2.4依据特定需求制取氧气（第二课时） 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高锰酸钾制取氧气，引导学生掌握反应原理、实验装置、操作步骤及装置选择依据，通过课前预习梳理基础，课中对比过氧化氢与高锰酸钾制氧差异，构建气体制取思维模型作为学习支架。 资料以实验探究为核心，含实验操作微课视频、易错点思维导图等资源，通过课前预习、课中异常问题分析、课后分层巩固，培养科学探究与实践能力，提升科学思维，树立安全规范的科学态度与责任，助力学生形成按需选择制氧方案的思维。

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（第二课时） 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，学生需掌握高锰酸钾制取氧气的反应原理、实验装置、操作步骤及注意事项，学会根据反应条件、药品状态选择气体发生装置，根据气体性质选择收集装置。能规范完成基础实验操作，观察、记录实验现象，初步形成依据实际需求选择制氧方法的思维，树立安全、规范的化学实验意识。 学习目标 化学观念：认识高锰酸钾制氧的化学反应本质，知晓化学反应前后元素守恒，建立物质制备与物质性质、反应条件的关联。 科学思维：通过对比实验装置、分析操作要点，推理实验误差与异常原因，构建气体制取的思维模型。 科学探究与实践：熟练完成制氧实验操作，提升实验探究与动手实践能力。 科学态度与责任：恪守实验规范，培养严谨求实、安全环保的实验素养。 重难点 重点：高锰酸钾制取氧气的反应原理、实验装置组装、完整操作步骤与核心实验现象；实验室制取气体的装置选择依据。 难点：理解固体加热型装置的操作细节原理，分析试管炸裂、气体不纯、收集不到气体等实验异常问题；掌握依据特定场景需求选择制氧方案的思路，规避实验操作常见错误。 资源与 建议 教学资源：高锰酸钾、试管、酒精灯、铁架台、导管、集气瓶、水槽、棉花、药匙等实验器材；新教材课本、实验操作微课视频、实验易错点思维导图、装置选择对比课件、课堂分层习题。教学建议：本节课以实验探究为核心，课前引导学生预习实验步骤与安全规范，梳理基础知识点。课中以问题驱动探究，通过实操、纠错、总结突破重难点，对比固固加热型与固液常温型制氧差异。课后分层巩固，针对易错操作专项训练，注重培养学生学以致用、按需选材的实验思维，强化实操规范性。 学习过程 （一）课前预习案（基础巩固，夯实课前认知） 本预习案紧扣北京版九年级上册新教材内容，聚焦高锰酸钾制取氧气核心基础知识点，以填空题、选择题、简答题为主，帮助学生提前梳理实验原理、器材、步骤、安全常识，扫清课堂探究障碍，为课中实操和深度探究做好铺垫。 1. 基础填空题 （1）本节课学习的实验室制氧药品是________，该药品是________色的固体粉末。 （2）高锰酸钾制取氧气的反应条件是________，该反应属于________反应（填基本反应类型）。 （3）高锰酸钾制取氧气的符号表达式为：________________。 （4）实验室加热高锰酸钾制取氧气，选用的气体发生装置类型是________，选择依据是________。 （5）氧气的收集方法有两种，分别是________和________，选择依据分别是氧气________和________的性质。 （6）加热高锰酸钾制氧实验中，试管口需要放置一团棉花，其作用是________。 （7）组装实验装置时，试管口必须________，目的是________。 （8）用排水法收集氧气时，待导管口出现________的气泡时再开始收集，目的是________。 （9）氧气验满的方法：排水法________；向上排空气法________。 （10）高锰酸钾制氧实验的核心操作步骤可总结为七个字：________。 2. 单项选择题 （1）下列不属于高锰酸钾制取氧气实验所需仪器的是（） A. 试管 B. 酒精灯 C. 长颈漏斗 D. 集气瓶 （2）加热高锰酸钾制取氧气，试管口略向下倾斜的主要原因是（） 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 （3）下列关于排水法收集氧气的说法，正确的是（） A. 加热后立即收集气泡 B. 集气瓶未装满水不影响氧气纯度 C. 气泡连续均匀冒出时收集 D. 收集完毕后先熄灭酒精灯再移导管 （4）高锰酸钾制氧实验中，棉花的作用是（） A. 防止试管炸裂 B. 防止高锰酸钾粉末进入导管 C. 增加反应速率 D. 吸收杂质气体 3. 预习简答题 （1）简述实验室选择气体发生装置和收集装置的核心依据。 （2）高锰酸钾制取氧气实验结束后，为什么要先移出导管，再熄灭酒精灯？颠倒操作会造成什么后果？ （3）对比上节课过氧化氢制氧实验，说一说高锰酸钾制氧实验的药品状态、反应条件有哪些不同？ （二）课中探究案（深度探究，突破重难点） 本课中探究案结合新教材重难点，以递进式探究问题、实验分析题、易错辨析题、综合应用题为主，贯穿实验操作、现象分析、误差探究、方案选择等核心内容，贴合“依据特定需求制取氧气”的课时主题，引导学生深度思考、实操探究、归纳总结，落实核心素养。 探究一：实验原理与反应类型深度探究 1. 写出高锰酸钾制取氧气的完整符号表达式，标注生成物的物质名称与状态。 2. 结合化学反应特征，分析该反应为什么属于分解反应？分解反应的基本特点是什么？ 3. 从元素守恒角度分析，高锰酸钾能够制取氧气的原因是什么？据此总结实验室制取氧气的药品需满足的共性条件。 探究二：实验装置选择与组装探究 1. 高锰酸钾制氧选用固体加热型发生装置，请详细说明该装置的适用范围。结合药品状态、反应条件，对比分析过氧化氢制氧（固液常温型）与高锰酸钾制氧装置差异的原因。 2. 完整梳理固体加热型制氧装置的组装顺序，从铁架台、试管、酒精灯、导管的安装逐一说明。 3. 收集装置选择探究：结合氧气的物理性质，分析排水法和向上排空气法收集氧气的优缺点。若需要收集干燥的氧气，应选择哪种方法？若需要收集较纯净的氧气，应选择哪种方法？ 4. 装置纠错：指出下列错误操作的问题并改正（1）试管口向上倾斜；（2）试管口未放棉花；（3）导管伸入试管过长；（4）集气瓶未装满水。 探究三：实验操作步骤与现象探究 1. 严格按照“查、装、定、点、收、移、熄”七字步骤，逐一说明每一步的操作要点和操作目的。 2. 气密性检查专项探究：简述连接装置后，检查装置气密性的操作方法、现象及判断依据，分析装置漏气会造成的实验后果。 3. 实验现象记录：加热高锰酸钾过程中，试管内固体颜色发生什么变化？导管口有什么现象？集气瓶内有什么变化？ 4. 收集时机探究：为什么不能在加热后立即收集气体？此时收集的氧气会存在什么问题？ 探究四：实验异常问题分析（重难点突破） 结合实验实操，分析下列异常现象的产生原因及解决、预防措施： 1. 实验过程中试管发生炸裂；2. 收集的氧气纯度偏低；3. 收集不到氧气或收集速度极慢；4. 水槽中的水变为紫红色。 探究五：按需选择制氧方案（课时核心主题） 本节课核心主题为“依据特定需求制取氧气”，请结合两种实验室制氧方法（过氧化氢常温制氧、高锰酸钾加热制氧），完成下列问题： 1. 实验室快速、便捷制取少量氧气，无需加热，应选择哪种方法？说明理由。 2. 若实验条件有限，无常温催化药品，仅有固体药品和加热设备，应选择哪种制氧方法？ 3. 若需要大批量、持续制取氧气，且追求装置简易、操作安全，优先选择哪种方案？ 