2.3 氧气的制备（第一课时）导学案--2026-2027学年九年级化学沪教版上册

该初中化学导学案聚焦九年级“氧气的制备（第一课时）”，核心内容包括过氧化氢与二氧化锰制氧的反应原理、实验装置选择、催化剂特征，以及工业与实验室制氧的本质差异。通过课前预习案梳理工业与实验室制氧基础对比、催化剂初步认知等知识，搭建学习支架，课中以“无催化剂与加二氧化锰”对照实验为切入点，引导学生从宏观现象到微观本质理解反应，形成气体制备探究思路。 该资料以实验探究为核心特色，通过对照实验（如有无二氧化锰的反应现象对比）突破催化剂“一变二不变”难点，培养科学思维中的证据推理与归纳能力。整合实验视频、装置图谱、工业制氧科普短片等资源，结合课前预习、课中小组合作探究（装置选择、操作规范）、课后分层习题，落实科学探究与实践能力，强化安全实验的科学态度，帮助学生构建物质制备的化学思维模型，提升知识应用能力。

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 2.3 氧气的制备（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，学生需掌握实验室利用过氧化氢和二氧化锰制取氧气的反应原理、实验装置与基本操作，认识催化剂和催化作用的核心特征。能准确区分工业制氧与实验室制氧的本质差异，初步掌握气体制备的基本探究思路，规范完成基础实验操作，树立安全实验、严谨探究的科学意识，建立物质制备的化学思维模型。 学习目标 宏观辨识与微观探析：从宏观现象观察过氧化氢分解制氧的实验变化，结合微观角度理解化学反应本质，区分物理变化与化学变化，明晰催化剂参与反应的微观作用逻辑。 科学思维：通过对比有无二氧化锰的实验现象，归纳催化剂的定义与特征，建立“反应条件影响化学反应速率”的逻辑思维，构建气体制备的通用解题思路。 科学探究与创新意识：自主参与制氧实验探究，规范完成实验操作、观察实验现象、记录实验数据，能自主设计简单对照实验，探究影响反应速率的因素，提升实验探究能力。 科学态度与社会责任：严格遵守化学实验安全规范，养成严谨求实、规范操作的实验习惯，了解氧气制备在医疗、工业、环保领域的应用，体会化学实验的实用价值与社会意义。 重难点 教学重点：过氧化氢制取氧气的反应原理、文字表达式书写；实验发生装置、收集装置的选择与组装方法；氧气的检验与验满操作；催化剂的核心特征与催化作用。 教学难点：精准理解催化剂“一变二不变”的核心内涵，区分催化剂与反应物的本质差异；根据反应物状态、反应条件、气体性质推理装置选择依据；分析实验操作中的误差与异常现象成因。 资源与 建议 本节课依托沪教版九年级上册新教材内容，核心教学资源包含教材文本、过氧化氢制氧完整实验视频、催化剂探究对照实验素材、实验仪器实物图、气体制备装置分类图谱、工业制氧科普短片。同时搭配线上中小学化学实验教学平台、实验操作规范微课、课后分层习题资源，贴合新教材探究式教学理念，将抽象的催化剂概念、装置选择逻辑具象化，降低学生理解难度。 教学建议以实验探究为核心，摒弃纯理论讲解，以“无催化剂、加二氧化锰”的对照实验为切入点，引导学生自主观察、对比、归纳知识点。课前布置基础预习任务，让学生熟悉实验仪器与基本原理；课中以小组合作探究、实验实操、习题辨析、误区讲解为主，层层突破重难点；课后结合基础巩固与拓展习题深化知识。教学中注重规范学生实验操作，纠正认知误区，培养学生的实验探究能力与科学思维，落实核心素养育人目标。 学习过程 （一）课前预习案 预习目标：提前熟悉氧气制备的两种核心途径，初步掌握过氧化氢制氧的基础原理、实验仪器、基本操作，初步认知催化剂的概念，梳理基础知识点，标记预习疑点，为课中深度实验探究和重难点突破奠定基础。结合沪教版新教材本节内容，自主完成以下预习习题，梳理核心基础知识。 基础填空题 1. 氧气的制取分为___________制氧气和___________制氧气两大类，其中工业制氧属于___________变化，实验室制氧属于___________变化。 2. 工业上制取氧气主要利用空气中氮气和氧气的___________不同，通过分离液态空气的方法制取氧气，该过程没有新物质生成。 3. 实验室常用___________和___________混合制取氧气，其中___________是催化剂，该反应无需加热，常温下即可进行。 基础选择题 1. 工业制取氧气的主要原理是利用物质的（）不同 A. 熔点 B. 沸点 C. 密度 D. 溶解性 2. 下列关于过氧化氢制氧气的说法正确的是（） A. 必须加热才能反应 B. 二氧化锰是反应物 C. 反应无需加热 D. 反应后二氧化锰质量增加 3. 下列不属于催化剂特征的是（） A. 改变反应速率 B. 反应前后质量不变 C. 反应前后化学性质不变 D. 增加生成物质量 4. 收集较纯净的氧气，应选用的收集方法是（） A. 向下排空气法 B. 向上排空气法 C. 排水集气法 D. 以上均可 5. 鉴别氧气和空气最简单的方法是（） A. 观察颜色 B. 闻气味 C. 伸入燃着的木条 D. 倒入澄清石灰水 基础判断题 1. 分离液态空气制取氧气，发生了化学变化。（） 2. 二氧化锰可以催化所有化学反应。（） 3. 催化剂只能加快化学反应速率，不能减慢反应速率。（） 4. 氧气既可以用排水法收集，也可以用向上排空气法收集。（） 5. 用排水法收集氧气时，刚冒出的气泡可以立即收集。