2.3 制取氧气 第2课时（教学设计）化学新教材人教版五四学制八年级全一册

该初中化学教学设计聚焦催化剂（一变两不变）和分解反应（一变多）核心知识点，以“鱼浮灵增氧”生活情境导入，承接前课时氧气制备实验，为后续气体制备及反应类型学习奠基，通过对比实验引导学生自主推导概念，搭建认知支架。 特色在于递进式实验探究（如过氧化氢分解三组对比）落实科学探究与实践，融入闵恩泽事迹渗透科学态度与责任，典例训练强化科学思维。实验与生活结合的教学方法，助学生提升证据推理和归纳能力，教师易突破催化剂理解难点，提升教学效率。

课题3 制取氧气 第2课时 催化剂和分解反应 年级 八年级 学科 化学 课型 新授课 教材 人教版八年级化学 第二单元 课题3 教学目标 1.了解催化剂和催化作用，知道化学反应需要一定的条件，知道催化剂对化学反应的重要作用。 2.初步建立分解反应的概念，能辨析常见的化合反应和分解反应。 3.体会科学探究与实践活动对建构化学概念、化学观念的作用。 教学重点 催化剂和催化作用；分解反应。 教学难点 对催化剂的理解。 教材分析 本节教学内容源于人教版五四学制八年级全一册第二单元《空气和氧气》课题3《制取氧气》的第2课时，是初中化学首次接触化学反应调控、基本反应类型梳理的核心内容，具有承上启下的关键作用：既承接前一课时氧气制备的实验情境，也为后续学习二氧化碳等气体的制备、化学反应速率与条件、其他基本反应类型奠定概念基础。 按照课标要求，本课时围绕“催化剂与催化作用”“分解反应”两个核心知识点展开：首先通过过氧化氢分解的三组对比实验，引导学生逐步推导催化剂“一变两不变”的特点，结合生活中缓速催化剂（橡胶防老剂、食品抗氧化剂）、化工催化剂应用以及“中国催化剂之父”闵恩泽的事迹，落实科学态度与社会责任的素养要求；再通过对比两种制氧反应的特征，总结分解反应“一变多”的规律，与之前学过的化合反应形成概念对照，帮助学生建立基本反应类型的认知框架。本课时突出实验探究思路的渗透，符合九年级学生从现象到本质的认知规律。 学情分析 教学对象为刚接触化学不久的九年级学生，对化学实验探究有较强的好奇心，具备基本的实验观察、现象记录能力。知识储备上，学生已经掌握了氧气的检验方法，学习了化合反应的概念，对化学反应的物质转化有初步认知，但对化学反应的速率调控、反应类型的系统分类还没有清晰的概念。 学生普遍存在三类典型认知偏差：一是误认为催化剂是反应物，会消耗在反应过程中；二是误认为催化剂只能加快反应速率，忽略“改变”包含加快、减慢两层含义；三是容易混淆“化学性质不变”和“性质不变”，忽略催化剂物理性质可能发生改变，同时辨析分解反应时容易和石蜡燃烧这类氧化反应混淆。思维层面学生仍以感性经验思维为主，抽象概念辨析能力较弱，因此教学中需要依托直观的实验现象、贴近生活的实例，配合典例训练突破认知误区，帮助学生完成概念的自主建构。 教学过程 教学内容 设计意图 环节一 情境导入 【引入】夏天闷热天气时，鱼塘里的鱼经常浮到水面呼吸，水产养殖户常会往水里撒一种叫“鱼浮灵”的增氧剂，它的主要成分是过氧化氢，俗称双氧水，常温下是无色透明液体。 【教师提问】过氧化氢能不能作为实验室制取氧气的原料呢？我们今天就围绕这个问题展开探究。 联系生活实际创设问题情境，激发学生探究兴趣，自然引出本节课核心课题。 环节二 催化剂和催化作用 任务一 常温下过氧化氢为什么没有明显氧气产生？ 【引入】我们首先通过第一个实验探究常温下过氧化氢的分解特性。 【教师提问】大家观察实验操作：在试管中加入5mL 5%的H2O2溶液，把带火星的木条伸入试管，会观察到什么现象？该现象说明什么问题？ 【学生思考】小组讨论后回答：木条不复燃，说明常温下过氧化氢分解很慢，短时间内产生的氧气很少，不足以使带火星的木条复燃。 【讲解】大家的观察和推导都很准确，常温下H2O2的分解速率极慢，单位体积内氧气浓度太低，无法达到使带火星木条复燃的阈值。 任务二 过氧化氢分解制取氧气的反应中二氧化锰的作用是什么？ 【引入】既然常温下过氧化氢分解很慢，我们能不能找到一种物质加快它的分解速率呢？我们通过递进实验探究二氧化锰的作用。 【教师提问1】向刚才实验的试管中加入少量MnO2，再将带火星的木条伸入试管，观察到什么现象？该现象说明什么？ 【学生思考】回答：试管中产生大量气泡，木条复燃，说明二氧化锰加快了过氧化氢的分解速率，产生了大量氧气。 【教师提问2】待试管中没有气泡产生时，重新加入过氧化氢溶液，木条又能复燃，重复多次操作都能观察到相同现象，说明二氧化锰的什么性质在反应前后没有变化？ 【学生思考】回答：二氧化锰的化学性质没有变化，仍然可以加快过氧化氢的分解。 【教师提问3】我们将反应后混合液中的二氧化锰过滤、洗净、烘干、称量，发现其质量和反应前加入的质量完全相等，这又说明什么？ 