第2单元实验活动 1氧气的实验室制取与性质导学案--2026-2027学年九年级化学人教版上册

该初中化学导学案聚焦“氧气的实验室制取与性质”，引导学生掌握高锰酸钾制氧的原理、装置、操作及氧气检验方法，通过课前预习案（填空、简答、思考题）梳理仪器用途、步骤口诀等基础，为课中实操搭建预习-探究-巩固的学习支架。 以小组合作自主实验为核心，结合实验操作微课、易错操作动画等资源，引导学生规范完成装置组装、气密性检查、性质验证等，分析异常现象。通过科学探究与实践提升实操能力，科学思维培养实验逻辑，科学态度与责任强化安全规范，助力核心素养落实。

初中化学“导·学·练”课堂导学案 年级 九年级 科目 化学 周次 设计者 序号 班级 主题与课时 实验活动 1 氧气的实验室制取与性质 课型 新授 审核人 学校审核 姓名 课标要求 依据义务教育化学课标要求，学生需掌握高锰酸钾制取氧气的反应原理、实验装置与操作步骤，熟练掌握氧气收集、检验方法。能规范完成氧气性质验证实验，准确描述实验现象、归纳物质燃烧规律。初步建立气体制备的实验思维，养成规范操作、安全实验、严谨记录的实验习惯，提升基础实验探究能力。 学习目标 化学观念：明确高锰酸钾分解制氧的物质转化本质，认知氧气的助燃性。 科学思维：依据反应物状态、反应条件选择装置，结合气体性质确定收集方法。 科学探究与实践：独立完成实验操作，精准观察、记录、分析实验现象。 科学态度与责任：严守实验安全规范，养成严谨求实、合作探究、整理仪器的良好实验素养。 重难点 重点：高锰酸钾制取氧气的实验原理、仪器组装、操作步骤，氧气的检验、验满方法，木炭、铁丝在氧气中燃烧的性质实验及现象分析。 难点：气密性检查、试管加热、排水法收集等规范操作，分析实验误差与失败原因，理解气体制备的实验逻辑与操作原理。 资源与 建议 教学资源：高锰酸钾、木炭、细铁丝、澄清石灰水等药品；试管、酒精灯、水槽、集气瓶等实验仪器；新教材实验原文、实验操作微课、易错操作动画、实验错题素材。教学建议：课前依托微课让学生预习操作流程，规避基础错误；课中以小组合作模式开展实验，教师针对性指导易错步骤；课后梳理实验流程与易错点。注重分层教学，基础薄弱学生夯实操作规范，能力较强学生探究实验异常现象原因，全程落实安全实验要求，培养学生实验探究能力。 学习过程 （一）课前预习案 本次课前预习案紧扣人教版九年级上册新教材第二单元内容，聚焦高锰酸钾制氧气的基础知识点、实验仪器、操作流程及基础注意事项，通过填空、简答、思考题引导学生自主梳理知识，初步构建气体制取的实验认知，为课中实操探究奠定基础，规避课堂基础操作失误。 预习目标 1. 熟记高锰酸钾制取氧气的化学反应原理，明确反应物、生成物及反应条件。 2. 识别实验所需全部仪器，知晓各仪器的用途及基础使用规范。 3. 初步梳理高锰酸钾制氧气的实验步骤，识记核心操作口诀。 4. 预习氧气的核心性质，初步了解木炭、铁丝在氧气中燃烧的实验现象。 5. 提前知晓实验基本安全规范，规避常见实验错误操作。 预习基础填空题 1. 实验室加热高锰酸钾制取氧气的反应物是________，反应条件是________，该反应属于________（填基本反应类型）。 2. 高锰酸钾制取氧气的文字表达式为：________________________________。 3. 氧气的物理性质：通常状况下，氧气是________色、________味的气体，密度比空气________，________溶于水，因此实验室可采用________法和________法收集氧气。 4. 