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1、课题3 制取氧气【学习目标】1能用比较的方法对获取的信息进行加工。2认识催化剂与分解反应的概念。3了解实验室制取气体一般要研究的内容：原料选择，反应原理，装置，操作步骤，装置及操作过程中的注意事项，气密性检查方法，气体验满及鉴定方法【教学策略】本课题要重点训练学生的一些基本操作。由于在本课题中集中了一些基本操作，而学生的动手能力还很差，因此，教师要示范、与学生讨论一些基本操作的要点和要求。 1演示实验的改进在加热过氧化氢（双氧水）的实验中，由于5过氧化氢溶液加热时，有大量的水蒸气和少量的氧气共同逸出，带火星的木条比较难复燃。所以该实验可以改用以下两种方案进行：试管口加1个带有干燥管的装置。在5
2、过氧化氢溶液中滴加1滴氢氧化钠溶液。 在用二氧化锰做催化剂分解过氧化氢的实验中，只须加绿豆体积大的MnO2粉未，不要像书中图示那样多，否则反应会很剧烈，难以控制。2生在做实验前，先组织学生讨论、示范演示等活动，使学生知道基本操作的原理，然后组织学生进行探究实验。3用归纳的方法帮助学生形成催化剂的概念。用比较的方法帮助学生形成分解反应的概念化学反应中的“润滑油”催化剂人类很早就利用催化剂为自己服务了，尽管他们根本不了解它在化学反应中所起的重要作用。古代练金士把硫磺和硝石放在一起来制备硫酸，其中硝石就是催化剂。把酒曲加到粮食中酿酒和制醋，酒曲就是一种催化剂。到了十九世纪，德国化学家奥斯瓦尔德对催化
3、剂进行了深入的研究，并首次阐明了它的本质。他发现蔗糖在水溶液中能够发生水解反应，转变为葡萄糖和果糖，但是这种转化过程非常缓慢。可是在蔗糖中加入硫酸，蔗糖就很快转变成葡萄糖和果糖。类似的反应还有很多。奥斯瓦尔德还注意到在反应后，硫酸依然保持不变。这不禁让他想到了工厂的机器，当机器转动时，为减少机器摩擦常加一些润滑油。润滑油在使用过程中，本身并没有发生变化，但却成了机器运转过程中必不可少的一部分。就像这些能够加快化学反应的物质一样，他称这些物质为催化剂。催化剂有专一性，也就是说某一催化剂只对某个特定的反应起作用。比如说生产化肥时，只有在铁作为催化剂时，氮气和氢气才能生成氨。有时候，化学家为了寻找到
4、一种合适的催化剂，往往要耗费很多心血。催化剂的种类繁多，其中酶就是日常生活中常见的一种。酶是一种酵素，像烤面包、发酵葡萄汁的酵母菌，使牛奶变酸的乳酸菌等等。此外，在人体中一刻也离不开以酶为催化剂的化学反应。酶在化工生产领域中用途极广，有的反应用一般的无机物作为催化剂，往往需要高温和高压，如果换成酶在常温常压下即可反应，既经济又方便。对于催化剂，还有许多谜还未解开，有待于人类进一步探索。第三单元课题1 水的组成【学习目标】1认识水的组成。2了解单质、化合物的区别。3了解人类认识物质世界的过程和方法。【教学策略】水的电解实验需要教师边演示、边讲解，介绍实验装置的名称、指导观察与学习操作技能、演示好
5、02、H2的检验方法。 1在分析水通电分解反应的文字表达式时，介绍化学式书写并导出单质、化合物的概念，再举例识别单质、化合物。在识别过程中了解两者的区别与联系。 2两份资料的处理：经学生阅读分别说明： 生物体内含水多，其作用是调节温度适应环境； 成功的科学探究需要正确理念的引导，以及实验基础上的分析和归纳。 3当堂完成一个讨论、四个习题。【关于水的电解实验】 水是地球上最普通、最常见的物质，不仅江、河、湖、海中含有大量水，而且，大气中、动植物体内也含有许多水。没有水，也就没有生物界，水是一切生物的生存、发展所必需的。 人类探索水的组成历史悠久，但直到18世纪末，拉瓦锡才在前人实验的基础上，通过
