课题3 制取氧气 教学设计-2025-2026学年九年级上学期化学同步教学（人教版2024）

该初中化学教学设计聚焦“制取氧气”核心知识，涵盖反应原理、实验装置、收集与检验等要点。通过展示氧气应用图片导入，承接物质性质基础，为后续气体制取搭建学习支架，引导学生理解化学反应实现物质转化。 资料以实验探究为特色，教师演示两种制取方法装置与步骤，学生分组操作强化技能，通过对比实验（有无二氧化锰的过氧化氢反应）理解催化剂概念，培养科学思维与探究能力，落实化学观念，助力学生掌握实验技能，便于教师高效教学。

课题 制取氧气 时间 节次 来源 人民教育出版社2024年版化学九年级上册，第43~47页 课型 概念课 授课对象 九年级学生 设计 目标确立依 据 课标分析 一、课标摘录 《义务教育化学课程标准（2022年版）》对本节课的相关要求是： 1、主题三：常见的物质 · 内容要求： · 3.1.3 知道氧气和二氧化碳的实验室制取原理和方法。 2、科学探究与化学实验 · 内容要求： · 初步学习运用观察、实验等方法获取信息，能用文字、图表和化学语言表述有关信息。 · 初步学习基本的实验技能，能够完成简单的实验操作。 · 认识科学探究是进行科学解释和发现、创造和应用的科学实践活动。 二、课标分解 1、知识维度 (学生应知道/理解什么)： （1）反应原理：掌握高锰酸钾加热、过氧化氢制取O₂反应原理（文字表达式）；（2）催化剂：理解催化剂的概念（“一变两不变”：改变化学反应速率，本身质量和化学性质在反应前后不变）。知道MnO₂在此反应中是催化剂。（3）实验装置：认识并能识别固体加热型（用于高锰酸钾法）和固液不加热型（用于过氧化氢法）发生装置。（3）收集方法：理解排水集气法（因O₂不易溶于水）和向上排空气法（因O₂密度略大于空气）的原理及选择依据。（5）验满与检验：掌握O₂的验满（向上排空气法：带火星木条放瓶口，复燃则满）和检验（将带火星木条伸入集气瓶内，复燃则是O₂）方法。 2、技能维度 (学生应能做什么)：（1）装置选择与组装：能根据反应原理（反应物状态和反应条件）自主选择并组装合适的气体发生装置和收集装置。（2）实验操作：能初步规范地完成高锰酸钾法制取O₂的实验操作（查、装、定、点、收、离、熄）。（3）气体检验：能独立完成O₂的验满和检验操作。 教材分析 本课题是人教版九年级化学上册第二单元的重要内容，氧气作为初中化学中重点研究的气体之一，其制取方法的学习具有举足轻重的地位。从知识体系来看，它承接了前面所学的物质的变化和性质等基础知识，同时又为后续学习二氧化碳等其他气体的制取以及酸碱盐等知识奠定基础，起到了承上启下的桥梁作用。通过学习氧气的制取，学生能够深入理解化学反应的原理和条件，掌握实验室制取气体的一般思路和方法，培养实验操作技能和科学探究精神，对提高学生的化学学科素养具有重要意义。 学情分析 （一）学生已有知识基础 学生在进入九年级化学课程之前，已经学习了基础的化学概念，如物质的分类、分子和原子的概念、化学反应的基本原理等。在本单元第一课时中，学生对氧气这一重要物质有了一定的了解，知道氧气是无色无味的气体，在生命活动和日常生活中具有重要作用，如支持呼吸、助燃等。他们也掌握了一些基本的实验操作技能，如药品的取用、简单仪器的使用等，这些都为学习氧气的制取奠定了基础。 （二）学生学习能力和特点 九年级学生普遍对化学实验表现出浓厚的兴趣，具有较强的好奇心和求知欲，愿意亲自动手操作，通过实验现象来探索化学知识。他们的观察能力和分析问题的能力逐渐增强，能够对实验现象进行初步的观察和记录，并尝试根据现象进行简单的分析和推理。