常见气体的制备、性质及用途说课设计

常见气体的制备、性质及用途说课设计按板中学田金灿一.教学总体设计理念本专题旨在通过对初中化学常见气体的认识以及常见气体制取的专题复习，让学生掌握三大气体实验室制法的原理、装置、收集及净化方法，学会用科学的方法去分析推理、解决实际问题对有难度或较发散性的问题进行小组讨论的形式，培养学生的合作意识，对一些习题的分析，由学生自行表达，有助于培养学生的口头表达能力及分析问题的能力二.教材分析一.教材的地位和作用本专题内容是初中气体的制备及性质实验专题复习课，是在复习氧气、二氧化碳、氢气的实验室制备及性质检验的基础上，升华总结出一般气体的实验室制备及性质检验的方法、规律同时这个专题复习课，使学生总结出学习专题复习的方法，即点-线-面-体的知识网络构建方法常见气体的实验室制法的复习是初中化学复习的重点，也是难点，在教材中有很重要的地位在中考中占较大的分值基础题（如填空题、选择题）、实验题，信息题型的知识区域，考查学生知识的形成过程与方法，实验能力二.教学目标本节课着重体现化学学习内容的现实性，培养学生对化学知识的应用意识因此，我将本课的教学目标从知识目标、能力目标、情感、态度与价值观目标三方面制定如下

1.知识目标a.复习巩固初中三大气体氧气、二氧化碳、氢气的实验室制法b.能根据已知的条件，判断制取气体的发生、收集装置c.学会对常见气体进行检验方法及装置气密性的检查方法d.总结出实验室制取气体的一般规律

2.能力目标通过对常见气体的实验室制备方法的复习，总结出实验室制取气体的一般规率和方法体会中考专题复习的方法技巧，即点-线-面-体的知识网络构建方法

3.情感目标学生通过学习本节课，可以提高专题复习“类型推理”的思维，认识到从个体到一般的从感性上升到理性的技巧三.教学重难点

1.教学重点　　

（1）氧气、二氧化碳制备的原理、制取的装置　　

（2）掌握规律性知识并会运用　　

2.教学难点　　

（1）气体制备时仪器选择、设计实验方案，并对气体的净化及收集方法进行探索

（2）用规范的科学语言表述实验基本操作的过程和分析实验三.学情分析常见气体的制取是九年级化学的重点教学内容之一，学生在此前已经学习了实验室制取氧气、二氧化碳的方法对气体的实验室制取方法有了一定的了解，但是在气体制备的一般思路上还缺少系统性，没有形成由点及面，由具体到抽象的知识网络初三下学期复习阶段通过回顾这三种气体的制备方法，大部分学生可以在此基础上总结出实验室制取气体的一般规律形成由点及面，由具体到抽象的知识网络四.教法分析结合教材特点和学生实际，本节课主要采用引导—探究法、实验法、讨论法等教学方法为达成以上教学目标，准备采用包括一问一答法和实验探究法、讲授法、讨论归纳法等过程式教学方法采用问题探究式和“讨论式探究”的复习法即先给出很多制取该气体的实验药品和实验装置同学讨论选出正确的药品和装置由此教会学生归纳整理知识的能力和科学探究问题的能力，培养学生的创新能力应用能力实现有目的有针对性的复习.五.学法分析新课标要求强调，学生是学习的主体，其重要含义之一就是学生要有自觉主动积极参与学习过程的正确态度，要掌握科学有效的学习方法学生虽具有一定的操作能力，但自我管理和调控能力还不够，学习过程中仍需教师的管理和引导据本专题特点，结合教法与学生实际本节课主要培养以下三种学习法1自主分析法、探究法、归纳法指导学生进行探索性实验的选择和设计培养学生的自主推理归纳能力引导学生由“听科学”、“读科学”转变为“做科学”从而提高学生解决问题的能力2合作学习法让学生在讨论交流中取长补短，培养学生的合作竞争意识3自主学习法对于已经学习过氧气、二氧化碳、氢气的制备及检验方法，同学们通过阅读教材、复习归纳系形成由点及面，由具体到抽象的知识网络，提高学生自学能力六.课时安排4课时七.教学程序设计过程

1.设计思路本专题的复习中，主要让学生认识初中化学常见气体的性质用途，并归纳、总结初中化学了实验室制取气体的一般思路，然后引导学生对发生装置和收集方法进行必要的探索、改进使学生对所学知识掌握得更加透彻，同时通过大量仪器图形使学生不会因为复习旧有知识而感到枯燥，提高了学生学习的兴趣同时，采用“问题答辩”、“爱拼才会赢”等新颖的形式，充分调动了学生学习的积极性和主动性使学生把握已有经验，同时激发学生创新潜能、提高实践能力的重要前提学生通过一年化学的学习，充分认识“固固加热型”和“固液常温型”两种制取气体的发生装置本专题的复习以任务为主线，问题作引领，以教师为主导，学生为主体从学生已有的经验出发，设计了符合学生“最近发展区”的具有挑战性的任务，激发学生的学习动机，让学生在解决问题的过程中体验成功的喜悦在新的形势下，我们要不断更新教育理念，从教学设计开始，就要体现学生的主体性，要从学生的心理特点和知识基础出发，让学生自己能提出问题，设计出探究方案，使学生在克服困难后能够解决问题，为学生的终身学习打下良好的基础围绕教学内容中的重点难点精心设计编排一些具有针对性的提问实验习题，在练习、讨论探究中让学生复习气体制法的知识的同时，能力和思维得到提高，科学素养得到升华

2.具体过程知识点1空气识记按体积来分大约为，氮气78%，氧气21%，稀有气体

0.94%，二氧化碳

0.03%，其他气体为

0.03%1）氧气的用途

1.供给呼吸；

2.支持燃烧2）氮气的性质和用途物理性质

（1）无色、无味的气体；

（2）不易溶于水；

（3）密度比空气的密度略小化学性质不活泼，一般不燃烧也不支持燃烧用途

（1）制硝酸和化肥的重要原料；

（2）常用作保护气，如焊接金属时用氮作保护气，灯泡中充氮以延长使用寿命，食品包装时充氮以防腐；

（3）医疗上可在液氮冷冻麻醉条件下做手术；

（4）超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能3）稀有气体定义稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙等气体的总称，它是混合物物理性质

（1）无色，无味的气体；

（2）难溶于水化学性质极不活泼曾被叫做惰性气体用途

（1）常用作保护气，如焊接金属时用稀有气体来隔绝空气，灯泡中充稀有气体以使灯泡耐用；

（2）稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可制成多种用途的电光源；

（3）用于激光技术；

（4）氦可用于制造低温环境；

（5）氙可用于医疗麻醉4）空气污染与防治措施空气污染物主要是烟尘和有害气体有害气体包括二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳等大气污染引发的三大环境问题

（1）温室效应——使全球变暖；

（2）酸雨——使土壤酸化，破坏建筑物等；

（3）臭氧空洞——使紫外线危害人类和动植物防治措施（了解）、空气质量日报（了解）、绿色化学（了解）绿色化学又称环境友好化学，其核心就是利用化学原理从源头上消除污染，其特点是尽量减少或彻底消除有害物质，实现“零排放”知识点2混合物和纯净物理解混合物纯净物对比，从组成、表示方法、性质举例及联系几个方面对比知识点3氧气

1.氧气的性质

（1）物理性质A.通常情况下，氧气是一种无色无味的气体当温度下降，氧气可以转变为淡蓝色的液氧，甚至淡蓝色的固态氧B.在通常情况下，氧气不易溶于水，所以氧气能够用排水法收集；C.在标准状态下，氧气的密度略大于空气，所以氧气可以用向上排空气法收集；注意选择排水法和排空气法的原则排水法的条件A.不易溶于水B.不能与水发生化学反应；排空气法的条件A.气体的密度与空气的密度有一定的差值，气体密度大于空气的密度选择向上排空气法，若气体的密度小于空气的密度，则选用向下排空气法B.不与空气中的成分发生化学反应C.无毒若气体既能用排水法，又能用排空气法收集时，我们从制得气体的纯度考虑，一般选用排水法收集

（2）化学性质木炭、红磷硫、镁条、铝箔、铁丝等在空气和氧气中燃烧的现象对比及化学方程式注

（1）氧气可以帮助可燃物燃烧（支持燃烧），具有助燃性，与可燃性有本质区别

（2）“点燃”是实验条件，目的是使可燃物达到着火点；“燃烧”是发热、发光的剧烈反应的现象，不是条件，所以写反应表达式时，条件应写点燃，不能写燃烧由以上可知氧气的化学性质比较活泼，能与许多物质发生氧化反应主要体现了氧气的氧化性和助燃性

2.氧气的用途1支持燃烧2提供呼吸

3.氧气的制法

（1）工业制法（分离液态空气法）a．具体过程b.原理氧气和氮气的沸点不同，氧气的沸点高于氮气的沸点c．注意该过程是物理变化

（2）实验室制法A．高锰酸钾制取氧气a．实验原理高锰酸钾（KMnO4）锰酸钾（K2MnO4）+二氧化锰（MnO2）+氧气（O2）b.反应物状态高锰酸钾（紫黑色固体）c.反应条件加热d.注意事项

①.试管口要略微向下倾斜防止生成的水回流，使试管底部破裂

②.导气管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞有利于产生的气体排出

③.试管口塞一团棉花防止高锰酸钾粉末进入导气管，污染制取的气体和水槽中的水

④.排气法收集气体时，导气管要伸入接近集气瓶底部有利于集气瓶内空气排出使收集的气体更纯

⑤.实验结束后，先将导气管移出水面，然后熄灭酒精灯防止水槽中的水倒流，炸裂试管e.实验步骤

①.仪器组装先下后上，从左到右的顺序

②.气密性检查将导管的一端浸入水槽中，用手紧握试管外壁，若水中的导管口有气泡冒出，证明装置不漏气松开手后，导管口出现一段水柱

③.装入药品按粉末状固体取用的方法（药匙或纸槽）

④.加热药品先使试管均匀受热，后在反应物部位用酒精灯外焰由前向后加热

⑤.收集气体若用排水集气法收集气体，当气泡均匀冒出时再收集；或向上集气法

⑥.检验及验满用带火星的木条伸入试管中，发现木条复燃，说明是氧气；用带火星的木条靠近集气瓶口部，木条复燃，证明已满

⑦.仪器的拆卸按先右后左，先上后下的顺序B．双氧水（过氧化氢）制取氧气a.实验原理过氧化氢（H2O2）——→水（H2O）+氧气（O2）b.反应物状态过氧化氢（无色液体），二氧化锰（黑色粉末状固体）c.反应条件不需加热d.注意事项

①.分液漏斗可以用长颈漏斗代替，但其下端应该深入液面以下，形成液封，防止生成的气体从长颈漏斗中逸出；并且使用分液漏斗时，要求固体为不溶性的块状固体

②.导气管只需略微伸入试管塞

③.气密性检查用止水夹关闭，打开分液漏斗活塞，向漏斗中加入水，水面不持续下降，就说明气密性良好

④.装药品时，先装固体后装液体

⑤.该装置的优点可以控制反应的开始与结束，可以随时添加液体

⑥.催化剂一变（改变反应速率），两不变（本身质量和化学性质不变）C.总结若固体（或固体+固体）加热生成气体，选用高锰酸钾制氧气装置；若固体+液体常温下制取气体，选用双氧水制取氧气装置知识点4二氧化碳

1.二氧化碳的性质1物理性质A.在通常状况下，CO2是一种无色气体B.CO2的密度比空气大可以像倾倒液体那样，把CO2从一个容器倾倒到另一个容器里C.CO2能溶于水在通常状况下，1体积的水约能溶解1体积的CO2，增大压强还会溶解得更多生产汽水等碳酸型饮料就是利用了CO2的这一性质2化学性质A.一般情况下，CO2不燃烧，也不支持燃烧镁条能在中燃烧，不能供给呼吸B.CO2与水的反应，CO2与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变成红色碳酸很不稳定，容易分解成二氧化碳和水化学方程式；C.CO2与澄清石灰水的反应CO2能使澄清的石灰水变浑浊，是因为CO2与氢氧化钙[CaOH2]反应生成了白色的碳酸钙沉淀的缘故注这个反应可以用来检验二氧化碳

2.二氧化碳的用途⑴.灭火通常情况下，二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧（化学性质），同时二氧化碳的密度又比空气的密度大（物理性质），因此常用二氧化碳来灭火（以隔绝空气为主）⑵.干冰在一定条件下，二氧化碳气体会变成固体，固体二氧化碳叫“干冰”干冰升华时，吸收大量的热，因此可作制冷剂和用于人工降雨注干冰是二氧化碳的固体，而冰是水的固体，二者不是同一种物质⑶.二氧化碳本身没有毒性，但二氧化碳不能供给呼吸当空气中的二氧化碳超过正常含量时，会对人体健康产生影响注进入久未开启的菜窖或干涸的深井之前，必须做灯火实验将燃着的蜡烛，放进可能存在较多二氧化碳气体的地方，如果蜡烛燃烧不旺或熄灭，说明二氧化碳含量较高，人不能进入

3.二氧化碳对环境的影响二氧化碳对环境的影响主要是温室效应

（1）人和动植物的呼吸、煤等燃料的燃烧都产生二氧化碳；绿色植物的光合作用吸收二氧化碳，放出氧气

（2）温室效应大气中的二氧化碳气体能像温室的玻璃或塑料薄膜那样，使地面吸收的太阳光的热量不易散失，从而使全球变暖，这种现象叫“温室效应”

（3）导致温室效应的气体主要是CO2，还有臭氧、甲烷、氟氯代烷等

（4）温室效应的危害

①两极的冰川融化，使海平面升高，淹没部分沿海城市；

②土地沙漠化，农业减产等

（5）防止温室效应的措施

①减少使用煤、石油、天然气等化石燃料；

②更多地利用太阳能、风能、地热等清洁能源；

③大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林等

4.二氧化碳的制法

（1）工业制法煅烧石灰石文字表达式:碳酸钙（CaCO3）氧化钙（CaO）+二氧化碳（CO2）

（2）实验室制法a.药品选用石灰石或大理石不溶性固体与稀盐酸（无色液体）b.原理碳酸钙（CaCO3）+盐酸（HCl）→氯化钙（CaCl2）+水（H2O）+二氧化碳（CO2）补充1）石灰石或大理石的主要成分为碳酸钙，能否用碳酸钙粉末或者碳酸钠粉末代替石灰石作为实验室制取二氧化碳？答不能，化学反应的速率与反应物的接触面积有关反应物颗粒越小，接触面积就越大，反应速率就越大，在实验室制取二氧化碳时就不易收集2）盐酸就是氯化氢气体的水溶液在实验室制取二氧化碳是否能够用浓盐酸代替稀盐酸？答不能盐酸都具有一定的挥发性，如果利用浓盐酸制取二氧化碳，挥发性太强，使制得的二氧化碳气体中含有较多量的氯化氢气体，影响实验结果3）实验室制取二氧化碳能否用稀硫酸代替稀盐酸？答不能如果用稀硫酸，会与石灰石发生反应生成一种微溶性的固体——硫酸钙，包裹在固体表面，从而使液体与固体反应物隔绝，阻止反应的进一步进行看到的现象时首先有少量气泡，马上停止4）怎样来获得干燥的纯净的二氧化碳答通过水或者碳酸氢钠溶液除去可能含有的硫化氢气体，在通过浓硫酸除去水蒸气c.实验步骤与氧气的实验室制法相似d.二氧化碳的检验及验满.

①检验向集气瓶中注入少量澄清石灰水，观察是否产生白色沉淀

②验满将燃着的木条放在集气瓶口，如果木条马上熄灭则说明已经收集满e．收集气体由于二氧化碳能溶于水并且密度比空气大，只能用向上排空气法收集知识点5一氧化碳

1.一氧化碳的物理性质通常情况下，一氧化碳是一种无色无味的气体，难溶于水，密度比空气的密度略小

2.一氧化碳的化学性质

（1）一氧化碳具有可燃性CO能够燃烧，燃烧时放出大量的热，火焰呈蓝色

（2）一氧化碳具有毒性CO有剧毒！CO极易与血液中的血红蛋白结合，从而使血红蛋白不能很好地与氧气结合，造成生物体内缺氧，严重时会危及生命注

①冬天用煤火取暖时，一定要装烟囱，并注意室内通风，防止CO中毒

②因为CO无色无味，煤气泄漏时不易被人察觉，所以煤气厂常在家用煤气（含有CO）中掺入微量具有难闻气味的气体，使人及早察觉如果发生煤气泄漏，应立即关闭煤气阀门，然后开窗通风

（3）一氧化碳具有还原性一氧化碳和木炭一样具有还原性，能使氧化铜还原成铜，同时生成二氧化碳CuO＋COCu＋CO2实验现象黑色粉末变成红色，生成的气体使澄清石灰水变浑浊注尾气的处理因一氧化碳有剧毒，不能随意排入空气中，处理的方法是将一氧化碳燃烧掉，转化为无毒的二氧化碳或用气球收集备用

3.一氧化碳的用途

（1）可燃性——作气体燃料2CO＋O22CO2

（2）还原性——冶炼金属CO＋CuOCu＋CO2知识点6氢气

1.氢气性质

（1）通常状况下，氢气是无色、无臭、难溶于水的气体

（2）氢气的密度比空气的密度小，标准状况下为

0.089g/l，是自然界最轻的气体2化学性质

①常温下氢气化学性质稳定，但在加热或点燃条件下能与多种物质发生反应

②可燃性纯净的氢气能够燃烧，产生淡蓝色火焰，混有一定量空气或氧气的氢气遇明火可能发生爆炸

2.用途充灌探空气球（密度小），作高能燃料（可燃性）等

3.氢气的制取1实验室制法2工业制法用水煤气或者甲烷制取

3.实验步骤与二氧化碳的实验室制法相似4收集氢气的密度小于空气的密度，可用向下排空气法收集；氢气难溶于水，可用排水法收集5检验氢气纯度的方法收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，管口向下，靠近火焰，移开拇指点火如果发出尖锐的爆鸣声，表明氢气不纯；如果发出声音很小，表明氢气较纯注点燃氢气前，一定要检验氢气的纯度八.教学反思空气空气除去二氧化碳干燥氮气液态空气降温加压升温-196℃液态氧升温-183℃氧气二氧化锰△点燃△。