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1、制取氧气 第一课时催化剂的探究教学设计郧西城关镇中 程敏学习目标：1. 了解实验室用过氧化氢制取氧气的反应原理和实验过程 2. 知道催化剂和催化作用 学习重点：1、实验室用过氧化氢制取氧气的反应原理 2、催化剂和催化作用的概念学习难点：1、催化剂的概念 2、探究催化剂的方法学习用品5%的过氧化氢溶液、二氧化锰、氯化铁溶液、试管、试管架、胶头滴管、木条、火柴学习过程：一、情景引入：氧气有哪些用途？同学们想不想制取一瓶氧气呢？二、自主学习:1、读 页课本P3739，完成下列填空：（1）、在实验室里，常用 、 、 的方法制取氧气。（2）、检验氧气的方法是 。2、实验探究：分解过氧化氢制氧气的反应中二
2、氧化锰的作用（1）提出问题:在利用过氧化氢分解制取氧气时，通常需要加入少量的二氧化锰，这是为什么呢？（2）老师演示【实验2-15】、观察并记录实验现象。实验内容实验现象结论1、在试管中加入5mL5%的过氧化氢溶液，将带火星的木条伸入试管中1、常温下过氧化氢溶液分解速率缓慢,产生氧气量很少，不足以使带火星木条复燃。2、在上述试管中加入少量二氧化锰，将带火星的木条伸入试管2、常温下二氧化锰（MnO2） 了过氧化氢溶液的分解氧气反应的速率3、等实验2中试管不再产生气泡时再加适量的过氧化氢溶液，将带火星的木条伸入试管3、用过后的 可重复使用，并未损耗掉，仍然起加速过氧化氢溶液分解产生氧气的反应，说明反
3、应前后二氧化锰 没有变化。4、若实验前称取一定量的二氧化锰，反应后将二氧化锰过滤、干燥、称量实验前后二氧化锰的质量相等4、反应前后二氧化锰 不变。提出问题：二氧化锰在这个反应中到底扮演了一个什么角色呢？自主学习:阅读课本39页第一、二自然段完成下列填空题：（课件展示）（1）、催化剂的概念：在化学反应里，能_其他物质的化学反应速率，而本身_和_在反应前后都没有发生变化的物质叫做 ，又叫触媒。（2）、催化作用：_。（3） 能做过氧化氢溶液分解的催化剂，除此之外， 等对过氧化氢分解也具有催化作用。思考：通过上面的实验可知二氧化锰不是一种反应物，而是一种催化剂。如果我们要把实验室用过氧化氢制取氧气的这
4、个反应用文字表示出来，二氧化锰应写在什么位置呢?（催化剂应算作一个反应条件，写在箭头的上方）。3、反应原理：该反应的文字表达式： 。 该反应的符号表达式 。4、提问：二氧化锰只能作过氧化氢制取氧气的催化剂吗？还有其他的物质作过氧化氢或氯酸钾分解反应的催化剂吗？5、小组讨论：判断某种物质是不是过氧化氢或氯酸钾分解反应的催化剂，需要从哪些方面来设计实验进行探究呢？第一、探究该物质是否能 第二、探究该物质的 第三、探究该物质的 （三者缺一不可）6、进一步探究：寻找新的催化剂你的猜想： 也能作过氧化氢分解氧气的催化剂设计实验步骤:1、 2、 3、 4、 进行实验：（老师和一名学生演示）结论： 可以作过
5、氧化氢分解氧气的催化剂。教师总结：二氧化锰不是该反应的唯一催化剂，同一个化学反应，可选取不同种 物质作为催化剂。判断某种物质是不是该反应的催化剂不仅需要验证反应速率是否改变，而且还需要验证化学反应前后质量和化学性质是否发生改变。7、强调说明：正确理解催化剂的概念，要明确以下几点：（课件展示）、催化剂只能改变化学反应速率，不能增大或减少生成物的质量。改变包括加快和减慢。、反应前后催化剂的质量、化学性质不变，不能确保其物理性质不改变。简记：“一变”和“两不变”、如果将用过的催化剂用合适的方法分离出来，可以循环使用。、同一个化学反应，可选取不同种物质作为催化剂。即：不唯一、催化剂只是针对具体的反应而
6、言的。不能单纯地说某种物质是催化剂。（如：二氧化锰是过氧化氢分解时的催化剂，但在其他反应中不一定是催化剂）即：非万能8、针对练习：（答案课件展示）1）学习了MnO2对过氧化氢分解有催化作用的知识后，某同学想：CuO能否起到类似MnO2的催化剂作用呢？于是进行了以下探究【猜想】CuO不是催化剂、也不参与反应，反应前后质量和化学性质不变；CuO参与反应产生O2，反应前后质量和化学性质发生了改变；CuO是反应的催化剂，反应前后_ 【实验】用天平称量0.2gCuO，取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，进行如下实验（1）填写下表：（2）步骤的目的是_。（3）过氧化氢能被CuO催化分解放出O2的符号表达式
