2.3氧气的制备（第2课时）教学设计--2025-2026学年九年级化学沪教版(2024)上册

该初中化学教学设计聚焦固体加热型制氧气（高锰酸钾、氯酸钾与二氧化锰）的原理、装置、步骤及注意事项，通过回顾过氧化氢制氧（固液常温型）衔接新知，构建气体制备知识支架，帮助学生形成完整思路。 特色在于通过对比实验培养科学思维，如分析两种制氧方法的装置差异（棉花使用等），规范操作步骤（查装定点收移熄口诀）强化科学态度，拓展作业（设计对比实验方案）提升探究能力，助力学生系统掌握知识，为教师提供清晰教学逻辑与实用资源。

2025-2026年度 九 年级 化学 备课 年 月 日 教 学 课 题 2.3 氧气的制备（第2课时） 课型 新授 课时 第 2 课时 总 2 课时 教 学 目 标 1.掌握实验室用高锰酸钾（固体加热型）、氯酸钾与二氧化锰混合物（固体加热型）制氧气的原理、装置、操作步骤及注意事项。 2.通过对比两种制氧气的实验，培养实验装置选择、操作规范及误差分析能力。 教 学 重 点 高锰酸钾制氧气的原理、实验装置、操作步骤及注意事项。 教 学 难 点 不同制氧方法的优劣对比与方案选择；固体加热型装置与固液常温型装置的差异辨析。 教 学 过 程 集 体 备 课 二 次 备 课 任务一课堂导入：回顾旧知，衔接新知 旧知回顾： 提问：“上节课我们学习了过氧化氢制氧气，其反应原理是什么？实验装置属于哪种类型（固液常温型）？催化剂的核心特点是什么？”（引导学生回顾：过氧化氢二氧化锰水 + 氧气；固液常温型；一变二不变） 追问：“除了过氧化氢，还有哪些含氧物质可用于实验室制氧气？选择制氧原料需要考虑哪些因素？”（引导学生回答：高锰酸钾、氯酸钾等；原料含氧、反应条件简单、气体易收集） 引出课题：今天我们将学习两种固体加热型制氧气的方法 —— 高锰酸钾制氧气和氯酸钾与二氧化锰混合物制氧气，重点掌握固体加热型装置的操作规范，形成实验室制备气体的完整思路。 任务二探究新知：分层突破，核心探究 环节1：高锰酸钾制氧气（固体加热型核心实验） 实验原理与原料： 1.原料：高锰酸钾（KMnO4，紫黑色固体，易溶于水）。 集 体 备 课Δ 二 次 备 课 2.原理：高锰酸钾 → 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气Δ （符号表达式：KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2）。 关键说明：反应中二氧化锰是生成物，而非催化剂（与过氧化氢制氧气中二氧化锰的作用区分）。 3.实验装置： 发生装置：固体加热型（试管 + 铁架台 + 酒精灯）。 选择依据：反应物为固体，反应条件需加热。 装置细节：试管口略向下倾斜（防冷凝水倒流炸裂试管）；试管口放一团棉花（防高锰酸钾粉末进入导管堵塞或污染水槽）；导气管稍露出橡皮塞（便于气体导出）。 收集装置：排水法（氧气不易溶于水，收集纯净）或向上排空气法（氧气密度略大于空气，收集干燥）。 4.操作步骤（口诀：查→装→定→点→收→移→熄）： ① 查：连接仪器，将导管一端浸入水中，手握试管外壁，导管口有气泡冒出→气密性良好。 ② 装：用药匙将高锰酸钾粉末平铺于试管底部，试管口放一团棉花，塞紧橡皮塞。 ③ 定：将试管固定在铁架台，铁夹夹在距试管口 1/3 处，试管口略向下倾斜。 ④ 点：点燃酒精灯，先预热（来回移动酒精灯），再用外焰对准药品部位集中加热（防试管受热不均炸裂）。 ⑤ 收：待导管口气泡连续均匀冒出时开始收集（先排出的是空气，避免气体不纯）；排水法收集时，集气瓶口有大气泡冒出→收集满，水下盖玻璃片后取出正放（氧气密度略大于空气）。 ⑥ 移：实验结束后，先将导管移出水面（防水倒吸炸裂试管）。 ⑦ 熄：最后熄灭酒精灯（严禁先熄灯后移导管）。 集 体 备 课 二 次 备 课 5.注意事项强调： 试管口放棉花：核心目的是防止高锰酸钾粉末进入导管，导致导管堵塞或水槽内水变紫红色。 试管口略向下倾斜：关键防止加热时产生的冷凝水倒流，使试管炸裂。 先移导管后熄灯：核心安全操作，避免水槽中的水倒吸入热试管导致试管炸裂。 环节2：氯酸钾与二氧化锰混合物制氧气（固体加热型补充实验） 实验原理与原料： 1.原料：氯酸钾（KClO3，白色固体）、二氧化锰（MnO2，黑色固体，催化剂）。二氧化锰 2.原理：氯酸钾 → 氯化钾 + 氧气MnO2 Δ （符号表达式：KClO3​→​ KCl + O2）。Δ 关键说明：二氧化锰为催化剂，加快反应速率，反应前后质量和化学性质不变。 3.实验装置与步骤： 装置：固体加热型（与高锰酸钾制氧气装置基本一致，差异：试管口无需放棉花）。 