2.4依据特定需求制取氧气（第一课时） 导学案-2026-2027学年九年级化学北京版上册

该初中化学导学案聚焦“依据特定需求制取氧气”，核心涵盖实验室加热高锰酸钾制氧的原理、装置、操作及检验，工业制氧分离原理，构建气体制备一般思路。课前通过预习案梳理基础，课中结合实验操作微课视频、工业制氧科普动画，以实验探究为支架衔接知识点。 以实验探究为核心，通过分层预习与探究习题、异常现象案例分析，培养学生科学探究与实践能力，强化科学思维与科学态度。注重操作规范与安全意识，帮助学生精准把控实验细节，构建系统知识体系，适配不同基础学生需求。

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 依据特定需求制取氧气（第一课时） 课型 新授 审核人 学校审核 姓名 课标要求 依据义务教育化学新课标要求，学生需初步掌握实验室加热高锰酸钾制取氧气的反应原理、实验装置、操作步骤与检验方法，了解工业制取氧气的分离原理。能结合实际需求选择氧气制取方式，初步归纳气体制备的一般思路，规范完成基础实验操作，树立安全实验意识，能简单分析实验误差与异常现象，夯实气体制备实验核心基础。 学习目标 宏观辨识与微观探析：从宏观识别高锰酸钾制氧气的实验现象、物质变化，从微观理解物质分解的本质。 变化观念与平衡思想：认识化学反应需要特定条件，条件不同反应速率、产物状态不同。 科学探究与创新意识：自主探究实验装置、操作细节，优化实验方案。 科学态度与社会责任：严守实验规范，树立安全、严谨的实验素养，了解制氧技术的生活应用价值。 重难点 教学重点：高锰酸钾制取氧气的反应原理、实验装置组装、规范操作步骤，氧气的检验与收集方法，实验室制氧气的基本思路。 教学难点：理解气体发生装置、收集装置的选择依据，精准把控实验关键细节，分析试管炸裂、气体不纯等实验异常现象的原因，区分实验室与工业制氧的本质差异。 资源与 建议 教学资源：新教材课本、实验器材（高锰酸钾、试管、酒精灯、铁架台、导管、水槽、集气瓶、棉花、药匙等）、实验操作微课视频、工业制氧科普动画、实验异常现象案例素材、分层预习与探究习题单。 教学建议：本节课以实验探究为核心，贴合新教材“从需求出发选择制取方法”的理念。课前引导学生自主预习基础知识点，完成预习习题，夯实理论基础。课中以演示实验+小组探究结合，聚焦操作细节与易错点，结合生活供氧需求衔接知识点。针对难点采用案例分析、对比辨析的方式突破，注重培养学生实验规范能力与问题分析能力，同时兼顾分层教学，适配不同基础学生的学习需求。 学习过程 （一）课前预习案 结合北京版九年级上册化学新教材第四节内容，完成以下预习习题，自主梳理基础知识点，提前感知氧气制取的核心内容，为课中实验探究做好铺垫。所有习题均围绕本节课核心考点设计，覆盖概念、原理、器材、基础操作等内容。 预习填空题 1. 氧气在生活、生产中应用广泛，医疗急救、潜水、炼钢等场景均需要纯净氧气，根据__________可以选择不同的氧气制取方法，主要分为__________制氧气和__________制氧气两大类。 2. 工业上制取氧气的原料是__________，利用空气中氮气和氧气的__________不同，采用__________的方法分离液态空气制取氧气，该变化属于__________变化。 3. 实验室加热高锰酸钾制取氧气，反应物是__________，颜色状态为__________，反应条件是__________。 4.实验室制取气体的装置分为__________装置和__________装置，选择发生装置的依据是__________和__________。 5. 氧气的密度比空气__________，且__________溶于水，因此可以采用__________法和__________法收集氧气。 6. 检验氧气的方法是将__________的木条伸入集气瓶__________，若木条__________，证明是氧气。 7. 加热高锰酸钾制氧气时，试管口需要放一团棉花，目的是__________。 预习选择题 1. 下列关于工业制取氧气的说法正确的是（） A. 工业制氧生成了新物质，属于化学变化 B. 利用氧气和氮气的沸点不同分离空气 C. 制取的氧气纯度极高，完全不含杂质 D. 反应需要加热高锰酸钾作为原料 2. 实验室加热高锰酸钾制取氧气，不需要用到的仪器是（） A. 试管 B. 酒精灯 C. 