第2章跨学科实践活动1 制作简易供氧器课件--2026-2027学年九年级化学沪教版(2024)上册

该初中化学课件围绕“制作简易供氧器”实践活动，核心涵盖过氧化氢分解制氧原理、催化剂作用及固液常温型装置等知识点。课堂从氧气性质用途导入，通过对比实验室与便携式制氧机、氧烛的原理差异，搭建理论到实践的学习支架。 其亮点是融合科学探究与实践，以设计制作供氧器为主线，通过分析装置优缺点、探究试剂用量和温度对速率的影响，培养科学思维。例如利用塑料瓶等身边材料设计装置并撰写说明书，学生提升实践创新能力，教师可直接用于跨学科教学落实核心素养。

授课教师： . 班 级： 9年级（ ）班 . 时 间： . 沪教版（2024）化学九年级上册精做课件 第2章 空气与水资源 跨学科实践活动1 制作简易供氧器 2026年7月28日 沪教版九年级化学跨学科实践活动1《制作简易供氧器》同步练习题（全文约1000字） （满分：100分） 一、填空题（每空2分，共30分） 1. 制作简易供氧器的核心反应原理是过氧化氢在二氧化锰催化下分解制取氧气。 2. 简易供氧器的发生装置属于固液常温型，反应不需要加热，操作安全便捷。 3. 该反应的文字表达式为：过氧化氢$\xrightarrow{二氧化锰}$水+氧气，基本反应类型为分解反应。 4. 二氧化锰在实验中作催化剂，反应前后自身的质量和化学性质均不发生改变。 5. 简易供氧器一般采用排水法原理输出氧气，利用水观察氧气产生速率，同时湿润氧气。 6. 供氧器装置中，长导管用于通入反应气体，短导管用于导出氧气，需保证导管长短规范，防止漏水漏气。 7. 氧气的检验方法：将带火星的木条靠近导管口，木条复燃，证明产生的气体为氧气。 8. 搭建简易供氧器时，首先要检查装置气密性，防止装置漏气导致氧气泄漏。 9. 可通过控制过氧化氢溶液浓度或药品用量，调节氧气的产生快慢。 10. 简易供氧器产出的氧气可用于供氧、助燃，适合小型实验及模拟供氧场景。 二、单项选择题（每题3分，共36分） 1. 制作简易供氧器的核心药品是（） A. 高锰酸钾 B. 过氧化氢溶液 C. 氯酸钾 D. 蒸馏水 2. 该实验中二氧化锰的作用是（） A. 增加氧气质量 B. 加快反应速率 C. 直接生成氧气 D. 干燥氧气 3. 简易供氧器的反应条件是（） A. 高温加热 B. 常温反应 C. 点燃反应 D. 通电反应 4. 利用水层观察氧气的主要目的是（） A. 净化氧气、观察产气速率 B. 干燥氧气 C. 增加氧气产量 D. 加快反应 5. 检验简易供氧器产出气体为氧气的方法是（） A. 观察气泡 B. 带火星木条复燃 C. 点燃气体 D. 闻气味 6. 下列关于催化剂说法正确的是（） A. 反应后质量减少 B. 反应后化学性质改变 C. 能改变反应速率 D. 一定加快反应 7. 搭建供氧器第一步操作是（） A. 加入药品 B. 检查气密性 C. 点燃酒精灯 D. 组装导管 8. 该实验的反应类型是（） A. 化合反应 B. 分解反应 C. 氧化反应 D. 置换反应 9. 若供氧器产气速率过慢，不可能的原因是（） A. 过氧化氢浓度过低 B. 二氧化锰量少 C. 装置漏气 D. 溶液浓度过高 10. 简易供氧器不能实现的功能是（） A. 产生氧气 B. 观察产气快慢 C. 干燥氧气 D. 湿润氧气 11. 下列操作会导致装置漏气的是（） A. 装置接口密封不严 B. 导管摆放规范 C. 气密性良好 D. 药品用量合适 12. 关于简易供氧器说法错误的是（） A. 操作简单安全 B. 无需加热 C. 产物无污染 D. 属于复杂加热装置 三、简答题（共34分） 1. 简述简易供氧器的实验原理、反应条件及二氧化锰的作用。（12分） 2. 说明简易供氧器中水层的作用，以及如何检验、调节氧气产生速率。（12分） 3. 简述实验组装步骤和实验过程中的核心注意事项。（10分） 参考答案 一、填空题 1. 过氧化氢 2. 固液常温型 3. 过氧化氢$\xrightarrow{二氧化锰}$水+氧气；分解反应 4. 催化剂；质量；化学性质 5. 排水法；氧气产生速率 6. 通入反应气体；导出氧气 7. 带火星的木条 8. 检查装置气密性 9. 过氧化氢溶液浓度 10. 供氧、助燃 二、选择题 1.B 2.B 3.B 4.A 5.B 6.C 7.B 8.B 9.D 10.C 11.A 12.D 三、简答题 1. 实验原理：过氧化氢在二氧化锰的催化作用下，常温分解生成水和氧气。反应条件：常温、无需加热，依靠催化剂加快反应。二氧化锰作用：作为催化剂，加快过氧化氢分解速率，实验前后质量和化学性质不变，可重复使用，不增加氧气生成质量。 2. 水层作用：湿润产出的氧气，同时通过观察气泡冒出快慢，直观判断氧气产生速率，还能起到缓冲、防止气流过快的作用。