2.3制取氧气教学设计--2025-2026学年九年级化学人教版上册

《课题3制取氧气》教案设计 一、教材分析 本课时选自人教版九年级化学上册第二单元《空气和氧气》课题 3，对应教材第 45-49 页。本课时聚焦过氧化氢分解制氧气及催化剂的探究，是学生首次系统接触 “催化剂”“分解反应” 核心概念，也是学生构建 “物质制备” 实验思维的关键起点。教材通过三组递进实验，引导学生从 “现象观察→对比分析→概念建构”，逐步理解催化剂的特征，为后续学习高锰酸钾制氧气、气体制备一般思路奠定基础，同时落实化学学科 “证据推理与模型认知”“科学探究与创新意识” 核心素养。 二、学情分析 1.知识基础：学生已掌握氧气的性质与检验方法，初步接触化学实验基本操作，但对 “改变反应速率”“反应前后物质不变” 的催化剂核心特征缺乏认知，对 “对比实验控制变量” 的设计逻辑不熟悉。 2.能力水平：九年级学生好奇心强，动手意愿高，但实验操作规范性不足，分析多步实验、归纳共性结论的能力较弱，易将 “加快反应速率” 等同于 “催化剂参与反应”，对催化剂的化学性质不变存在认知误区。 3.认知障碍：易混淆 “催化剂” 与 “反应物”，难以理解 “改变反应速率” 的双重含义（加快 / 减慢），对分解反应的判断缺乏分类思维。 三、素养目标 1.科学探究与创新意识：通过过氧化氢分解制氧气的三组对比实验，学会观察、记录实验现象，能基于证据推理得出催化剂的概念，初步掌握对比实验的设计方法。 2.证据推理与模型认知：能结合实验现象分析过氧化氢分解的反应原理，构建催化剂的特征模型，区分分解反应与化合反应的差异。 3.科学态度与社会责任：了解催化剂在化工生产中的应用，认识化学对生产生活的重要价值，树立严谨求实的科学探究态度。 四、教学重点和难点 教学重点：过氧化氢分解制氧气的反应原理；催化剂的概念与特征；分解反应的判断。 教学难点：通过对比实验探究催化剂的特征；理解催化剂 “一变两不变” 的核心内涵。 五、教学准备 1.实验药品：5% 过氧化氢溶液、二氧化锰、硫酸铜溶液、带火星的木条。 2.实验仪器：试管、试管架、药匙、酒精灯、天平、干燥器（演示用）。 3.教学资源：实验操作微视频、化工催化剂应用资料卡片、课堂任务单。 六、教学方法 采用 “情境驱动→实验探究→对比分析→概念建构→应用拓展” 的教学流程，融合实验探究法、对比分析法、小组合作法、问题链驱动法，让学生在动手、动脑中突破重难点。 七、教学过程 环节 1：情境导入，提出问题（5 分钟） 1.情境创设：展示鱼塘增氧、医用制氧机的图片，提问：“我们之前学习了氧气的检验方法，那么实验室中如何快速制取少量氧气？除了加热高锰酸钾，还有更简便的方法吗？” 2.问题驱动：呈现教材实验情境：“常温下，过氧化氢溶液为什么能缓慢产生氧气？加入二氧化锰后，反应为什么会明显加快？二氧化锰在反应中扮演了什么角色？” 3.任务布置：明确本节课核心任务 —— 通过三组实验，探究过氧化氢分解的反应规律，揭开二氧化锰的 “神秘作用”。 环节 2：实验探究，分步突破（20 分钟） 任务 1：分组完成三组对比实验，记录现象（10 分钟） 实验（1）：向试管中加入 5mL 5% 过氧化氢溶液，伸入带火星的木条，观察并记录现象。 实验（2）：向上述试管中加入少量二氧化锰，伸入带火星的木条，观察并记录现象。 实验（3）：待实验（2）的试管中无气泡产生后，重新加入过氧化氢溶液，伸入带火星的木条，重复操作 2-3 次，观察并记录现象。 学生活动：小组合作完成实验，填写课堂任务单中的现象表格： 实验编号 现象 （1） 带火星的木条不复燃，无明显气泡产生 （2） 产生大量气泡，带火星的木条复燃 （3） 每次加入过氧化氢溶液后，都产生大量气泡，木条复燃，二氧化锰固体始终存在 任务 2：分析实验现象，层层递进推理（10 分钟） 1.对比实验（1）和（2）： 提问：“实验（1）中木条不复燃，实验（2）中木条复燃，说明什么？” 引导学生得出：常温下过氧化氢分解缓慢，产生氧气少；加入二氧化锰后，分解速率加快，产生大量氧气。 2.分析实验（3）： 提问：“重复加入过氧化氢溶液，二氧化锰始终能加快反应，说明二氧化锰的质量和化学性质在反应前后有没有变化？” 补充演示：反应前后用天平称量二氧化锰的质量，干燥后质量不变；将反应后的二氧化锰再次加入新的过氧化氢溶液，仍能加快反应。 归纳：二氧化锰能改变过氧化氢的分解速率，且反应前后质量和化学性质不变。 3.概念建构：结合教材内容，引出催化剂的定义：在化学反应里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；催化剂在反应中所起的作用叫作催化作用。 