2.3 氧气的制备（第一课时） 教学设计---2025-2026学年九年级化学沪教版（2024）上册

本文围绕“氧气的制备（第一课时）”展开，聚焦实验室制取氧气的反应原理、实验装置等核心知识。承接化学基础，为后续化学实验学习奠基。通过实验操作、分析讨论等环节，渗透化学观念、科学思维等核心素养。 该设计创新点在于以问题驱动引导学生思考。特色教法有演示法、小组讨论法。其优势在于，学生层面提升实践与创新能力，教师层面提供清晰授课思路，课堂效果上有效突破重难点。

氧气的制备（第一课时） 教学目标 通过亲自动手操作氧气制备实验，学会选择合适的实验装置，掌握实验操作技能，如仪器的连接、气密性检查、药品的取用等。在实验过程中，能够敏锐地观察实验现象，准确记录并分析数据，学会从实验中发现问题、提出假设，并通过进一步的实验探究来验证假设，培养实践能力和创新精神。 理解实验室制取氧气的反应原理，从化学反应的本质角度思考物质的转化过程，建立 “通过含氧化合物分解获得氧气” 的化学观念。学会对不同的制氧方法进行比较和归纳，分析其优缺点，形成依据反应原理选择实验装置和实验条件的科学思维方法。能够运用化学符号（如化学式、化学方程式）准确地表示化学反应，培养抽象思维和符号表征能力。 在实验操作中，养成严谨认真、实事求是的科学态度，严格遵守实验操作规程，注意实验安全。认识到氧气制备在医疗、工业、航天等领域的重要应用价值，体会化学科学对人类社会发展的贡献，增强对化学学科的认同感和责任感。同时，关注实验过程中的环境保护问题，培养绿色化学意识。 重点难点 实验室制取氧气的两种主要方法（加热高锰酸钾、分解过氧化氢）的反应原理，能够正确书写对应的文字表达式和化学方程式。 掌握这两种制氧方法所涉及的实验装置，包括发生装置（固体加热型、固液不加热型）和收集装置（排水法、向上排空气法）的选择依据和组装方法。 明确氧气的检验和验满方法，能够准确操作并判断结果。 理解分解反应的概念，能够从反应特征上区分分解反应与化合反应。 课前预习任务 阅读教材中关于氧气制备的内容，思考以下问题： 生活中哪些地方会用到氧气？人们是如何获取氧气的？ 实验室制取氧气可能用到哪些药品和仪器？尝试画出简单的实验装置草图。 回顾之前学过的化学反应，想想什么样的反应可能用于制取氧气？ 把疑惑点记录下来，课堂上与老师和同学探讨。 教学内容 备注 教师：同学们，在开始今天的课程之前，老师先问大家一个问题。在我们的日常生活中，有哪些场景能让你真切地感受到氧气的存在和重要性呢？比如说，我们在运动后会大口喘气，这是为什么呀？ 学生 1：运动后喘气是因为身体需要更多氧气，氧气能让我们呼吸，没有氧气人就没法活。 学生 2：医院里给病人输氧，说明病人更需要氧气维持生命。 教师：非常好，同学们的生活观察很仔细。那大家知道这么重要的氧气，在实验室里是怎么制取出来的吗？今天我们就一起走进氧气制备的奇妙世界。首先，我们来了解一下实验室制取氧气的第一种方法 —— 加热高锰酸钾制取氧气。请大家看老师手中的高锰酸钾，它是一种紫黑色的固体。老师现在把它装入试管中，大家注意观察药品的状态。 （教师展示高锰酸钾药品，并将其小心装入试管） 教师：同学们，我们选择加热高锰酸钾来制取氧气，那这个反应是怎么发生的呢？其实，高锰酸钾在加热的条件下会发生分解反应，生成锰酸钾、二氧化锰和氧气。大家看黑板，老师把这个反应的文字表达式写出来。 教师：接下来，我们要根据这个反应原理来选择合适的实验装置。同学们想一想，反应物是固体，反应又需要加热，我们应该选择什么样的发生装置呢？老师给大家一点提示，看看我们之前学过的实验装置图。 学生 3：应该用那种下面有酒精灯加热，试管口略向下倾斜的装置。 教师：完全正确！这位同学对之前的知识掌握得很牢固。因为固体加热时可能会产生冷凝水，如果试管口不略向下倾斜，冷凝水倒流回热的试管底部，就容易使试管炸裂。那我们再想想，氧气要怎么收集呢？大家回忆一下氧气的性质。 学生 4：氧气不易溶于水，可以用排水法收集。 学生 5：氧气密度比空气大，也能用向上排空气法收集。 教师：非常棒！同学们对氧气性质的应用很到位。那现在老师来组装一下这个实验装置，大家仔细看每一个步骤。 （教师开始组装实验装置，边组装边讲解） 教师：首先，我们把装有高锰酸钾的试管固定在铁架台上，注意试管口要略向下倾斜，铁夹要夹在试管的中上部。然后，将带导管的橡皮塞塞紧试管口。接着，把酒精灯放在合适的位置，调整好高度。现在，我们来检查一下装置的气密性。大家看，老师把导管的一端放入水中，然后用手紧握试管外壁，如果看到水中的导管口有气泡冒出，说明装置气密性良好。 （教师演示检查气密性的操作） 教师：气密性检查没问题后，我们就可以开始加热了。在加热的时候，要先给试管均匀预热，然后再集中加热药品部位。为什么要先预热呢？ 学生 6：防止试管受热不均炸裂。 教师：对啦，大家一定要记住这个要点。那什么时候开始收集氧气呢？