检验方法：将带火星木条放在出气导管口，木条复燃，证明产生氧气。调节方法：适当增减二氧化锰用量、调节过氧化氢溶液浓度，均可改变产气速率。 3. 组装步骤：组装仪器→检查装置气密性→加入二氧化锰固体→加入过氧化氢溶液→观察产气、检验氧气。注意事项：装置必须密封，防止漏气；严禁明火靠近；控制药品用量，避免反应过于剧烈；实验结束妥善处理剩余药品。 （总字数：998） 学习了氧气的性质和用途以后，我们知道氧气是生命活动必需的物质。本活动我们就来尝试自主制作一款简易供氧器。 新课导入 了解制氧机的工作原理 活动任务一 新课探究 市场上的制氧机主要有便携式制氧机和氧烛两类。 便携式制氧机 氧烛 便携式制氧机 氧烛 便携式制氧机是一种常见的家用制氧设备，氧烛主要应用于军事和医疗急救。 便携式制氧机与氧烛的工作原理是怎样的呢？ 便携式制氧机与氧烛的工作原理是怎样的呢？ 思考：1. 两类制氧机与实验室制氧气有何联系与区别？ 联系：目的相同。都是为了获取氧气，以满足不同场景下对氧气的需求。 区别：①条件和装置不同。实验室制氧气通常需要较为严格的反应条件和专门的实验装置，装置相对复杂且不便于移动。便携式制氧机和氧烛则更加注重便携性和实用性，装置简单，便于携带和使用。②使用场景不同。实验室制氧气主要用于科学实验和研究。便携式制氧机适用于户外活动、家庭保健、医疗转运等场景。氧烛常用于一些特殊场合，如矿井救援、潜艇等，在紧急情况下提供氧气。 思考：2. 便携式制氧机是如何控制生成氧气的速率的？ 通过控制空气压缩机的进气量和分子筛的吸附时间来调节氧气生成速率。进气量越大，分子筛吸附氮气等杂质的量就越多，相对来说生成氧气的速率就会加快。 思考：3. 从使用效果、安全、经济、耐用性等角度简述两类制氧机的优缺点，并进行小组交流讨论。 1. 项目学习小组在学习了实验室制取氧气之后，查阅了相关资料，利用塑料瓶、注射器、吸管等设计并制作简易供氧器(如图所示)，其中试剂A是过碳酸钠和二氧化锰的混合物(过碳酸钠遇水会生成过氧化氢)。下列关于该实验的相关说法错误的是(　　) A. 塑料瓶相当于锥形瓶 B. 吸管相当于导管 C. 注射器相当于长颈漏斗 D. 该装置可控制反应速率 C 考试考法 11 【点拨】 注射器可控制水的滴加速度，相当于分液漏斗，C错误。 返回 考试考法 12 [2024·高邮期中]市场上的制氧机主要有便携式制氧机和氧烛两类。某便携式制氧机(图1)是利用过碳酸钠溶于水释放出过氧化氢,过氧化氢分解产生氧气；氧烛(图2)的产氧药块由氯酸钠、镁粉(燃烧时提供氯酸钠反应所需的热量)和少量催化剂组成,通过撞击火帽引发反应,持续放出高纯氧气，释放氧气的反应的文字表达式为氯酸钠======氯化钠＋氧气。回答2～3题。 500～600 ℃ 考试考法 13 B 2. 依据便携式制氧机的原理分析，下列有关说法不正确的是(　　) A. 加湿仓的作用是利用氧气不易溶于水的原理，使氧气湿润 B. 输出的氧气可作为高能燃料 C. 根据加湿仓中气泡的多少，可以判断氧气排出的快慢 D. 夏天使用时，反应仓内宜适当多加些水 返回 考试考法 14 便携式制氧机 使用效果：能按需提供不同流量的氧气，可连续使用。在高海拔等特殊环境下，制氧效果可能会受一定影响。 安全：一般较为安全。 经济：购买设备成本较高，但相比于在医院等场所长期吸氧的费用，可能会相对划算一些。 耐用性：一般能使用数年。 氧烛 使用效果：能在短时间内快速提供大量氧气，适用于紧急情况。是一次性产品，产生氧气的速率不能调节。 安全：正常情况较为安全。储存不当，可能会燃烧或爆炸。 经济：单个的价格相对较低。但长期或大量使用氧气，总体成本会较高。 耐用性：有一定的保质期。 思考：4. 氧烛中分解产生氧气的物质类似于氯酸钾，分解过程中需要加热，你认为可能是哪些物质在反应过程中提供了热量？ 金属粉末，如铁粉、镁粉、铝粉等。这些金属粉末在与氧化剂接触并点燃后，会释放出大量的热量。 设计并制作一款简易的供氧器 活动任务二 在了解了两类制氧机工作原理的基础上，请你根据所学知识，结合制氧机制作的实际工艺流程，利用身边的材料设计一款简易的供氧器。 请你从制氧效果、装置外观、材料成本、使用便捷等方面，对各小组所设计的简易供氧器进行评价，把评价结果填入下表中，并写出相应的改进建议。 简易供养装置的分析与评价 组别 评价维度 制氧效果 装置外观 材料成本 使用便捷 小组1 小组2 …… 注：请用简洁的语言进行评价。 改进建议：________________________________。 根据小组交流的结果，优化你的设计方案，动手制作一款简易家用供氧器，并参考右表的格式撰写一份使用说明书。 A 3. 依据氧烛制氧的原理分析，下列有关说法不正确的是(　　) A. 氧烛中添加催化剂能增加生成氧气的量 B. 氧烛制氧过程涉及分解反应 C. 运输氧烛的过程中应避免受到撞击 D. 镁粉过少会使反应无法持续进行，过多将减少产氧量 考试考法 22 【点拨】 氧烛中添加催化剂只能加快反应速率，不能增加生成氧气的量，故A错误；氧烛制取氧气的反应为氯酸钠=======氯化钠＋氧气，该反应符合“一变多”的特征，属于分解反应，故B正确；氧烛通过撞击火帽引发反应，持续放出高纯氧气，因此在运输氧烛的过程中应避免其受到撞击，故C正确；镁粉过少会导致镁粉燃烧产生的热量少，使氯酸钠无法持续分解产生氧气，而镁粉过多，燃烧时会消耗较多的氧气，从而减少产氧量，故D正确。 500～600 ℃ 返回 考试考法 23 4. [2024·厦门三模]某学习小组开展了“设计和制作家庭供氧器”的实践活动。 【活动一】 选择制氧剂 查阅资料：①过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)制氧气的反应为过碳酸钠―――→碳酸钠＋水＋氧气，过氧化钠(Na2O2)制氧气的反应为过氧化钠＋水―→氢氧化钠＋氧气。 ②不同试剂制氧气的成本、反应条件及使用注意事项如下表所示： 二氧化锰 考试考法 24 序 号 试剂 试剂 状态 试剂成本(每生 成100 g氧气) 反应 条件 使用注意事项 1 高锰酸钾 固态 29. 58元 加热 远离火种、热源等 2 过氧化钠 固态 5. 85元 常温 远离水、易燃物、火种、热源等 3 过碳酸钠 固态  2. 62元 常温 远离水、易燃物等 二氧化锰 固态 考试考法 25 (1)实验室用高锰酸钾制取氧气的文字表达式为______________________________________。根据上表信息，小组同学认为高锰酸钾不适合作“家庭供氧器”的制氧剂，除了安全问题，原因可能是______________________________(写一个)。 高锰酸钾――→锰酸钾＋氧气＋二氧化锰 加热 需要加热，不方便(或试剂成本高) 考试考法 26 过碳酸钠反应速率适中，且制氧气持续时间长 (2)10 g过氧化钠和10 g过碳酸钠生成氧气的质量与时间的关系如图1所示，根据图1分析“家庭供氧器”的制氧剂用过碳酸钠而不用过氧化钠的原因是________________________________________________。 考试考法 27 【活动二】 制作供氧器 学习小组利用身边的物品模拟市售制氧机， 自制了如图2所示的简易供氧器。 (3)在供给氧气的过程中，氧气能从A瓶中逸出，是因为氧气具有________________的物理性质。 (4)验证A瓶导出的气体是氧气的方法是________________ ______________________________________________。 不易溶于水 将带火星的木条放在A瓶导管口，若木条复燃，则证明是氧气 考试考法 28 【活动三】 使用供氧器 学习小组利用图2所示装置，设计实验方案，探究试剂的用量和温度对制氧速率的影响，结果如下表所示： 实验 序号 过碳酸钠 的质量 二氧化锰 的质量 水的体积 温度 收集100 mL氧气所用的时间 ① 10 g 0. 3 g 100 mL 26 ℃ 36. 59 s ② 20 g 0. 3 g 100 mL 26 ℃ 11. 67 s ③ 10 g 0. 3 g 100 mL 41 ℃ 22 s ④ _________________  待测 考试考法 29 (5)由实验①和实验②可以得出的结论是________________________________________________________________________________________________。 (6)若将实验③的温度升高至50 ℃，则收集100 mL氧气所用的时间______(填“＞”“＜”或“＝”)22 s。 其他条件相同时，过碳酸钠的质量越大，收集相同体积的氧气所用的时间越短 ＜ 考试考法 30 (7)实验④与实验③对比，探究的是催化剂用量对制氧速率的影响，应选择试剂的用量和温度是________________ ________________________________________________。 (8)反思上述活动，提出一个关于不同条件下过碳酸钠制氧速率还可探究的问题：____________________________________________。 10 g过碳酸钠、0. 4 g二氧化锰、100 mL水、温度为41 ℃(合理即可) 水的体积对过碳酸钠制氧速率的影响 返回 考试考法 31 谢谢观看 THANKS $