在学习风格上，大部分学生偏好通过实验和实践活动来学习，这种直观的学习方式能够让他们更好地理解和掌握知识。但也有部分学生可能更倾向于理论学习和阅读，需要教师在教学过程中兼顾不同学习风格的学生，采用多样化的教学方法满足学生的需求。 学习目 标 1、学生能够理解在一定条件下，通过化学反应可以实现物质的转化，如通过加热高锰酸钾、分解过氧化氢溶液反应制取氧气，认识到化学反应在物质制备中的重要作用。 2、学会组装实验装置，正确操作实验步骤，收集和检验氧气。 评估任 务 评估任务1：能正确书写高锰酸钾，过氧化氢制氧气的文字表达式。(对应学习目标1) 评估任务2：知道实验室制氧气的步骤，能独立完成制取氧气的实验(对应学习目标2) 教学过程 教学环节 教学活动 评估要点 一、提出问题，引发思考 展示氧气在医疗急救、潜水、炼钢等方面的应用图片，提问学生：“氧气在我们的生活和生产中如此重要，那么在实验室中我们是如何制取氧气的呢？” 引导学生思考并回答。 引发注意 二、出示目标 1、学生能够理解在一定条件下，通过化学反应可以实现物质的转化，如通过加热高锰酸钾、分解过氧化氢溶液反应制取氧气，认识到化学反应在物质制备中的重要作用。 2、学会组装实验装置，正确操作实验步骤，收集和检验氧气。 明确目标 三、演示实验 【教师活动】 介绍实验室制取氧气的常用方法，如加热高锰酸钾、分解过氧化氢溶液，并在黑板上写出相应的化学方程式：同时，讲解反应原理，让学生理解化学反应的本质。 【学生活动】 学生认真听讲，记录化学方程式，思考反应原理，有疑问的地方及时提问。 【教师活动】 演示实验，在两支分别装有等量过氧化氢溶液的试管中，一支加入少量二氧化锰，另一支不加，观察并记录产生气泡的快慢。引导学生思考：“为什么加入二氧化锰的试管中产生气泡的速度明显加快？二氧化锰在反应中起到了什么作用？” 【学生活动】学生仔细观察实验现象，积极思考教师提出的问题，小组内讨论并发表自己的看法。 【教师活动】 展示加热高锰酸钾和分解过氧化氢溶液制取氧气的实验装置图，介绍各仪器的名称和作用，如酒精灯、试管、铁架台、分液漏斗、锥形瓶等。引导学生根据反应原理和反应物的状态、反应条件选择合适的发生装置和收集装置。 1. 加热高锰酸钾制取氧气 实验步骤： 连接装置：选择能盛装固体并可以加热的仪器——试管，并组装实验装置。注意，连接装置时要从左到右、自下而上进行。 检查气密性：连接好装置后，我们需要检查装置的气密性。具体方法是：先将导管一端伸入水中，然后用手握住试管，观察导管内是否能形成一段水柱。如果水柱稳定不下降，说明装置气密性良好。 装药品：本次实验用到的是高锰酸钾，它是一种暗紫色的固体。请各小组将适量的高锰酸钾装入试管中，并在试管口放一团棉花，以防止加热时高锰酸钾粉末进入导管。 固定装置：将试管固定在铁架台上，注意试管口要略微向下倾斜，以防止冷凝水回流到试管底部导致试管炸裂。 点燃酒精灯：点燃酒精灯，对试管进行预热，然后集中在有药品的部位进行加热。 收集气体：当导管口有连续均匀的气泡产生时，开始收集气体。我们采用排水法收集氧气，即将集气瓶盛满水，盖上玻璃片倒立在水槽中，待气泡连续均匀放出时，将导管口伸入集气瓶内开始收集。 验满与结束：收集满后，在水面下用玻璃片盖住瓶口，小心地将集气瓶移出水槽，正放在桌子上。为了验证是否收集满氧气，我们可以将带火星的木条伸到集气瓶口，如果木条复燃，说明已经收集满。实验结束后，要先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，以防止水槽内的水倒流回试管导致试管炸裂。 