量筒 D. 导管 3. 氧气可以用排水法收集的主要原因是（） A. 氧气密度比空气大 B. 氧气不易溶于水且不与水反应 C. 氧气无色无味 D. 氧气能支持燃烧 4. 下列反应类型中，高锰酸钾分解制取氧气属于（） A. 化合反应 B. 分解反应 C. 氧化反应 D. 缓慢氧化 预习简答题 1. 简述工业制氧和实验室制氧的核心区别（变化类型、制取目的、产物纯度三个角度）。 2. 结合教材内容，初步梳理高锰酸钾制氧气的大致操作流程。 预习思考题 生活中便携式制氧设备多用于医疗急救，对比实验室制氧和工业制氧，哪种方式更适合小型供氧需求？请说明理由。 （二）课中探究案 结合课前预习成果，围绕本节课重难点，通过习题探究、实验分析、误区辨析、拓展延伸等环节，深度掌握依据需求制取氧气的核心知识，突破实验难点，构建气体制备的系统思维。 探究一：制取氧气的方法选择与原理辨析 结合新教材“依据特定需求制取氧气”核心理念，完成以下习题，区分不同制氧方法的适用场景与原理。 1. 辨析填空题 （1）大规模工业生产、炼钢炼铁需要大量氧气，应选择__________制氧；课堂实验、小型医疗急救需要少量纯净氧气，应选择__________制氧。 （2）分离液态空气制氧过程中，先汽化逸出的是__________，剩余的主要液体是__________。 （3）高锰酸钾制氧气的产物有三种，分别是__________、__________、__________。 2. 判断题（对的打√，错的打×） （1）工业制氧和实验室制氧气都属于化学变化。（） （2）高锰酸钾加热后只生成氧气一种新物质。（） （3）制取氧气的方法选择，核心依据是使用场景、氧气用量、纯度需求。（） （4）分离液态空气法得到的氧气是纯净物。（） 3. 探究简答题 为什么工业上不采用加热高锰酸钾的方法制取大量氧气？从成本、操作、产量三个角度分析。 探究二：高锰酸钾制氧气实验装置与仪器探究 实验装置是气体制备的核心，结合教材实验图，完成系列习题，掌握装置选择依据和仪器作用。 1. 填空题 （1）高锰酸钾制氧气的发生装置属于__________型装置，选择依据是反应物为__________，反应需要__________。 （2）收集氧气的两种方法中，__________法收集的氧气更纯净，__________法收集的氧气更干燥。 （3）铁架台的作用是__________，酒精灯用于__________，水槽配合集气瓶完成__________收集。 2. 选择题 （1）加热高锰酸钾制氧气，试管口略向下倾斜的目的是（） A. 方便装入药品 B. 防止冷凝水倒流炸裂试管 C. 利于氧气排出 D. 使加热更均匀 （2）下列关于收集装置选择的说法错误的是（） A. 难溶于水的气体可选用排水法 B. 密度比空气大的气体可选用向上排空气法 C. 密度比空气小的气体可选用向下排空气法 D. 氧气只能用排水法收集 3. 实验分析题 若实验中未在试管口放置棉花，会出现什么实验现象？会造成哪些不良影响？结合教材知识点详细分析。 探究三：实验操作步骤与注意事项深度探究 高锰酸钾制氧气操作步骤严谨，细节易错，通过习题探究，规范实验操作，规避实验错误。 1. 排序题 将高锰酸钾制氧气的操作步骤按正确顺序排列（填序号）：__________ ①点燃酒精灯加热 ②检查装置气密性 ③装入药品、固定装置 ④收集氧气 ⑤熄灭酒精灯 ⑥将导管移出水面 2. 填空题 （1）实验开始前必须检查装置气密性，若装置漏气，会导致__________。 （2）加热时需先对试管进行__________，再集中加热药品部位，防止试管受热不均炸裂。 （3）排水法收集氧气时，待导管口__________时再开始收集，防止收集的氧气不纯。 （4）实验结束后，必须先__________，再__________，防止水倒吸炸裂试管。 3. 异常现象分析题 结合实验操作，分析以下异常现象的原因： （1）收集的氧气纯度较低；（2）实验过程中试管炸裂；（3）收集不到氧气。 探究四：氧气的检验、验满与知识拓展 掌握氧气的检验和验满方法，区分不同收集方法的验满差异，结合实际需求深化知识应用。 1. 填空题 （1）向上排空气法收集氧气的验满方法：将__________的木条放在集气瓶__________，木条复燃则已满。 （2）排水法收集氧气，当观察到__________时，证明氧气已收集满。 2. 辨析题 简述氧气检验和验满的区别，为什么操作位置不同？ 3. 拓展应用题 医院急救需要干燥、足量的氧气，潜水作业需要纯净无杂质的氧气，请分别选择合适的氧气收集方法，并说明理由。 探究五：课堂综合提升习题 1. 下列关于高锰酸钾制取氧气的说法，全部正确的一组是（） ①试管口放棉花可防止粉末进入导管 ②先加热后检查气密性 ③排水法收集氧气后先撤导管再熄灯 ④氧气验满可伸入瓶内观察 A. ①③ B. ②④ C. ①② D. ③④ 2. 对比分析：实验室制氧与工业制氧的优缺点及适用场景，完成表格总结（文字简述）。 3. 结合本节课所学，总结实验室制取气体的一般思路：__________、__________、__________、__________。 板书设计 依据特定需求制取氧气（第一课时） 一、制氧方法选择（按需选取） 1. 工业制氧：分离液态空气（沸点不同、物理变化、大量制氧） 2. 实验室制氧：加热高锰酸钾（化学变化、少量纯净氧气） 二、高锰酸钾制氧气核心内容 1. 药品：高锰酸钾（暗紫色固体） 2. 原理：高锰酸钾 加热 锰酸钾+二氧化锰+氧气（分解反应） 3. 装置：固体加热型发生装置；排水法/向上排空气法收集装置 4. 步骤：查→装→定→点→收→离→熄 三、检验与验满 检验：带火星木条伸入瓶内，复燃为氧气 验满：排水法（瓶口冒大气泡）；向上排空气法（瓶口木条复燃） 四、核心注意事项 试管口倾斜、放棉花；先预热后加热；先移导管后熄灯 参考答案 （一）课前预习案答案 预习填空题 1. 特定需求；实验室；工业 2. 空气；沸点；分离液态空气；物理 3. 高锰酸钾；暗紫色固体；加热 4. 发生；收集；反应物状态；反应条件 5. 大；不易；排水；向上排空气 6. 带火星；瓶内；复燃 7. 防止高锰酸钾粉末进入导管，堵塞导管或污染水槽 预习选择题 1. B 2. C 3. B 4. B 预习简答题 1. 变化类型：工业制氧是物理变化，实验室制氧是化学变化；制取目的：工业用于大规模生产，实验室用于实验探究、少量供氧；产物纯度：工业制氧纯度较低，实验室制氧氧气纯净。 2. 大致流程：检查装置气密性，装入高锰酸钾药品，固定试管，加热药品，收集生成的氧气，实验结束后移出导管、熄灭酒精灯。 预习思考题 实验室制氧更适合小型医疗急救。原因：实验室制取的氧气纯度高，符合人体呼吸需求；装置简易、操作灵活，可按需制取少量氧气；工业制氧产量大、设备复杂，不适合小型、应急供氧场景。 （二）课中探究案答案 探究一答案 1.（1）工业；实验室 （2）氮气；氧气 （3）锰酸钾；二氧化锰；氧气 2. ×；×；√；× 3. ①成本高：高锰酸钾药品价格较高，不适合大规模生产；②操作复杂：加热实验操作繁琐，需要专业器材和规范操作，无法工业化量产；③产量低：单次实验制取氧气量少，无法满足工业大规模用氧需求。 探究二答案 1.（1）固体加热；固体；加热 （2）排水；向上排空气 （3）固定试管；加热药品；排水法氧气 2.（1）B （2）D 3. 现象：加热后高锰酸钾粉末会随气流进入导管、水槽，使水槽中水变色。不良影响：堵塞导管，导致氧气无法顺利导出，收集不到气体；污染实验器材，影响实验效果，存在实验安全隐患。 探究三答案 1. ②③①④⑥⑤ 2.（1）收集不到氧气或收集气体量少 （2）预热 （3）气泡连续均匀冒出 （4）移出导管；熄灭酒精灯 3.（1）氧气不纯：未等气泡连续均匀冒出就收集、集气瓶内未装满水；（2）试管炸裂：试管口未向下倾斜、未预热、试管外壁有水、实验结束骤冷；（3）收集不到氧气：装置气密性不好、药品失效。 探究四答案 1.（1）带火星；瓶口 （2）集气瓶瓶口有大气泡冒出 2. 区别：检验是确认气体是否为氧气，需伸入瓶内；验满是确认集气瓶是否装满氧气，需放在瓶口。原因：瓶口是气体进出位置，只有瓶口氧气浓度达标，才能证明集气瓶已满。 3. 医疗急救选向上排空气法，收集的氧气干燥，适合人体呼吸；潜水作业选排水法，收集的氧气纯净无杂质，避免杂质影响潜水安全。 探究五答案 1. A 2. 工业制氧：优点是成本低、产量大，缺点是纯度低、设备复杂，适用于工业大规模用氧；实验室制氧：优点是纯度高、操作简易、按需制取，缺点是成本高、产量小，适用于实验、小型应急供氧。 3. 明确反应原理；选择实验装置；规范操作收集；检验验证气体 ( 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 $