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

该初中化学教学设计聚焦“利用高锰酸钾制取氧气”核心知识点，通过展示潜水员吸氧、医院供氧等生活场景导入，回顾氧气性质与用途，引出实验室制取需求，建立“原理→装置→操作→检验”的气体制取一般思路学习支架。 特色在于“装置超市”活动让学生根据反应物状态和气体性质自主选择装置，“查装定点收离熄”口诀强化操作记忆，结合追问链理解操作原理，体现科学思维与科学探究素养，帮助学生形成规范实验习惯，为教师后续教学CO₂等气体制取提供迁移框架。

第二单元 空气和氧气（教案） 总课时序数：13 拟定日期：20 年09月23日 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？” 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。 1.观察图片，思考并回答（可能提到电解水、空气分离等）。 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。 从生活实例切入，激发兴趣，引出“制取气体”的需求。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 ☉收：用排水法收集，当导管口连续均匀冒气泡时开始收集（否则空气未排尽）。集满后在水中盖玻片，取出正放 ☉离：先将导管撤离水槽 ☉熄：熄灭酒精灯 3.关键追问： （1）为什么气泡连续均匀时才能收集？（开始排出的是试管中的空气） （2）为什么“先离后熄”？（防止水倒吸炸裂试管） （3）用向上排空气法如何验满？（带火星木条放瓶口，复燃则满） 检验氧气：将带火星木条伸入集气瓶中，木条复燃→证明是氧气。 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。 （3）带火星木条放瓶口，复燃证明已满。 3.记录操作口诀和注意事项。 实验步骤（口诀：查装定点收离熄）： 查（气密性）→ 装（药品、棉花）→ 定（固定试管）→ 点（酒精灯，预热）→ 收（排水法，连续气泡）→ 离（先撤导管）→ 熄（后灭酒精灯） 观察氧气检验操作。 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。 环节五：注意事项——“成败大揭秘” 教师活动 学生活动 设计意图 1.“成败大揭秘”小组讨论：每组分析一种常见错误操作及可能后果： （1）未检查气密性→收集不到氧气 （2）试管口未放棉花→粉末进入导管，水槽水变紫红 （3）试管口未略向下倾斜→冷凝水倒流炸裂试管 （4）加热前未预热→试管炸裂 （5）排水法收集时一冒泡就收集→氧气不纯 （6）先熄灯后撤导管→水倒吸炸裂试管 （7）向上排空气法导管未伸到底部→收集的氧气不纯 2.讨论：“如果集气瓶中的水未装满，对收集的氧气纯度有什么影响？” 总结：将“查装定点收离熄”与对应的操作原理形成完整的认知链条。 1.小组讨论，分析错误操作及后果。 注意事项： ①试管口略向下倾斜（防炸裂） ②管口塞棉花（防粉末进入导管） ③先预热再集中加热（防炸裂） ④气泡连续均匀再收集（防不纯） ⑤先撤导管后熄灯（防倒吸） 2.记录关键结论。 思考并回答：集气瓶未装满水，收集的氧气中会混有空气，纯度降低。 通过“成败大揭秘”活动，培养批判性思维和严谨态度。将操作口诀与原理深度绑定，深化理解。体现“科学态度与责任”素养——通过错误分析强化规范意识。 环节六：课堂小结，拓展提升 教师活动 学生活动 设计意图 1.师生共同总结本节课核心知识： 反应原理：高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气 ☉发生装置：固固加热型； ☉收集方法：排水法（较纯）/向上排空气法（干燥） ☉操作口诀：“查装定点收离熄” ☉检验与验满方法 2.展示中考真题（选择题、实验题），限时完成。 1.跟随教师回顾，完善导学案的知识框架。 2.独立完成中考真题，小组内互批讨论。 记录分层作业。 总结提升，对接中考。体现“科学思维”素养——运用所学知识解决实际问题。 布置分层作业： 基础作业：教材P49 第1、2题；完成导学案填空。 拓展作业：查阅资料，了解过氧化氢制氧气的方法，与高锰酸钾法对比。 探究作业（选做）：设计实验验证“排水法收集的氧气比排空气法更纯净”。 1.记录作业要求。 2.课后独立完成基础作业。 有兴趣的同学开展拓展或探究任务。 分层设计，培养对比思维和实践能力。体现“科学探究与实践”素养——将知识延伸到课外探究。 板 书 设 计 课题3 制取氧气 第一课时 高锰酸钾制取氧气 教 学 反 思 课程结构 情境导入→原理探究→装置组装→操作步骤→注意事项→课堂小结 教学特色 1.“查装定点收离熄”口诀学生当堂掌握，操作顺序记忆深刻。 2.“装置超市”活动激发了学生主动思考，装置选择正确率高。 3.通过“成败大揭秘”讨论，学生能举出多个错误及后果，培养了严谨态度。 4.气密性检查方法演示清晰，学生理解其原理。 中考真题正确率高，教学目标达成。 学生反馈 1.排水法收集时，部分学生过早或过晚收集，导致氧气纯度不高或收集量少。 2.试管口棉花放置位置不当（太浅或太紧），影响气体导出。 3.酒精灯加热时忘记预热，部分试管出现破裂风险。 时间略紧，“实验装置组装”的实操练习不足。 改进之处 1.可用气泡模拟器演示最佳收集时机，或拍摄慢动作视频对比。 2.棉花用量演示：用一团蓬松棉花，轻轻塞在管口，不挤压。 3.明确预热范围（来回移动酒精灯），强调铁夹位置。 将装置组装作为课后家庭小实验（用吸管、小瓶模拟），增强体验。 二次备课建议 1.引入数字化实验（氧气浓度计），实时监测排水法收集过程中氧气浓度的变化，定量判断收集时机。 2.设计“故障排除”游戏，给出不同错误操作后的现象，让学生猜错因。 3.与物理（压强）、生物（呼吸）跨学科融合，探讨氧气制取的应用。 课后开展“家庭制氧小实验”（用双氧水和酵母），培养实践能力。 备注：本课时是氧气制取的第一课时，重点在高锰酸钾法。实验前必须进行安全教育，强调酒精灯使用、加热固体注意事项。高锰酸钾有毒，避免接触皮肤；实验后废渣（锰酸钾、二氧化锰）分类回收。鼓励学生在教师指导下进行排水法收集的练习，感受成功收集一瓶氧气的喜悦。 学科网（北京）股份有限公司 $