课题3  制取氧气

第2课时 催化剂和分解反应

教学目标：

一、知识目标

1. 明确催化剂的定义、特点和作用，能判断某种物质是否为反应的催化剂。

2. 认识分解反应，掌握其定义、表达式和特点，学会辨别分解反应。

3. 体会实验探究的一般思路，包括明确探究目的、设计实验方案、实施实验、获取证据、分析推理和形成结论。

   二、素养目标

4. 宏观辨识与微观探析：通过实验现象宏观认识催化剂对反应速率的影响，从微观角度理解反应实质。

5. 证据推理与模型认知：通过实验探究，建立催化剂和分解反应的概念模型，能基于实验证据进行分析推理。

6. 科学探究与创新意识：经历过氧化氢分解制取氧气中二氧化锰作用的探究过程，培养实验设计和操作能力，体会科学探究的重要性。

   教学重难点;

   一、教学重点

   重点：催化剂的概念和特点、分解反应的概念和判断。

   二、教学难点

   难点：催化剂概念的理解和实验探究思路的形成。

   教学过程：

教学环节一 课堂导入

【播放“大象牙膏实验”视频】同学们，今天老师先给大家播放一段超有趣的实验视频。大家请看大屏幕，这个像牙膏一样大量涌出的实验就是“大象牙膏实验”。大家仔细观察，是不是在加入某些物质后，反应变得特别剧烈，大量的泡沫快速产生，感觉就像变魔术一样神奇！

【引导学生思考】看完这个精彩的视频，大家想一想，为什么加入了那些物质后，反应会变得这么快呢？在我们的生活中，还有没有类似能让反应加速的例子呢？（给学生一些思考和发言时间，鼓励学生积极分享，如可能会提到洗衣服时加入加酶洗衣粉能够快速去油污等）

【引出本节课主题】大家说得都很有想法。像实验中能让反应加速的物质，以及生活中加酶洗衣粉里的酶，它们都有着特殊的作用。在化学里，这类物质有一个专门的名称，而且它们背后还藏着很多有趣的知识。同时，在我们制取氧气的反应中，也和这类物质以及一种特殊的反应类型有关。那究竟什么是这类神奇的物质，这种特殊的反应类型又是什么样的呢？让我们一起走进今天的课堂，揭开它们的神秘面纱。

教学环节二 催化剂及催化作用

活动一 探究二氧化锰在过氧化氢制氧气中的作用

【引入】同学们，我们先来看一个“大象牙膏实验”的视频，通过这个视频，我们能直观理解催化剂能够加速化学反应。大家想一想，在生活中还有没有这样的例子呢？比如洗衣服时加入加酶洗衣粉能够快速去油污。接下来，我们就一起探究二氧化锰在过氧化氢制氧气中的作用。

【问题】我们设计了三个实验来探究二氧化锰在过氧化氢制氧气中的作用，下面请同学们仔细观察实验现象并分析原因。

【观看实验视频或进行演示实验】

1. 实验一：在试管中加入 (5mL3%) 过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管。观察到带火星的木条不复燃。思考得出常温下过氧化氢溶液分解很慢，放出的氧气少，不足以使带火星的木条复燃。

2. 实验二：向上述试管中加入少量二氧化锰，把带火星的木条伸入试管。观察到加入二氧化锰后，带火星的木条复燃。思考得出二氧化锰加速了过氧化氢溶液的分解，放出的氧气能使带火星的木条复燃。

3. 实验三：待上述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，待试管中又没有现象发生时，再重复上述操作。观察到重新加入过氧化氢溶液，带火星的木条复燃。思考得出氧气是过氧化氢产生的，二氧化锰只起加快产生氧气的作用。

