑤从水槽中取出导管　⑥熄灭酒精灯。其中操作顺序正确的是(A)

A．②③①④⑤⑥　　　　　　　　　B．①③②⑤④⑥

C．⑤③②①④⑥  D．③①②④⑥⑤

2. 下图是某学生设计的在实验室用高锰酸钾作原料制取氧气的装置图。

(1) 写出图中所示仪器的名称

A．__酒精灯__  B．__试管__

C．__铁架台__  D．__导气管__

E．__集气瓶__

(2) 指出图中的两处错误：

①__试管口向上倾斜__  ②__导管伸入试管内过长__

(3) 该方法制氧气的反应的表达式为：__高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气__，反应类型为__分解反应__。试管口放一团棉花的原因是：__防止加热时高锰酸钾粉末进入导气管__。

(4)实验开始前，应先检查装置的__气密性__。具体方法是：__先把导管的一端浸入水中，然后用手紧握试管外壁，观察水中的导管口是否有气泡冒出__。

六、布置作业　巩固目标

见学生用书课后作业部分。

七、教学反思

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