氧气的检验方法：将________的木条伸入集气瓶________，若木条________，证明该气体为氧气。 5. 高锰酸钾制氧气的实验步骤可总结为七字口诀：查、装、定、点、收、离、熄。其中“查”指________，“装”指________，“熄”指________。 6. 加热高锰酸钾时，试管口需放一团棉花，目的是________________________________。 7. 试管口要略向下倾斜，原因是________________________________。 8. 排水法收集氧气时，待导管口出现________的气泡时再开始收集，目的是________________。 9. 收集满氧气的集气瓶应________（填“正”或“倒”）放在桌面上，原因是________________。 10. 实验结束后，应先________，再________，防止________________。 预习简答题 1. 对比高锰酸钾制氧气的发生装置与过氧化氢制氧气的发生装置，说说二者差异的原因。 2. 向上排空气法收集氧气时，如何进行验满？请写出具体操作和判断依据。 3. 结合教材内容，简述铁丝在氧气中燃烧实验的操作要点及提前在集气瓶底留少量水的原因。 预习思考探究题 1. 若实验过程中未检查装置气密性，会出现什么实验问题？请结合原理分析原因。 2. 收集氧气结束后，若颠倒“离、熄”的操作顺序，会引发什么后果？请详细说明。 3. 结合氧气的性质，思考为什么木炭、铁丝在空气中和氧气中燃烧的现象差异较大？ 预习小结：通过课前预习，我已掌握的知识有________；存在的疑惑有________，将在课堂实验探究中重点解决。 （二）课中探究案 课中探究案以学生自主实验、小组合作探究为核心，结合新教材实验重难点，层层递进开展实操、观察、记录、分析、总结活动，突破实验难点，落实核心素养，让学生在实操中构建气体制取与性质验证的完整知识体系。 探究目标 1. 实操完成高锰酸钾制取氧气的完整实验流程，熟练掌握仪器组装、气密性检查、加热、收集等规范操作。 2. 精准完成木炭、铁丝在氧气中燃烧的性质实验，详细观察、记录实验现象，归纳氧气的化学性质。 3. 主动发现实验异常现象，小组合作分析误差、失败原因，提升实验问题分析能力。 4. 规范落实实验安全与实验习惯，提升合作探究与实操实践能力。 探究准备 实验药品：高锰酸钾粉末、木炭、细铁丝、澄清石灰水、水 实验仪器：大试管、试管夹、铁架台（带铁夹）、酒精灯、导管、橡胶塞、水槽、集气瓶、玻璃片、坩埚钳、火柴、棉花 探究活动一：实验装置组装与气密性检查 1. 仪器组装：学生自主结合教材图示，小组合作组装实验装置。组装顺序遵循“从下到上、从左到右”的原则，先固定铁架台，放置酒精灯，再固定试管，连接导管与橡胶塞。组装过程中重点观察：铁夹夹持试管的位置、试管的倾斜角度、导管伸入试管的长度。 2. 思考问题：铁夹应夹持在试管的哪个位置？导管伸入试管内为什么不能过长？试管口略向下倾斜的核心意义是什么？小组交流讨论后记录结论。 3. 气密性检查：将导管一端伸入水槽水中，双手紧握试管外壁，观察导管口现象。学生自主操作并记录现象：若导管口________，松手后导管内形成________，说明装置气密性良好。 4. 小组探究：若装置气密性不佳，可能是哪些部位漏气？该如何排查并修正装置？结合实操尝试调整装置，再次检查气密性。 5. 归纳总结：气密性检查的核心原理是利用气体热胀冷缩，通过温度改变使装置内气压变化，从而判断装置是否密闭，这是气体制取实验的前置关键步骤。 探究活动二：高锰酸钾制取氧气实操探究 结合预习的七字操作口诀，小组分工合作，分步完成实验操作，一人操作、一人观察、一人记录、一人纠错，确保人人参与、规范操作。 1. 装药品：用药匙取适量高锰酸钾粉末，平铺于试管底部，在试管口放置一团蓬松棉花，塞紧橡胶塞。思考：棉花的作用是什么？能否省略该步骤？ 2. 固定装置：将试管固定在铁架台上，铁夹夹在试管中上部，试管口略向下倾斜，调整酒精灯高度，保证外焰加热试管药品部位。 3. 预热加热：点燃酒精灯，先移动酒精灯对试管整体均匀预热，再集中火焰对准高锰酸钾药品部位加热。观察试管内变化，记录加热后的实验现象。思考：为什么必须先预热再集中加热？直接集中加热会有什么后果？ 4. 收集气体：加热初期，导管口冒出少量气泡，此时不收集；待导管口产生连续、均匀的气泡后，将导管伸入水槽，用排水法收集氧气。集气瓶装满水倒置水槽，待瓶内水完全排出后，用玻璃片盖住瓶口，取出集气瓶正放桌面。 小组探究：初期排出的气泡是什么气体？为什么不能立即收集？若收集过早，会导致制取的氧气出现什么问题？ 5. 实验收尾：收集完毕后，先将导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯。全程观察操作前后装置变化，思考颠倒操作顺序的危害。 6. 实验现象记录：加热高锰酸钾后，试管内________，水槽中________，该现象证明有氧气生成。 7. 异常现象探究：小组汇总实验中出现的异常情况，如收集的氧气不纯、收集速度过慢、试管炸裂等，逐一分析原因并提出改进方案。 探究活动三：氧气的性质验证实验探究 利用制取收集的氧气，完成两组性质验证实验，严格遵循操作规范，精准观察、对比、记录实验现象，归纳氧气的化学性质。 1. 木炭在氧气中燃烧实验 操作步骤：用坩埚钳夹取一小块木炭，在酒精灯上点燃，先观察木炭在空气中燃烧的现象；再将燃着的木炭缓慢伸入盛有氧气的集气瓶中，观察燃烧现象；燃烧结束后，向集气瓶中倒入少量澄清石灰水，振荡观察变化。 现象记录：木炭在空气中________；在氧气中________，放出热量，倒入澄清石灰水后，石灰水________。 小组探究：木炭燃烧生成的物质是什么？为什么木炭伸入集气瓶时要缓慢伸入？快速伸入会导致什么结果？ 2. 铁丝在氧气中燃烧实验 操作步骤：取一根细铁丝，打磨去除表面铁锈，将铁丝绕成螺旋状，末端系一根火柴；点燃火柴，待火柴即将燃尽时，将铁丝缓慢伸入盛有少量水的氧气集气瓶中，观察实验现象。 现象记录：铁丝在空气中________；在氧气中________，________，生成________色固体，放出大量热。 小组探究：铁丝打磨除锈的目的是什么？铁丝绕成螺旋状的作用是什么？火柴即将燃尽再伸入集气瓶的原因是什么？集气瓶底预留水的作用是什么？能否用细沙代替水？ 探究活动四：实验总结与知识梳理 1. 原理梳理：小组合作书写高锰酸钾制氧气的文字表达式，明确反应类型，区分反应物、生成物与反应条件。 2. 装置总结：归纳固体加热型气体发生装置的适用条件，排水法收集气体的适用范围，建立“反应物状态+反应条件选发生装置，气体性质选收集装置”的核心思维。 3. 性质总结：结合两组燃烧实验，对比物质在空气和氧气中燃烧的差异，得出氧气具有助燃性，氧气浓度越高，燃烧越剧烈的结论。 4. 易错点梳理：汇总本节课实验所有易错操作，包括试管倾斜、棉花使用、预热操作、收集时机、收尾顺序、铁丝实验操作等，形成个人实验易错清单。 课中深度思考题 1. 实验室用高锰酸钾制取的氧气不纯，可能有哪些原因？至少写出三点。 2. 铁丝在氧气中燃烧实验未观察到预期现象，实验失败的原因有哪些？ 3. 对比排水法和向上排空气法收集氧气的优缺点，分别适用于什么实验场景？ 课中探究小结：通过本节课实验探究，完整掌握了高锰酸钾制氧气的全套操作流程，验证了氧气的化学性质，理解了实验操作背后的化学原理，学会分析实验异常现象，提升了实验实操与科学探究能力。 板书设计 检测与作业 一、选择题 1. 实验室加热高锰酸钾制取氧气，不需要使用的仪器是（ ） A. 酒精灯 B. 水槽 C. 长颈漏斗 D. 试管 2. 下列关于高锰酸钾制氧气的操作，正确的是（ ） A. 试管口向上倾斜 B. 试管口不塞棉花 C. 先预热再加热 D. 先熄灯后移导管 3. 氧气可以用排水法收集的主要原因是（ ） A. 无色无味 B. 不易溶于水 C. 密度比空气大 D. 能支持燃烧 二、填空题 4. 高锰酸钾制取氧气的文字表达式为________________，该反应的基本类型是________。 5. 铁丝在氧气中燃烧的实验现象是剧烈燃烧、________、放出大量热、________，集气瓶底留水的目的是________。 三、简答题 6. 简述高锰酸钾制氧气实验结束后先移导管后熄灯的原因。 7. 简述氧气的检验方法和向上排空气法的验满方法。 参考答案 （一）课前预习案答案 填空题 1. 高锰酸钾；加热；分解反应 2. 3. 无；无；大；不易；排水；向上排空气 4. 带火星；瓶内；复燃 5. 检查装置气密性；装入药品；熄灭酒精灯 6. 防止高锰酸钾粉末进入导管，堵塞导管或污染水槽 7. 防止冷凝水倒流回试管底部，炸裂试管 8. 连续均匀；排出装置内的空气，保证收集的氧气纯净 9. 正；氧气密度比空气大，防止氧气逸散 10. 移出导管；熄灭酒精灯；水槽中的水倒吸炸裂试管 简答题 1. 高锰酸钾制氧气需要加热，选用固体加热型发生装置；过氧化氢制氧气无需加热，选用固液常温型发生装置，装置差异由反应条件和反应物状态决定。 2. 将带火星的木条放在集气瓶瓶口，若木条复燃，证明氧气已集满。利用氧气助燃性，瓶口氧气浓度达标即可使木条复燃。 3. 细铁丝打磨除锈、绕成螺旋状，待火柴快燃尽时伸入氧气瓶；集气瓶底预留少量水，防止高温熔融物溅落炸裂瓶底。 思考题 1. 装置气密性差，会导致部分氧气泄漏，收集的氧气体积不足、纯度偏低。 2. 先熄灯后移导管，试管内温度骤降、气压减小，水槽水倒吸入热试管，导致试管炸裂。 3. 空气中氧气浓度低，燃烧微弱；纯氧中氧气浓度高，可燃物与氧气接触更充分，燃烧更剧烈。 （二）课中探究案答案 探究活动一：3. 有气泡冒出；稳定水柱 探究活动二：3. 防止试管受热不均炸裂；6. 粉末逐渐减少；产生大量气泡 探究活动三：1. 发红、微弱燃烧；剧烈燃烧、发白光；变浑浊 2. 不燃烧；剧烈燃烧；火星四射；黑 课中深度思考题 1. 导管口刚冒泡就收集、装置气密性不好、集气瓶未装满水、收集后未密封放置等。 2. 铁丝未除锈、火柴燃烧殆尽后未及时伸入、氧气纯度低、铁丝过粗等。 3. 排水法：纯度高、含水蒸气，适用于需要纯净氧气的实验；向上排空气法：操作简便、气体干燥，纯度略低，适用于干燥氧气的收集。 （三）当堂检测答案 选择题 1. C 2. C 3. B 填空题 4. ；分解反应 5. 火星四射；生成黑色固体；防止高温熔融物溅落，炸裂集气瓶瓶底 简答题 6. 防止熄灭酒精灯后，试管内温度降低、气压减小，水槽中的水倒吸入热的试管，导致试管炸裂。 7. 检验：将带火星木条伸入集气瓶内，木条复燃则为氧气；验满：将带火星木条放在集气瓶瓶口，木条复燃则氧气集满。 ( 1 / 3 ) 目标领航 任务驱动 评价镶嵌 赢在课堂 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $