实验活动1 氧气的实验室制取与性质（教学设计）化学新教材人教版九年级上册

年级

九年级

学科

化学

课型

新授课

教材

人教版九年级化学 第二单元 实验活动1 氧气的实验室制取与性质

教学目标

1.理解实验室制取氧气的反应原理、装置选择依据及氧气的性质。

2.能规范完成装置组装、气体制取与收集操作，准确观察记录实验现象并分析推理。

3.能将气体制取的一般方法迁移至其他气体，并运用氧气性质解释生产生活中的实际问题。

教学重点

实验室制取氧气的反应原理与操作方法；氧气的化学性质。

教学难点

实验操作中气密性检查等关键细节的把握。

教材分析

本节教学内容源于人教版九年级上册第二单元《空气和氧气》的实验活动1，是初中化学第一个学生必做的气体制备类探究实验，兼具理论巩固与实操训练的双重价值，在初中化学实验体系中占据基础性地位。

本节课前教材已经铺垫了氧气的性质、实验室制氧气的反应原理等理论知识，本实验活动是对上述内容的具象化落地。教材按照“制取氧气—验证性质”的逻辑编排内容，先明确高锰酸钾制氧气的原理、装置选择依据、分步操作及每步的注意事项，再通过木炭、铁丝燃烧实验落实氧气的化学性质，配套的典例、当堂习题针对性指向操作易错点，既符合学生从理论到实践的认知规律，也为后续二氧化碳等气体的制备、性质探究提供可迁移的方法模型，落实新课标中“科学探究与实践”“化学观念”的核心素养要求。

学情分析

教学对象为九年级学生，此时接触化学时间较短，对化学实验充满好奇心与动手意愿，但实验操作规范性、探究逻辑的严谨性仍有待提升。知识层面，学生已经掌握了氧气的物理、化学性质，能复述高锰酸钾制氧气的反应原理，但对装置选择的逻辑、操作细节的原理仅停留在记忆层面，未形成“反应特点决定装置，气体性质决定收集、验证方法”的思维模型。

能力层面，学生初步具备简单的实验操作能力，但对气密性检查、加热操作、气体收集等关键步骤的细节把控不足，极易出现步骤顺序颠倒、操作疏漏引发实验风险的问题。思维层面学生正处于从经验具象思维向逻辑抽象思维过渡的阶段，教学中需结合实操演示、错误案例辨析，引导学生理解操作背后的原理，避免死记硬背实验步骤，同时帮助学生建立气体制备的一般探究思路，为后续元素化合物的实验学习打下基础。

教学过程

教学内容

设计意图

环节一 情境导入

【引入】同学们，我们已经知道氧气的化学性质比较活泼，实验室中很多物质的燃烧、氧化实验都需要纯净的氧气参与，这些氧气并不是从空气中直接分离的，而是通过实验室专门的装置和反应制备得到的。今天我们就系统学习加热高锰酸钾制氧气的操作方法，同时验证氧气的化学性质。

【教师活动】展示本节课课标要求和重难点：

1.掌握实验室制氧气的反应原理、装置选择、操作步骤；

2.规范完成实验操作，能分析实验现象和异常原因；

3.能迁移气体制取的一般思路到其他气体制备。

从实验室的真实需求出发，激发学生探究兴趣，明确本节课的学习任务，让学习有方向性。

环节二 制取氧气

任务一  实验室加热高锰酸钾制氧气的反应原理和装置？

【引入】要制取气体，首先要确定反应原理和对应的实验装置，这是气体制备的核心前提。

【教师提问】

1.回忆高锰酸钾分解制氧气的反应，写出文字表达式和对应的化学符号？

2.从反应物状态、反应条件两个角度分析，应该选择什么类型的发生装置？

3.结合氧气的物理性质，分析可以选择什么收集方法，依据是什么？

【学生思考】（分组讨论后回答）

1.反应的文字表达式：高锰酸钾锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气，对应符号：KMnO4K2MnO4+MnO2+O2。

2.反应物是固体，反应需要加热，所以选择固体加热型发生装置。

3.氧气不易溶于水且不与水反应，可以用排水法收集；氧气密度比空气略大，也可以用向上排空气法收集，排水法收集的氧气更纯净。

任务二  实验室加热高锰酸钾制氧气的实验用品？

【引入】确定了原理和装置，我们需要提前梳理所有实验用品，避免实验过程中遗漏物品影响操作。

【教师提问】请大家从发生装置、收集装置、药品、辅助用品4个类别，梳理需要用到的所有实验用品？

【学生思考】（分组列清单后展示）

让学生理解装置选择的底层逻辑，避免死记硬背，为后续其他气体的制取学习打下方法基础。

1.发生装置相关：试管、铁架台、酒精灯、单孔橡胶塞、乳胶管、玻璃导管、升降台

2.收集装置相关：集气瓶、水槽、玻璃片

3.药品：高锰酸钾

4.辅助用品：棉花、火柴、镊子

【讲解】补充学生遗漏的细节：棉花是该实验特有的用品，作用是防止加热时高锰酸钾粉末进入导管堵塞气道，其他固体加热制气实验不一定需要。

任务三  实验室加热高锰酸钾制氧气的实验步骤？

【引入】实验步骤的操作顺序和细节直接决定实验的安全性和成功率，大家要重点掌握每一步的操作要求和背后的原理。

【教师提问】

1.气体制备实验的第一步必须做什么操作？如何操作？

2.后续操作的顺序是什么？每一步有什么注意事项，为什么要这么要求？

【学生思考】（结合预习内容回答）

1.第一步必须检查装置气密性：将导管一端放入水中，手紧握试管外壁，如果导管口有气泡冒出，说明装置不漏气。

2.后续步骤：装药品→固定装置→加热→收集气体→移导管→熄灭酒精灯，注意事项包括试管口要略向下倾斜、刚开始的气泡不能立即收集、实验结束先移导管再灭酒精灯等。

【讲解】将步骤总结为谐音口诀“茶庄定点收利息”（对应查、装、定、点、收、离、熄），逐个拆解注意事项和原理：

培养学生分类梳理实验用品的习惯，提升实验准备的条理性。

通过口诀记忆和原理拆解，让学生熟练掌握实验操作的所有细节，理解每一步操作的必要性，培养实验安全意识。