步骤：与高锰酸钾制氧气相同（查→装→定→点→收→移→熄）。 与高锰酸钾制氧气的差异： 药品状态：氯酸钾为白色固体，与黑色二氧化锰混合；高锰酸钾为紫黑色固体（单独使用）。 装置差异：氯酸钾制氧气试管口无需放棉花（无粉末堵塞导管风险）。 反应速率：氯酸钾制氧气需二氧化锰催化，反应速率较稳定；高锰酸钾制氧气无需催化剂，反应速率较快。 环节3：不同制氧方法的对比与选择 三种制氧方法对比： 制氧方法 反应类型 反应条件 装置类型 优点 缺点 过氧化氢 + 二氧化锰 高锰酸钾 氯酸钾 + 二氧化锰 方案选择依据： 实验室常规选择：过氧化氢制氧气（操作简便、安全、环保）。 特殊需求选择：需大量氧气或无电源时，可选择固体加热型（高锰酸钾 / 氯酸钾）。 物质制备的核心要求： 原料：价廉易得；装置：安全可靠；条件：便于控制；产物：易分离收集；能耗：尽可能少； 环保：尽量避免污染。 环节4：实验室制备气体的一般思路 确定原料：选择含目标气体元素、反应条件简单、产物纯净的原料。 明确原理：写出反应的文字表达式或符号表达式。 设计装置： 发生装置：依据反应物状态（固体 / 液体）和反应条件（加热 / 常温）。 收集装置：依据气体性质（溶解性、密度、是否与水 / 空气反应）。 规范操作：制定合理的操作步骤，明确注意事项（安全第一）。 收集验满：根据气体性质选择收集方法，设计验满方案。 任务三巩固应用：课堂练习，强化技能 1.实验室用高锰酸钾制氧气，下列操作正确的是（ ）（答案：B） A． 铁夹夹在试管底部 B．加热前先预热 C．实验结束先熄灭酒精灯 D．集气瓶倒放在桌面 2.下列关于氧气制备的说法错误的是（ ）（答案：D） A．高锰酸钾制氧气试管口需放棉花 B．氯酸钾制氧气需二氧化锰催化 C．过氧化氢制氧气无需加热 D．排水法收集氧气时，有气泡立即收集 3.质量相等的两份氯酸钾，一份加二氧化锰，一份不加，同时加热，放出氧气质量与反应时间的关系正确的是（ ）（答案：C） A．加二氧化锰的先反应且生成氧气更多 B．不加二氧化锰的先反应 C．生成氧气质量相等，加二氧化锰的反应更快 D．生成氧气质量不等 4.高锰酸钾制氧气的操作步骤排序正确的是（ ）（答案：C） ① 点燃酒精灯 ② 检查气密性 ③ 装药品 ④ 固定装置 ⑤ 收集气体 ⑥ 移导管 ⑦ 熄灯 A．②③④①⑤⑦⑥ B．③②④①⑤⑥⑦ C．②③④①⑤⑥⑦ D．③②④①⑤⑦⑥ 任务四：课堂小结与作业布置 小结： 核心知识：两种固体加热型制氧方法（高锰酸钾、氯酸钾 + 二氧化锰）的原理、装置、步骤及注意事项；实验室制备气体的一般思路（原料→原理→装置→操作→收集）；物质制备的核心要求。 核心逻辑：反应条件决定装置类型，操作规范保障实验安全，方案选择遵循实用、环保、节能原则。 作业布置： 基础作业：默写高锰酸钾、氯酸钾制氧气的文字表达式和符号表达式；整理高锰酸钾制氧气的操作步骤及注意事项（试管口放棉花、试管口倾斜、先移导管后熄灯的原因）。 拓展作业：设计 “实验室制备氧气” 的对比实验方案，比较过氧化氢制氧气与高锰酸钾制氧气的实验耗时、操作复杂度、成本及环保性，写出实验报告。 实践作业：观察家中医用氧气的包装和说明，结合本节课知识分析其制备方法（工业制氧）与实验室制氧的差异（规模、纯度、成本）。 板书 设计 2.3 氧气的制备（第2课时） 一、高锰酸钾制氧气（固体加热型） 原料：高锰酸钾（KMnO4，紫黑色固体）Δ 原理：高锰酸钾 → 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气Δ （符号表达式：KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2）。 装置： 发生装置：固体加热型（试管 + 铁架台 + 酒精灯） 关键细节：试管口放棉花（防粉末堵塞）、试管口略向下倾斜（防冷凝水倒流） 收集装置：排水法（纯净）或向上排空气法（干燥） 操作步骤（口诀）：查→装→定→点→收→移→熄 注意事项：先移导管后熄灯（防水倒吸炸裂试管） 二、氯酸钾与二氧化锰制氧气（固体加热型） 原料：氯酸钾（KClO3）+ 二氧化锰（MnO2，催化剂）二氧化锰 原理：氯酸钾 → 氯化钾 + 氧气MnO2 Δ （符号表达式：KClO3​→​ KCl + O2）Δ 装置：固体加热型（试管口无需放棉花） 步骤：与高锰酸钾制氧气一致 三、实验室制备气体的一般思路 原料选择→原理确定→装置设计（发生 + 收集）→操作实施→收集验满 教学 反思 1 2 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 $