第二单元课题3 制取氧气第一课时 教学设计-2025-2026学年九年级化学人教版（2024）上册

基于核心素养下“大单元”的课堂教学设计 ——以《课题3 制取氧气（第一课时）》为例 课例名称: 课题3 制取氧气（第一课时） 单元教学设计说明 本单元围绕 “制取氧气” 展开，是初中化学课程中的重要内容。氧气作为一种与日常生活和生产实践紧密相关的气体，其制取方法的学习不仅有助于学生深入理解化学反应原理，还能提升学生的实验操作技能和科学探究能力。通过本单元的学习，学生将从宏观和微观的角度认识氧气制取过程中的物质变化，培养化学学科核心素养。同时，本单元也是后续学习其他气体制取以及化学实验探究的基础，具有承上启下的重要作用。 课时教学内容分析（含教材分析） 本课题选自人教版（2024）化学九年级上册第二单元。氧气的制取是初中化学实验教学的重要组成部分，是学生在学习了氧气的性质和用途之后，对氧气进一步深入探究的关键内容。通过本课题的学习，学生将掌握实验室制取氧气的原理、方法和操作技能，为后续学习二氧化碳等其他气体的制取奠定坚实的理论和实践基础。同时，也有助于学生理解化学反应的本质，培养学生的实验探究能力和科学思维方法，在整个初中化学课程体系中具有举足轻重的地位。 课时学情分析 九年级的学生在之前的化学学习中，已经对化学实验的基本操作有了一定的了解，如药品的取用、仪器的连接与使用等。同时，学生也学习了氧气的性质和用途，知道氧气在生活中的重要性，对氧气有了初步的认识。这些知识储备为学生学习氧气的制取奠定了基础，使学生能够更好地理解和掌握本课题的内容。然而，对于化学反应的本质以及实验操作背后的原理，学生的理解还不够深入，需要在教学过程中进一步引导和强化。 课时教学目标（需体现学科核心素养的培养） （一）化学观念 认识氧气制取过程中涉及的物质变化，理解化学反应的本质，形成 “物质在一定条件下可以相互转化” 的观念。 了解实验室制取氧气的原理和方法，认识到化学方法可以用于制备我们需要的物质，体会化学在生产生活中的重要应用。 能够从微观角度分析氧气制取过程中的化学反应，理解分子、原子在化学反应中的行为，构建 “化学变化的微观本质是分子破裂、原子重新组合” 的观念。 （二）科学思维 通过对实验室制取氧气不同方法的对比分析，培养学生的比较、归纳和概括能力，学会从多种方法中选择最优方案。 在实验探究过程中，引导学生对实验现象进行观察、分析和推理，培养学生的逻辑思维能力。例如，通过观察过氧化氢分解实验中气泡产生的速率，分析催化剂对反应速率的影响。 鼓励学生对实验过程中出现的问题进行质疑和反思，培养学生的批判性思维能力。如在实验中若收集到的氧气不纯，引导学生思考可能的原因并提出改进措施。 （三）科学探究与实践 让学生亲自动手进行实验室制取氧气的实验操作，提高学生的实验操作技能，如仪器的组装、药品的取用、气体的收集等。 引导学生经历 “提出问题、作出假设、设计实验、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价” 等科学探究过程，培养学生的科学探究能力。例如，在探究催化剂对过氧化氢分解反应的影响时，让学生自主设计实验方案并进行实验验证。 通过小组合作完成实验探究任务，培养学生的团队协作精神和沟通交流能力，使学生能够在实践中学会与他人合作，共同解决问题。 （四）科学态度与责任 在实验教学中，强调实验操作的规范性和安全性，培养学生严谨认真的科学态度。让学生认识到遵守实验规则是确保实验成功和人身安全的重要保障。 通过介绍氧气在工业生产、医疗急救等领域的重要应用，使学生了解化学科学对社会发展的重要贡献，增强学生对化学学科的认同感和责任感。 在实验过程中，引导学生合理使用化学药品，正确处理实验废弃物，培养学生的环保意识和可持续发展观念，让学生认识到化学实验应在保护环境的前提下进行。 课时教学重点、难点 （一）教学重点 实验室制取氧气的二种方法及其反应原理，包括过氧化氢在二氧化锰催化下分解、高锰酸钾受热分解的化学反应方程式及反应实质。 氧气的实验室制取装置，包括发生装置和收集装置的选择依据。根据反应物的状态和反应条件选择合适的发生装置（固固加热型或固液不加热型），根据氧气的密度和溶解性选择合适的收集装置（排水法或向上排空气法）。 氧气的检验和验满方法。掌握用带火星的木条检验氧气，将带火星的木条放在集气瓶口验满氧气的操作方法及原理。 （二）教学难点 催化剂的概念理解。催化剂在化学反应中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，这一概念较为抽象，学生理解起来有一定难度。需要通过具体的实验探究和对比分析，帮助学生建立催化剂的概念。 实验操作中的细节问题及注意事项。例如，用高锰酸钾制取氧气时，试管口要略向下倾斜，防止冷凝水倒流使试管炸裂；加热时要先预热，再集中加热；用排水法收集氧气时，要等气泡连续均匀冒出时再收集，防止收集到的氧气不纯等。这些操作细节较多，学生在实际操作中容易出现失误，需要在教学中重点强调和反复练习。 对实验现象的观察和分析，并能准确得出实验结论。学生在实验过程中往往只关注明显的实验现象，而忽略一些细微的变化，且在分析实验现象得出结论时，可能会出现逻辑不清晰、结论不准确的问题。因此，要引导学生学会全面、细致地观察实验现象，并能运用所学知识进行合理的分析和推理，得出准确的实验结论。 课时教学过程 （一）任务一：氧气制取方法的引入 教学活动： 展示生活中氧气应用的图片或视频，如医院里病人吸氧、潜水员潜水时携带氧气瓶、火箭发射中液氧作为助燃剂等场景。 提出问题：“在这些场景中都需要用到氧气，那么大家知道这些氧气是如何制取的吗？” 引导学生思考并讨论。 设计意图：通过展示生活中氧气的应用实例，激发学生的学习兴趣和探究欲望，让学生认识到氧气制取的重要性和实际意义，从而自然地引入本节课的主题 —— 氧气的制取方法。同时，通过提问和讨论，引导学生积极思考，调动学生的学习主动性。 （二）任务二：氧气的工业制法 教学活动： 播放工业上分离液态空气制取氧气的视频，详细介绍该方法的原理和流程。讲解空气中主要成分氮气和氧气的沸点不同（氮气沸点为 - 196℃，氧气沸点为 - 183℃），通过降温加压使空气液化，然后升温，氮气先汽化分离出来，剩下的主要就是液态氧。 组织学生讨论工业制取氧气的特点，如原料来源广泛（空气）、成本低等，并与学生一起分析该过程属于物理变化的原因（只是利用物质沸点差异进行分离，没有新物质生成）。 设计意图：让学生了解氧气的工业制取方法，拓宽学生的知识面，使学生认识到化学知识在工业生产中的实际应用。通过讨论和分析，培养学生分析问题的能力，加深学生对物理变化概念的理解，同时也为后续学习实验室制取氧气的方法进行对比铺垫。 （三）任务三：实验室制取氧气的原理探究 过氧化氢分解实验： 教师演示实验：分别向两支试管中加入少量过氧化氢溶液，一支试管直接观察，另一支试管中加入少量二氧化锰，引导学生观察并对比两支试管中气泡产生的速率。 提问学生观察到的现象，并让学生思考二氧化锰在这个反应中起到了什么作用。 讲解过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气的反应原理。 讲解高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气的反应原理。 （四）任务四：实验室制取氧气的装置选择 教学活动： 发生装置的选择： 展示实验室制取氧气的两种典型发生装置（固固加热型和固液不加热型），引导学生观察装置的特点。 组织学生讨论选择发生装置的依据，让学生根据过氧化氢分解、高锰酸钾分解两种反应的反应物状态和反应条件，分析应该选择哪种发生装置。 总结归纳：过氧化氢分解制取氧气，反应物为固体和液体，反应不需要加热，应选择固液不加热型发生装置；高锰酸钾分解制取氧气，反应物均为固体，反应需要加热，应选择固固加热型发生装置。 收集装置的选择： 展示排水法和向上排空气法两种收集装置，介绍它们的操作方法。 讲解选择收集装置的依据，即根据气体的密度和溶解性来选择。氧气不易溶于水，密度比空气略大，所以既可以用排水法收集，也可以用向上排空气法收集。 组织学生讨论两种收集方法的优缺点，如排水法收集的氧气较纯净，但不干燥；向上排空气法收集的氧气较干燥，但可能不纯等。 设计意图：通过展示装置、讨论选择依据以及总结归纳等教学活动，培养学生的观察能力、分析能力和知识应用能力。让学生理解根据反应物状态、反应条件以及气体性质来选择合适的实验装置，为学生在实际实验操作中正确组装实验装置奠定基础，同时也有助于学生形成科学的实验思维。 （五）任务五：实验室制取氧气的实验操作 教学活动： 实验前准备：教师详细讲解实验室制取氧气实验前的准备工作，包括检查装置的气密性、药品的取用原则和方法等。以高锰酸钾制取氧气为例，演示检查装置气密性的方法：将导管一端浸入水中，用手紧握试管外壁，若导管口有气泡冒出，松开手后导管内形成一段水柱，说明装置气密性良好。 实验操作步骤： 以高锰酸钾制取氧气为例，详细讲解实验操作步骤，并利用多媒体展示实验操作视频，让学生有更直观的认识。操作步骤可概括为 “查、装、定、点、收、离、熄”（谐音 “茶庄定点收利息”）。 讲解每一步操作的注意事项及原因。例如，在 “装” 药品时，要在试管口放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管；“定” 装置时，试管口要略向下倾斜，防止冷凝水倒流使试管炸裂；“点” 燃酒精灯后，要先预热，再集中加热；“收” 集氧气时，用排水法收集要等气泡连续均匀冒出时再收集，用向上排空气法收集时导管要伸入集气瓶底部；“离” 开导管和 “熄” 灭酒精灯的顺序不能颠倒，要先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，防止水槽中的水倒吸进入试管，使试管炸裂。 学生分组实验：将学生分成若干小组，每组学生选择一种实验室制取氧气的方法进行实验操作。教师巡视指导，及时纠正学生在实验操作过程中出现的错误，确保实验安全、顺利进行。 设计意图：通过详细讲解实验前准备、操作步骤及注意事项，并结合视频演示，让学生在动手实验前对整个实验过程有清晰的认识，提高学生的实验操作规范性和安全性。学生分组实验能够让学生亲身体验实验室制取氧气的过程，提高学生的动手实践能力和团队协作能力，培养学生的科学探究精神。同时，在实验过程中教师的巡视指导能够及时发现学生的问题并给予针对性的帮助，促进学生更好地掌握实验技能。 （六）任务六：氧气的检验和验满 教学活动： 教师演示氧气的检验和验满操作。检验氧气时，将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，证明是氧气；验满氧气时，若用排水法收集，当集气瓶口有大气泡冒出时，说明氧气已收集满；若用向上排空气法收集，将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已收集满。 让学生思考并讨论氧气检验和验满方法的原理，加深学生对氧气性质的理解。 设计意图：通过教师演示和学生思考讨论，让学生掌握氧气检验和验满的正确操作方法及原理，使学生能够准确判断是否制取到氧气以及氧气是否收集满，这是实验室制取氧气实验的重要环节。同时，进一步强化学生对氧气助燃性这一化学性质的认识，巩固所学知识。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$