鲁教新课标九年级上册初中化学《第四单元 我们周围的空气 到实验室去:氧气的实验室制取与性质》_0
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过氧化氢分解制氧气
本次说课包括这六方面的内容,其中,我会对教学目标和教学环节做重点详细的说明。
一、教材分析
过氧化氢分解制氧气是鲁教版九年级化学第四单元第三节的内容。
在教材的内容衔接上有举足轻重的作用,承前联系仪器的操作,启后为二氧化碳的制取做铺垫。
(二)功能和价值
这是学生第一次学习特定物质的制取,是一次全新的学习体验。
学好本节内容对学生学习化学热情的激发和提升各方面的水平有重要价值。
(三)重点、难点、创新点
⒈重点:制取氧气时相关装置的选择和应用。
2.难点:理解过氧化氢分解制氧气的原理和明确把握催化剂的特征。
3.创新点:可将常规上的粉末状二氧化锰改为颗粒状。
二、学情分析
(一)当前学生的知识与基础
它们普遍知道氧气的存有,也知道工业制氧,电解水制氧,光合作用制氧制氧途径,也知道化学变化中元素种类守恒。
但对如何能快速简单得到一瓶纯净的氧气的问题是完全不知道的。
(二)学生们的学习与水平
习惯于被动接受结论性的知识,对获得知识过程中的探究、思辨水平不足。
(三)学生们的认知水平
对物质的认知停留于表象。
现象与本质、原因与结果的关联性需要再强化。
三、教学目标
(一)知识与技能
理解双氧水制取氧气的原理,理解催化剂的特征;掌握气体制取的一般思路和方法;明确气体制取装置的选择和操作要点。
(二)过程与方法
通过对催化剂形态的改进和过氧化氢制氧气实验探究,培养学生创新意识与实验探究等核心素养;以学生分组实验的方式完成一瓶氧气的制取,训练学生对相关仪器选择、组装和气体制取的水平,培养学生观察、描述、分析实验现象及获得结论的水平,提升学生自主探究、合作探究的水平。
(三)情感态度与价值观
整堂课堂教学中会坚持严谨认真的科学态度;倡导节能环保的生活理念;注重对科学精神和社会责任等核心素养的培养。
四、教学方法
在尊重学生思维习惯和本有的认知习惯上结合教学内容,设计了这三种教学方法:
(一)推理验证法
1.探究催化剂的性质时,以数据对比的方式验证催化剂质量不变的特点;
2.以多次起效的实验现象验证催化剂化学性质不变的特点。
(二)观察比较法
1.过氧化氢分解时,加入二氧化锰与不加二氧化锰反应速率的对比。
2.不同发生装置优缺点的对比
3.不同收集装置的对比
4.氧气的检验与氧气验满的操作差异上的对比。
(三)演示归纳法
1.教师演示实验,探明实验原理
2.学生分组实验,归纳操作要点和注意事项。
五、教学环节
具体教学中以分步教学的方式分五步实行:
(一)教学环节第一步:情景引入
给出四幅图片(图1到图4),引导学生思考图片内容共同与什么物质相关,进一步引导学生思考怎样简便快速得到一瓶纯净的氧气?学生阅读教材交流讨论后回答。
接下来的教学围绕着过氧化氢制氧气展开。
图 1 图2 图3 图4
(二)教学环节第二步:探明原理
实验室准备的二氧化锰一般是粉末状的,粉末状的二氧化锰与过氧化氢溶液反应时速率过快,看到的是固液混黑一片的现象(图5),不利于对气泡的观察,也不容易控制反应速率,更不方便反应后对二氧化锰回收再利用,这就造成了污染和浪费。
鉴于这种情况,在这里对二氧化锰做了一些处理,将水泥和二氧化锰粉末按一定比例加水调和,凝固后成颗粒物(图6)。
为了操作简便,也可将二者的混合物凝固于玻璃棒一端,反应前称量,记录质量为a(图7)。
演示实验时,取两只试管,各注入5%的过氧化氢溶液,以第一只试管作对比,在第二只试管中插入该玻棒,两者比较观察,第一只试管有微弱的气泡,而第二只试管有大量气泡产生,此反应中过氧化氢溶液一直保持澄清透明,对气泡的观察是非常便利的(图8)。
用带火星的木条试探,第一试管无明显现象,而第二只试管中木条会复燃,说明有氧气生成。
反应后将该玻棒取出,用蒸馏水清洗干净,再小心地烘干称量,质量仍为a。
由此可知二氧化锰并未真正被消耗,在该反应中它不是反应物,它仅仅反应的条件,充当催化剂的角色。
最后再将该玻棒伸入到新的过氧化氢溶液中,比如第一只试管里,有会看到大量气泡迅速产生,说明该固体混合物还一直起效,能够重复使用。
通过这样连贯的实验演示,能够向学生清晰地揭示出过氧化氢分解制氧的原理,简单明了地理解催化剂“一改两不变”的特征,使教学重点知识清晰表现。
图5 图6 图7 图8
