2.3制取氧气教案--2026-2027学年九年级化学人教版上册

该教案聚焦制取氧气核心知识，涵盖工业分离液态空气（物理变化）和实验室高锰酸钾加热、过氧化氢催化分解（化学变化），以及分解反应、催化剂概念。通过回顾氧气性质导入，区分工业与实验室制氧路径，搭建旧知到新知的学习支架。 以实验探究为主线，通过过氧化氢三组对比实验培养科学思维中的证据推理，规范高锰酸钾制氧“查装定点收离熄”操作落实科学探究与实践，结合催化剂化工应用渗透科学态度与责任，帮助学生构建化学观念，教师教学有清晰流程与评价支持。

课题 3 制取氧气 教案 一、基本信息 学科：初中化学 学段：九年级上册 课时：1课时 二、教学目标 （一）化学观念 1. 变化观与转化观：通过氧气制取实验探究，能说出高锰酸钾加热、过氧化氢催化分解是发生化学变化（生成新物质）的过程，能从“有无新物质生成”的角度区分实验室制氧（化学变化）与工业分离液态空气制氧（物理变化）的本质区别。 2. 分类观：能根据反应物与生成物的种类多少，识别分解反应（“一变多”）与化合反应（“多变一”）的特征，初步建立基于元素守恒和反应类型认识化学变化的思维框架。 3. 核心概念建构：通过实验事实归纳，能准确陈述催化剂的概念（“一变两不变”），知道催化剂在化学反应中只是改变反应速率，而本身质量和化学性质不变。 （二）科学思维 1. 证据推理：能基于过氧化氢分解的三组对比实验现象（带火星木条复燃程度、气泡产生速率），分析并推理出二氧化锰的催化作用，初步形成基于实验证据推理化学结论的思维习惯。 2. 模型认知与控制变量：能运用控制变量法设计对比实验方案，排除干扰因素（如温度、浓度），通过对比分析构建“催化剂作用”的认知模型。 3. 分类与归纳：能运用分类的方法，对已学的化学反应按基本反应类型（分解、化合）进行归纳整理，体会分类研究是化学学习的重要科学方法。 （三）科学探究与实践 1. 基础实验技能：能独立完成高锰酸钾加热制取氧气的实验操作，初步学会排水集气法和向上排空气法收集气体，规范进行装置气密性检查、试管口塞棉花、先撤导管后熄灯等关键操作，并能正确检验氧气。 2. 探究实践能力：能按照“明确探究目的→设计对比方案→实施实验操作→获取现象证据→分析推理本质→形成探究结论”的完整思路，完成二氧化锰催化作用的探究活动，在合作中提升解决实际问题的实践能力。 （四）科学态度与责任 1. 严谨求实与安全意识：在氧气制取实验全过程中，能严格遵守实验室安全规则，养成规范操作、细致观察、如实记录实验现象的科学态度。 2. 社会责任与价值认同：通过了解催化剂在化工生产（如合成氨、汽车尾气净化）、环境保护及医疗急救中的广泛应用，体会化学变化在解决资源短缺、粮食安全和环境污染等重大问题中的关键作用，增强运用化学知识服务社会发展的责任感。 三、教学重难点 重点 高锰酸钾加热制取氧气的实验操作、反应原理；过氧化氢分解制氧气的反应与催化原理。 分解反应的概念辨析。 难点 高锰酸钾制氧气的实验细节把控（试管口放棉花、收集时机等）； 催化剂 “改变反应速率、反应前后质量和化学性质不变” 特征的实验推理。 四、教学准备 实验仪器 铁架台、试管、酒精灯、橡胶导管、集气瓶、玻璃片、水槽、药匙、天平 实验药品 高锰酸钾、5% 过氧化氢溶液、二氧化锰、木条 五、教学过程 高锰酸钾制取氧气、工业制氧气 （一）新课导入（3min） 回顾氧气的性质，提出问题：生活和实验室中如何获取氧气？引出氧气制取分为工业大规模制备和实验室小量制备两条路径，开启新课学习。 （二）新知 1：工业制取氧气（7min） 原理讲解：以空气为廉价易得原料，利用液态氮、液态氧沸点不同，低温加压将空气液化，再升温分馏，氮气先汽化分离，剩余主要为液态氧，该过程属于物理变化。 储存规范：加压后将氧气储存在蓝色钢瓶中，结合教材图 2-15 展示钢瓶实物图，拓展氧气储运的行业规范。 （三）新知 2：【实验 2-5】高锰酸钾分解制取氧气（30min） 1. 实验原理 高锰酸钾（暗紫色固体）锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 2. 实验操作步骤（查、装、定、点、收、离、熄） 查：连接装置，检查装置气密性； 装：向试管装入铺满试管底部高锰酸钾，试管口放置一团棉花（防止加热时粉末进入导管堵塞导管），塞紧橡胶塞； 定：将试管固定在铁架台上； 点：点燃酒精灯加热试管； 收：待导管口连续均匀冒出气泡时，将导管伸入盛满水的集气瓶，排水法收集氧气（初期排出的是装置内空气，不能立即收集）； 离、熄：实验结束后先移导管再熄灯，防止倒吸。 3. 