强调核心特征：“一变两不变”—— 改变反应速率（加快 / 减慢）、质量不变、化学性质不变。 拓展补充：硫酸铜等物质也可作为过氧化氢分解的催化剂，催化剂具有专一性。 环节 3：反应归类，深化理解（7 分钟） 1.反应原理书写：引导学生写出过氧化氢分解的文字表达式： 2.分解反应概念建构：对比之前学习的化合反应（多种物质生成一种物质），提问：“该反应的反应物和生成物种类有什么特点？” 归纳：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应，叫作分解反应，特点是 “一变多”。 3.对比辨析：通过表格区分化合反应与分解反应： 反应类型 定义 特点 实例 化合反应 两种或两种以上物质生成一种物质的反应 多变一 硫 + 氧气二氧化硫 分解反应 一种物质生成两种或两种以上物质的反应 一变多 过氧化氢水 + 氧气 环节 4：课堂练习，巩固提升（8 分钟） 完成教材第 48 页《练习与应用》的基础题，即时反馈讲解： 1.下列有关催化剂的说法中，正确的是（ ） A. 能改变化学反应速率 B. 在化学反应后其质量减小 C. 在化学反应后其质量增加 D. 在化学反应后其化学性质发生了变化 2.下列反应中，属于分解反应的是（ ） A. 硫 + 氧气二氧化硫 B. 石蜡 + 氧气二氧化碳 + 水 C. 铁 + 氧气四氧化三铁 D. 高锰酸钾锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 环节 5：课堂小结，拓展延伸（5 分钟） 1.小结梳理：师生共同梳理本节课核心知识点： 过氧化氢分解制氧气的反应原理； 催化剂的 “一变两不变” 特征； 分解反应的判断方法。 2.拓展延伸：展示教材第 47 页 “催化剂的作用” 资料卡片，介绍闵恩泽院士的贡献，引导学生认识催化剂在化工生产中的重要价值，布置课后探究任务：“寻找生活中可替代二氧化锰的过氧化氢分解催化剂，设计实验验证其催化效果。” 八、板书设计 课题3 制取氧气（第1课时） 一、过氧化氢分解制氧气 1. 药品：过氧化氢溶液、二氧化锰（催化剂） 2. 原理： 二、催化剂 1. 定义：能改变反应速率，反应前后质量、化学性质不变的物质 2. 特征：一变（改变速率）、两不变（质量、化学性质） 3. 作用：催化作用 三、分解反应 1. 定义：一种物质生成两种或两种以上物质的反应 2. 特点：一变多 九、教学反思 1.亮点：通过递进式对比实验，让学生在动手操作中建构催化剂的概念，避免了直接灌输；情境创设贴近生活，结合化工应用案例，落实了科学态度与社会责任素养；课堂任务单的设计，让学生的探究过程有迹可循，突破了重难点。 2.不足：部分学生对 “改变反应速率” 的双重含义理解不深，易认为催化剂只能加快反应；实验操作规范性不足，个别小组的木条复燃现象不明显，影响推理过程。 3.改进方向：增加 “负催化剂” 的简单实例（如食品防腐剂减慢氧化反应），帮助学生全面理解 “改变速率”；课前增加微视频演示实验操作要点，课堂上重点指导学生规范操作，确保实验现象清晰；补充催化剂在反应中参与反应又生成的微观过程动画，突破认知误区。 十、作业设计及参考答案 基础作业（必做） 1.教材第 48 页《练习与应用》1-5 题 2.写出过氧化氢分解制氧气的文字表达式，并标注催化剂。 拓展作业（选做） 设计实验方案，探究氧化铜是否能作为过氧化氢分解的催化剂（提示：从改变速率、反应前后质量不变、化学性质不变三个方面设计实验）。 参考答案 1.基础作业答案 第 1 题：A（解析：高锰酸钾制氧气不需要烧杯、玻璃棒） 第 2 题：D（解析：氧气常温下不能与所有物质反应） 第 3 题：A（解析：催化剂的特征是一变两不变，只有 A 正确） 第 4 题：D（解析：D 符合 “一变多” 的分解反应特征） 第 5 题：（1）②④①③⑥⑤⑦；（2）不易溶于水；（3）将带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃，证明是氧气 文字表达式： 2.拓展作业参考答案（实验方案示例） 实验步骤 1：向试管中加入 5mL 5% 过氧化氢溶液，伸入带火星的木条，木条不复燃，说明常温下分解缓慢。 实验步骤 2：向上述试管中加入少量氧化铜粉末，伸入带火星的木条，木条复燃，说明氧化铜能加快反应速率。 实验步骤 3：反应结束后，过滤、干燥、称量氧化铜，质量不变，说明反应前后质量不变。 实验步骤 4：将步骤 3 中得到的氧化铜再次加入新的过氧化氢溶液中，木条仍复燃，说明化学性质不变。 结论：氧化铜可作为过氧化氢分解的催化剂。 学科网（北京）股份有限公司 $