【学生思考】回答：二氧化锰在反应前后质量不变。 【讲解】综合以上实验我们可以得出：二氧化锰在过氧化氢分解的反应中，改变了反应的速率，且本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化，这类物质我们称之为催化剂。 补充说明： 1.催化剂的“改变”包括加快和减慢两种：比如轮胎中加入炭黑、食用油中加入没食子酸丙酯都是减慢反应速率的负催化剂应用； 2.过氧化氢分解的催化剂不只有MnO2，硫酸铜溶液、氧化铜、新鲜土豆/肝脏中的过氧化氢酶都有催化作用； 3.催化剂是化工生产的核心，我国“催化剂之父”闵恩泽院士自主研发石油化工催化剂，突破国外技术封锁，为我国石化产业发展做出了巨大贡献，是我们学习的榜样。 任务三 结合实验（1）-（3），总结实验探究的一般思路？ 【引入】刚才我们验证二氧化锰作用的过程，就是完整的科学探究流程，大家梳理下这个过程包含哪些步骤？ 【教师提问】我们开展实验的第一步要做什么？之后按照什么流程推进最终得到结论？ 【学生思考】讨论后回答：首先要知道我们要探究什么，然后设计实验，做实验记录现象，再分析现象得到结论。 【讲解】我们把科学探究的一般思路梳理为：明确探究目的→设计实验方案→实施实验→获取证据→分析推理→获得结论。本次探究就是按照这个流程完成的：先明确要探究二氧化锰的作用，再设计三组对比实验，实施实验记录现象，分析后得出二氧化锰是催化剂的结论。 【例1】实验室用过氧化氢制取氧气，若实验中忘记加入二氧化锰，其结果是（ ）A．不产生氧气 B．产生氧气的速度慢 C．产生氧气的总量少 D．没有影响 【答案】B 【解析】催化剂只改变反应速率，不改变生成物的质量，不加MnO2时过氧化氢仍然会分解，只是速率很慢。 【例2】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 【答案】A 【解析】紧扣催化剂“一变两不变”的特点判断即可。 【变式】下列关于二氧化锰的说法正确的是（ ） A．如果不加二氧化锰，过氧化氢不会分解 B．只有二氧化锰能做过氧化氢分解的催化剂 C．如果不加二氧化锰，过氧化氢分解的速率很慢，产生的氧气量不变 D．在所有的化学反应前后，二氧化锰的质量和性质都保持不变 【答案】C 【解析】A选项不加MnO2过氧化氢也会缓慢分解；B选项催化剂有多种；D选项二氧化锰只有作为催化剂时反应前后质量和化学性质不变，且注意是“化学性质”不变，物理性质可能改变。 通过基础实验呈现直观现象，培养学生“现象→本质”的证据推理能力，为后续探究催化剂的作用做铺垫。 通过递进式对比实验，让学生自主推导催化剂的核心特征，落实证据推理的核心素养，同时融入科学家事迹，培养科学态度与社会责任，通过针对训练突破催化剂的易错点。 帮助学生建立科学探究的思维模型，为后续开展其他探究实验打下方法基础。 环节三 分解反应 任务一 分析实验室制氧气的两个反应有什么共同特征？ 【引入】我们已经学了两种实验室制氧气的反应，大家写出两个反应的文字表达式，从反应物、生成物的种类角度找共同点。 【教师提问】两个反应分别是KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2，H2O2 H2O + O2，它们的反应物有几种？生成物有几种？和之前学的化合反应有什么区别？ 【学生思考】回答：两个反应的反应物都只有1种，生成物有2种及以上，化合反应是多种物质生成1种，正好相反。 【讲解】我们把这种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，和化合反应同属于四大基本反应类型，化合反应特点是“多变一”，分解反应特点是“一变多”。注意要判断分解反应首先要符合基本反应类型的定义，比如石蜡燃烧生成二氧化碳和水，反应物是两种，所以既不属于化合反应也不属于分解反应。 【例3】下列反应属于分解反应的是（ ） A．铁 + 氧气 四氧化三铁 B．硫 + 氧气 二氧化硫 C．石蜡 + 氧气 二氧化碳 + 水 D．水 氢气 + 氧气 【答案】D 【解析】A、B是化合反应，C反应物有两种，不属于基本反应类型，D符合“一变多”的分解反应特点。 【变式】下列反应中，属于分解反应的是______（填序号，下同），属于化合反应的是______。 A．酒精＋氧气 二氧化碳＋水 B．红磷＋氧气 五氧化二磷 C．氧化汞 汞＋氧气 D．甲烷＋氧气 二氧化碳＋水 【答案】C B 【解析】根据分解反应特点“一变多”、化合反应特点“多变一”进行解答。 通过对比归纳、自主建构分解反应的概念，培养学生的归纳总结能力，通过针对训练辨析分解反应和化合反应的区别，突破易错点。 课堂小结 七、板书设计 课题3 制取氧气（第2课时） 一、催化剂和催化作用 1.催化剂定义：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 2.核心特点：一变两不变 （1）一变：改变化学反应速率（可加快、可减慢） （2）两不变：反应前后质量不变、化学性质不变 3.催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用 4.过氧化氢制氧气反应：H2O2 H2O + O2 二、分解反应 1.定义：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应 2.核心特点：一变多，表达式：A→ B + C + ··· 3.基本反应类型辨析： （1）分解反应：一变多 （2）化合反应：多变一 随堂练习 1下列对催化剂的认识正确的是（ ） A．二氧化锰可作任何反应的催化剂 B．反应前后催化剂的质量发生变化 C．催化剂可改变化学反应的速率 D．回收后的催化剂不能催化原反应 【答案】C 【解析】A错误：二氧化锰是特定反应的催化剂，不能催化所有反应；B错误：催化剂反应前后质量不发生改变；C正确：催化剂的核心作用就是改变化学反应速率；D错误：催化剂反应前后化学性质不变，回收后仍可催化原反应。 2.1774年，法国化学家拉瓦锡在加热氧化汞时，制得并命名了氧气。加热氧化汞发生的化学反应为2HgO 2Hg+O2↑，该反应属于（ ） A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应 【答案】B 【解析】该反应反应物只有氧化汞1种，生成物为汞和氧气2种，符合分解反应“一变多”的特征，属于分解反应。 3.有关催化剂的说法不正确的是（ ） A．不加催化剂过氧化氢溶液也能分解产生氧气 B．有的催化剂是加快化学反应速率，有的是减慢反应速率 C．催化剂在化学反应前后其质量和性质都不变 D．用过氧化氢制氧气的反应中可用二氧化锰作催化剂 【答案】C 【解析】C错误：催化剂反应前后是化学性质不变，物理性质（如颗粒大小、形状等）可能发生改变，因此“性质都不变”表述错误；A正确：过氧化氢常温下可缓慢分解产生氧气；B正确：催化剂的“改变”包含加快和减慢两种情况；D正确：二氧化锰是过氧化氢分解的常用催化剂。 4.某实验小组设计如图实验对过氧化氢分解进行探究，某实验小组设计如图实验对过氧化氢分解进行探究，下列说法不正确的是（ ） A．对比实验甲和乙，探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响 B．对比实验乙和丁，探究MnO2对H2O2分解速率的影响 C．对比实验甲和丙，探究温度对H2O2分解速率的影响 D．对比实验甲、丙和丁，探究MnO2和温度对H2O2分解速率影响的程度 【答案】B 【解析】对比实验需遵循变量唯一原则：A错误，甲和乙变量为温度、H2O2浓度两个，无法探究单一变量影响；B正确，乙和丁只有是否添加MnO2的差异，变量唯一，可探究MnO2的作用；C错误，甲和丙变量为温度、H2O2浓度两个；D错误，三组实验变量不统一，无法同时探究两个因素的影响程度。 5.探究“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用”。 （1）实验原理：图2中发生反应的文字表达式为 。 （2）实验现象：图1中带火星木条不复燃。图3中的现象为 。 （3）实验结论：二氧化锰可使过氧化氢分解的速率 。 （4）二氧化锰是该反应的催化剂，它在反应前后的化学性质 变化。 （5）常温下，图1试管内也产生了氧气，但带火星木条不能复燃的原因可能是 。 【答案】（1）过氧化氢水 + 氧气 （2）产生大量气泡，带火星木条复燃 （3）加快 （4）没有 （5）常温下过氧化氢分解速率缓慢，单位时间内产生氧气量很少，不足以使带火星的木条复燃 【解析】本题围绕催化剂的探究展开，结合实验现象即可推导：二氧化锰加快过氧化氢分解速率，反应前后化学性质不变；常温下过氧化氢分解慢，氧气浓度低无法使木条复燃。 教学反思 本节课以“鱼浮灵水产增氧”的生活情境引入，通过三组递进式探究实验引导学生自主推导催化剂的概念，有效突破了“催化剂一变两不变”的理解难点，同时结合“中国催化剂之父”闵恩泽院士的事迹渗透爱国主义教育，落实了科学探究与化学价值观的素养目标。 但教学中发现仍有部分学生对催化剂“改变化学反应速率”包含减慢反应速率的认知模糊，对对比实验的控制变量逻辑掌握不扎实。后续教学可增加缓速催化剂的生活实例拓展，增设学生自主设计催化剂验证实验的小组活动，强化学生对概念的深度理解与探究能力的提升。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $