学生实验4 氧气的实验室制取与性质导学案 ——2026-2027学年九年级化学鲁教版上册

该初中化学导学案围绕“氧气的实验室制取与性质”展开，引导学生掌握过氧化氢和高锰酸钾制氧的反应原理、实验装置及操作规范，结合前期空气组成和氧气性质的学习，通过“原理—装置—操作—性质—结论”的链条构建学习支架。 资料以课前预习（填空、判断、思考题）和课中探究（小组实验、误差分析、反应类型辨析）为特色，注重科学探究与实践能力培养，通过对比实验和现象分析强化科学思维，帮助学生建立“物质性质决定用途”的化学观念，提升实验素养和自主学习效率。

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 学生实验4 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 依据义务教育化学新课标及鲁教版九年级上册教材要求，学生需熟练掌握实验室制取氧气的两种常用方法、反应原理、实验装置与操作规范，精准识记氧气的核心物理、化学性质。掌握气体制取、收集、检验与验满的通用实验思路，学会规范完成实验操作、观察记录实验现象、分析归纳实验结论。立足基础实验探究，构建气体制备的实验思维模型，培养严谨规范的实验素养，树立安全、节约、环保的化学实验理念，提升动手实践与科学探究能力。 学习目标 化学观念：认识氧气的物质性质与化学变化规律，理解实验室制氧反应的物质转化本质，区分化合反应与分解反应，建立“物质性质决定实验用途、反应原理决定实验装置”的核心化学观念。 科学思维：通过对比不同制氧方法、观察性质实验现象、分析实验误差，归纳气体制取与性质验证的通用思路，培养对比分析、逻辑推理、归纳总结的科学思维，能自主辨析实验操作的正误与原理。 科学探究与实践：独立完成氧气制取、收集、验满及性质验证全套实验，规范操作实验仪器，精准记录实验现象、梳理实验流程，熟练掌握基础气体实验的探究方法，提升动手实操与实验问题处理能力。 科学态度与责任：严格遵守实验安全规范，养成节约药品、规范操作、妥善处理实验废弃物的良好习惯，体会化学实验的严谨性，感受化学实验对探究物质性质的重要价值，树立求真务实的科学态度。 重难点 教学重点：掌握过氧化氢、高锰酸钾制取氧气的反应原理与化学方程式，熟练掌握固液常温型、固固加热型两套实验装置的组装与使用方法，熟记排水法、向上排空气法收集氧气的适用条件，精准掌握氧气的检验。 教学难点：理解不同制氧装置的选择依据，精准辨析实验操作易错点与误差成因，掌握气体制取实验的通用思维模型，能结合实验现象推理物质化学性质，规范书写实验报告，同时区分化合反应与分解反应，建立实验操作、反应原理、物质性质三者关联的知识体系。 学习过程 （一）课前预习案 【预习目标】 1. 依托鲁教版新教材内容，梳理氧气的物理性质与化学性质，熟记氧气的检验方法，明确氧气支持燃烧、无可燃性的核心特点。 2. 预习实验室过氧化氢、高锰酸钾制氧气的反应原理、反应物状态、反应条件，区分两套制氧实验装置的差异，识记对应化学方程式。 3. 掌握排水法、向上排空气法收集氧气的适用依据、操作要点及验满方法，初步梳理制氧实验的基本操作流程。 4. 预习分解反应、化合反应的定义与特征，能初步区分两类基本反应类型，为课中实验探究与规律总结奠定基础。 5. 提前梳理实验安全规范与基础操作注意事项，预判实验易错点，养成规范实验的前置思维。 【预习基础填空】 1. 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，液态氧和固态氧均为______色。 2. 氧气的化学性质比较活泼，具有______性，能支持可燃物燃烧，但本身______（填“具有”或“不具有”）可燃性。 3. 实验室制取氧气的两种常用药品：常温下采用______和二氧化锰混合制取，加热条件下采用______制取。 4. 过氧化氢制取氧气的反应条件是______，二氧化锰在反应中作______，其作用是______，反应前后自身的______和______保持不变。 5. 高锰酸钾制取氧气的反应条件是______，实验时试管口需放置一团棉花，目的是______，防止堵塞导管。 6. 气体收集方法选择依据：气体的______和______；氧气可采用排水法收集的原因是______，可采用向上排空气法收集的原因是______。 7. 氧气的检验方法：将______的木条伸入集气瓶______，若木条______，证明瓶内气体为氧气。 8. 向上排空气法验满氧气：将______的木条放在集气瓶______，若木条复燃，证明氧气已收集满；排水法收集时，观察到______，说明氧气已满。 9. 由______种物质生成______或______其他物质的反应叫做分解反应，基本特征是______；由______种或______种物质生成______种物质的反应叫做化合反应，基本特征是______。 10. 高锰酸钾制氧气的实验操作七字步骤为：查、______、定、______、收、______、______。 【预习判断题（对的打√，错的打×）】 1. 氧气能燃烧，可直接作为燃料使用。（） 2. 二氧化锰是所有化学反应的催化剂，能加快所有反应的速率。（） 3. 排水法收集的氧气比排空气法收集的氧气更纯净。（） 4. 高锰酸钾制氧气实验结束后，应先熄灭酒精灯，再移出导管。（） 5. 氧气验满时，可将带火星木条伸入集气瓶内部检验。（） 6. 过氧化氢制氧过程中，二氧化锰的质量和化学性质不会发生改变。（） 【预习思考题】 1. 对比过氧化氢、高锰酸钾制氧气的实验，从反应条件、装置复杂度、操作难度三个角度，简要分析两种方法的优缺点。 2. 结合氧气的收集方法，思考为什么排水法收集的氧气更纯净，而向上排空气法收集的氧气更干燥？ 3. 铁丝在氧气中燃烧实验时，集气瓶底部需要预留少量水或铺一层细沙，请结合反应特点预判原因。 4. 结合化合反应和分解反应的定义，判断氧气制取反应、物质燃烧反应分别属于哪种基本反应类型，并说明理由。 【预习小结与疑问】 通过课前预习，我已经熟练掌握了氧气的__________，初步理解了实验室制氧的__________和__________，能够区分__________两种基本反应类型，基本梳理了实验操作流程。目前仍存在的疑问是________________________________________，将在课中探究环节重点突破。 （二）课中探究案 【课堂导入】 氧气是人类生存不可或缺的气体，也是初中化学探究的核心物质。在前期学习中，我们已经了解了空气的组成、氧气的基本性质，而本次学生实验将依托鲁教版新教材核心内容，聚焦氧气的实验室制取与性质验证两大核心任务。不同于理论知识学习，本节课以实操探究为主，通过组装实验装置、动手制取氧气、验证氧气性质、分析实验现象，打通“原理—装置—操作—性质—结论”的完整知识链条，帮助大家掌握基础气体实验的探究方法，培养规范的实验操作能力和严谨的科学探究思维。 探究任务一：梳理核心原理，夯实理论基础 结合鲁教版教材内容，自主完成以下填空与作答，精准掌握两种制氧反应的核心原理，区分反应差异，明确反应类型，为实验操作筑牢理论根基。 1. 书写完整化学方程式 （1）过氧化氢分解制取氧气：________________________________________ （2）高锰酸钾分解制取氧气：________________________________________ 2. 完成制氧反应对比表格，精准区分两种实验的核心差异 制氧方法 反应物状态 反应条件 实验装置类型 是否需要催化剂 反应基本类型 过氧化氢制氧 高锰酸钾制氧 3. 深度思考：结合反应物状态和反应条件，总结气体发生装置的选择依据是什么？ ________________________________________________________________________ 4. 辨析判断：催化剂能加快化学反应速率，且能增加生成物的质量，该说法是否正确？请说明理由。 ________________________________________________________________________ 探究任务二：实验装置组装与操作规范探究 结合教材实验图示与操作要求，以小组为单位完成实验装置组装，梳理全套操作流程，明确每一步操作的目的与注意事项，规避实验错误操作。 1. 装置组装顺序：遵循____________________的组装原则，依次完成仪器连接与固定。 2. 气密性检查：实验组装完成后，必须先检查装置气密性。操作方法：将导管一端伸入水中，双手紧握容器外壁，若____________________，证明装置气密性良好，反之则气密性不佳。 3. 高锰酸钾制氧专项操作要点 （1）试管口略向下倾斜的目的：________________________________________ （2）试管口放置棉花的作用：________________________________________ （3）铁夹夹持试管的位置：________________________________________ （4）加热操作要求：先______，再集中加热药品部位，防止试管受热不均炸裂。 （5）实验结束操作：先______，再______，防止水槽中水倒吸炸裂试管。 4. 过氧化氢制氧专项操作要点 （1）长颈漏斗末端必须伸入液面以下，目的是____________________ （2）分液漏斗的优势：可以____________________，精准控制反应速率。 5. 收集操作规范探究 （1）排水法收集：待导管口出现____________________的气泡时再开始收集，初始气泡不能收集的原因是____________________。 （2）向上排空气法收集：导管必须伸入集气瓶______，保证瓶内空气完全排出。 探究任务三：氧气性质实验探究（核心实操） 制取氧气后，依次完成木炭、铁丝、硫粉在氧气中燃烧的实验，规范观察、记录实验现象，书写反应方程式，归纳氧气的化学性质，对比物质在空气中和氧气中燃烧的差异。 1. 木炭在氧气中燃烧 实验操作：用坩埚钳夹持木炭，在酒精灯上点燃，缓慢伸入盛有氧气的集气瓶中，燃烧结束后向瓶内倒入少量澄清石灰水，振荡观察。 实验现象：木炭在氧气中剧烈燃烧，发出______光，放出______，生成的气体能使澄清石灰水______。 反应化学方程式：________________________________________ 实验结论：木炭在氧气中燃烧比在空气中更剧烈，氧气浓度越高，燃烧越剧烈。 2. 铁丝在氧气中燃烧 实验操作：将细铁丝打磨光亮，绕成螺旋状，末端系一根火柴，点燃火柴，待火柴即将燃尽时，伸入盛有氧气的集气瓶中（瓶底预留少量水或细沙）。 实验现象：铁丝在氧气中______，______，放出大量热，生成______色固体。 