3.2 氧气的制取(第二课时)导学案--2026-2027学年九年级化学科粤版上册
2026-08-23
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普通
摘要:
该初中化学导学案聚焦“3.2 氧气的制取(第二课时)”,核心内容涵盖过氧化氢分解制氧的原理、装置选择、催化剂概念及工业与实验室制氧对比。课前通过预习案梳理基础知识点,课中以递进式实验探究衔接高锰酸钾制氧知识,构建气体制备的学习支架。
以实验探究为核心特色,通过小组合作完成对照实验、装置组装与异常分析,结合双氧水消毒生活化实例,设计易错辨析与装置选择习题,培养科学探究与实践能力,强化科学思维中的证据推理,树立安全实验与绿色化学的科学态度与责任。
内容正文:
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
3.2 氧气的制取(第二课时)
课型
新授
审核人
学校审核
姓名
课标要求
本节课依据义务教育化学课程标准要求,学生需掌握过氧化氢分解制取氧气的实验原理、装置组装与操作规范,认识催化剂和催化作用,区分实验室制氧与工业制氧的差异。初步掌握气体制备的实验探究思路,能观察、记录实验现象,分析实验问题,树立安全、规范的实验操作意识,形成严谨的化学实验探究思维。
学习目标
宏观辨识与微观探析:结合实验现象认知过氧化氢制氧的宏观反应,初步理解反应条件对化学反应的影响。
科学探究与创新意识:通过分组实验探究催化剂的作用,掌握气体制备的探究流程。
证据推理与模型认知:依托实验证据归纳催化剂特征,建立气体制取的基本模型。
科学态度与责任:养成规范操作、节约药品的实验习惯,树立安全实验、绿色化学的理念。
重难点
重点:过氧化氢分解制取氧气的反应原理、实验装置选择与规范操作;催化剂的概念及催化作用;氧气的检验与验满方法。
难点:精准理解催化剂“一变二不变”的核心特征,辨析催化剂与反应杂质的区别;根据反应状态和反应条件选择气体发生装置,分析实验异常现象的成因与解决方法。
资源与
建议
教学资源:实验器材(试管、锥形瓶、长颈漏斗、导管、水槽、集气瓶等)、实验药品(过氧化氢溶液、二氧化锰)、教材图文素材、实验操作微课、工业制氧科普视频、装置选择对比课件。
教学建议:本节课以实验探究为核心,课前依托预习案夯实基础概念,课中以递进式实验突破重难点。简化复杂理论,以直观实验现象辅助理解催化剂概念,通过对比实验强化认知。组织小组合作探究,鼓励学生自主组装装置、记录现象、分析问题。结合生活中双氧水消毒的实例衔接知识点,区分物理变化的工业制氧与化学变化的实验室制氧,规避认知误区。
学习过程
(一)课前预习案
结合科粤版九年级上册化学新教材3.2第二课时内容,自主完成以下预习习题,梳理基础知识点,初步感知本节课核心内容,为课中实验探究做好铺垫。
1. 基础填空题
(1)实验室制取氧气的方法有多种,本节课重点学习__________分解制取氧气,该反应的反应物是__________,常用的反应条件是加入__________作催化剂。
(2)催化剂的核心特征是“一变二不变”,“一变”是指__________,“二不变”是指反应前后催化剂的__________和__________不变。
(3)工业上制取氧气的主要方法是__________,利用液态空气中各成分__________不同进行分离,该变化属于__________变化。
(4)收集氧气常用的两种方法是__________和__________,依据的氧气性质分别是__________和__________。
2. 判断题(正确打√,错误打×)
(1)二氧化锰是所有化学反应的催化剂。()
(2)催化剂只能加快化学反应的速率。()
(3)过氧化氢溶液不加二氧化锰,无法分解产生氧气。()
(4)工业制取氧气的过程中没有新物质生成。()
(5)用排水法收集的氧气比向上排空气法收集的氧气更纯净。()
3. 单项选择题
(1)下列关于催化剂的说法正确的是()
A. 催化剂反应前后质量改变 B. 催化剂能改变反应速率 C. 催化剂一定加快反应速率 D. 反应后催化剂不能重复使用
(2)实验室用过氧化氢制氧气,不需要用到的仪器是()
A. 锥形瓶 B. 酒精灯 C. 导管 D. 集气瓶
(3)分离液态空气法制取氧气的原理是()
A. 氧气和氮气密度不同 B. 氧气和氮气沸点不同 C. 氧气和氮气熔点不同 D. 氧气和氮气化学性质不同
4. 预习思考题
(1)结合教材内容,思考过氧化氢制氧气的发生装置,与高锰酸钾制氧气的发生装置有何不同?原因是什么?
