2.3制取氧气第二课时导学案--2026-2027学年九年级化学人教版上册

该初中化学导学案聚焦高锰酸钾加热和过氧化氢分解制氧气，通过回顾上节课初步认知，以“更简便制氧方法”“反应条件差异”等问题为支架，衔接新旧知识，引导学生深入探究反应原理、催化剂作用及实验操作。 资料以多组对比实验和异常现象分析为核心，通过控制变量思维构建气体制备装置选择逻辑，强化实验规范与安全意识，助力学生形成科学探究能力和严谨实验态度，有效培养科学思维与实践素养。

新人教版九年级化学课堂学案 《课题 3 制取氧气 - 第二课时》 班级：__________ 姓名：__________ 日期：__________ 一、学习目标 化学观念：掌握高锰酸钾加热、过氧化氢分解制氧气的反应原理，认识催化剂及催化作用，明晰分解反应的概念与特征，区分两种制氧方法的反应差异与适用场景。 科学思维：通过对比实验、现象推理、归纳总结，建立控制变量的实验思维，学会根据反应条件、药品状态选择气体发生装置。 科学探究与实践：规范完成两种制氧实验探究，熟练掌握装置组装、气体检验、收集等操作，提升实验操作与问题分析能力。 科学态度与责任：树立严谨规范的实验态度，认识化学实验在物质制备中的重要作用，树立安全实验、绿色化学的学科理念。 二、新知导入 上节课我们初步了解了氧气的实验室制取方法，知道氧气是动植物呼吸、燃烧反应的必备气体，实验室需要纯净氧气时需通过化学反应制备。请大家思考：实验室制取氧气除了加热高锰酸钾，还有更简便的方法吗？两种制氧方法的药品状态、反应条件有哪些不同？如何通过实验验证反应的发生、检验生成的氧气？二氧化锰在过氧化氢制氧实验中起到什么作用？带着这些问题，我们通过实验探究深入学习两种制氧方法的核心知识。 三、课堂探究 探究一：加热高锰酸钾制取氧气的原理与实验探究 氧气是实验室常用的气体试剂，加热高锰酸钾是实验室制取氧气的经典方法，也是固体加热型气体制备的代表性实验。本探究围绕药品性质、反应原理、实验装置、操作规范、气体检验与收集、实验误差与异常现象分析展开，全面掌握固体加热法制取氧气的完整流程，构建气体制备的基础思维模型。 探究问题1：高锰酸钾的药品性质与制氧可行性分析 结合教材资料与实物观察，分析高锰酸钾的物理性质与化学性质，思考该药品适合制取氧气的核心原因。首先观察高锰酸钾的颜色、状态、溶解性，结合化学反应规律分析，高锰酸钾是否需要外界条件才能分解产生氧气？常温下高锰酸钾能否快速释放氧气？请结合物质的变化特征，说明实验室选择高锰酸钾制取氧气的依据，同时对比常见固体药品，分析该反应的优势与特点。 探究问题2：高锰酸钾制氧气的实验装置选择与组装依据探究 实验室制取气体的装置分为发生装置和收集装置，结合高锰酸钾制氧的反应特点，探究装置的选择逻辑与组装规范。首先分析反应物状态为固体、反应条件为加热，推导固体加热型发生装置的组成仪器，明确试管、酒精灯、铁架台、导管的作用。再结合氧气的物理性质，分析排水法和向上排空气法收集装置的选择依据，对比两种收集方法的优缺点。同时探究装置组装的细节要求，思考试管口略向下倾斜、试管口塞一团棉花、导管刚露出橡皮塞的核心原因，逐一分析每项操作的实验意义，规避实验风险。 探究问题3：高锰酸钾制氧气的实验操作步骤与规范探究 结合化学实验安全规范与反应原理，梳理高锰酸钾制氧气的完整操作流程，分析每一步操作的必要性与操作要点。依次探究实验前检查装置气密性的方法与原理、药品装入试管的规范操作、装置固定的要求、预热与集中加热的区别、气泡均匀连续冒出后再收集的原因、实验结束后先移导管后熄灯的核心原因。同时思考操作顺序颠倒会引发哪些实验事故，分析每一步违规操作对应的实验异常现象，建立规范的实验操作思维。 探究问题4：氧气的检验与验满方法探究 基于氧气的化学性质，探究氧气检验、排水法与向上排空气法验满的不同方法及原理。思考为什么带火星的木条可以检验氧气，空气中带火星木条无法复燃的原因是什么？排水法收集氧气时，如何判断集气瓶内氧气已满？向上排空气法收集氧气的验满操作要点是什么？对比两种收集方法的验满差异，分析差异产生的原因，同时探究木条不复燃的可能实验原因，总结氧气检验与验满的核心逻辑。 探究问题5：高锰酸钾制氧气实验异常现象与误差分析 结合实验实操场景，探究实验中常见的异常问题并分析成因、提出解决方案。聚焦试管炸裂、收集的氧气不纯、收集不到氧气、药品飞溅、试管内壁出现水珠等常见异常现象，逐一推导问题成因。例如试管炸裂可能与试管口未倾斜、未预热、实验后骤冷、试管外壁有水有关；氧气不纯可能与未排尽装置内空气、导管刚冒气泡就收集有关。通过异常现象分析，深化对实验原理和操作规范的理解，提升实验问题解决能力。 探究二：过氧化氢分解制取氧气的原理与催化作用探究 过氧化氢制取氧气是实验室常温制氧的核心方法，无需加热、操作简便、绿色安全，与高锰酸钾制氧形成鲜明对比。本探究通过多组对比实验，聚焦二氧化锰的催化作用、反应原理、固液常温型装置、反应特点，探究催化剂的定义与特征，掌握常温下气体制备的实验逻辑，区分两种制氧方法的适用场景。 探究问题1：过氧化氢常温分解的反应现象探究 取适量过氧化氢溶液于试管中，直接观察常温下的实验现象，思考过氧化氢常温下的分解速率。观察溶液是否有气泡产生、气泡产生的快慢，将带火星的木条伸入试管中，观察木条是否复燃。结合实验现象分析，常温下过氧化氢能否稳定分解产生氧气？分解速率是否适合实验室快速制取氧气？由此思考实验室用过氧化氢制氧时，为什么需要添加辅助药品，为后续催化剂探究奠定基础。 探究问题2：催化剂“一变二不变”核心特征探究 结合化学催化剂的定义，通过实验验证二氧化锰在反应前后的质量与化学性质变化，探究催化剂的核心特征。完成过氧化氢与二氧化锰反应实验后，将反应后的混合物过滤、干燥、称量，对比反应前后二氧化锰的质量是否发生改变；再将回收后的二氧化锰重新加入新的过氧化氢溶液中，观察是否仍能加快反应速率。通过实验现象与数据，总结催化剂“改变反应速率、反应前后质量和化学性质不变”的核心特点，同时探究催化剂能否增加生成物的质量，纠正认知误区。 探究问题3：过氧化氢制氧气的实验装置与组装探究 结合过氧化氢制氧的反应物状态（液体+固体）、反应条件（常温），探究固液常温型气体发生装置的组成与组装规范。对比高锰酸钾固体加热型装置，分析两套发生装置的差异及差异产生的根本原因。探究长颈漏斗、分液漏斗的使用规范，分析长颈漏斗末端伸入液面以下的原因、分液漏斗的优势。同时结合氧气的物理性质，选择适配的收集装置，总结固液常温型气体制备装置的选择逻辑，构建通用的气体装置选择思维。 探究问题4：过氧化氢制氧气的实验操作要点与异常分析 系统探究过氧化氢制氧气的操作流程、核心要点与常见异常问题。探究实验装置气密性的检查方法、药品添加顺序（先固后液）的原因、反应速率过快的调节方法、收集氧气的最佳时机。分析实验中出现收集不到气体、反应速率过慢、装置漏气、氧气纯度不足等问题的成因，针对性总结解决办法。同时对比高锰酸钾制氧的操作流程，梳理两种制氧方法的操作差异，明确不同实验的操作重难点。 探究三：两种制氧方法综合对比与分解反应归纳探究 通过前两个探究的实验学习，系统整合高锰酸钾、过氧化氢两种实验室制氧方法的核心知识，对比反应原理、装置、条件、操作的差异，归纳分解反应的通用特征，掌握实验室制氧的核心思路与方法。 探究问题1：两种实验室制氧方法全方位对比探究 从反应物状态、反应条件、发生装置类型、是否需要催化剂、反应速率、操作难易、安全程度、环保性等多个维度，全面对比高锰酸钾加热制氧和过氧化氢催化制氧的区别。分析两种方法的优缺点，思考不同实验场景下的方法选择依据，例如课堂快速制氧、制取大量氧气、简易实验装置分别适合哪种方法，建立因地制宜的实验选择思维。 探究问题2：分解反应的判定规律探究 结合两种制氧反应的表达式，对比化合反应“多变一”的特征，探究分解反应的反应规律。分析两个制氧反应的反应物、生成物数量，总结分解反应“一变多”的核心特征，明确分解反应的定义。列举常见的化学反应，让学生结合特征判断是否为分解反应，梳理分解反应的判定要点，区分化合反应与分解反应两大基本反应类型，掌握化学反应的基础分类方法。 探究问题3：实验室制取气体的一般思路与方法探究 基于两种制氧实验的探究过程，归纳总结实验室制取气体的通用思路。依次探究气体制备的核心步骤：确定反应原理、选择实验装置、规范实验操作、检验与验满气体、分析实验误差。结合反应物状态和反应条件选发生装置、结合气体密度和溶解性选收集装置的核心逻辑，构建系统化的气体制备知识体系，为后续二氧化碳等气体的制取学习奠定基础。 