第二单元实验活动1氧气的实验室制取与性质(第1课时)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氧气的实验室制取（高锰酸钾法）与性质验证，通过潜水、医疗急救等生活情境导入，明确实验任务，梳理“原理→装置→操作→检验”的气体制取思路，搭建学习支架。 特色在于“任务驱动+互动实践”，“步骤接龙”强化操作记忆，“实验纠错诊疗室”培养科学思维，“安全环保加油站”落实科学态度。分组实验提升科学探究能力，分层作业兼顾基础与拓展，助力教师高效教学，学生深化化学观念。

第二单元 空气和氧气（教案） 总课时序数：17 拟定日期：20 年10月09日 课题 实验活动1 氧气的实验室制取与性质 授课时数 1 序数 第1课时 本课时内容 第一课时 实验活动1氧气的实验室制取与性质 课型 实验课 教学目标 1.化学观念：通过实验活动，巩固实验室制取氧气的反应原理、装置选择、收集方法和检验验满等知识，深化“实验室制取气体的一般思路”（原理→装置→操作→检验）和“性质决定用途”的化学观念。 2.科学思维：运用对比、归纳的方法分析高锰酸钾法制氧气的操作步骤及注意事项，培养系统思维和模型认知能力；能基于实验现象推断氧气的化学性质，发展证据推理能力。 3.科学探究与实践：独立完成高锰酸钾制取氧气及氧气性质（硫、木炭、铁丝燃烧）的实验，规范使用铁架台、酒精灯、集气瓶等仪器；学会排水集气法和向上排空气法；能用带火星木条检验氧气，初步养成科学严谨的实验习惯。 4.科学态度与责任：通过小组合作实验，体验科学探究的过程，培养合作精神；增强安全用火意识和环保意识（如二氧化硫吸收、废渣处理）；养成实验后整理仪器的良好习惯。 教学重点 高锰酸钾制取氧气的实验操作步骤（“查装定点收离熄”）及注意事项；氧气的性质验证实验（硫、木炭、铁丝燃烧）的操作及现象描述。 教学难点 排水集气法最佳收集时机的判断（气泡连续均匀）；铁丝燃烧实验成功的关键（螺旋状、火柴引燃、瓶底放水）；实验操作的顺序和安全性（先离后熄防倒吸）。 设计特色 1.“任务驱动”实验单：设计实验活动任务单，明确实验目标、操作步骤、现象记录和思考题，引导学生有序操作、深度思考。 2.“步骤接龙”强化记忆：分组按顺序说出并演示实验步骤，确保人人过关。 3.“氧气性质小剧场”：将硫、木炭、铁丝燃烧实验设计为“氧气助燃秀”，增强趣味性。 4.“安全与环保加油站”：强调硫燃烧需注意通风、瓶底放水吸收SO₂；铁丝燃烧瓶底放砂防炸裂；废渣（锰酸钾、二氧化锰）分类回收。 5.“实验纠错诊疗室”：展示典型错误操作图片或描述（如试管口未向下倾斜、先熄灯后撤导管等），学生“诊断”并纠错。 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、水槽、集气瓶（4个）、玻璃片、燃烧匙、坩埚钳、火柴、棉花、药匙、试管刷、废液缸 2.实验试剂：高锰酸钾（KMnO₄）、硫粉、木炭、细铁丝（螺旋状）、澄清石灰水、蒸馏水，等等 预 设 过 程 环节一：情境导入——开启氧气实验室之旅 教师活动 学生活动 设计意图 1.展示潜水员、医疗急救等需要氧气的图片，提问：“实验室如何制取纯净的氧气？如何验证氧气的性质？” 2.明确本节课任务——完成氧气的制取和性质实验，分发实验任务单。 1.观察图片，思考氧气的用途。 2.明确实验目标，激发操作兴趣。 联系生活，激发探究欲，明确实验任务。 