7、为_ 。2）、下列有关催化剂的叙述正确的是（ ）A、在化学反应里能加快其他物质的化学反应速率，而本身的质量和性质在反应前后没有改变的物质。B、二氧化锰是催化剂。C、在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有改变的物质。D、要使过氧化氢溶液分解出氧气，必须要加入二氧化锰，否则就不能发生反应3）、在化学反应中，催化剂（ ） A.质量减少 B.在化学反应后化学性质发生了变化 C.能使生成物的质量增加 D.能改变化学反应的速率 9、学生阅读教材40页催化剂在生活、生产中的重要作用。（课件展示）三、巩固练习：（答案课件展示）1、某同学在探究酸的性质时，误把H2O
8、2溶液当作酸与Fe2O3粉末混合，发现有大量气泡产生。他联想到MnO2可作为H2O2分解的催化剂，那么，Fe2O3能否作为H2O2分解的催化剂呢？请你一起参与探究，【猜想】Fe2O3能作为H2O2分解的催化剂。【实验验证】甲同学依次设计了三个实验：实验一 取一定量的H2O2溶液于试管中,观察到有极少量气泡产生，伸入带火星的木条，没有复燃。说明H2O2溶液常温下缓慢分解。实验二 在实验一的试管中加入W g Fe2O3粉末，有大量气泡产生，然后伸入带火星的木条，木条复燃。说明_。实验三 待反应结束后，将试管里的不溶物滤出，并洗涤、干燥、称量,固体质量仍为W g。说明_。【实验结论】甲同学认为，Fe
9、2O3粉末可以作为H2O2分解的催化剂。【反思评价】乙同学认为要证明甲同学的结论正确，仅做这三个实验还不充分，需要再补充一个探究实验。探究_。【拓展】下表是丙同学探究影响H2O2分解因素时所记录的部分数据,通过对数据分析,你能得出什么结论？_。用足量等体积H2O2溶液制取相同体积O2所需的时间:30H2O2溶液15H2O2溶液5H2O2溶液加入W g MnO20.2分钟0.8分钟2.0分钟加入W g Fe2O37.0分钟9.0分钟16.0分钟2、人教版新课标化学教材九年级上册（2012教育部审定）“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的催化作用”，以及“寻找新的催化剂”研究性实验，引起了化学探究
10、小组的兴趣。【提出问题】氧化铝能否作过氧化氢溶液分解的催化剂？如果能，其催化效果如何?【实验探究】实验步骤实验现象I.分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B 两支试管中，向A试管中加入ag氧化铝粉末，并分别在A、B两支试管中插入带火星木条，观察现象。A试管中产生气泡，带火星木条复燃，B试管中无明显现象II.待A试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管，如此反复多次试验，观察现象。试管中均产生气泡，带火星木条均复燃III.将实验II中的剩余物小心过滤，并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量，所得固体质量仍为ag。IV分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入C、D 两支试管中，向
11、C试管中加入ag氧化铝粉末，向D试管中加入ag二氧化锰粉末，观察现象。【实验结论】（1）A中产生的气体是 ；（2）实验II、III证明：氧化铁的 和 在反应前后均没有发生变化，可以作过氧化氢分解的催化剂；（3）写出氧化铝催化过氧化氢分解反应的符号表达式 。（氧化铝的符号为Al2O3）【实验评价】（4）实验设计IV的目的是 ；（5）若实验IV观察到D试管中产生气泡的速率更快，由此你可以得到的结论是 。（6）【实验拓展】查阅资料得知，CuO、CuSO4、猪肝、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是 。A、 MnO2只能作过氧化氢溶液分解的催化剂 B、 同一个化学反应可以有多种催化剂 C、催化剂只能加快化学反应的速率D、用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物四、小组交流本节课学到了什么？（教师小结）：通过本节课的学习我们知道，实验室制取氧气通常用分解过氧化氢溶液、加热高锰酸钾、加热氯酸钾和二氧化锰的混合物三种方法。在用过氧化氢溶液和氯酸钾制取氧气的原理，通常用二氧化锰作催化剂，它在这里起催化作用，还学习了判断某物质是否是催化剂的方法。五：板书设计：制取氧气 第一课时催化剂的探究一、实验探究：分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用 1、催化剂的概念：“一变”和“两不变” 2、催化作用： 3、反应原理：二、寻找新的催化剂