（） 预习简答题 1. 简要说明工业制氧和实验室制氧的本质区别。 2. 简述二氧化锰在过氧化氢分解反应中的作用和核心特点。 3. 对比排水法和向上排空气法收集氧气的优缺点。 预习疑惑记录 请自主记录预习过程中无法解决的问题、模糊的知识点，留待课中探究解决：________________________ （二）课中探究案 课堂探究目标：深入掌握过氧化氢制氧气的完整实验体系，精准理解催化剂“一变二不变”的核心内涵，熟练掌握实验装置选择、组装、操作及气体检验、验满方法。能辨析实验常见误区、分析异常实验现象，初步构建气体制备的探究模型，运用所学知识解决实验类基础题型，全面落实化学核心素养，突破本节课重难点知识。全程以对照实验、小组研讨、分层习题、误区辨析的形式开展深度学习。 探究一：氧气制备的两种途径对比（基础探究） 结合沪教版新教材知识点，对比工业制氧与实验室制氧的原理、变化类型、适用场景，完成下列探究习题，夯实基础认知。 1. 表格填空题（完善核心对比知识点） 制备途径 制备原理 变化类型 优点与适用场景 工业制氧气 实验室制氧气（过氧化氢法） 2. 深度思考题：工业上不采用过氧化氢分解的方法制取大量氧气，原因是什么？ ________________________________________________________________________ 探究二：催化剂与催化作用（难点探究） 通过对照实验现象分析，突破催化剂核心难点，厘清催化剂与反应物的区别，掌握“一变二不变”的完整内涵。 1. 对照实验分析题 实验①：常温下单独放置过氧化氢溶液，缓慢产生气泡，带火星木条不复燃； 实验②：向过氧化氢溶液中加入二氧化锰，快速产生大量气泡，带火星木条迅速复燃； 实验③：实验结束后，过滤、干燥、称量二氧化锰，固体质量未发生变化； 实验④：将回收的二氧化锰再次加入新的过氧化氢溶液中，依旧能加快反应速率。 （1）实验①和②对比，可得出什么结论？ ________________________________________________________________________ （2）实验③④证明二氧化锰在反应前后___________和___________均未改变，符合催化剂的特征。 2. 辨析填空题（正确理解催化剂概念） （1）催化剂___________（填“能”或“不能”）改变生成物的质量，只改变___________。 （2）某反应的催化剂，___________（填“可以”或“不可以”）改变其他化学反应的速率。 （3）同一个化学反应，___________（填“只有一种”或“可以有多种”）催化剂。 3. 小组讨论题：为什么不能说“二氧化锰是万能催化剂”？请结合本节课实验说明理由。 ________________________________________________________________________ 探究三：过氧化氢制氧实验装置与操作（重点探究） 结合实验器材与操作规范，掌握发生装置、收集装置的选择依据，熟练掌握实验操作、气体检验与验满方法，突破本节课核心重点。 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___________，因此选用固液常温型发生装置。 （2）氧气密度略大于空气，可选用___________收集法；氧气不易溶于水且不与水反应，可选用___________收集法。 （3）收集干燥的氧气优先选择___________法，收集较纯净的氧气优先选择___________法。 2. 实验操作判断题（错误的说明原因） （1）实验开始前，无需检查装置气密性，可直接添加药品反应。（） ________________________________________________________________________ （2）用排水法收集氧气时，导管口刚有气泡冒出就立即收集。（） ________________________________________________________________________ （3）收集满氧气的集气瓶应正放在实验桌面上。（） ________________________________________________________________________ 3. 实验简答题 （1）简述氧气检验和向上排空气法验满的区别。 ________________________________________________________________________ （2）固液常温型装置中，长颈漏斗的末端为什么必须伸入液面以下？ ________________________________________________________________________ 探究四：实验误区辨析与综合应用（素养提升） 结合本节课全部知识点，完成综合辨析、题型训练和中考衔接习题，破除实验认知误区，提升知识综合应用能力，构建气体制备的化学思维模型，落实核心素养。 1. 误区辨析题（判断正误并说明错误原因） （1）加入催化剂后，化学反应的生成物质量会增加。 ________________________________________________________________________ （2）没有二氧化锰，过氧化氢溶液就无法分解产生氧气。 ________________________________________________________________________ （3）排水法收集的氧气纯净但不干燥，排空气法收集的氧气干燥但不纯净。 ________________________________________________________________________ 2. 实验异常现象分析题 某同学做过氧化氢制氧气实验时，发现收集到的氧气纯度偏低，请分析两条可能的实验原因。 ________________________________________________________________________ 课堂总结梳理题 请自主梳理本节课核心知识点，完善知识框架，巩固重难点内容： 1. 制氧途径：工业制氧利用___________不同，属于___________变化；实验室过氧化氢制氧属于___________变化。 2. 催化剂核心：___________化学反应速率，反应前后___________和___________不变。 3. 装置选择：固液常温型发生装置适配___________和___________的反应；排水法收集依据___________，向上排空气法收集依据___________。 4. 气体检验：利用氧气___________的性质，用___________木条检验、验满。 板书设计 2.3 氧气的制备（第一课时） 一、氧气的制备途径 1. 工业制氧：分离液态空气（沸点不同）→ 物理变化、适合大量制备 2. 实验室制氧（过氧化氢法）：化学变化、适合少量制取 二、过氧化氢制氧气 药品：过氧化氢溶液、二氧化锰（黑色固体） 装置：固液常温型（无需加热） 收集方法：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→氧气 验满：带火星木条放瓶口，复燃→已满 三、催化剂（一变二不变） 1. 一变：改变（加快/减慢）化学反应速率 2. 二不变：反应前后质量、化学性质不变 3. 注意：不改变生成物质量、不参与反应、不唯一 四、核心原则 装置看状态和条件，收集看密度和溶解性，实验重规范和严谨 参考答案 （一）课前预习案答案 基础填空题 1. 工业；实验室；物理；化学 2. 沸点 3. 过氧化氢溶液；二氧化锰；二氧化锰 基础选择题 1. B 2. C 3. D 4. C 5. C 基础判断题 1.× 2.× 3.× 4.√ 5.× 预习简答题 1. 工业制氧是利用空气组分沸点不同分离气体，无新物质生成，属于物理变化；实验室制氧通过化学反应生成氧气，有新物质生成，属于化学变化。 2. 二氧化锰是该反应的催化剂，能够加快过氧化氢的分解速率，反应前后自身的质量和化学性质不发生改变，不参与化学反应，不增加氧气产量。 3. 排水法收集的氧气纯度高、湿润，但气体不干燥；向上排空气法收集的氧气干燥、操作简便，但纯度较低。 （二）课中探究案答案 探究一：氧气制备的两种途径对比 1. 表格填空：工业制氧原理：分离液态空气，利用氮气、氧气沸点不同；变化类型：物理变化；优点场景：可大量制取、成本低，用于工业生产。实验室制氧原理：过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气；变化类型：化学变化；优点场景：操作简便、反应快速，适合实验室少量制取氧气。 2. 过氧化氢制氧成本较高、产量有限，仅适合实验室少量制备，无法满足工业大规模、低成本制氧的需求，因此工业不采用该方法。 探究二：催化剂与催化作用 1.（1）二氧化锰可以加快过氧化氢的分解速率，常温下过氧化氢分解缓慢，加入二氧化锰后反应速率大幅提升。（2）质量；化学性质 2.（1）不能；化学反应速率 （2）不可以 （3）可以有多种 3. 催化剂具有专一性，二氧化锰仅能催化部分化学反应，只能加快过氧化氢的分解，无法催化所有化学反应，因此不能称作万能催化剂。 探究三：过氧化氢制氧实验装置与操作 1.（1）液态；固态；常温 （2）向上排空气；排水 （3）向上排空气；排水 2.（1）×，实验前必须检查装置气密性，防止装置漏气，导致收集不到气体或气体不纯。（2）×，刚冒出的气泡是装置内的空气，立即收集会导致氧气纯度偏低，需待气泡连续均匀冒出后再收集。（3）√，氧气密度大于空气，正放可防止氧气逸散。 3.（1）检验需将带火星木条伸入集气瓶内部，验证气体是否为氧气；验满需将木条放在集气瓶瓶口，验证氧气是否收集满。（2）形成液封，防止生成的气体从长颈漏斗管口逸出，保证装置气密性良好。 探究四：实验误区辨析与综合应用 1.（1）错误，催化剂仅改变反应速率，不改变生成物的质量，氧气产量由反应物质量决定。（2）错误，没有二氧化锰，过氧化氢会缓慢分解产生氧气，只是反应速率极慢。（3）正确，排水法隔绝空气，气体纯净但含水蒸气；排空气法无法完全隔绝空气，气体干燥但纯度稍低。 2. 导管口刚冒气泡就立即收集，混入装置内空气；装置气密性不好，漏气混入空气；集气瓶未装满水，残留空气（任选两条即可）。 课堂总结梳理题答案 1. 沸点；物理；化学 2. 改变；质量；化学性质 3. 液态过氧化氢；固态二氧化锰；氧气不易溶于水；氧气密度大于空气 4. 支持燃烧；带火星 ( 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 $