(2)为什么不能用向下排空气法收集氧气?请结合氧气的物理性质分析。
(3)尝试思考:二氧化锰在过氧化氢分解实验中,是否参与了化学反应?结合催化剂的特征简要说明。
预习小结:通过预习,我已掌握的基础知识点有__________;存在疑惑的问题有__________,将在课中探究环节重点解决。
(二)课中探究案
本节课以小组合作探究为核心,结合教材实验内容,通过递进式习题、实验探究、问题分析、易错辨析,逐步突破重难点,深化对过氧化氢制氧气、催化剂、工业制氧等核心知识的理解,构建完整的气体制备知识体系。
探究一:过氧化氢分解制氧气的反应原理探究
结合教材实验3-4,完成对照实验探究,记录实验现象,分析实验结论,解决下列问题。
实验1:取少量过氧化氢溶液于试管中,观察现象,将带火星的木条伸入试管内,观察木条是否复燃。
实验2:向上述过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰,观察现象,再次将带火星的木条伸入试管内,观察木条变化。
实验3:待实验2反应结束后,重新加入过氧化氢溶液,观察现象,重复多次实验。
1. 实验现象记录填空
(1)实验1现象:过氧化氢溶液常温下__________产生气泡,带火星的木条__________,说明常温下过氧化氢分解速率__________。
(2)实验2现象:加入二氧化锰后,溶液中__________产生大量气泡,带火星的木条__________,说明__________。
(3)实验3现象:重复加入过氧化氢溶液,依旧能快速产生气泡,说明反应前后二氧化锰的__________没有改变,可__________使用。
探究二:催化剂概念深度辨析(重难点突破)
结合教材定义和上述实验,完成辨析习题,精准掌握催化剂的核心特征,规避常见认知误区。
1. 多项选择题
下列关于过氧化氢分解反应中二氧化锰的说法,正确的是()
A. 二氧化锰加快了过氧化氢的分解速率 B. 二氧化锰反应前后质量不变 C. 二氧化锰反应前后化学性质不变 D. 二氧化锰可以催化所有物质的分解反应 E. 该反应中二氧化锰的用量不影响反应是否发生
2. 易错辨析题
判断下列说法是否正确,并说明理由。
(1)催化剂的作用是加快化学反应速率。
(2)反应后剩余的二氧化锰不能继续使用。
(3)没有二氧化锰,过氧化氢就不能分解产生氧气。
3. 拓展思考题
除了二氧化锰,氧化铜、红砖粉末也可以催化过氧化氢分解。结合这一现象,谈谈你对“催化剂具有专一性”这一说法的理解。
探究三:过氧化氢制氧气的实验装置与操作探究
结合教材装置图,认识固液不加热型气体发生装置,掌握装置选择依据、组装要点、收集方法及验满、检验方法,完成系列习题。
1. 装置选择填空题
(1)过氧化氢制氧气的反应物状态为__________和__________,反应条件为__________,因此选用__________型发生装置。
(2)氧气的密度比空气__________,且不与空气成分反应,可选用__________法收集;氧气__________溶于水,可选用__________法收集。
2. 操作规范简答题
(1)组装实验装置后,第一步需要进行的操作是什么?为什么必须进行该操作?
(2)用长颈漏斗添加过氧化氢溶液时,漏斗末端为什么要伸入液面以下?
(3)排水法收集氧气时,何时开始收集?为什么不能一开始就收集?
(4)简述氧气的检验方法和向上排空气法的验满方法。
3. 实验异常分析题
(1)实验过程中,收集不到氧气,可能的装置原因有哪些?
(2)收集的氧气纯度偏低,可能的原因是什么?
(3)反应过程中装置内气泡产生速率忽快忽慢,试分析原因。
探究四:工业制取氧气与实验室制取氧气对比探究
结合教材内容,区分两种制氧方法的原理、变化类型、优缺点及用途,完成对比习题。
1. 对比填空题
(1)实验室制氧气属于__________变化,原因是__________;工业制氧气属于__________变化,原因是__________。
(2)工业制氧气的两种常用方法是__________和__________,其中__________是最常用的方法。
2. 简答题
(1)工业上不采用过氧化氢分解法制取氧气的原因是什么?