实验现象表格 实验编号 现象 （1） 加热试管后，导管口先冒出断续气泡，一段时间后连续均匀冒出气泡，集气瓶内水面逐渐下降，最终集气瓶充满无色气体 （2） 带火星的木条伸入集气瓶后，木条复燃 4. 现象分析 氧气具有助燃性，能使带火星木条复燃，证明收集到的气体为氧气。 5.注意事项 试管口为什么要略向下倾斜？（防止冷凝水倒流炸裂试管） 为什么要用外焰加热？（外焰温度最高） 排水法收集完毕后，为什么要先撤导管后熄灯？（防止水倒吸） 向上排空气法收集时，导管为什么要伸入集气瓶底部？（排尽空气） （四）课堂小结与作业（10min） 小结：梳理工业制氧物理方法、高锰酸钾制氧的操作要点、反应原理； 作业：梳理高锰酸钾制氧气 7 步操作的注意事项，标注每一步操作的安全原因。 过氧化氢制氧气、催化剂、分解反应 （一）复习回顾（5min） 回顾高锰酸钾制氧气的反应特点，提出问题：常温下有没有更简便的制氧方法？引入过氧化氢分解制氧的探究。 （二）新知 1：过氧化氢分解催化作用探究（25min） 1. 探究问题 用过氧化氢溶液制氧气时加入二氧化锰的作用是什么？ 2. 实验操作与现象记录表填写 实验编号 实验现象与检验 （1） 向过氧化氢溶液中伸入带火星木条，木条不复燃；常温下过氧化氢分解速率极慢，短时间放出氧气量极少 （2） 加入二氧化锰后快速产生大量气泡，伸入带火星木条，木条迅速复燃；二氧化锰加快了过氧化氢的分解速率 （3） 反应停止后重新加入过氧化氢溶液，再次快速产生大量气泡，木条复燃；重复多次均出现相同现象，二氧化锰可以持续发挥作用 3. 分析与结论 （1）实验（1）木条不复燃，因为常温过氧化氢分解缓慢，氧气产量少；实验（2）木条复燃，二氧化锰显著加快了过氧化氢分解速率。 （2）多次补充过氧化氢，二氧化锰都能持续催化；实验前后二氧化锰质量、化学性质均不改变，因此二氧化锰是该反应的催化剂，起催化作用。 4. 催化剂概念梳理 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叫做催化剂；催化剂所起的作用为催化作用，硫酸铜等物质也可催化过氧化氢分解。 5. 过氧化氢反应规范表达式 （三）新知 2：分解反应（10min） 对比两个制氧反应： 高锰酸钾锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 过氧化氢水 + 氧气 共同特征：一种反应物生成两种或两种以上其他物质，这类反应定义为分解反应。 和化合反应的区别：化合反应是 “多变一”，分解反应是 “一变多”，二者属于对立的反应分类形式，初步建立化学反应分类的学习方法。 （四）科学・技术・社会拓展（5min） 催化剂化工应用：合成氨工业用铁催化剂实现低温高效合成氨，保障粮食生产；石油炼制使用催化剂生产汽油等产品。 我国化学家成就：介绍闵恩泽院士研发石油化工催化剂的贡献，增强民族自豪感，落实科学态度与责任素养。 （五）探究思路方法导引（3min） 梳理实验探究通用流程：明确探究目的→设计实验方案→实施实验→获取证据→分析推理→形成结论，引导学生后续实验沿用该思路开展探究。 （六）课堂小结与作业（2min） 小结：过氧化氢制氧原理、催化剂 “一变两不变” 特征、分解反应定义； 作业：列举 3 个已学的分解反应实例，写出文字表达式并标注反应条件。 （七）实验异常分析 建议： 在过氧化氢分解部分，可以预设一个问题：“如果加入二氧化锰后，木条没有复燃，可能是什么原因？”（引导学生思考：装置漏气、过氧化氢浓度过低、二氧化锰失效等）。 六、板书设计 课题 3 制取氧气 一、氧气制取方法 工业制法：分离液态空气（物理变化，利用沸点差异） 实验室制法 （1）高锰酸钾加热制氧 原理： 操作要点：试管口放棉花、连续均匀气泡再收集 现象：排水集气，带火星木条复燃 （2）过氧化氢催化制氧 原理： 催化剂：一变（改变化学反应速率）、两不变（质量、化学性质反应前后不变） 二、分解反应 特征：（1 种反应物→多种生成物），与化合反应 “多变一” 互为相反类型 三、探究思路 明确目的→设计方案→实验实施→获取证据→推理分析→得出结论 七、教学评价（贴合 2022 课标评价要求） 过程性评价：观察学生实验操作规范性、对比实验现象记录完整性，判断探究思维落实情况； 终结性评价：通过分解反应辨析、催化剂特征判断、实验操作细节问答，检测核心概念掌握程度。 八、教学注意事项 严格控制高锰酸钾用量，加热时先预热防止试管炸裂；排水集气结束必须先撤导管再熄灯，避免水倒吸； 催化剂教学不能扩大概念，只强调 “改变速率”（可加快也可减慢，本实验为加快） word理化 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $