第二单元课题3 制取氧气 教案-2025-2026学年九年级化学人教版上册

课题3 制取氧气 教学目标与教学重难点 内容要求 一、四维核心素养 化学观念：通过氧气制取实验，认识物质可通过化学反应转化，理解实验室制取气体的核心思路 —— 选择合适原料、控制反应条件、优化装置与收集方法，建立 “物质转化观” 和 “实验设计观”。 科学思维：对比过氧化氢、高锰酸钾制氧方法，分析反应原理、装置差异与适用场景，培养对比分析、归纳推理的逻辑思维，形成 “原理决定装置、性质决定收集” 的思维模型。 科学探究与实践：亲历制氧实验操作，掌握装置组装、气密性检查、药品取用、气体收集等基本技能，提升实验操作与问题解决能力，体会 “做中学” 的探究本质。 科学态度与责任：遵守实验安全规范，关注实验废弃物处理，认识氧气在生产生活中的重要价值，培养严谨求实、绿色环保的科学态度与社会责任感。 二、重难点 教学重点：实验室制取氧气的反应原理（过氧化氢分解、高锰酸钾分解）；氧气制取的实验装置（发生装置与收集装置）选择依据；氧气的检验与验满方法；实验操作的规范流程。 教学难点：理解不同制氧方法的装置选择逻辑（固固加热型 vs 固液常温型）；掌握高锰酸钾制氧实验的关键操作（试管口略向下倾斜、棉花团作用、排水法收集时机、实验结束先移导管后熄灯）；分析实验中常见误差与异常现象（如收集不到氧气、氧气不纯、试管炸裂等）的原因。 教学过程 （一）情境导入，激发兴趣（衔接新知） 上课伊始，展示一组生活场景图片：医院急救输氧、潜水员背氧气瓶、航天飞船供氧、工业焊接切割金属，提问学生：“这些场景中都用到了哪种物质？它有什么重要作用？” 学生回答 “氧气” 后，追问：“我们呼吸的空气中含有氧气，但如何获得纯净的氧气用于实验和生产呢？” 引出课题 ——《制取氧气》。 接着，回顾旧知：“之前我们学习了氧气的性质，氧气有哪些物理性质和化学性质？这些性质对我们制取和收集氧气有什么帮助？” 引导学生回忆氧气不易溶于水、密度比空气略大、支持燃烧等性质，为后续收集方法（排水法、向上排空气法）和检验方法（带火星木条复燃）做铺垫。同时，强调氧气是维持生命、支持燃烧的重要物质，实验室制取氧气是化学实验的基础，也是学习气体制备的入门内容，激发学生的探究欲望。 （二）新知探究，层层递进（核心知识讲解） 1. 实验室制取氧气的反应原理 首先，明确实验室制取气体的基本原则：原料易得、操作简便、反应速率适中、气体纯净、安全环保。基于此，介绍实验室常用的制氧方法，逐一讲解反应原理。 方法一：过氧化氢（双氧水）分解制取氧气 展示过氧化氢溶液（无色液体），提问：“过氧化氢溶液在常温下能分解产生氧气吗？” 演示实验：取少量过氧化氢溶液于试管中，伸入带火星的木条，木条不复燃，说明常温下过氧化氢分解缓慢，产生氧气少。再向试管中加入少量二氧化锰（黑色粉末），立即产生大量气泡，伸入带火星的木条，木条复燃，证明二氧化锰能加快过氧化氢的分解。 讲解反应原理：过氧化氢在二氧化锰的催化作用下，分解生成水和氧气，文字表达式为： 重点强调 “催化剂” 概念：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的物质，二氧化锰是该反应的催化剂，起催化作用。补充：催化剂只改变反应速率，不改变生成物的质量，也不是所有反应都需要催化剂。 方法二：高锰酸钾分解制取氧气展示高锰酸钾（暗紫色固体），讲解：高锰酸钾是一种强氧化剂，受热易分解，生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，无需催化剂。文字表达式： 强调：该反应是固体加热型反应，产物中有二氧化锰，可作为其他反应的催化剂。 引导学生归纳：从反应条件看，过氧化氢分解无需加热，操作更简便；高锰酸钾分解需要加热，操作相对复杂。从原料状态看，过氧化氢是液体，高锰酸钾是固体，这将直接影响实验装置的选择，为后续装置探究埋下伏笔。 2. 实验装置的选择（发生装置 + 收集装置） （1）发生装置的选择明确发生装置的选择依据：反应物的状态和反应条件（是否需要加热）。按此标准分类： 固液常温型：过氧化氢（液体）+ 二氧化锰（固体），反应无需加热，对应发生装置为 “固液常温型发生装置”。展示装置图：由试管（或锥形瓶）、长颈漏斗（或分液漏斗）、双孔橡胶塞、导管组成。讲解装置优点：长颈漏斗可随时添加液体药品，分液漏斗可控制液体滴加速度，从而控制反应速率；装置简单，操作方便，安全节能。 固固加热型：高锰酸钾（固体），反应需要加热，对应发生装置为 “固固加热型发生装置”。展示装置图：由试管、单孔橡胶塞、导管、铁架台、酒精灯组成。重点讲解装置注意事项：① 试管口应略向下倾斜，防止冷凝水回流到热的试管底部，使试管炸裂；② 铁夹应夹在试管的中上部（距试管口约 1/3 处）；③ 加热时先预热，再集中加热药品部位；④ 用高锰酸钾制氧时，试管口需放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管，堵塞导管或污染水槽。 （2）收集装置的选择明确收集装置的选择依据：气体的密度和气体的溶解性，同时考虑气体是否与水、空气中的成分反应。结合氧气的性质，讲解两种收集方法： 排水法：氧气不易溶于水，且不与水反应，可用排水法收集。展示装置图：由水槽、集气瓶、玻璃片组成。讲解操作要点：① 集气瓶装满水，用玻璃片盖住瓶口，倒立在水槽中，瓶内无气泡；② 导管口伸入集气瓶口即可，待导管口有连续均匀气泡冒出时再收集（刚开始排出的是装置内的空气，收集的氧气不纯）；③ 集满后，在水下用玻璃片盖住瓶口，取出正放在桌面上（氧气密度比空气大）。优点：收集的氧气较纯净，便于观察是否集满。 向上排空气法：氧气密度比空气略大，且不与空气中的氮气、氧气等反应，可用向上排空气法收集。展示装置图：由集气瓶、玻璃片、导管组成。讲解操作要点：① 导管应伸入集气瓶底部，便于排尽瓶内空气；② 集满后，用玻璃片盖住瓶口，正放在桌面上。优点：收集的氧气较干燥，操作简便。 对比两种收集方法，引导学生选择：若需要纯净的氧气，选排水法；若需要干燥的氧气，选向上排空气法。同时，补充氧气的检验与验满方法：检验 —— 将带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃，证明是氧气；验满 —— 排水法：集气瓶口有大气泡冒出，证明已集满；向上排空气法：将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，证明已集满。 （三）课堂小结，布置作业 1. 课堂小结 教师总结：本节课我们学习了实验室制取氧气的方法、反应原理、装置选择、实验操作及注意事项，掌握了气体制取的基本思路和实验技能，体会了科学探究的过程。氧气的制取是化学实验的重要内容，希望同学们课后能巩固知识，规范实验操作，为后续学习打下坚实基础。 2. 布置作业 书面作业：完成教材课后习题，整理本节课笔记，绘制实验室制取氧气的知识思维导图。 实践作业：在家中利用安全的材料（如过氧化氢溶液、酵母粉），尝试简易制氧实验（注意安全，家长陪同），记录实验现象。 预习作业：预习下一节内容，思考氧气的性质实验与制取实验的联系。 第 2 页 共4 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 学科网（北京）股份有限公司 $