第二单元实验活动1氧气的实验室制取与性质教学设计--2025-2026学年九年级化学人教版上册

《实验活动1 氧气的实验室制取与性质》教学设计

人教版九年级化学上册第二单元 第 52-53 页

一、教材分析

本实验活动是人教版九年级化学上册第二单元的核心实验课，承接了课题 2《氧气》的性质学习与课题 3《制取氧气》的原理学习，是学生首次系统接触 “气体制备 收集 性质验证” 的完整实验流程。教材以高锰酸钾制氧为载体，融合了装置组装、气密性检查、加热操作、气体收集、性质验证等基础化学实验技能，为后续二氧化碳、氢气等气体的制备奠定方法模型，是培养学生科学探究与创新意识核心素养的关键课例。

二、学情分析

九年级学生已掌握氧气的化学性质、实验室制取氧气的反应原理，具备基本的实验操作能力（如酒精灯使用、试管加热），但对装置选择依据、实验操作的逻辑顺序、实验安全规范的理解仍较零散。同时，学生对动手实验兴趣浓厚，但存在操作规范性不足、对实验现象的本质分析能力较弱、实验安全意识薄弱等问题。本节课通过 “任务驱动 + 小组协作” 的方式，帮助学生将零散的技能整合成系统的实验方法，强化安全意识与探究思维。

三、素养目标

1. 科学探究与创新意识：通过高锰酸钾制取氧气的实验，掌握实验室制取气体的一般思路，能独立完成装置组装、气密性检查、气体收集等操作；能规范完成木炭、铁丝在氧气中的燃烧实验，准确描述实验现象并分析本质。

2. 科学态度与社会责任：树立实验安全意识，养成规范操作、严谨记录的实验习惯；通过小组协作实验，培养团队合作与交流能力。

3. 证据推理与模型认知：通过分析实验装置与反应原理的匹配关系，构建 “反应物状态 反应条件→发生装置”“气体性质→收集装置” 的气体制备模型；通过对比空气与氧气中燃烧现象的差异，理解氧气浓度对反应剧烈程度的影响。

4. 化学观念：认识到化学实验是获取物质、验证物质性质的重要途径，体会物质的性质与用途、制备方法之间的内在联系。

四、教学重点和难点

教学重点：

1. 高锰酸钾制取氧气的实验装置、操作步骤及注意事项；

2. 氧气的化学性质验证实验操作与现象分析。

教学难点：

1. 实验操作的规范性与安全控制；

2. 实验现象的本质分析（如铁丝燃烧失败的原因分析）；

3. 构建实验室制取气体的一般思维模型。

五、教学准备

1. 教师准备：多媒体课件、实验演示视频、装置组装示范教具、实验事故应急处理预案（如酒精灯失火处理）；

2. 学生分组准备：试管、集气瓶（2 个）、水槽、单孔橡胶塞、乳胶管、玻璃导管、铁架台（带铁夹）、升降台、酒精灯、玻璃片、坩埚钳、棉花、火柴；高锰酸钾、木炭、澄清石灰水、细铁丝；实验报告单。

六、教学方法

任务驱动法、小组协作法、演示法、实验探究法、问题链引导法

七、教学过程（2 课时连堂）

第 1 课时：氧气的实验室制取（45 分钟）

环节 1：情境导入，任务发布（5 分钟）

情境创设：播放医院氧气钢瓶、潜水氧气瓶的图片，提问：“我们在生活中能通过工业方法获取大量氧气，那在实验室中如何制取少量氧气？制取的氧气又该如何收集？”

任务发布：本节课的核心任务是小组协作，利用高锰酸钾制取两瓶氧气（一瓶干燥、一瓶留少量水），为下一节课的性质实验做好准备。同时，在实验过程中思考：每一步操作的目的是什么？为什么要这样操作？

环节 2：温故知新，梳理原理与装置（10 分钟）

1.反应原理回顾：学生写出高锰酸钾受热分解的文字表达式与符号表达式，教师强调反应条件与产物。
 

2.装置分析任务：结合教材第 52 页图 2-18，小组讨论并回答以下问题：

发生装置包含哪些仪器？选择依据是什么？（反应物为固体，反应需要加热，属于 “固固加热型” 装置）

收集装置为什么可以用排水法？（氧气不易溶于水，且不与水反应）

试管口为什么要略向下倾斜？（防止冷凝水倒流，炸裂试管）

试管口为什么要放一团棉花？（防止高锰酸钾粉末进入导管，堵塞导管）

3.教师演示装置组装：按照 “从下到上、从左到右” 的顺序组装装置，强调铁夹的夹持位置（试管中上部，距管口约 1/3 处）、导管伸入试管的长度（稍露出橡胶塞即可）。

环节 3：实验操作，小组协作制取氧气（25 分钟）

1.操作步骤拆解与示范：教师边演示边讲解 “查 - 装 - 定 - 点 - 收 - 离 - 熄” 的实验步骤，强调关键注意事项：

查（检查气密性）：将导管一端浸入水中，用手紧握试管外壁，观察导管口是否有气泡冒出，松手后导管内是否形成一段稳定水柱。拓展：除了手紧握，还可以用酒精灯微热试管，观察气泡。

装（装药品）：用药匙或纸槽将高锰酸钾送入试管底部，试管口放一团棉花，塞紧橡胶塞。

定（固定装置）：将试管固定在铁架台上，试管口略向下倾斜。

点（点燃酒精灯加热）：先预热（酒精灯火焰在试管下方来回移动），再对准药品部位加热。

收（收集气体）：待导管口的气泡连续、均匀冒出时，再将导管伸入集气瓶中收集；收集满后，在水下用玻璃片盖住瓶口，取出后正放在桌面上（氧气密度比空气大）。收集两瓶氧气，一瓶留少量水。

离（移出导管）：实验结束后，先将导管从水槽中移出。

熄（熄灭酒精灯）：再熄灭酒精灯，防止水槽中的水倒吸入试管，使试管炸裂。

2.小组实验，教师巡视指导：学生分组实验，教师重点关注：

装置组装是否规范；

气密性检查操作是否正确；

加热操作是否先预热；

收集时机是否正确；

实验结束的操作顺序是否颠倒；

实验安全（如酒精灯的使用、试管加热的朝向）。

3.问题即时反馈：对实验中出现的问题（如氧气收集不纯、导管堵塞、试管炸裂）进行即时分析，引导学生思考原因并改进。

环节 4：课堂小结，布置预习（5 分钟）

学生总结本节课的实验操作要点与注意事项；