4. 总结：选择实验室制氧方法的核心考量因素有哪些？（结合反应条件、操作难度、药品器材、实验需求分析） 探究六：综合提升应用题 1. 完整梳理实验室制取气体的一般思路：药品选择→________→________→________→验满与检验→实验收尾。 2. 简述氧气检验和验满的区别，说明操作、现象、判断依据的不同。 3. 高锰酸钾制氧实验结束后，试管内残留固体有哪些？能否回收利用二氧化锰？简要说明理由。 4. 结合本节课所学，说一说化学实验中“规范操作”的重要意义，从实验安全、实验结果、实验效率三个角度分析。 课中拓展思考：工业制取氧气与实验室制取氧气的原理、变化类型、用途有何本质区别？工业制氧能否用于实验室精准实验？为什么？ 板书设计 参考答案 探究三答案 1. 查：检查装置气密性，防止装置漏气；装：装入高锰酸钾药品，平铺试管底部，增大受热面积；定：固定试管，试管口略向下倾斜，铁夹夹在试管中上部；点：点燃酒精灯，先预热再集中加热，防止试管受热不均炸裂；收：气泡连续均匀冒出时收集气体；移：实验结束先将导管移出水面；熄：最后熄灭酒精灯，防止倒吸。 2. 气密性检查：将导管一端伸入水中，双手紧握试管外壁，若导管口有气泡冒出，松手后导管内形成一段稳定水柱，说明气密性良好。装置漏气会导致收集不到氧气或收集气体不纯。 3. 实验现象：试管内暗紫色固体逐渐减少；导管口产生气泡；集气瓶内水面逐渐下降，收集到无色气体。 4. 加热初期装置内残留空气，立即收集会导致收集的氧气中混有空气，纯度偏低，因此需待气泡连续均匀冒出后再收集。 探究四答案 1. 试管炸裂原因：试管口未向下倾斜、未预热、试管外壁有水、加热后立即接触冷水、灯芯接触试管；预防：规范组装、充分预热、保持试管干燥、避免骤冷骤热。 2. 氧气不纯原因：集气瓶未装满水、初始气泡未排尽空气、装置轻微漏气；预防：集气瓶装满水、待气泡连续均匀再收集、实验前检查气密性。 3. 收集不到氧气：装置严重漏气、药品变质、加热温度不足；解决：重新检查组装装置、更换药品、充分加热。 4. 水槽水变红：试管口未放棉花，高锰酸钾粉末随气流进入水槽；预防：实验前在试管口放置一团棉花。 探究五答案 1. 选择过氧化氢制氧；理由：常温反应、无需加热、操作简便、安全高效，适合快速制取少量氧气。 2. 选择高锰酸钾加热制氧；理由：仅需固体药品，依靠加热触发反应，适配现有实验条件。 3. 优先选择过氧化氢制氧；理由：装置简易、无加热风险、可持续添加药品持续制氧，适合大批量制取。 4. 核心考量因素：反应条件（是否需加热）、操作难度与安全性、药品器材适配性、氧气纯度与用量需求、实验便捷性。 探究六答案 1. 装置选择与组装；实验操作与收集；异常问题分析 2. 区别：检验是验证气体是否为氧气，操作是将带火星木条伸入集气瓶内，木条复燃则为氧气；验满是验证集气瓶是否收集满氧气，排水法看瓶口冒大气泡，排空气法将木条放在瓶口，复燃则满。 3. 残留固体：锰酸钾、二氧化锰；可以回收二氧化锰，二氧化锰不溶于水，可通过溶解、过滤、干燥分离回收。 4. 实验安全：避免试管炸裂、药品污染、烫伤等安全事故；实验结果：保证制取气体纯度达标，实验现象准确；实验效率：减少实验失误，节省实验时间，提升实验成功率。 拓展思考答案 原理：工业制氧利用空气各成分沸点不同，分离液态空气；实验室制氧利用化学反应分解制氧。变化类型：工业制氧是物理变化，实验室制氧是化学变化。用途：工业制氧用于工业生产、医疗供氧等大批量场景；实验室制氧用于化学实验探究。工业制氧气体纯度较低，含有少量杂质，无法满足实验室精准实验要求，不能替代实验室制氧。 ( 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 $