教學目標

　　氧氣的性質和用途教學目標

　　知識目標：

　　了解氧氣的物理性質，初步掌握氧氣的化學性質；理解化合反應的概念，初步學會判斷化合反應的方法；了解氧化反應的概念及其反應的判斷和氧氣的用途。

　　能力目標：

　　通過對氧氣化學性質的實驗，培養(yǎng)學生觀察和描述實驗現象的能力；及通過實驗來研究物質及其變化的科學方法；通過判斷化合反應和氧化反應的方法，培養(yǎng)學生分析、歸納的能力。

　　情感目標：

　　通過對實驗現象的觀察和描述及對氧氣化學性質的歸納，逐步培養(yǎng)學生嚴謹的科學態(tài)度。

　　氧氣的制法教學目標

　　知識目標：

　　初步掌握實驗室制取氧氣的方法和反應原理；

　　了解工業(yè)上從空氣中提取氧氣的基本原理；

　　了解催化劑和催化作用的概念；

　　理解分解反應的定義及其與化合反應的區(qū)別。

　　能力目標：

　　初步培養(yǎng)學生的實驗操作能力、觀察能力和思維能力；

　　初步培養(yǎng)學生分析、對比和遷移知識的能力。

　　情感目標：

　　培養(yǎng)學生實事求是，嚴肅認真的科學態(tài)度，及實驗、分析、總結、理解運用的學習方法。

 

教學建議

氧氣的性質和用途

　　本節(jié)教材分為氧氣的物理性質、化學性質和用途三部分。

　　這三部分應以氧氣的性質為中心，因為物質的用途主要決定于該物質的性質。

　　氧氣物理性質教學建議

　　關于物理性質的教學，教給學生一個認識物理性質的順序，以便在以后學習其它物質的物理性質時，即觀察的全面，又起到了對照的作用。使記憶更牢。

　　物質的物理性質，其觀察和描述的順序與人的感覺器官所接受的信息量有關，最突出的是顏色，其次是形狀，再是嗅覺、味覺，這樣自然的形成一個描述物理性質的習慣順序。

　　關于溶解性，由于學生尚不了解溶解過程的實質，對這些基本上不跟水起化學反應的物質的溶解，只能先認為是物質的物理性質。有關氧氣微溶于水的事實，可列舉實際生活中的事例幫助理解。如許多水中生物呼吸靠的就是溶解在水中的氧氣。或者讓學生想想辦法，做個家庭實驗，如：用封閉和敞口的容器做水中養(yǎng)魚的效果對比。

　　氧氣等氣體的沸點和熔點都很低，是學生在日常生活中很少遇到的，是很難想象到的低溫，教師應爭取使學生看到液態(tài)空氣、液氧、液氮做為改進教學的設想。或者至少也應爭取看到錄像片（液氧、液氮一般制氧廠都有生產，液氮在一般大醫(yī)院用于冷凍療法。）

　　在氣體密度教學上，注意①怎樣測定氣體密度？它與固體和液體有什么不同？②不同密度的氣體為什么是混合均勻而不分層？

　　氧氣化學性質

　　關于化學性質，必須通過觀察實驗來完成。

　　為排除氮氣的干擾，做在純氧和在空氣中的對比實驗，以此說明物質在空氣中燃燒主要是和氧氣反應。

　　在觀察實驗時，引導學生想到，在沒有點燃前，這些物質不和氧氣發(fā)生反應；點燃后，再觀察能否持續(xù)燃燒，及燃燒現象；繼而觀察在純氧中的燃燒現象，最后是對生成物的檢驗。

　　在演示中最好把反應的文字表達式與實際反應有機結合起來，為學習化學反應方程式打點基礎。也可把有關的元素符號、化學式注在下面，超前記憶，分散教學難點。

　　為便于總結分析，將對比實驗表格化。從不同角度得出化合反應、氧化反應的概念。

　　在總結氧化反應的定義時，應注意：

　�、偈俏镔|與氧發(fā)生的化學反應，并沒有說是氧氣。這里告訴學生，以后還會學到不是直接與氧氣起化學反應的氧化反應。
②演示實驗反應劇烈，應向學生指出，定義中并沒有包含，可列舉鐵銹生成的例子。這樣使學生學會準確的掌握概念內涵。培養(yǎng)提高觀察、分析、判斷、推理的邏輯思維能力。

　　關于氧氣的用途

　　有關物質用途的教學應該在突出其性質的基礎上進行。本節(jié)教材把氧氣的用途安排在氧氣性質之后，也正是體現用途取決于性質的邏輯規(guī)律。理論聯系實際是教學的一項重要原則，化學教學要盡量做到學以致用，尤其在接受義務教育的初中階段，更應倍加重視基礎學習與生產、生活實際的緊密聯系。

