2.3制取氧气导学案--2025-2026学年九年级化学人教版（2024）上册

该初中化学导学案聚焦实验室制取氧气核心内容，涵盖高锰酸钾加热分解和过氧化氢催化分解两种方法，结合分解反应特征与催化剂特性。从工业制氧引入实验室制氧必要性，前承空气组成知识，后为碳和金属等内容奠定实验与思维基础，通过预习问题驱动探究，用结构化表格构建知识框架。 资料亮点在于强化科学探究与实践，设计对比实验理解催化剂作用，渗透控制变量法等科学方法，结合跨学科实践与安全规范培养科学态度。自主检测与反思环节助力学生提升科学思维，通过实验流程图解和方法对比表格，帮助学生构建完整认知体系，落实化学观念与责任意识。

《课题3 制取氧气》导学案 【教学内容分析】 本节课是九年级化学上册第二单元“空气和氧气”中的核心内容之一，聚焦于实验室制取氧气的方法及其原理探究。通过学习，学生将深入理解氧气的获取方式，掌握两种典型实验方法：一是利用高锰酸钾加热分解制氧，二是使用过氧化氢在催化剂作用下常温分解制氧。这两个实验不仅是初中化学中最重要的气体发生与收集操作实践，更是培养学生科学探究能力、实验设计思维和证据推理意识的关键载体。 教材从工业制氧出发，引出实验室制氧的必要性，再以两个真实实验情境展开教学。其中，“实验2-5”详细展示了高锰酸钾制氧的装置搭建、操作流程及注意事项，如试管口放棉花防止粉末进入导管、排水法收集氧气的时机判断等；而“探究——过氧化氢分解制取氧气的反应中二氧化锰的作用”则是一个典型的对比实验设计，引导学生通过观察木条复燃现象的变化，逐步发现催化剂的存在意义。这一过程不仅帮助学生建立“催化剂”的概念，还渗透了“控制变量法”“重复实验验证”等科学方法思想。 此外，教材还引入了跨学科实践活动和“科学·技术·社会”栏目，让学生了解催化剂在合成氨、石油炼制等重大工业生产中的广泛应用，并结合闵恩泽院士的事迹激发学生的社会责任感与科学使命感。这些内容打破了单纯知识传授的局限，使化学学习真正走向生活、走向社会。 本课还系统归纳了“分解反应”的定义特征（一种反应物生成两种或两种以上其他物质），并与“化合反应”进行对比，帮助学生形成基本的化学反应分类观念。最后的“整理与提升”部分通过结构化表格引导学生梳理知识体系，构建起“物质—性质—用途—制取—分类”的完整认知框架。 因此，本课不仅是对前一阶段“空气组成”知识的深化拓展，也为后续学习“碳的单质与化合物”“金属活动性顺序”等奠定实验基础和思维范式。学生需在预习中主动思考：为什么不能用向上排空气法收集氧气？为什么必须等到气泡连续均匀才开始收集？二氧化锰真的“永远用不完”吗？这些问题将成为课堂探究的核心驱动力。 【学习目标】 1. 科学观念：能准确描述高锰酸钾和过氧化氢制取氧气的化学反应表达式，理解分解反应的本质特征；认识催化剂在化学反应中“改变速率、质量与化学性质不变”的特性。 1. 科学思维：能基于实验现象进行逻辑推理，解释“带火星木条复燃”“反应后二氧化锰可重复使用”等现象背后的原理；掌握实验探究的基本思路（明确目的→设计方案→实施→获取证据→分析→结论）。 1. 探究实践：能独立完成制氧实验的操作步骤排序，正确识别仪器并说明其功能；能在教师指导下设计简单实验方案，探究不同催化剂的效果。 1. 态度责任：认识到氧气在航空航天、医疗急救等领域的重要价值，理解催化剂在绿色化工中的环保意义；树立严谨求实的实验态度，养成规范操作习惯。 【学习重点】 · 掌握实验室用高锰酸钾加热制取氧气的实验装置、操作步骤及注意事项； · 理解过氧化氢分解制氧中二氧化锰作为催化剂的作用机制； · 准确写出两个反应的文字表达式，并能判断是否属于分解反应； · 能说出排水法收集氧气的适用条件及原因。 【学习难点】 · 理解“催化剂在反应前后质量和化学性质不变”这一抽象概念，尤其是如何通过实验设计来证明这一点； · 区分“反应条件”与“催化剂”的关系，避免误认为“加热”就是催化剂； · 在复杂实验流程中判断“何时开始收集”、“何时停止加热”、“先移导管还是先熄灯”等关键节点； · 对比两种制氧方法的优劣，从反应条件、安全性、环保性等方面做出合理评价。 【制取氧气的详细注意事项】 ✅ 请认真阅读以下每一条注意事项，并在括号内打√或填写具体内容，强化记忆与理解 一、高锰酸钾制取氧气的注意事项 1. 试管口要略向下倾斜： _ 1. 原因是防止加热时产生的水蒸气在试管口冷凝成水珠倒流回试管底部，导致试管炸裂。 1. （请画出试管倾斜方向示意图：______） 1. 试管口要塞一团棉花： _ 1. 作用是防止加热过程中高锰酸钾粉末随气流进入导管，堵塞导管或污染集气瓶。 1. （棉花应放在试管口的 ( ______ ) 处，不能太紧也不能太松） 1. 检查装置气密性： _ 1. 操作方法：将导管末端浸入水中，用手握住试管，若看到导管口有 ( __ ) 冒出，松手后导管内形成一段 ( ____ )，说明装置不漏气。 1. （若未检查气密性，可能导致 ( __ ) 或 ( ____ ) 不足） 1. 加热时要先预热，再集中加热： 1. 原因是避免局部受热不均造成试管破裂。 1. （操作顺序：先 ( __ ) 加热，再 ( ____ ) 加热） 1. 导管口开始有气泡时不要立即收集： _ 1. 刚开始冒出的是试管内的空气，不是纯净氧气。 1. 应等到导管口 ( ______ ) 放出气泡时才开始收集，以保证氧气纯度。 1. 收集完毕后，必须先 ( __ )，再 ( ____ )： 1. 若顺序颠倒，会因试管内压强减小，水槽中的水被倒吸入试管，导致试管炸裂。 1. （正确顺序：( __ ) → ( ____ )） 1. 停止加热后，不要立即拆卸装置： _ 1. 应让装置自然冷却一段时间，防止因热胀冷缩引起玻璃仪器损坏。 1. 实验结束后，及时清洗仪器： _ 1. 高锰酸钾残留物易染色，可用稀盐酸或草酸溶液清洗试管内壁。 二、过氧化氢制取氧气的注意事项 1. 过氧化氢溶液浓度不宜过高： 1. 通常使用5%~10%的过氧化氢溶液，浓度过高可能引发剧烈反应，产生大量泡沫甚至喷溅。 1. （若使用浓度过高的溶液，应 ( ______ ) 操作，佩戴护目镜） 1. 二氧化锰必须少量加入： _ 1. 过量二氧化锰会导致反应过于剧烈，难以控制气流速度。 1. （建议每次加入约 ( ______ ) g 二氧化锰） 1. 加入试剂的方式影响反应速率： _ 1. 若将过氧化氢溶液一次性倒入盛有二氧化锰的试管中，反应剧烈，气泡迅速涌出，不易控制。 1. 若将过氧化氢溶液 ( ______ ) 加入，可获得平稳的氧气流。 1. （推荐方法：( ______ ) 加入） 1. 使用锥形瓶+分液漏斗装置更佳： _ 1. 可通过调节滴加速度来控制反应速率，适合长时间持续供氧。 1. （分液漏斗下端应 ( ______ ) 液面，防止气体逸出） 1. 实验中严禁明火靠近： _ 1. 氧气助燃性强，若附近有明火或高温源，极易引发火灾或爆炸。 1. （实验区域应远离 ( __ ) 和 ( ____ )） 1. 收集氧气时仍采用排水法为宜： _ 1. 因氧气不易溶于水，且排水法可直接观察到集满标志（瓶口有气泡冒出）。 1. （若用向上排空气法，需用带火星木条检验是否集满，但准确性较低） 1. 实验后应及时回收二氧化锰： _ 1. 二氧化锰可重复使用，洗净、干燥后可继续用于其他实验。 1. （操作步骤：( __ ) → ( _ ) → ( ) → ( ___ )） 三、通用安全与操作规范 注意事项 具体要求 实验前准备 必须穿戴实验服、护目镜，长发束起，禁止穿拖鞋 仪器检查 所有玻璃仪器无裂痕，橡胶塞密封良好，导管畅通 加热操作 使用酒精灯外焰加热，禁止用嘴吹灭酒精灯 废弃物处理 反应后的残液不可随意倾倒，应倒入指定废液桶 紧急情况 若发生喷溅或起火，立即关闭电源/气源，使用灭火器或湿布扑灭 特别提醒： - 任何实验都必须在教师指导下进行，未经允许不得擅自更改实验方案。 - 若出现异常现象（如剧烈喷射、异味、烟雾），应立即停止实验并报告老师。 【实验操作流程图解】 请根据教材图示，绘制并标注高锰酸钾制氧的完整操作流程图： [装药品] → [固定试管] → [检查气密性] → [加热] → [导管口冒气泡] → [待连续均匀后收集] → [集满后撤导管] → [熄灭酒精灯] （请在下方空白处画出流程图，可用箭头连接各步骤，并标注关键点） 【对比分析：两种制氧方法的优劣】 请完成下表，比较两种制氧方法的特点： 项目 高锰酸钾加热法 过氧化氢催化法 反应条件 ( ______ ) ( ______ ) 是否需要加热 ( ______ ) ( ______ ) 是否需要催化剂 ( ______ ) ( ______ ) 反应速率 ( ______ ) ( ______ ) 安全性 ( ______ )（高/低） ( ______ )（高/低） 是否环保 ( ______ )（是/否） ( ______ )（是/否） 优点 ( ______ ) ( ______ ) 缺点 ( ______ ) ( ______ ) 思考题：你认为哪种方法更适合在课堂上开展？为什么？ ( _________ ) ( _________ ) 【自主检测与反思】 1. 实验室用高锰酸钾制取氧气时，正确的操作顺序是： · ① 检查装置气密性 ② 装入药品 ③ 固定装置 ④ 加热 ⑤ 收集气体 ⑥ 移出导管 ⑦ 熄灭酒精灯 · 正确顺序为：( ______ )（填写序号，如：①②③④⑤⑥⑦） 1. 用排水法收集氧气时，当看到集气瓶口有 ( ______ ) 冒出时，说明氧气已收集满。 1. 下列关于催化剂的说法错误的是： · A. 催化剂能加快反应速率 · B. 催化剂在反应前后质量不变 · C. 催化剂能改变化学反应速率 · D. 催化剂能增加生成物的质量 1. 请将下列反应归类： 1. 二氧化碳 + 水 → 碳酸 → ( ______ ) 反应 二氧化锰 1. 氯酸钾 → 氯化钾 + 氧气 → ( ______ ) 反应加热 二氧化锰 1. 氢气 + 氧气 → 水 → ( ______ ) 反应 1. 你认为本节课最难理解的知识点是哪一个？你是如何克服困难的？ · ( _________ ) · ( _________ ) · ( __________ ) 学科网（北京）股份有限公司 $