(三)教学环节第三步:分组实验之一:组装仪器
在学生们分组落座的前提下,事先将需要用到药品和仪器分发给每个小组。
药品:5%的过氧化氢溶液,含二氧化锰的颗粒物。
仪器:锥形瓶2只(100ml)、试管1只、弯折型玻璃导管6只、橡胶管3只、双孔橡胶塞2个,单孔橡胶塞1个、集气瓶3只、玻璃片3张、长颈漏斗1只、分液漏斗1只、酒精灯1只、火柴1盒、止水夹1个、镊子和细木条若干。
组织学生有序地展开活动:
1.学生活动一:将仪器按功能(反应容器、集气容器、连接仪器)分组。
在这个环节中,同学们先讨论理解每种仪器的功能和用途,然后对仪器实行分类,最后展示分类成果,教师可让一小组的同学说一说他们分类的依据和和方法。
2.学生活动二:连接组装仪器
在这个环节中,指导学生参考教材、鼓励他们分工合作,完成一套完整的氧气制取装置的组装。
不同小组可能会组装出不同的效果,教师挑选具有代表意义的组合成果在全班交流共享。
他们大概能得到的组装成果有这三种可能(图9到图11)。
教师再引导学生讨论每种装置的优点、缺点。
图9 图10 图11
(四)教学环节第四步:分组实验之二:制取气体
在组装好的基础上开始制取气体,也依次引导学生完成这三项活动。
1.学生活动一:实验准备
教师对学生启发式提问:
(1)启发式提问:
(1)如何检查装置气密性?
(2)实验具体步骤?
(3)排空集气时如何验满?
这是实验前必须思考的细节问题,同学们可交流讨论,再汇报出思考的结果。
对这些结果一一用实验验证。
如“如何检查装置气密性”,不同的装置检查气密性的方法和效果是不一样的,这个点能够让学生尝试性地验证(如图12、图13、图14)。
图12 图13 图14
同学们认为实验的具体步骤有四部,分别是:先检查气密性、然后加入固体、再加入液体、最后验满。
学生已经验证了气密性的检查方法,所以后面的步骤就由教师演示验证,
也给学生一个准确操作的示范,教师的验证操作从第二步开始。
装入固体(如图15)、倒入液体(如图16)。
反应的过程中提醒学生注意观察现象,感受容器外壁温度的变化。
对于验满的操作,学生给出的思考结果是“用带火星的木条置于瓶口,直到观察到木条复燃”。
教师就按照学生的要求操作(如图17)。
当木条复燃氧气集满,将导管取出,此时就得到一瓶比较纯净的氧气。
教师演示实验的验证成功,给学生带来极大的鼓舞和激励,让他们知道他们的设想是对的,他们的推理论证也是对的,提升了他们的学习热情和完成实验的信心。
图15 图16 图17
2.学生活动二:制取气体
教师完成实验演示后后,就放手地让学生去做实验,教师在每组巡视,适当地纠正学生不当的操作及保护学生们的安全。
培养学生合作探究水平
3.学生活动三:实验小结
请同学们回顾实验过程,总结汇报实验过程中的注意事项,并反思如何操作更有利于实验成功。
这样能够培养学生严谨的科学态度,提升他们的总结归纳水平。
(五)教学环节第五步:拓展归纳、细节对比
在学生完成实验的结果上,开阔思路,归纳整理,对实验的全局、细节重点实行认知上的强化,突破教学难点。
在学生完成排空法收集氧气实验基础上,补充介绍排收集水法收集氧气的操作,进一步比较到的氧气在纯度、干燥度方面的差异;还能够再强调氧气的检验与氧气验满操作上的差异,体会二者用意的不同。
至此,五步教学全部完成,如此的安排使教学体系更加完整,知识体系更加完善。
最后配以适当的练习,对重点、难点的知识内容即时地回馈和巩固。
练习题:
1.催化剂在化学反应中所起的作用是()
(A)加快化学反应速率(B)使生成物质量增加
(C)改变化学反应速率(D)减慢化学反应速率
2.实验室制取气体选择收集方法时,下列性质:①颜色;②密度;③溶解性;④可燃性;
⑤能否与水反应; ⑥气体质量必须考虑的是( )
A.①④⑥B.②③④C.③④⑤D.②③⑤
3.实验室中,利用下列装置能够制取某些气体,请回答下列问题:
⑴出带标号的仪器的名称:①;②。
⑵实验室用金属锌粒与稀硫酸溶液反应制氢气。
已知氢气难溶于水。
你认为制取氢气应选
择的发生装置是;收集装置是。
⑶NO气体难溶于水,密度略大于空气,易与氧气反应生成NO2,则应选择装置
来收集NO。
六.教学反思
本次教学的设计,我得出了三项教学体会:
1.在本堂课的教学中对MnO2性质的探究体现了化学实验创新与严谨结合的思想。
2.组织学生有序地展开活动,逐层递进地发展学生水平,体现知识获取过程中的自主性。
3.学生在实验活动中感受化学的神奇、探究的乐趣、自我成长的成就感。