(2)简述分离液态空气法制氧气的具体过程。
探究五:课堂综合提升训练
1. 综合填空题:梳理本节课核心知识点,完善知识体系
过氧化氢制氧气:反应原理为__________,发生装置为__________,收集方法为__________,催化剂为__________,催化剂特征为__________,检验方法为__________。
2. 实验流程排序题
将过氧化氢制氧气的实验操作步骤按正确顺序排列:__________
①装入药品 ②检查装置气密性 ③组装装置 ④收集气体 ⑤清洗仪器、整理器材 ⑥开始反应
3. 拓展应用题
生活中常用双氧水(过氧化氢溶液)清洗伤口,能产生气泡,起到杀菌消毒的作用,请结合本节课知识分析其中的原理,说明该过程是否需要催化剂。
课中探究小结:通过本节课实验探究与习题训练,我掌握了__________等核心知识,厘清了__________的认知误区,熟练掌握了__________的实验操作方法,初步建立了气体制备的探究思路。
板书设计
3.2 氧气的制取(第二课时)
1. 过氧化氢制氧气(实验室制法)
装置:固液不加热型
收集:排水法(纯净)、向上排空气法(干燥)
检验:带火星木条伸入瓶内,复燃则为氧气
验满:带火星木条放瓶口,复燃则满
2. 催化剂(核心)
一变:改变化学反应速率(加快/减慢)
二不变:反应前后质量、化学性质不变(可重复使用)
3. 工业制氧气
方法:分离液态空气法、膜分离技术法
原理:利用沸点不同分离空气
变化类型:物理变化
4. 核心对比
实验室制氧:化学变化、少量制取、纯度高
工业制氧:物理变化、大量制取、纯度较低
参考答案
(一)课前预习案答案
1. 基础填空题
(1)过氧化氢;过氧化氢溶液;二氧化锰
(2)改变化学反应速率;质量;化学性质
(3)分离液态空气法;沸点;物理
(4)排水法;向上排空气法;不易溶于水且不与水反应;密度比空气大且不与空气反应
2. 判断题
(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√
3. 单项选择题
(1)B (2)B (3)B
4. 预习思考题
(1)不同:过氧化氢制氧气无需加热,用固液不加热型装置;高锰酸钾制氧气需要加热,用固体加热型装置。原因:反应物状态和反应条件不同。
(2)氧气密度比空气大,若用向下排空气法,氧气会从瓶口逸出,无法收集到气体,因此只能用向上排空气法。
(3)二氧化锰不参与化学反应,催化剂反应前后质量和化学性质不变,仅改变反应速率,因此未参与反应。
(二)课中探究案答案
探究一:过氧化氢分解制氧气的反应原理探究
1. 实验现象记录填空
(1)缓慢;不复燃;极慢
(2)迅速;复燃;二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率
(3)化学性质和质量;重复
探究二:催化剂概念深度辨析
1. 多项选择题
ABCE
2. 易错辨析题
(1)错误;催化剂可加快或减慢化学反应速率,并非只加快。
(2)错误;二氧化锰反应前后质量和化学性质不变,可重复使用。
(3)错误;没有二氧化锰,过氧化氢会缓慢分解产生氧气,只是速率极慢。
3. 拓展思考题
催化剂不具有绝对专一性,一种物质可催化多个反应,一个反应也可由多种物质催化。二氧化锰、氧化铜、红砖粉末均可催化过氧化氢分解,说明同一反应可选用不同催化剂。
探究三:过氧化氢制氧气的实验装置与操作探究
1. 装置选择填空题
(1)固体(二氧化锰);液体(过氧化氢溶液);常温;固液不加热
(2)大;向上排空气;不易;排水
2. 操作规范简答题
(1)检查装置气密性;防止装置漏气,导致收集不到气体或收集气体不纯。
(2)形成液封,防止生成的气体从长颈漏斗管口逸出。
(3)待导管口气泡连续、均匀冒出时开始收集;初始排出的气体是装置内的空气,立即收集会导致氧气不纯。
(4)检验:将带火星的木条伸入集气瓶内,木条复燃,证明是氧气;验满:将带火星的木条放在集气瓶瓶口,木条复燃,证明氧气已集满。
3. 实验异常分析题
(1)装置气密性不好、导管未伸入集气瓶合适位置、长颈漏斗未液封导致气体逸出。
(2)排水法未等气泡连续均匀冒出就收集、集气瓶未装满水;排空气法导管未伸到集气瓶底部。
(3)过氧化氢溶液浓度不均匀、二氧化锰药品用量不均、装置轻微漏气。
探究四:工业制取氧气与实验室制取氧气对比探究
1. 对比填空题
(1)化学;有新物质氧气生成;物理;无新物质生成,只是分离空气成分
(2)分离液态空气法;膜分离技术法;分离液态空气法
2. 简答题
(1)过氧化氢成本高、产量小,无法满足工业大规模制氧的需求,仅适用于实验室少量制取。
(2)将空气降温加压变为液态空气,利用液态氮和液态氧的沸点不同,升温后沸点低的氮气先汽化分离,剩余的主要是液态氧。
探究五:课堂综合提升训练
1. 综合填空题:过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气;固液不加热型;排水法、向上排空气法;二氧化锰;一变二不变;带火星木条伸入瓶内,木条复燃
2. 实验流程排序题:③②①⑥④⑤
3. 拓展应用题:人体伤口处的物质可催化过氧化氢分解,快速产生氧气,氧气能抑制细菌繁殖,起到杀菌消毒作用;该过程需要生物酶作催化剂,无需添加二氧化锰。
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