在实验过程中，我们观察到试管中的高锰酸钾逐渐变成黑色，同时产生大量气体。将带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃，说明生成的气体是氧气。通过反应，我们得知高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气。 2. 分解过氧化氢制取氧气 实验步骤： 准备药品：取两支试管，一支加入少量过氧化氢溶液，另一支加入等量的过氧化氢溶液并加入少量二氧化锰作为催化剂。 观察现象：将带火星的木条分别伸入两支试管中。我们可以观察到，加入二氧化锰的试管中木条迅速复燃，而没有加入二氧化锰的试管中木条几乎不燃烧。这说明在常温下过氧化氢分解产生的氧气很少，但加入二氧化锰后能迅速产生大量氧气。 结论： 二氧化锰在过氧化氢分解过程中起到了催化作用，它能加快过氧化氢的分解速率而不改变其化学性质。 【学生活动】学生观察实验装置图，结合所学知识，思考并回答教师提出的问题，如 “加热高锰酸钾需要用酒精灯加热，所以发生装置要选固固加热型；过氧化氢溶液是液体，反应不需要加热，所以发生装置选固液不加热型”等。 知道实验室制氧气的步骤 四、分组实验 【教师活动】 将学生分成小组，每组分别进行加热高锰酸钾和分解过氧化氢溶液制取氧气的实验。在实验前，强调实验安全注意事项，如检查装置气密性、正确取用药品、加热时的操作规范等。在学生实验过程中，巡视各小组，及时纠正学生的错误操作，解答学生的疑问。 提示：加热高锰酸钾制氧气应注意的事项： ①实验前要检查装置的气密性。 ②铁夹夹在离管口约1/3处。 ③试管口要塞一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管。 ④加热时先预热，再用外焰对着药品处集中加热。 ⑤试管内导管稍露出橡皮塞即可 (便于气体排出) 。 ⑥试管口略向下倾斜，防止冷凝水倒流到试管底部，使试管炸裂。 ⑦用排水法收集时，导管伸到瓶口处即可；用向上排气法收集时，导管伸到集气瓶底部。 ⑧用排水法收集气体时，要等气泡连续均匀冒出时再开始收集 ( 因为刚开始收集到的是空气) 。当集气瓶口有一个大气泡冒出时，说明氧气已经集满。 ⑨实验结束时应先把导管从水里拿出，再熄灭酒精灯 (防止水倒吸到试管，导致试管炸裂) 。 【学生活动】 学生分组进行实验，小组成员分工合作，按照实验步骤进行操作，如连接装置、检查气密性、装入药品、加热、收集氧气等。在实验过程中，认真观察实验现象，记录实验数据，遇到问题及时向老师和同学请教。 能独立完成制取氧气的实验 五、小组合作，归纳总结 【学生活动】 1、阅读教材P43第一段的内容，小组讨论工业制氧气方法； 2、阅读教材P46的内容，归纳总结分解反应的定义。 能判断分解反应 六、迁移拓展 1. 下列关于实验室制取氧气并用排水法收集的实验操作中．先后顺序不正确的是 ( ) A ．先检査制氧装置的气密性，再装药品 B ．先给试管均匀加热，再对准药品加热 C ．收集氧气完毕，先熄灭酒精灯，再将导管从水槽中取出 D ．等导管口排出的气泡均匀后，再将导管伸入盛水的集气瓶口 2. 如图是“用双氧水制取一瓶氧气”实验的主要步骤，其中操作错误的是 ( ) 3.下列关于催化剂的说法正确的是 ( ) A ．催化剂必定加快反应速率 B ．反应前后催化剂的化学性质通常会发生改变 C ．催化剂在化学反应前后质量一定不变 D ．用过氧化氢制取氧气时，。加入催化剂可使生成氧气的质量增加。 七、课堂小结 八、布置作业 完成教材P48~49页1~6题 学科网（北京）股份有限公司 $