2.2 性质活泼的氧气（第二课时）教学设计---2025-2026学年九年级化学沪教版（2024）上册

本文围绕“性质活泼的氧气（第二课时）”展开，聚焦氧气的实验室及工业制取。承接氧气性质学习，为后续化学实验及工业应用奠基。通过实验探究、对比分析等环节，渗透化学观念、科学思维、科学探究与实践、科学态度与责任等核心素养。 本设计创新点在于以问题驱动引导学生思考，采用实验法、讨论法等特色教法。从学生层面提升探究与创新能力，为教师提供清晰授课路径，有效突破教学难点，增强课堂互动性。

性质活泼的氧气（第二课时） 教学目标 宏观辨识与微观探析：从宏观上认识氧气的实验室制取方法、现象及工业制法原理，从微观角度理解化学反应中分子的变化，建立宏观与微观的联系。例如在讲解过氧化氢分解制取氧气时，结合微观示意图，让学生理解过氧化氢分子在二氧化锰催化下如何分解为水分子和氧分子。 变化观念与平衡思想：认识到化学反应有新物质生成，且在一定条件下可控制反应进行。像实验室制取氧气，不同的反应物和反应条件会影响反应速率和产物。通过对比过氧化氢分解、氯酸钾分解和高锰酸钾分解制取氧气的反应，让学生体会反应条件对化学反应的影响。 证据推理与模型认知：通过实验现象和数据，推理得出氧气的性质和制取方法，构建相关知识模型。如根据带火星木条在氧气中复燃的现象，推理氧气具有助燃性。在讲解氧气的实验室制取时，引导学生根据氧气的性质（不易溶于水、密度比空气略大）推理出合适的收集方法。 科学探究与创新意识：通过实验探究氧气的制取，培养学生的科学探究能力和创新精神，鼓励学生对实验装置进行改进创新。比如组织学生分组探究不同催化剂对过氧化氢分解速率的影响，让学生自己设计实验方案、选择实验仪器并进行实验操作。 重点难点 掌握氧气的实验室制取方法，包括反应原理、实验装置、操作步骤以及注意事项。例如详细讲解过氧化氢在二氧化锰催化下分解的反应原理，展示固液不加热型发生装置的搭建和使用，强调实验步骤中的 “查、装、定、点、收、移、熄” 以及各步骤的注意事项。 理解催化剂和催化作用的概念，能通过实验判断物质是否为催化剂。通过过氧化氢分解实验，对比有二氧化锰和无二氧化锰时的反应现象，分析二氧化锰在反应前后质量和化学性质不变但能改变反应速率，从而引出催化剂和催化作用的概念。 了解氧气的工业制法原理和大致流程。介绍工业上利用分离液态空气法制取氧气，依据氮气和氧气沸点不同，先将空气液化，再控制温度蒸发分离出氧气。 课前预习任务 阅读课本中氧气实验室制取和工业制取的相关内容，思考实验室制取氧气用到了哪些药品，工业制取氧气的原理是什么。 查阅资料，了解生活中还有哪些场景会用到氧气，以及这些场景利用了氧气的什么性质。 尝试画出实验室用过氧化氢分解制取氧气的实验装置图，标注出各仪器名称。 教学内容 备注 （一）课程导入 师：同学们，上节课我们学习了氧气的性质，知道氧气在我们生活中无处不在，那大家想想，潜水员潜水时、医院抢救病人时用到的氧气是怎么来的呢？ 生 1：可能是工厂生产的。 生 2：也许从空气中提取的。 师：大家想法都很有道理。这节课我们就来深入探究氧气是如何制取的，首先来看看实验室中是怎样制取氧气的。 （二）氧气的实验室制取 反应原理讲解 师：实验室制取氧气有多种方法，我们先来学习过氧化氢分解制取氧气。（展示过氧化氢溶液和二氧化锰）大家看，过氧化氢溶液在常温下会缓慢分解产生氧气，但速度很慢。（取少量过氧化氢溶液于试管，用带火星木条检验，木条不复燃）当我们加入一种神奇的物质 —— 二氧化锰后，会有什么变化呢？（向刚才试管中加入少量二氧化锰，迅速将带火星木条放在试管口，木条复燃） 生：木条复燃了，说明产生了大量氧气！ 师：非常好。在这个反应中，过氧化氢在二氧化锰的作用下分解生成水和氧气,这里的二氧化锰我们称之为催化剂，它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反应前后都没有发生变化。 实验装置介绍 师：（展示固液不加热型发生装置）这就是我们用过氧化氢分解制取氧气的发生装置，它由锥形瓶、长颈漏斗、双孔橡皮塞、导管等组成。锥形瓶用于盛放过氧化氢溶液和二氧化锰，长颈漏斗用于添加过氧化氢溶液。大家思考一下，为什么不能用普通漏斗代替长颈漏斗呢？ 生：普通漏斗没有液封作用，会使气体从漏斗逸出。 师：回答正确。那收集氧气我们可以用什么方法呢？ 生 1：排水法，因为氧气不易溶于水。 生 2：向上排空气法，因为氧气密度比空气略大。 师：非常好，这就是收集装置（展示排水法和向上排空气法收集装置）。排水法收集时，集气瓶要装满水，导管放在集气瓶口；向上排空气法收集时，导管要伸到集气瓶底部。 实验步骤及注意事项 师：下面我们来学习实验步骤。可以简单记为 “查、装、定、加、收、移、熄”。查，就是检查装置气密性。（演示检查气密性方法：将导管一端放入水中，用手紧握锥形瓶外壁，若导管口有气泡冒出，松开手后导管内形成一段水柱，说明气密性良好）装，是装入药品，先加固体二氧化锰，后从长颈漏斗加过氧化氢溶液。定，固定装置。加，加入过氧化氢溶液。收，收集气体。移，实验结束后，先将导管移出水面。熄，最后熄灭酒精灯。大家思考一下，如果先熄灭酒精灯，后移导管，会有什么后果？ 生：水会倒吸进入试管，使试管炸裂。 师：非常正确，所以实验操作一定要规范，注意安全。下面我们分组进行实验，大家要仔细观察实验现象，记录实验过程。 （三）小组实验 学生分组进行过氧化氢分解制取氧气的实验，教师巡视指导，及时纠正学生不规范操作，解答学生疑问。实验结束后，各小组汇报实验现象和实验结果。 （四）氧气的工业制法 师：实验室制取氧气量较少，那工业上大量的氧气是怎么制取的呢？工业上采用分离液态空气法。首先将空气除尘净化，除去二氧化碳和水蒸气，然后在低温条件下加压，使空气液化。由于液态氮的沸点比液态氧的沸点低，通过控制温度蒸发，将沸点较低的液态氮先蒸发出来，余下的主要就是液态氧了。这个过程是物理变化还是化学变化呢？ 生：物理变化，因为没有新物质生成。 师：对，整个过程只是利用了氮气和氧气沸点不同进行分离。大家想想，这种方法有什么优点和缺点呢？ 生 1：优点是原料来源广泛，成本低。 生 2：缺点是设备要求高，需要低温高压条件。 师：大家分析得很到位。工业上制取氧气还有其他方法，课后大家可以查阅资料了解一下。 （五）课堂总结 师：这节课我们学习了氧气的实验室制取和工业制取。实验室用过氧化氢分解制取氧气，反应原理是过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气，实验装置分为发生装置和收集装置，操作步骤要牢记 “查、装、定、加、收、移、熄”。工业上采用分离液态空气法制取氧气，利用氮气和氧气沸点不同，是物理变化。大家对这些内容都掌握了吗？ 生：掌握了！ 师：好，课后大家完成课本上相关练习题，巩固所学知识。 选择题：实验室用过氧化氢溶液制取氧气时，不需要用到的仪器是（ ） A. 酒精灯 B. 长颈漏斗 C. 锥形瓶 D. 导管 答案：A 解析：过氧化氢溶液在二氧化锰催化下分解制取氧气，该反应不需要加热，所以不用酒精灯。 填空题：工业上制取氧气的方法是__________，利用的原理是____________________。 答案：分离液态空气法；氮气和氧气沸点不同 解析：工业制取氧气是先将空气液化，再利用氮气和氧气沸点差异进行分离。 简答题：在过氧化氢分解制取氧气的实验中，二氧化锰的作用是什么？如何验证二氧化锰在反应前后质量和化学性质不变？ 答案：二氧化锰是催化剂，起催化作用，能加快过氧化氢分解速率。验证质量不变：实验前准确称量二氧化锰质量，实验结束后，将二氧化锰过滤、洗涤、干燥，再次称量，比较两次质量是否相同。验证化学性质不变：将反应后的二氧化锰再次加入过氧化氢溶液中，观察是否仍能加快过氧化氢分解产生氧气。 解析：根据催化剂定义和性质，通过实验操作验证质量和化学性质不变。 选择题：下列关于催化剂的说法正确的是（ ） A. 催化剂只能加快反应速率 B. 催化剂在反应前后性质不变 C. 没有催化剂反应不能发生 D. 同一个反应可以有不同的催化剂 答案：D 解析：催化剂能改变化学反应速率，可加快也可减慢，A 错误；催化剂在反应前后化学性质不变，物理性质可能改变，B 错误；没有催化剂反应也可能发生，只是反应速率可能不同，C 错误；同一个反应可以有不同的催化剂，如过氧化氢分解可用二氧化锰、硫酸铜溶液等作催化剂，D 正确。 填空题：用向上排空气法收集氧气时，检验氧气是否收集满的方法是____________________。 答案：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则氧气已收集满 解析：利用氧气助燃性，通过带火星木条在瓶口是否复燃判断是否收集满。 ( 第 1 页 共 1 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$