6、对水的生成和分解实验的研究，确认水不是一种元素。那么水到底是什么样的物质，它的组成到底如何呢？请认真分析和观察电解水实验，体会如何得出正确答案的。 实验名称：水的电解实验 实验现象：电极上有气泡，一段时间后试管1和试管2中所收集到的气体体积比约为l2。 气体检验：等收集较多气体后，设法从水槽中取出试管（应堵住试管口）进行检验：用带火星的木条检验试管1中的气体，发现它能使带火星的木条复燃，说明是氧气。试管2中的气体移近火焰时，气体能燃烧，火焰呈淡蓝色。这是氢气。 实验结论：水在通电的条件下，发生分解反应产生氢气和氧气。氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，这说明了水是由氢元素和氧元素组成。【说明】
7、1为了增强水的导电性，有时可在水中加入适量的稀硫酸或氢氧化钠溶液。2电解水所用电源为直流电。3有时收集到气体量较少时，当检验试管2中的气体时，可能只发出爆呜声，而看不到淡蓝色火焰。4氢气是一种无色、无臭，难溶于水，密度非常小的气体，混有空气或氧气的氢气遇到明火可能发生爆炸。【讨论】理论上与正、负两极相连的试管内汇集的气体体积比应是12，但在实验操作中两试管汇集的气体体积比往往小于l2。这是为什么？氧气在水中溶解性比氢气稍大。氧气氧化性很强，有时在电极上就与电极发生了氧化反应。【思考】混有空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸，那么在你使用氢气，尤其是点燃氢气时应注意什么问题？具体应怎样做？使用氢气时
8、，要注意安全。点燃氢气前，一定要检验氢气纯度。 具体做法是：用一小试管，收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，移近酒精灯火焰，松开拇指点火，如果听到尖锐的爆鸣声，就说明氢气不纯，如果声音很小，就说明氢气较纯。 思考：在水的电解实验里，有新物质生成吗？水发生了什么变化？ 有新物质H2和O2生成，所以水发生了化学变化。【开放探究】1氢气作为新能源普遍被人们看好。它有许多其他燃料所不及的优点。石油、煤、天然气等资源的蕴藏量并不是无限的，而氢气可以用水做原料来制取。燃烧相同质量的氢气和汽油，前者放出的热量约是后者的三倍。氢气燃烧后的产物只有一种水，不污染环境。根据以上短文的内容，请归纳总结出氢气作为新能源
9、的优点：_；_； _ 。2用某种更理想的燃料来代替石油做发动机燃料一直是科学家们努力的方向。英国人佛郎克司柯尼设计了如下的实验来达到这一目的：他在汽车的水箱里设计了两个能导电的电极，并在两电极间加上1800 V电压，此时，他发现水箱中释放出气体，气体进入发动机，经点火，发动机转动起来。（1）试说明他的实验原理？写出相关反应的文字表达式。（2）这一方法至今没有得到普遍应用，你知道为什么吗？【实例引路】【例1】对在水的电解实验中，观察到的实验现象描述正确的是（ ）A.正极产生氢气B.与电源正极相连的试管内收集的气体体积大C.正、负两极产生的气体质量比为18D.与电源正、负两极相连的试管内汇集的气体
10、体积比为l2【分析】本题考查电解水实验及实验现象这两个知识点，解决本题的关键要注意实验现象是你通过感觉器官能够感知出来的，而不是分析后得出的结构。要注意与实验事实相符合。答案 D【例2】下图是某同学自己设计的装置：用大塑料瓶子截去瓶底，留瓶口一段约8 cm10 cm，瓶口配一胶塞由里向外塞紧。A、B两极是用镀铬曲别针伸直做成，由塞子露头处连接导线。试回答：（1）其所用电源为_电，由图可知A端为_极。（2）与A端相连接的试管中得到的气体是_，可用_来检验。【分析】本题是一道电解水的综合题，它既涉及电解水电源的选择、电极的确定，还涉及到气体的确定和检验。解题时首先应分析图中信息（A端产生气体体积少
11、），得出A端汇集的是氧气结论后（正、氧、少；负、氢、多）。方能正确解答本题。答案：（1）直流电 正极（2）氧气 带火星的木条【例3】下列物质中属于单质的是（ ）A. 水 B. 空气 C氧气 D. 二氧化碳【分析】解物质的分类题首先要弄清题干，知道它要求我们选什么？其次要对整个答案的组成成分和元素进行认真分析，如水是由氢、氧两种元素组成，所以不是单质，二氧化碳也是由两种不同元素组成。而空气是混合物，也不可能是单质，所以应选氧气，因为它是由氧一种元素组成，而且是纯净物。答案：C【例4】用下图所示简易装置进行电解水实验。实验开始时，倒立在水槽中的两支试管均充满了水。通电一段时间后，两支试管内都收集了
12、不少气体。检验与电源正极相连的一端产生的气体，它能使带火垦的木条复燃，此气体是_，它与电源负极产生的气体体积比约为_。该实验得出关于水的组成的结论是_ 。【分析】本题考查的知识即为本课题重点知识水的电解实验。只要认真观察实验，理解化学变化的实质，就不难得出结论。答案：氧气 l2 水是由氢元素和氧元素组成。【基础测评】1水是 （ ）单质 化合物 纯净物 混合物A. B. C. D.2人体内含量最多的物质是 （ ）A. 氧气 B.水 C蛋白质 D.脂肪3关于水的组成说法中正确的是（ ）A. 水是水元素组成 B. 水是由氢气和氧气组成C水是由氢元素和氧元素组成 D. 水的组成很复杂，至今没有明确的答
13、案4下列物质中属于化合物的是（ ）A.空气 B.河水 C.冰 D.红磷5在电解水实验中如果与电源正极相连的试管内汇集了a L气体，那么与电源负极相连的试管内汇集的是（ ）A.a L B. 0.5a L C2a L D.无法确定6下列有关氢气的性质中属于化学性质的是（ ）A. 无色、无味 B.能够燃烧 C. 难溶于水 D.密度很小7检验氢气纯度时，判断氢气较纯的现象是（ ）A. 听到尖锐的爆鸣声 B. 未听到声音 C听到声音很小 D. 试管爆炸8下列变化属于物理变化的是（ ）A. 水电解 B.蜡烛燃烧 C. 呼吸过程 D.酒精挥发9鉴别H2、O2、N2、空气四种气体最好先用（ ）A.观察其颜色和
14、状态 B.嗅其气味C用带火星木条分别伸入气体中 D.用燃着的木条分别伸入气体中10下图是简易电解水装置图。试回答问题：（1）电解一段时间后，A、B两管水位均下降，其中_管水位下降快，其原因是 。（2）A、B两管理论上得到的气体体积比为。海水为什么是蓝色的水分子对于可见光中各种波长不同的光线（指红、橙、黄、绿、青、蓝、紫）散射作用（指光束在媒质中前进时，部分光线离原来方向而分散传播的现象）的强弱不同，对于波长短的（如绿、青、蓝等）其散射作用远比波长长的光（如红、橙色）的散射作用强。再加上散射作用的强弱与光程的长短也有关。在水层较浅时，可见光中各种波长的光几乎都能透过，散射作用也不显著。因此，水是无色透明的。当水较深时，由于散射作用显著，水就显出浅蓝绿色。水中溶有空气越多越偏绿色。水更深时会出现深蓝色甚至显黑色。海水较深时显蓝色，就是这个缘故。
