第二单元 课题3 制取氧气(第1课时 利用高锰酸钾制取氧气)教学设计-2026-2027学年九年级化学人教版上册

课题

课题3 制取氧气

授课时数

2

序数

第1课时

本课时内容

第一课时 利用高锰酸钾制取氧气

课型

新授课

教学目标

1.化学观念：通过实验室用高锰酸钾制取氧气的学习，初步建立“实验室制取气体的一般思路”（原理→装置→操作→检验），理解化学反应原理决定装置选择、物质性质决定收集方法的因果关系模型。

2.科学思维：通过分析高锰酸钾制取氧气的反应物状态、反应条件与装置选择的关系，学习运用“反应物状态和反应条件→发生装置”“气体性质→收集装置”的推理方法；通过“查装定点收离熄”操作顺序的分析，培养有序思维和逻辑推理能力。

3.科学探究与实践：通过观看或参与高锰酸钾制取氧气的实验，掌握实验室制取氧气的操作步骤及注意事项；学会检查装置气密性、用排水法和向上排空气法收集气体、用带火星木条检验氧气；初步养成规范操作、细致观察的实验习惯。

4.科学态度与责任：通过实验操作的学习，体验化学实验的严谨性，树立安全意识（加热固体试管口略向下倾斜、先撤导管后熄灯等）；养成实事求是、严谨求实的科学态度。

教学重点

    高锰酸钾制取氧气的反应原理；实验装置的选择与组装；操作步骤“查装定点收离熄”及注意事项；氧气的检验与验满方法。

教学难点

    排水集气法的最佳收集时机判断（气泡连续均匀时收集）；实验操作顺序中“先撤导管后熄灭酒精灯”的原因（防止倒吸）；装置气密性检查的方法与原理。

设计特色

1.“气体实验室制取的一般思路”模型建构：以“原理→装置→操作→检验”为主线，帮助学生建立制取气体的一般方法，为后续学习CO₂、H₂等气体的制取提供迁移框架。

2.口诀化教学突破难点：将繁琐的操作步骤浓缩为“查装定点收离熄”七字口诀，配合谐音“茶庄定点收利息”增强记忆，并通过“先离后熄”的倒吸原理分析深化理解。

3.“装置超市”活动培养选择能力：提供多种发生和收集装置的图片，让学生根据反应物状态（固体）、反应条件（加热）及氧气性质（密度、溶解性）自主选择，深化“原理→装置”的匹配思维。

4.“注意事项背后的科学”追问链：针对每个操作细节（试管口略向下倾斜、管口塞棉花、气泡连续均匀再收集等），追问“为什么要这样做？”引导学生从化学原理角度理解操作规范。

5.安全与环保教育贯穿始终：强调高锰酸钾的强氧化性、酒精灯使用安全、加热固体试管口向下倾斜的原因、防止倒吸的操作顺序等，培养安全意识。

教学准备

1.实验器材：铁架台（带铁夹）、酒精灯、大试管、单孔橡皮塞、导管（直角和弯管）、水槽、集气瓶（2个）、玻璃片、棉花、药匙、火柴、试管刷、废液缸

2.实验试剂：高锰酸钾（KMnO₄）等

预   设   过   程

环节一：情境导入——氧气的“诞生”

教师活动

学生活动

设计意图

1.展示图片：潜水员背负氧气瓶、医院吸氧病人、火箭发射。

提问：“这些场景都需要氧气，你知道实验室是如何制取氧气的吗？”

1.观察图片，思考并回答（可能提到电解水、空气分离等）。

从生活实例切入，激发兴趣，引出“制取气体”的需求。

2.回顾已学内容：“我们已经知道氧气能支持燃烧，供给呼吸。那么，实验室中怎样获得一瓶纯净的氧气呢？”