   【学生活动】完成表格内容

【讲解】评价学生的分析，总结得出二氧化锰能加快过氧化氢制氧气的速率，二氧化锰本身未见变化。

活动二 催化剂及催化作用的概念

【问题】通过刚才的实验，我们知道了二氧化锰能加快过氧化氢制氧气的速率。那么二氧化锰在这个反应中到底扮演了一个什么角色呢？

【学生思考】思考并回答二氧化锰在过氧化氢制取氧气的反应中做催化剂。

【问题】二氧化锰对任何反应都有这样的效果吗？有没有其他物质对这个反应也有这样的效果？

【学生思考】思考后回答二氧化锰并非所有反应的催化剂，在一些反应中也可做反应物或生成物；硫酸铜溶液也可以作为过氧化氢制取氧气的催化剂。

【讲解】给出催化剂的定义：在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身质量和化学性质在化学反应前后都没有发生变化的物质。强调催化剂的特点“一变两不变”，“一变”指能改变其他物质的反应速率（可以是加快、也可以是减慢），“两不变”指自身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化，且不能增大或减少生成物的质量。催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。

【问题】判断某种物质是不是反应的催化剂，需要从哪些方面来设计实验进行探究呢？

【学生思考】思考并回答需要探究该物质是否能改变化学反应速率、探究该物质的质量在化学反应中是否发生改变、探究该物质的化学性质在化学反应中是否发生改变。

活动三 催化剂的发现

【讲解】观看视频《催化剂的发现》了解催化剂的发现。

活动四 实验探究的一般思路

【讲解】在“探究——过氧化氢分解制取氧气的反应中二氧化锰的作用”中，我们根据探究目的设计了三个对比实验方案；观察和记录实验中带有火星的木条是否复燃等实验现象，收集证据；通过基于证据的分析推理，最后形成了催化剂的概念。然后总结实验探究的一般思路：明确探究目的、设计实验方案、实施实验、获取证据、分析推理、形成结论。

教学任务三 分解反应

活动一 分解反应的概念

【引入】我们学习了过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解制取氧气的反应，还有高锰酸钾加热分解制取氧气的反应。下面我们来分析这两个反应的特点。

【问题】写出高锰酸钾加热分解和过氧化氢分解的文字表达式，并观察反应物和生成物的种类有什么特点。

【学生活动】写出文字表达式：高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气，过氧化氢水+氧气。观察得出反应物都是一种，生成物是两种或两种以上。

【讲解】给出分解反应的定义：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应，叫做分解反应。强调其特点是“一变多”，表达式为 (A→B + C+)。

活动二 分解反应与化合反应的比较

【问题】我们之前学过化合反应，现在请同学们回顾化合反应的定义、表达式和特点，并与分解反应进行比较。

【学生活动】回顾化合反应的定义：由两种或两种以上其他物质生成另一种物质的反应；表达式：(A + B+→X)；特点：“多变一”。然后与分解反应进行比较，填写下表：

【讲解】评价学生的填写情况，强调分解反应和化合反应都是化学反应的基本类型，二者属于并列关系。

课堂小结：

板书设计：

课题3 制取氧气（第2课时）

一、催化剂及催化作用

1. 探究二氧化锰在过氧化氢制氧气中的作用

• 实验一：常温过氧化氢溶液分解慢

• 实验二：二氧化锰加速分解

• 实验三：二氧化锰只起加快作用

1. 催化剂及催化作用

• 定义：改变速率，质量和化学性质不变

• 特点：一变（改变速率）二不变

• 作用：催化作用

1. 实验探究思路

• 能否改变化学速率

• 质量是否改变

• 化学性质是否改变

二、分解反应

1. 定义：一变多

2. 表达式：A→B + C + …

3. 与化合反应比较

• 表达式

• 特点：一变多（分解） 多变一（化合）

• 关系：并列

教学反思：

在本节课的教学中，通过“大象牙膏实验”导入，成功吸引了学生的注意力，激发了他们的学习兴趣。在讲解催化剂及催化作用时，借助实验探究，让学生直观地感受二氧化锰对过氧化氢分解的影响，学生对催化剂的概念理解较为清晰。但在实验过程中，部分学生操作不够规范，需要加强指导。

在讲解分解反应时，通过与化合反应对比，学生能较好地区分两者。然而，在随堂演练中发现，部分学生对催化剂的特点和分解反应的判断仍存在混淆，后续需要加强针对性练习。总体而言，本节课基本达成教学目标，但在实验指导和知识巩固方面还有待加强。