大家注意观察导管口的气泡。 学生 7：等气泡连续均匀冒出的时候开始收集。 教师：没错，因为刚开始冒出的气泡是试管内的空气，不是纯净的氧气。现在老师开始收集氧气，大家仔细观察集气瓶内的现象。 （教师开始收集氧气，集气瓶内的水逐渐被排出） 教师：看，集气瓶里的水快排完了，说明氧气快收集满了。那怎么验满呢？如果用排水法收集，当看到集气瓶口有大气泡冒出时，就说明氧气已经收集满了。如果用向上排空气法收集，我们把带火星的木条放在集气瓶口，如果木条复燃，就证明氧气已满。 教师：现在我们已经成功制取并收集了一瓶氧气。那接下来，我们再来学习另一种制取氧气的方法 —— 分解过氧化氢溶液制取氧气。大家看，这是过氧化氢溶液，它是一种无色的液体。老师把它倒入锥形瓶中，然后再加入少量的二氧化锰粉末，大家注意观察现象。 （教师进行实验操作，过氧化氢溶液中迅速产生大量气泡） 学生们：哇，好多气泡！ 教师：同学们观察得很仔细。那这里的二氧化锰起到了什么作用呢？其实，二氧化锰是这个反应的催化剂。在化学反应里，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的物质，就叫做催化剂。就像这个反应，没有二氧化锰，过氧化氢也能分解产生氧气，但是速度很慢，加入二氧化锰后，反应速度就大大加快了。大家能理解吗？ 学生们：能理解。 教师：那我们来分析一下这个反应的原理。过氧化氢在二氧化锰的催化作用下，分解生成水和氧气。老师把这个反应的文字表达式写在黑板上 教师：对于这个反应，我们又该选择什么样的实验装置呢？反应物是固体和液体，反应不需要加热，大家想一想。 学生 8：用锥形瓶和长颈漏斗的那种装置，液体从长颈漏斗加入。 教师：非常好。这种固液不加热型的发生装置很适合这个反应。同样，收集装置还是可以选择排水法或者向上排空气法。现在老师来简单组装一下这个装置，大家看看和刚才加热高锰酸钾的装置有什么不同。 （教师组装分解过氧化氢溶液制取氧气的装置） 教师：大家看，这个装置没有酒精灯，因为不需要加热。而且用长颈漏斗添加过氧化氢溶液时，要注意长颈漏斗的下端要伸到液面以下，为什么呢？ 学生 9：防止生成的气体从长颈漏斗逸出。 教师：完全正确。那现在我们已经学习了两种实验室制取氧气的方法，大家对比一下这两种方法，它们有什么相同点和不同点呢？我们分组讨论一下。 （学生们分组讨论，教师巡视并参与部分小组讨论） 小组 1 代表：相同点是都能制取氧气，不同点是药品不一样，反应条件也不一样，一个要加热，一个不用加热。 教师：总结得很到位。还有其他小组有补充吗？ 小组 2 代表：实验装置也不一样，加热高锰酸钾用的是固体加热型装置，分解过氧化氢用的是固液不加热型装置。 教师：非常好。通过对比，大家对这两种制氧方法的理解会更深刻。那接下来，我们再深入探讨一下分解反应。大家看这两个制取氧气的反应，它们都有一个共同的特点，就是由一种物质生成了两种或两种以上的其他物质。像这样由一种物质反应生成两种或两种以上其他物质的反应，就叫做分解反应。大家能再举一些生活中或者学过的分解反应的例子吗？ 学生 10：水电解生成氢气和氧气，这个是分解反应。 教师：非常好，看来同学们已经掌握了分解反应的概念。那我们来回顾一下今天所学的重点内容。我们学习了实验室制取氧气的两种方法，加热高锰酸钾和分解过氧化氢溶液，了解了它们的反应原理、实验装置、收集方法、检验和验满方法，还学习了催化剂的概念和分解反应的定义。大家都记住了吗？ 学生们：记住了！ 教师：好，那我们来做几道练习题巩固一下今天的知识。 选择题：实验室用加热高锰酸钾制取氧气，不需要用到的仪器是（ ） A. 酒精灯 B. 长颈漏斗 C. 试管 D. 集气瓶 答案：B 解析：加热高锰酸钾制取氧气，发生装置用到酒精灯、试管，收集装置用到集气瓶，而长颈漏斗用于固液不加热型装置，该反应是固体加热型，不需要长颈漏斗。 填空题：在过氧化氢分解制取氧气的实验中，二氧化锰起______作用，该反应的文字表达式为______。 解析：二氧化锰是过氧化氢分解反应的催化剂，起催化作用，文字表达式按反应物、反应条件、生成物的顺序书写。 简答题：实验室用排水法收集氧气时，为什么要等气泡连续均匀冒出时才开始收集？ 答案：因为刚开始冒出的气泡是试管内的空气，如果此时收集，得到的氧气不纯，等气泡连续均匀冒出时，说明排出的是纯净的氧气，此时收集可得到较纯净的氧气。 解析：考查对排水法收集氧气时机选择原因的理解，要明确开始气泡成分及对收集氧气纯度的影响。 填空题：用向上排空气法收集氧气时，验满的方法是将______放在______，若______，则氧气已收集满。 答案：带火星的木条；集气瓶口；木条复燃 解析：这是向上排空气法收集氧气验满的规范操作和判断依据，需准确记忆。 ( 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 $$