　例如，為什么氧炔焰既能用于焊接又能用于切割金屬？焊接與切割兩者有什么本質不同？（教學時應該盡可能地讓學生看到實物或實際操作表演，可能的話，在課外活動時讓學生親自操作一下更好。）

　　氧這一章有豐富的聯系實際的內容，教師應鼓勵學生把學習到的化學知識與日常生活中遇到的實際問題聯系起來考慮并提出問題。只有肯于和善于提出問題，才能開闊思路。教師可以根據班級的具體情況，作適當的講解或推薦課外閱讀參考資料，或課外組織“氧”的專題報告會……

　　總之，這種既不超越大綱，又不超越學生接受能力的結合生產、生活實際的內容，是義務教育所不可忽視的一個方面。

　　實驗演示建議

　　1．做木炭在氧氣中燃燒的實驗時，最好選用長條片狀的木炭�？梢韵扔描囎踊蜊釄鍔A住木炭，加熱到發(fā)紅，再放到燃燒匙里。紅熱的木炭應該由上而下慢慢地放入盛有氧氣的集氣瓶中，如果一開始就伸到瓶底，木炭燃燒所生成的二氧化碳會把瓶中部和上部的氧氣排出，木炭就不能順利燃燒。鑒定二氧化碳用的澄清石灰水，要用新制的和濃度較大的。因為放置久了的石灰水，會因其中的氫氧化鈣已跟空氣里的二氧化碳起反應而失效。濃度小的石灰水遇到二氧化碳，開始時顯渾濁，不久便又會因生成可溶性的碳酸氫鈣而變得澄清。

　　2．硫在氧氣中燃燒實驗所用的燃燒匙內務必墊一層石棉絨（或石棉布），因為高溫時疏可以跟銅、鐵等金屬直接化合生成硫化物，如果不設法使硫跟金屬匙隔離，燃燒匙用不了幾次就會被腐蝕壞了。另外，硫的用量不宜過多，如果氧氣的體積是250毫升，則硫黃的用量以不超過0.5克為宜。從瓶里取出的燃燒匙，如果仍有燃著的硫，可以把匙隨手浸入事先準備好的水中使之熄滅，以免二氧化硫彌散。燃燒匙內剩余的硫黃能很容易地隨所鋪墊的石棉一起摳掉，若摳不掉也可把它放在通風處，讓硫黃燃燒完。

　　3．鐵絲在氧中燃燒的實驗，最好選用擰在一起的一束細鐵絲。從鐵窗紗上拆下的鐵絲（用砂紙打去漆和銹）比較好用。如用一根細鐵絲，最好把它繞成螺旋狀。無論是一束還是螺旋都是為了提高鐵絲局部的溫度，以利于鐵絲在氧中“持續(xù)”燃燒。為了使學生能夠清楚地“看”到燃燒時伴隨的放熱現象，不要等待鐵絲燃盡，就可以把鐵絲從氧氣瓶中取出，向學生展示鐵絲端處倒掛著的紅熱的熔融小鐵珠，這能十分形象地說明鐵在氧氣中燃燒會放出光和熱。

　　點燃鐵絲的最簡便方法，是用一段火柴桿引燃。在將鐵絲伸入氧氣瓶中之前，光點燃系在鐵絲端上的火柴桿，待火柴即將燃盡時再將鐵絲伸入氧氣瓶中，以免木桿太長而消耗過多的氧氣。

　　為了防止鐵燃燒時較大塊的熔渣濺落瓶底，致使集氣瓶炸裂，除集氣瓶中預留些水或鋪些細沙外，還應注意切勿使燃著的鐵絲靠近或接觸瓶壁。（本實驗是講述氧炔焰進行氣割的最好根據。）

　　4．蠟燭在氧氣中燃燒與已做過的幾種金屬和非金屬單質在氧中燃燒的區(qū)別，在于它不屬于化合反應類型。為此，必須突出它反應后有兩種生成物。

　　演示實驗的總結分析

　　為了便于對系列演示實驗的總結分析，除去并列它們的反應文字表達式之外。還可以將以上實驗的可比部分表格化，這種表格化了的描述，將會對學生增長抽象概括能力提供方便。

物質在空氣和氧氣中燃燒現象的比較

反應物	發(fā)生反應的條件	反應現象		生成物
		在空氣中	在氧氣中
木炭跟氧氣	點燃	持續(xù)紅熱，無煙、無焰。	劇烈燃燒，發(fā)出白光，放出熱量，生成一種無色氣體。	二氧化碳（能使澄清石灰水變白色渾濁）
碳黃跟氧氣	點燃	持續(xù)燃燒放熱，有隱約可見的淡藍色火焰，無煙。	發(fā)出明亮的藍紫色火焰，放出熱量，生成一種無色有刺激性氣味的氣體。	二氧化硫
紅磷跟氧氣	點燃	黃白色火焰，伴隨放熱和大量白煙。	發(fā)出耀眼的白光，放出熱量，生成大量白煙，白煙易溶于水。	五氧化二磷
鐵跟氧氣	點燃	灼成紅熱，離火后變冷。	用木條引燃后，能持續(xù)劇烈燃燒，火星四射，放出熱量，將鐵絲熔成小球，生成黑色固體。	四氧化三鐵
蠟燭（主要是石蠟跟氧氣）	點燃	黃白色光亮火焰，火焰分層，放出熱量，稍有黑煙。	火焰十分明亮，分層，放出熱量，瓶壁有霧珠，還有無色氣體生成，能使石灰水變白色渾濁。	水和二氧化碳

　　對比表列碳、硫、磷、鐵跟氧氣起反應的情況，可以找出它們之間的共同點，例如：

　　（1）未點燃的物質放在純氧氣中，一般并不發(fā)生燃燒現象；

（2）物質在燃燒時有的有火焰、有的無火焰、有的冒煙、有的不冒煙，煙和焰色卻各有不同；

　　（3）在空氣中原來不能燃燒（或不能持續(xù)燃燒）的物質，在純氧氣中卻能燃燒起來，且燃燒得十分劇烈；

　�。�4）前四個實驗都是某物質跟氧氣相互起化學反應，產生了一種新物質。

　　以上的綜合、歸納不僅能為以后學習燃燒與滅火儲備感性材料，而且便于從不同角度得出化合反應、氧化反應二個基本概念。

氧氣的實驗室制法

　　教材分析

　　教材安排了三個演示實驗，借以說明氯酸鉀分解產生氧氣，而二氧化錳加熱不能產生氧氣，但二氧化錳可以加快氯酸鉀分解產生氧氣的速率，從面引出了催化劑和催化作用的概念。學生通過對一系列實驗的仔細觀察和深入思考，能夠初步理解兩個概念即可。在初中教學中，對催化的原理不必做深入的講解。

　　在實驗室制氧氣的方法中，教材重點介紹了加熱氯酸鉀的方法，因為氯酸鉀的分解反應比較簡單，并且通過這種方法的講解，可以使學生認識催化劑和催化作用這兩個重要化學概念。但是，加熱氯酸鉀的方法實驗操作難以掌握，如混入易燃雜質會引起爆炸，所以，在后面的學生實驗中，教材采用了高錳酸鉀分解制氧氣的方法。這個反應較平穩(wěn)，易于控制。

　　在空氣的工業(yè)制法中，教材從空氣的組成成分出發(fā)，由氮氣和氧氣的沸點不同，引出分離出液態(tài)氮，余下的為液態(tài)氧的方法。

　　教學建議

　　關于演示實驗的操作，做好實驗前的準備。如注意藥品的純度、研細顆粒時要研杵慢壓，不要研磨。

　　關于觀察演示實驗，要引導學生觀察氯酸鉀的物理性狀和加熱到什么程度才有氧氣放出，及放出氧氣的速率如何。觀察二氧化錳的物理性狀，加熱程度及是否有氧氣放出。引導學生注意觀察二氧化錳和氯酸鉀混合加熱時與前二者的不同，即能迅速放出氧氣。幫學生認識氯酸鉀在什么條件下放出氧氣，以理解催化作用是上好這節(jié)課的基礎。如果可能，可事先安排課外小組，做一個用一定量的二氧化錳加入氯酸鉀中以制取氧氣，并將二氧化錳從反應后的混合物中分離出來，對其質量加以測定的實驗。請小組代表配合這部分教學作匯報，證明二氧化錳在氯酸鉀制取氧氣的反應里，質和量都沒有變的事實，從而使學生形成催化劑與催化作用的概念。這樣做，一方面可以調動學生學習的積極性，另一方面可以使他們學會探討問題的科學方法。做演示實驗時，如果條件許可，也可讓學生多動手，以使他們觀察的更仔細。

　　關于氧氣制取的實驗，要講清以下問題：儀器如何連接、如何檢驗裝置氣密性、如何裝入固體藥品、試管口為何下傾、怎樣用酒精燈給藥品加熱、有排水法收集氧氣為何要先撤導管后移燈等。

　　關于催化，催化是個難度較大的課題，在此只能據實驗現象做簡單的介紹，使學生了解它的定義。也可據教學實際情況，介紹一些有關催化劑的應用，及一反應可以有多種物質做催化劑，可在具體的生產中選用效果最好的催化劑等。以此培養(yǎng)學生的創(chuàng)造力。

　　關于工業(yè)制法，通過講解討論，使學生弄清空氣液化和分離的基本原理，知道液體空氣的分離是屬物理變化。但在教學中不必將物理、化學知識劃出互不相關的界限。