环节二：实验步骤回顾与安全提醒 教师活动 学生活动 设计意图 1.回顾高锰酸钾制氧气的操作口诀“查装定点收离熄”，强调每步要点： ☉查：检查装置气密性（导管浸水，手捂试管看气泡） ☉装：药品平铺，管口塞棉花（防粉末进入导管） ☉定：试管口略向下倾斜（防冷凝水倒流） ☉点：点燃酒精灯，先预热，再集中加热 ☉收：排水法收集，当气泡连续均匀时开始收集 ☉离：实验结束先撤导管 ☉熄：后熄灭酒精灯 2.强调安全：酒精灯使用、加热时试管口不对人、硫燃烧在通风橱、铁丝燃烧瓶底放水。 分发实验任务单和记录表。 1.聆听记录，复述口诀“查装定点收离熄”。 2.回答每个步骤的注意事项及其原因。 明确安全事项，分组领取实验用品。 强化操作规范和安全意识，为实验成功打基础。体现“科学态度与责任”素养——认识规范操作的重要性。 环节三：分组实验——氧气的制取 教师活动 学生活动 设计意图 1.巡视指导各小组完成高锰酸钾制氧气实验： ☉检查气密性； ☉装药品（高锰酸钾）、塞棉花； ☉固定试管（试管口略向下倾斜）； ☉点燃酒精灯加热（先预热后集中加热）； ☉用排水法收集一瓶氧气（观察气泡连续均匀后再收集）； ☉先撤导管后熄灭酒精灯。 2.对操作错误及时纠正（如试管未略向下倾斜、棉花塞太紧、收集时机不对）。 3.用带火星木条检验集气瓶中的氧气（复燃）。 鼓励学生再收集一瓶氧气（备用性质实验）。 1.分组操作，记录现象。 2.收集两瓶氧气（一瓶排水法，一瓶可排空气法）。 3.检验氧气，木条复燃。 小组内互评操作规范度。 通过亲手操作，掌握氧气制取的技能，体验成功收集氧气的喜悦。体现“科学探究与实践”素养——通过实验操作培养动手能力。 环节四：性质实验——氧气的“助燃秀” 教师活动 学生活动 设计意图 1.指导完成硫的燃烧：取少量硫粉于燃烧匙，在酒精灯上点燃，伸入盛有氧气的集气瓶中（通风橱）。观察现象（蓝紫色火焰，有刺激性气味气体）。 2.指导完成木炭的燃烧：将红热的木炭伸入氧气瓶中，发出白光，生成使澄清石灰水变浑浊的气体（CO₂）。 3.指导完成铁丝的燃烧：将螺旋状铁丝下端系一根火柴，点燃火柴后待快燃尽时伸入氧气瓶中，观察火星四射，生成黑色固体（Fe₃O₄）。强调瓶底放水。 4.追问：“铁丝在空气中能燃烧吗？为什么？”引导学生从氧气浓度角度分析。 1.分组进行性质实验，观察并记录现象。 2.书写文字表达式： 硫+氧气二氧化硫 碳+氧气二氧化碳 铁+氧气四氧化三铁 3.讨论并回答：空气中氧气浓度低，铁丝只能红热。 通过视觉冲击强的实验，深化对氧气支持燃烧性质的理解，培养观察和表达能力。体现“科学思维”素养——从实验现象归纳氧气的化学性质。 环节五：实验总结与反思 教师活动 学生活动 设计意图 1.组织小组汇报实验现象和操作体会。 2.总结成功关键：气密性好、棉花合适、收集时机正确、先离后熄。 3.“实验纠错诊疗室” ：展示典型错误操作图片（如试管口向上、未放棉花、先熄灯后撤导管），学生诊断并改正。 强调环保：废渣（锰酸钾、二氧化锰）回收，硫燃烧废气处理。 1.小组代表发言，交流成功经验与失败教训。 2.参与“纠错诊疗室”活动，诊断错误操作并说明正确做法。 记录关键点，整理实验台。 培养反思习惯，提升实验分析能力。通过纠错活动强化规范意识。体现“科学态度与责任”素养——养成严谨求实的实验习惯。 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：制氧操作口诀、氧气性质实验现象及文字表达式。 2.展示中考实验操作评分标准，提醒规范。 布置分层作业。 1.总结回顾，齐背口诀。 2.记录作业。 巩固实验成果，对接中考。 1.基础作业：完成实验报告（含目的、原理、步骤、现象、结论、反思）。 2.拓展作业：设计实验比较排水法和向上排空气法收集的氧气纯度。 3.探究作业（选做）：用生活中的材料（如土豆、酵母）代替二氧化锰做过氧化氢分解催化剂实验。 1.记录作业要求。 2.课后独立完成基础作业。 有兴趣的同学开展探究任务。 分层设计，培养探究能力。体现“科学探究与实践”素养——将课堂知识延伸到课外。 板 书 设 计 实验活动1 氧气的实验室制取与性质 一、氧气的制取 1.原理：高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 2.操作口诀：查→装→定→点→收→离→熄 3.关键点： 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气泡连续均匀再收集（防不纯）； ④先离后熄（防倒吸） 二、氧气的性质 反应物 现象（氧气中） 文字表达式 硫(S) 蓝紫色火焰，刺激性气味 硫+氧气二氧化硫 木炭(C) 白光，石灰水变浑浊 碳+氧气二氧化碳 铁丝(Fe) 火星四射，黑色固体 铁+氧气四氧化三铁 ★检验：带火星木条复燃 → 氧气 ★验满（排水法）：瓶口有大气泡； ★验满（向上排空气法）：木条放瓶口复燃 三、安全与环保 - 硫燃烧在通风橱，瓶底放水吸收SO₂ - 铁丝燃烧瓶底放沙或水，防炸裂 - 废渣回收，不随意丢弃 教 学 反 思 课程结构 情境导入→实验步骤回顾与安全提醒→分组实验→性质实验→实验总结与反思→课堂小结 教学特色 1.学生分组实验积极，操作规范率较高，大部分小组成功收集到氧气并完成性质实验。 2.口诀“查装定点收离熄”帮助学生记忆顺序，尤其是“先离后熄”原理通过演示倒吸现象，学生理解深刻。 3.铁丝燃烧火星四射现象震撼，学生兴趣高涨。 4.实验报告记录完整，现象描述准确率提升。 5.环保意识得到落实，废渣分类回收。 学生反馈 1.个别小组棉花塞太紧，导致气体导出不畅；或未放棉花，导致粉末进入导管。 2.排水法收集时，部分学生过早收集（气泡连续不均匀），导致氧气不纯。 3.铁丝燃烧时，火柴未及时伸入或氧气浓度低，导致燃烧失败。 4.硫燃烧实验因通风橱有限，只能演示或部分小组观看，学生参与度不均。 改进之处 1.实验前展示棉花用量（蓬松一团，轻塞管口），并让学生模拟操作。 2.强调“连续均匀气泡”的判断，可播放视频对比。 3.铁丝燃烧成功关键：打磨、绕螺旋、火柴引燃时机、氧气浓度高（现制现用）。 4.硫燃烧实验可改为微型实验（点滴板+微量硫粉），或播放高清视频，全员观看。 二次备课建议 1.引入数字化实验（氧气传感器）实时显示收集氧气浓度，精准判断收集时机。 2.设计“制氧操作虚拟仿真”课前预习，降低实际操作失误率。 3.开展“家庭制氧”创意活动（利用双氧水、酵母等），培养跨学科实践能力。 4.课后拍摄学生操作视频，用于下一届实验课前纠错教学。 备注：本实验活动是中考实验操作考查重点，教师需充分准备，确保药品、器材齐全。实验前进行安全培训，特别是酒精灯使用、加热固体注意事项。鼓励学生大胆操作，同时严格纠错，培养严谨态度。实验后组织学生整理仪器、回收药品，养成良好实验习惯。 学科网（北京）股份有限公司 $