反应化学方程式：________________________________________ 问题思考：（1）铁丝绕成螺旋状的目的是____________________；（2）瓶底预留水或细沙的原因是____________________；（3）火柴即将燃尽再伸入集气瓶的原因是____________________。 3. 硫粉在氧气中燃烧 实验操作：取少量硫粉于燃烧匙中，酒精灯点燃后，缓慢伸入氧气集气瓶中。 实验现象：硫在空气中燃烧发出______色火焰，在氧气中燃烧发出______色火焰，放出热量，生成有______的气体。 反应化学方程式：________________________________________ 环保思考：实验结束后集气瓶内预留少量水，目的是____________________，减少有害气体排放，践行绿色实验理念。 4. 性质实验总结：氧气的化学性质______，能与多种物质发生燃烧反应，具有______性，可燃物在氧气中燃烧比空气中更剧烈，说明______是影响燃烧剧烈程度的重要因素。 探究任务四：实验误差与异常现象分析 结合实验实操体验，小组合作分析实验中可能出现的异常现象与误差成因，总结解决方案，培养实验问题分析能力。 1. 收集的氧气纯度偏低，可能的原因有哪些？ ________________________________________________________________________ 2. 高锰酸钾制氧实验中，试管内出现大量水雾，试管炸裂的可能原因？ ________________________________________________________________________ 3. 铁丝在氧气中燃烧实验未观察到剧烈燃烧现象，实验失败的原因？ ________________________________________________________________________ 4. 过氧化氢制氧反应速率过慢，无法快速收集气体，原因是什么？ ________________________________________________________________________ 探究任务五：知识归纳与反应类型辨析 1. 对比本次实验所有反应，完成反应类型分类总结 分解反应：________________________________________（填写制氧反应序号） 化合反应：________________________________________（填写燃烧反应序号） 2. 归纳总结化合反应与分解反应的本质区别：________________________________________ 课堂总结与自我反思 1. 本节课熟练掌握的核心实验技能：________________________________________ 2. 本节课掌握的核心知识与反应原理：________________________________________ 3. 实验操作中存在的不足与待改进之处：________________________________________ 4. 仍存在的知识与实验疑问：________________________________________ 板书设计 参考答案 （一）课前预习案答案 【预习基础填空】 1. 无、无、大、不易、淡蓝 2. 氧化（助燃）、不具有 3. 过氧化氢溶液、高锰酸钾 4. 二氧化锰催化、催化剂、加快反应速率、质量、化学性质 5. 加热、防止高锰酸钾粉末进入导管 6. 密度、溶解性；氧气不易溶于水且不与水反应；氧气密度比空气大且不与空气成分反应 7. 带火星、瓶内、复燃 8. 带火星、瓶口；集气瓶口有大气泡冒出 9. 一、两种、两种以上、一变多；两、两、一、多变一 10. 装、点、离、熄 【预习判断题】 1.× 2.× 3.√ 4.× 5.× 6.√ 【预习思考题】 1. 过氧化氢制氧：无需加热、装置简单、操作简便、安全节能；缺点是反应速率不易精准控制。高锰酸钾制氧：药品易得、反应速率稳定；缺点是需要加热、装置复杂、操作繁琐、能耗较高。 2. 排水法收集的氧气隔绝了空气，不会混入氮气等杂质，纯度更高；向上排空气法依靠空气与氧气密度差排空气，无法完全排尽空气，会混入少量空气，但收集的氧气不含水分，更为干燥。 3. 铁丝在氧气中剧烈燃烧，生成高温熔融物，直接滴落会炸裂集气瓶底部，预留水或细沙可隔热、吸热，防止集气瓶炸裂。 4. 氧气制取反应均为分解反应，符合“一变多”特征；木炭、铁丝、硫粉燃烧反应均为化合反应，符合“多变一”特征。 （二）课中探究案答案 探究任务四 1. 未等气泡连续均匀冒出就收集、集气瓶未装满水、排空气法收集时导管未伸到集气瓶底部。 2. 试管口未略向下倾斜、加热前试管外壁有水、未预热直接集中加热。 3. 铁丝表面铁锈未打磨干净、氧气浓度过低、火柴燃尽后未及时伸入集气瓶、铁丝温度未达到着火点。 4. 过氧化氢溶液浓度过低、二氧化锰用量过少、反应温度过低。 探究任务五 1. 分解反应：过氧化氢、高锰酸钾制氧反应；化合反应：木炭、铁丝、硫粉燃烧反应 2. 化合反应是“多变一”，多种物质生成一种物质；分解反应是“一变多”，一种物质生成多种物质，二者反应物质种类变化规律相反。 ( 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 $