第2章基础实验1 氧气的实验室制取与性质（第一课时） 教学设计---2025-2026学年九年级化学沪教版（2024）上册

本文围绕氧气的实验室制取与性质展开，聚焦氧气制取方法、实验装置及性质等核心知识。承接化学基础，为后续气体制取学习奠基。通过知识讲解、实验演示等环节，培养学生化学观念、科学思维、科学探究与实践及科学态度与责任等核心素养。 该设计亮点在于理论与实践结合，采用直观演示与小组实验教法。学生层面提升实践与思维能力，教师层面提供清晰授课路径，课堂效果上有效突破教学难点。

基础实验1 氧气的实验室制取与性质（第一课时） 教学目标 学生能够准确说出实验室制取氧气的两种主要方法（加热高锰酸钾、过氧化氢在二氧化锰催化下分解）的反应原理，正确书写相关的文字表达式 熟练掌握实验室制取氧气的实验装置（包括发生装置和收集装置）的选择依据，并能根据给定的实验药品正确组装实验装置。 精确描述氧气的物理性质（无色无味气体、不易溶于水、密度比空气略大）和化学性质（支持燃烧、能与许多物质发生氧化反应），并能通过实验现象进行验证。 重点难点 氧气制取实验的操作步骤，包括仪器的组装、药品的取用、加热的方法、气体的收集和验满等，确保学生能够熟练且正确地进行实验操作。 氧气的化学性质，通过实验让学生直观地感受氧气支持燃烧的特性，以及与木炭、铁丝、蜡烛等物质反应时的现象和本质。 课前预习任务 同学们，明天我们将开启 “氧气的实验室制取与性质” 的奇妙之旅。预习时，请大家仔细阅读教材中关于加热高锰酸钾、过氧化氢在二氧化锰催化下分解制取氧气的内容，了解这两种方法的反应原理、所需药品和仪器。思考为什么会选择这些药品和仪器？另外，提前熟悉氧气的物理和化学性质，尝试在生活中寻找氧气应用的实例，期待大家带着满满的疑问和思考走进课堂哦！ 教学内容 备注 （一）课程导入 教师：同学们，在正式开始今天的课程前，老师先给大家播放一段精彩的视频。（播放潜水员水下作业、登山运动员攀登高峰时携带氧气瓶的视频） 大家仔细观察，他们为什么都要携带氧气瓶呢？氧气在我们的生活和生产中到底有着哪些至关重要的作用？而这些维持生命、助力生产的氧气又是怎样制取出来的呢？带着这些问题，让我们一起走进今天的化学课堂 —— 氧气的实验室制取与性质。学生：认真观看视频，被视频中的场景吸引，积极思考老师提出的问题，部分同学开始小声讨论。 （二）知识讲解 教师：现在，我们先来探究实验室制取氧气的方法。在实验室里，常用两种方法制取氧气。第一种是加热高锰酸钾，高锰酸钾受热会分解，生成锰酸钾、二氧化锰和氧气。大家注意看，这个反应中，高锰酸钾是反应物，在加热的条件下，分解产生了后面三种物质。第二种方法是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解，过氧化氢会分解成水和氧气。这里的二氧化锰很特殊，它能加快过氧化氢的分解速率，但自身的质量和化学性质在反应前后都不会改变，我们把它叫做催化剂，这种作用就是催化作用。 接下来，我们看看制取氧气的实验装置。（展示实验室制取氧气的发生装置和收集装置模型）对于加热高锰酸钾制取氧气，因为是固体加热反应，所以采用固固加热型发生装置。而用过氧化氢分解制取氧气，是固体和液体不加热的反应，就采用固液不加热型发生装置。再看收集装置，由于氧气不易溶于水，我们可以用排水法收集；又因为氧气密度比空气大，还能用向上排空气法收集。 学生：认真聆听老师讲解，观察黑板上的文字表达式和实验装置模型，对于不理解的地方，如催化剂的概念，举手提问。 教师：（耐心解答学生疑问）催化剂就像是一个 “加速小助手”，它能让过氧化氢分解得更快，但它自己在反应结束后，还是原来的样子，质量和化学性质都没有变化。就好比我们跑步时，有个人在旁边鼓励你，让你跑得更快，但这个人本身并没有和你一起跑，也没有因为鼓励你而发生改变。这样说，大家能理解了吗？ （三）实验演示 教师：下面，老师将为大家演示加热高锰酸钾制取氧气的实验。（拿出实验仪器和药品，开始组装实验装置）同学们注意看，首先要检查装置的气密性。（将导管一端放入水中，用手紧握试管外壁）大家看到了吗，导管口有气泡冒出，松开手后，导管内形成一段稳定的水柱，这就说明装置气密性良好。接下来，用药匙将高锰酸钾小心地装入试管里，在试管口放一团棉花，这是为了防止高锰酸钾粉末进入导管。然后，将试管口略向下倾斜，固定在铁架台上，为什么要略向下倾斜呢？这是因为加热时，药品中的水分会变成水蒸气，在试管口冷凝成水滴，如果试管口向上，水滴就会倒流回热的试管底部，导致试管炸裂。 现在，点燃酒精灯开始加热，先让试管均匀受热，然后集中于试管底部加热。大家观察，导管口开始有气泡冒出，不过刚开始冒出的气泡不是氧气，而是试管里面的空气，所以不要立即收集。当看到导管口有气泡连续均匀冒出时，就可以开始收集气体了。（用排水法收集氧气，将集气瓶装满水倒放在水槽中，将导管伸入集气瓶口）看，集气瓶中逐渐充满了氧气，当有较大气泡从集气瓶口冒出时，说明氧气已经收集满了。这时，用玻璃片盖住集气瓶，正放在桌面上。 学生：全神贯注地观察老师的每一个实验操作步骤，对于一些关键操作，如检查气密性、放棉花、试管口倾斜角度等，认真记录在笔记本上。 教师：接下来，我们再看看氧气的性质实验。先看木炭在氧气中燃烧，用坩埚钳夹取一小块木炭，在酒精灯上加热至发红，然后缓慢伸入盛有氧气的集气瓶中。（进行实验操作）大家仔细观察，木炭在氧气中剧烈燃烧，发出白光，放出热量。燃烧结束后，向集气瓶中倒入少量澄清石灰水，振荡，大家发现了什么？ 学生：石灰水变浑浊了。 教师：非常好，这说明木炭在氧气中燃烧生成了二氧化碳。再看铁丝在氧气中燃烧，将铁丝绕成螺旋状，下端系一根火柴，点燃火柴，待火柴快燃尽时，缓慢伸入盛有氧气的集气瓶中。（提醒学生）大家注意观察铁丝在氧气中的燃烧现象，同时要注意，我们在集气瓶底部铺了一层细沙，这是为什么呢？ 学生：思考并回答，是为了防止高温熔融物溅落炸裂瓶底。 教师：没错，大家观察得很仔细。看，铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体。这黑色固体就是四氧化三铁。通过这两个实验，我们能更直观地感受到氧气支持燃烧的化学性质。 （四）学生实验 教师：现在，请同学们分成小组，开始进行氧气的制取和性质实验。在实验前，老师再次强调一下实验操作的注意事项和安全要求。一定要正确使用酒精灯，不要用燃着的酒精灯去点燃另一盏酒精灯，熄灭时要用灯帽盖灭。在加热过程中，要注意试管口的方向，防止试管炸裂。取用药品时，要按照规定的量取用，不要浪费药品。在进行铁丝燃烧实验时，一定要在集气瓶底部铺细沙或加少量水。每个小组的成员要明确分工，相互配合。现在开始实验吧，老师会在教室里巡视，为大家提供帮助。 学生：迅速分成小组，按照老师讲解的步骤和要求，开始认真进行实验操作。有的同学负责组装仪器，有的同学负责取用药品，有的同学负责加热，大家有条不紊地进行着实验，仔细观察实验现象，并及时记录在实验报告上。在实验过程中，遇到问题及时向老师请教。 （五）课堂小结 教师：好啦，同学们，实验都完成得差不多了。现在，我们一起来回顾一下今天所学的主要内容。首先，我们学习了实验室制取氧气的两种方法，加热高锰酸钾和过氧化氢在二氧化锰催化下分解，大家还记得它们的反应原理和文字表达式吗？（随机提问学生回答） 学生：（准确回答出反应原理和文字表达式） 教师：非常好。接着，我们了解了制取氧气的实验装置，根据反应物状态和反应条件选择合适的发生装置，根据氧气的性质选择收集装置。在实验操作过程中，有很多注意事项，如检查气密性、试管口的处理、加热的方法、气体的收集时机等，这些都关系到实验的成败和安全。最后，我们通过实验探究了氧气的化学性质，氧气能支持燃烧，与木炭、铁丝等物质反应时会产生不同的现象。大家在实验中都观察得很仔细，也很好地完成了实验操作。希望大家在课后继续思考与氧气相关的问题，保持对化学实验的热情和探索精神。 （六）布置作业 教师：课后，请大家完成实验报告的剩余部分，详细总结实验过程中的收获和体会，分析实验中出现的问题及原因。另外，查阅资料，了解工业上制取氧气的方法，对比实验室制取氧气的方法，看看它们有什么不同。下节课我们一起分享交流。 选择题：实验室用加热高锰酸钾制取氧气时，试管口应略向下倾斜，其目的是（ ） A. 便于气体排出 B. 防止冷凝水倒流炸裂试管 C. 便于加热 D. 防止高锰酸钾粉末进入导管 答案：B 解析：加热高锰酸钾时，药品中的水分会变成水蒸气，在试管口冷凝成水滴，若试管口向上，水滴倒流回热的试管底部会导致试管炸裂，所以试管口略向下倾斜是为了防止冷凝水倒流炸裂试管，B 选项正确。A 选项，试管口略向下倾斜与便于气体排出无关；C 选项，不是为了便于加热；D 选项，在试管口放棉花是防止高锰酸钾粉末进入导管，而不是试管口略向下倾斜的目的。 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：在过氧化氢分解反应中，二氧化锰能加快反应速率，自身质量和化学性质不变，起催化作用。文字表达式按照反应物、反应条件、生成物的顺序书写。 选择题：下列关于氧气性质的描述，错误的是（ ） A. 氧气是一种无色无味的气体 B. 氧气易溶于水 C. 氧气能支持燃烧 D. 氧气的密度比空气略大 答案：B 解析：氧气是无色无味气体，不易溶于水，能支持燃烧，密度比空气略大，B 选项中说氧气易溶于水错误，符合题意。A、C、D 选项描述均正确。 简答题：如何检验一瓶气体是否为氧气？ 答案：将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，则该气体为氧气。 解析：这是利用氧气能支持燃烧的化学性质，带火星的木条在氧气中能重新燃烧，从而检验出氧气。 选择题：用排水法收集氧气时，当出现下列哪种现象时可以开始收集（ ） A. 导管口有气泡冒出时 B. 导管口有气泡连续均匀冒出时 C. 有较大气泡从集气瓶口冒出时 D. 以上都可以 答案：B 解析：刚开始导管口冒出的气泡是试管内的空气，不能立即收集，当导管口有气泡连续均匀冒出时，说明排出的是纯净的氧气，可以开始收集，B 选项正确。A 选项，刚开始的气泡不纯；C 选项，有较大气泡从集气瓶口冒出时，说明氧气已收集满。 ( 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 $$