介绍实验室制取氧气的三种常用方法：加热高锰酸钾、加热氯酸钾与二氧化锰混合物、过氧化氢溶液与二氧化锰混合。

引出本课时内容——用高锰酸钾制取氧气。

2.回顾氧气的性质和用途，产生探究兴趣。

了解实验室制取氧气的三种方法，明确本节课学习重点。

建立“实验室制取气体”的学习动机。体现“科学探究与实践”素养——从真实需求出发，产生探究动机。

环节二：原理探究——反应原理与装置选择

教师活动

学生活动

设计意图

1.展示高锰酸钾：观察颜色、状态（暗紫色固体），讲解其俗名“灰锰氧”。

2.讲解反应原理：高锰酸钾在加热条件下分解，生成锰酸钾、二氧化锰和氧气。

文字表达式：

高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气

3.“装置超市”活动：展示多套发生装置图片；提问：“高锰酸钾是固体，反应需要加热，应该选择哪套发生装置？”引导学生根据“反应物状态和反应条件”选择发生装置（固固加热型）。

4.收集装置选择：展示排水法和排空气法装置图，提问：“氧气的密度比空气略大且不易溶于水，可以选择哪些收集方法？”

☉排水法：氧气不易溶于水且不与水反应→较纯净

☉向上排空气法：密度比空气大且不与空气成分反应→较干燥

5.板书强调：发生装置选择依据——反应物状态和反应条件；收集装置选择依据——气体密度和溶解性。

1.观察高锰酸钾的颜色和状态（暗紫色固体）。

2.记录反应原理，完成导学案中的文字表达式填空。

3.参与“装置超市”选择：

☉发生装置：选择固固加热型（试管、铁架台、酒精灯）。

☉收集装置：选择排水法和向上排空气法。

记录选择依据，完成导学案对比表格。

通过“装置超市”活动，培养学生根据原理选择装置的能力，初步建立“实验室制取气体的一般思路”。体现“科学思维”素养——根据反应物状态、反应条件及气体性质进行合理选择。

环节三：装置组装——从“零件”到“系统”

教师活动

学生活动

设计意图

1.展示完整实验装置图，引导学生识别各部件：铁架台（带铁夹）、酒精灯、大试管、单孔橡皮塞、导管、水槽、集气瓶。

2.组装演示：按“从下到上、从左到右”的顺序组装，强调铁夹夹在试管口约1/3处、导管伸入橡皮塞约0.5cm。

3.关键追问：

（1）试管口为什么要略向下倾斜？（防止冷凝水倒流使试管炸裂）

（2）试管口为什么要塞一团棉花？（防止加热时高锰酸钾粉末进入导管）

（3）导管为什么只能伸入橡皮塞少许？（便于气体导出）

4.气密性检查演示：将导管一端浸入水中，用手紧握试管外壁，观察是否有气泡冒出；松开手后，导管口是否形成一段水柱。

1.观察装置图，识别各部件名称和功能。

2.跟随教师组装演示，记录组装顺序和注意事项。

3.讨论回答三个追问：

（1）试管口向下倾斜→防止冷凝水倒流炸裂试管。

（2）塞棉花→防止高锰酸钾粉末进入导管，污染气体和水槽。

（3）导管稍露出橡皮塞→便于气体排出。

观察气密性检查操作，理解“热胀冷缩”的原理。

通过演示和追问，理解装置组装的细节及其科学原理。突破“试管口向下倾斜”“管口塞棉花”等易错点。体现“科学探究与实践”素养——通过规范操作培养实验能力。

环节四：操作步骤——“查装定点收离熄”

教师活动

学生活动

设计意图

1.演示实验：按步骤进行高锰酸钾制取氧气实验（或播放高清实验视频）。

2.同步讲解七步操作（板书口诀“查装定点收离熄”）：

☉查：检查装置气密性（导管浸水，手捂试管看气泡）

☉装：将KMnO₄平铺试管底部，管口放一团棉花，塞紧带导管的橡皮塞

☉定：将试管固定在铁架台上，试管口略向下倾斜

☉点：点燃酒精灯，先预热（移动酒精灯使试管均匀受热），再集中加热

1.观看演示实验或视频，同步复述“查装定点收离熄”口诀。

2.回答追问：

（1）连续均匀气泡证明空气已排尽，收集的氧气较纯。

（2）先撤导管防止水倒吸，后熄灯防止试管因温度骤降而炸裂。

通过口诀、演示和追问，掌握操作顺序和原理。突破“先离后熄”“收集时机”等难点。体现“科学思维”素养——理解操作背后的原理，而非机械记忆。