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氧及其氧化物

(2018-01-05 18:18:28) 百科综合
氧及其氧化物

氧及其氧化物

本词条是针对中学的化学的《氧及其氧化物》这一章节,根据氧及其氧化物的概述——氧及其氧化物的性质——氧及其氧化物的用途等多方面来了解它。使学生学习并掌握这方面的知识。

基本介绍

  • 中文名:氧及其氧化物
  • 科目:无机化学
  • 教学对象:中学生
  • 教学环境:多媒体教室

基本信息

【说明】:此教学设计任务由南京晓庄学院现代教育技术课程老师yqiong参与教师·维基星光计画进行wiki教学而发布。此词条为範例词条,由叶丽选定主题并负责、参与现代教育技术课程的所有同学协作共同完成!
科目:无机化学
教学对象:中学生
课时:2
教学环境:多媒体教室

学习者特徵分析

第一,本课题是学生第一次系统的学习氧及其氧化物,教师将引导学生来学习。
第二,学生对实验探究有浓厚的兴趣,所以学生将结合实验来学习。学生对实验探究的意识,、信心及方法步骤,需要在老师的引导下,逐步加强、掌握和提高。
第三,学生对实验的工具、步骤、现象的观察刚开始都有些不懂,所以, 让学生通过在老师的引导下观察和描述实验。做到系统、準确。
第四,学生对化学现象与性质有浓厚的兴趣,所以老师全方面的引导学生,使学生学会联繫实际生活,学以致用。
第五,学生思维较活跃,有过小组合作探究的经验,能积极参与讨论,探究的能力比较强。

学习内容分析

本课时的教学内容是氧及其氧化物的性质和化学反应两部分。
首先是简要的了解氧的概念、性质。其次,通过实验和讨论,学习了化学反应中的一些常见类型:化合反应和氧化反应。还有缓慢氧化,以区别通常的燃烧。
根据学生的实际情况,第一课时学习氧的性质与用途;第二课时学习氧化物的有关内容。完成有关练习,掌握和巩固课题内容,交流与讨论。学习化学的生活,认识生活中的化学。

教学目标分析

知识目标

1.了解氧及其氧化物的基本信息。
2.掌握氧及其氧化物的物理性质及化学性质。
3.掌握并写出其化学方程式。

能力目标

1.培养学生对实验的观察、分析判断能力及动手实验能力。
2.学会观察实验现象,培养学生对实验现象描述及表达能力和归纳总结。

情感价值观

1.养成实事求是,尊重科学,尊重事物发展规律的科学态度。
2.逐步树立“性质决定用途”、“用途体现性质”的辩证观点。

教学重点与难点

重点

1 、了解氧单质及其化合物的性质、结构、套用。
2、氧气的工业製法和实验製法。

难点

:1. 不同类别的氧化物之间的相互关係。
2.在理解的基础上将化学套用到生活上。

教学策略的选择与分析

本课时主要是採用课上讲授与实验结合的方式,分小组讨论;课后自主探究学习,强化练习法,并交流讨论法等。
从日常生活入题,自然快速的引导学生进入主题。明确本课时的学习目标,引发学生积极的思考。本节课主要採用实验探究的教学模式,在整个探究过程中实现以观生趣、以趣激疑、以疑导思、以思求知、以知增能,按“创设情境——推测性质——探究论证——汇报交流——拓展小结 ——套用延伸”的程式来探究。整个设计不仅注重了科学知识的获取,更注重学生参与获取知识的过程。在教学中以实验探究为主,多次採用讨论交流的方式,学生积极主动参与教学过程,让课堂教学焕发生命活力。

教学过程与媒体资源

了解有关氧元素的信息

氧是非金属气体化学元素,原子序数为8,符号O。
氧是地壳中最丰富、分布最广的元素,在地壳的含量为48.6%。单质氧在大气中占23%。氧有三种稳定同位素:氧16、氧17和氧18,其中氧16的含量最高。

引导学生对氧的深入了解

物理性质
氧为无色气体;无臭,无味;有强助燃力。固体在化合价一般为0和-2。密度1.429克/升,熔点-218.4℃,沸点-182.962℃在常压20℃时,能在乙醇7 容或水32容中溶解。氧的单质形态有氧气(O2)和臭氧(O3)。氧气在标準状况下是无色无味无臭,能帮助燃烧的双原子的气体。氧分子在低温下可形成水合晶体O2.H2O和O2.H2O2,后者较不稳定。氧气在空气中的溶解度是:4.89毫升/100毫升水(0℃),是水中生命体的基础。液氧呈淡蓝色,具有顺磁性。氧能跟氢化合成水。除惰性气体外的所有化学元素都能同氧形成化合物。大多数元素在含氧的气氛中加热时可生成氧化物。有许多元素可形成一种以上的氧化物臭氧在标準状况下是一种有特殊臭味的蓝色气体。
化学性质
氧的非金属性和电负性仅次于氟,除了氦氖氩氪氟所有元素都能与氧起反应,这些反应称为氧化反应,而反应产生的化合物称为氧化物。一般而言,绝大多数非金属氧化物的水溶液呈酸性,而硷金属或硷土金属氧化物则为硷性。此外,几乎所有的有机化合物,可在氧中剧烈燃烧生二氧化碳与水蒸气。
用途:氧被大量用于熔炼、精炼、焊接、切割和表面处理等冶金过程中;液体氧是一种製冷剂,也是高能燃料氧化剂。它和锯屑、煤粉的混合物叫液氧炸药,是一种比较好的爆炸材料。许多生物过程的基本成分,因此氧也就成了担负空间任何任务是需要大量装载的必需品之一。医疗上用氧气疗法,医治肺炎、煤气中毒等缺氧症。石料和玻璃产品的开採、生产和创造均需要大量的氧。

培养学生的动手与动脑能力。

什幺是氧气,又如何来製取氧气,怎样检验它的存在呢?
1.怎样利用制氧原理,选择实验装置
实验室是根据反应物的状态和反应条件来确定气体的发生装置的。实验室用氯酸钾或高锰酸钾制氧气,都是利用给固体加热,而产生气体,因此主要仪器应选用酒精灯、大试管、铁架台、导气管组成的氧气发生装置。如图。仪器的连线应注意以下几点:


①铁夹应夹在距试管口处。
②试管口应稍向下倾斜。
③酒精灯套用外焰加热有药品的部位。
④伸入试管内的导管不宜过长,应刚露出胶塞为宜。(过长不利于气体的排出)
⑤气体的收集方法是由气体的物理性质确定的,氧气不易溶于水,故可以用排水取气法收集。又因为氧气的密度大于空气的密度,所以,可以用向上排空气法收集氧气,注意此时导气管的末端应接近集气瓶的瓶底。(易排尽空气,收集到较纯净的氧气)收集装置见右图。


制氧气的装置,适合用于给固体加热而产生气体的反应,是我们学习的第一套实验装置。
实验法製取氧气:
1.利用浓硫酸与二氧化锰作用:浓2H2SO4+2MnO2=O2+2MnSO4+2H2O
2.加热高锰酸钾的方法:2KMnO4=(加热)k2mno4+MnO2+O2↑

3.加热氯酸钾与二氧化锰混合物的方法2KClO3=(MnO2)2KCl+3O2↑ 4.用催化剂催化过氧化氢[1](双氧水)分解:2H2O2=O2+2H2O
氧气的检验:用带火星的木条放在试管口,观察木条是否复燃,有则表示有氧气,无则表示没有。
[强化训练]
1.将混有高锰酸钾的氯酸钾放入试管中加热,待反应完全后,试管里的固体物质共有
A.2种 B.4种 C.3种 D.5种
2.下列反应是分解反应,但没有氧气生成的是
A.加热高锰酸钾 B.加热氯酸钾 C.加热木炭 D.加热硷式碳酸铜
3.下列物质的颜色按黑、白、紫黑、暗红顺序排列正确的是
A.四氧化三铁、氯酸钾、硫、高锰酸钾
B.二氧化锰、氯化钾、高锰酸钾、氧化镁
C.二氧化锰、氯酸钾、高锰酸钾、红磷
D.高锰酸钾、二氧化碳、氧化铜、镁
4.能使带火星木条复燃的是
A.稀有气体 B.氧气 C.二氧化碳 D.氮气
5.燃烧、缓慢氧化和自燃,它们的相同点是
A.都属于氧化反应 B.都发光发热 C.都有火焰 D.都是化合反应
6.分离下列混合物,按溶解、过滤、蒸发顺序进行操作的是
A.酒精和水
B.炭粉和氧化铜
C.氯化钾和二氧化锰
D.氯化钠和氯化钾
7.用排气法收集氧气时,验满方法正确的是
A.将木条接近集气瓶口
B.将燃着的木条放入集气瓶中
C.将带火星的木条放入集气瓶底
D.将带火星的木条移近集气瓶口
8.可用排水法收集氧气的原因是
A.氧气的密度大于空气的密度
B.氧气极易溶于水
C.氧气的密度大于水的密度
D.氧气难溶于水
9.二氧化锰在氯酸钾分解製取氧气的反应中所起的作用是
A.增加氧气的产量
B.使氯酸钾在较低的温度下迅速放氧
C.提高氧气的纯度
D.乾燥生成的氧气
10.实验室製备氧气并用排水法收集时,下列操作中正确的是
A.实验完毕应先停止加热
B.有气泡产生时立即收集
C.实验完毕应先把导管移出水面
D.试管口应略向上倾斜,以防止药品倒出
[答案]
1.C 2.D 3.C 4.B 5.A 6.C 7.D 8.D 9.B 10.C
注:1.反应后固体物质为锰酸钾,二氧化锰和氯化钾。

让同学们知道什幺是氧化物

1.定义:氧化物(oxide)是指由两种元素组成且其中一种是氧元素的化合物,如二氧化碳(CO2)、氧化钙(CaO)等。
2.分类
氧化物按照是否与水生成盐,以及生成的盐的类型可分为:酸性氧化物、硷性氧化物、两性氧化物、中性氧化物、假氧化物、过氧化物、超氧化物、臭氧化物和类似氧化物九类。(另外还有很多複杂的氧化物。)  氧化物属于化合物,(当然也一定是纯净物)。其构成中只含两种元素,其中一种一定为氧元素(定义)(狭义上地,氟和氧的化合物不属于氧化物),另一种若为金属元素,则为金属氧化物;若为非金属,则为非金属氧化物。

根据酸硷特性,分类氧化物

1.酸性氧化物溶于水呈酸性溶液或同硷发生中和反应的氧化物是酸性氧化物。例如:  P4O10+6H2O→4H3PO4  SiO2+2NaOH—熔融→Na2SiO3+H2O  Sb2O5+2NaOH+5H2O→2Na[Sb(OH)6]  大多数非金属共价型氧化物和某些电正性较弱的高氧化态金属的氧化物都是酸性的。
2.硷性氧化物溶于水呈硷性溶液或同酸发生中和反应的氧化物是硷性氧化物。例如: CaO+H2O→Ca(OH)2  Fe2O3+6HCl→2FeCl3+3H2O  大多数电正性元素的氧化物是硷性的。
3.两性氢氧化物同强酸作用成酸性,又同强硷作用呈酸性的氧化物是两性氧化物。例如:  ZnO+2HCl→ZnCl2+H2O  ZnO+2NaOH+H2O→Na2[Zn(OH)4]  靠近长周期表中非金属区的一些金属元素的氧化物易显两性。
4.中性氧化物既不与酸反应也不与硷反应的氧化物叫做中性氧化物。例如CO和N2O。
氧化物的製备 氧化物通常可以用金属直接燃烧(直接氧气氧化)法、还原法、热分解法等来製备。

不同类别的氧化物之间的相互关係

(1)酸性氧化物不都是非金属氧化物,非金属氧化物也不都是酸性氧化物。如Mn2O7、是酸性氧化物,却是金属氧化物;CO、NO2、NO等都是非金属氧化物,但不是酸性氧化物  (2) 硷性氧化物都是金属氧化物,但金属氧化物不一定硷性氧化物。如 Na2O2、Al2O3 都不是硷性氧化物  (3)酸性氧化物都是酸酐,都含有相对应的含氧酸,但不一定都能与水反应。如 SiO2是H2SiO3 /H4SiO4的酸酐,但SiO2不与水反应  (4)离子型氧化物都是强电解质,共价型氧化物都是非电解质 。

教学评价

该教学设计不仅将氧及其氧化物的 各方面知识教给了学生,跟激发了学生的学习兴趣和大胆探索的精神。

备注与反思

本课题根据学生实际情况,结合教学目标分为两课时,第一课时是以氧气的性质为核心,通过氧气所能发生的化学反应,介绍了有关氧的化学反应的基本概念。
该课对教材进行了很好地分析,在设计上体现了义务教育新课程标準的教学理念,注重学生科学探究的设计和实验能力的培养。在实施教学过程中,不但知识与技能目标得到较好的落实,学生的各方面能力也得到了培养,而且在教学过程及方法上,情感价值观目标也得到较好体现。
本节课突出了氧气及其氧化物的化学性质这一重点,在对学生正确进行分析后,能较好的把握教学难点,并在教学过程中较好地解决。
本节课的特点是能从学生已有经验出发,根据九年级学生的年龄特点及认知能力,充分利用实验、投影等教学手段,精心设计教学情景,调动了学生的学习积极性。象在各个知识点的学习上,也多用实验、讨论等方法加以落实,在练习、複习上也採用了投影并结合实验及生活例子来加以巩固提高。

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