四、课堂总结 课题3 制取氧气（第二课时） 一、加热高锰酸钾制氧气（固体加热型） 药品：高锰酸钾（暗紫色固体） 装置：试管、酒精灯、铁架台、导管、集气瓶、水槽 核心操作：查、装、定、点、收、移、熄 检验：带火星木条复燃；验满：瓶口木条复燃（向上排空气）、瓶口冒大气泡（排水法） 二、过氧化氢制氧气（固液常温型） 1. 药品：过氧化氢溶液、二氧化锰（黑色粉末，催化剂） 2. 催化剂特征：一变（改变反应速率）二不变（质量、化学性质不变） 三、分解反应 1. 定义：由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应 2. 特征：一变多（与化合反应多变一对应） 四、两种制氧方法对比 高锰酸钾：需加热、操作复杂、无需催化剂 过氧化氢：常温反应、操作简便、需要催化剂、绿色环保 五、参考答案 （一）探究一 参考答案 1. 高锰酸钾为暗紫色固体，易溶于水，化学性质不稳定，受热易分解；常温下分解速率极慢，无法快速产生氧气，需加热条件才能快速制氧，适合实验室制备纯净氧气。 2.发生装置选择固体加热型，依据是反应物为固体、反应需要加热；收集装置可选排水法（氧气不易溶于水、不与水反应）、向上排空气法（氧气密度略大于空气）；试管口略向下倾斜防止冷凝水倒流炸裂试管；试管口塞棉花防止粉末进入导管；导管刚露出橡皮塞利于气体顺利导出。排水法收集的氧气更纯净，向上排空气法收集的氧气更干燥。 3. 操作步骤：检查装置气密性→装入高锰酸钾药品→固定装置→预热后集中加热→气泡连续均匀冒出时收集→实验结束先移导管后熄灭酒精灯。气密性检查：连接装置，将导管末端伸入水中，手握试管，导管口有气泡冒出，松手后形成稳定水柱，说明气密性良好。先移导管后熄灯是防止水槽中水倒吸，炸裂试管；未预热会导致试管受热不均炸裂；刚开始的气泡为装置内空气，立即收集会导致氧气不纯。 4. 氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，空气中氧气浓度低，无法使木条复燃。排水法验满：集气瓶口有大气泡向外冒出，证明已满；向上排空气法验满：将带火星的木条放在集气瓶瓶口，木条复燃，证明已满。木条不复燃原因：装置漏气、氧气浓度过低、药品变质等。 5. 试管炸裂原因：试管口未向下倾斜、试管外壁有水、未预热、实验后热试管接触冷水、灯芯接触试管；氧气不纯原因：未排尽装置空气、过早收集气体、集气瓶未装满水；收集不到氧气原因：装置气密性差、药品失效、导管堵塞。 （二）探究二 参考答案 1. 常温下过氧化氢溶液缓慢产生少量气泡，带火星木条无法复燃；常温下过氧化氢可缓慢分解产生氧气，但速率极慢，无法满足实验室快速制氧的需求，因此需要加入催化剂加快反应速率。 2. 催化剂核心特征“一变二不变”：一变是改变（加快或减慢）化学反应速率，二不变是反应前后催化剂的质量和化学性质不发生改变。回收后的二氧化锰仍能催化过氧化氢分解，证明化学性质不变；称量后质量无变化，证明质量不变。催化剂只能改变反应速率，不能增加或减少生成物的质量。 3. 过氧化氢制氧选用固液常温型发生装置，依据是反应物为液体（过氧化氢溶液）和固体（二氧化锰），反应无需加热。长颈漏斗末端必须伸入液面以下，形成液封，防止生成的气体从漏斗逸出；分液漏斗可控制液体滴加速度，从而调节反应速率，无需液封。收集装置与高锰酸钾制氧一致，可选排水法或向上排空气法。 4. 操作要点：先向锥形瓶中加入二氧化锰固体，再通过漏斗加入过氧化氢溶液；实验前必须检查装置气密性；待气泡连续均匀冒出时开始收集。反应速率过快可通过分液漏斗减慢液体滴加速度；收集气体失败多为装置漏气；氧气不纯原因与高锰酸钾实验一致，为空气未排尽、过早收集。 （三）探究三 参考答案 1. 两种制氧方法对比：①高锰酸钾制氧：药品为固体，需加热，固体加热型装置，无需催化剂，操作复杂、耗时较长、安全性较低，产物有固体废弃物；②过氧化氢制氧：药品为固液组合，常温反应，固液常温型装置，需二氧化锰催化，操作简便、安全环保、反应速率可控，无污染物。快速制氧、课堂简易实验优先选过氧化氢法，需要干燥氧气可选用向上排空气法，需要纯净氧气选用排水法。 2. 分解反应判定：定义为一种反应物生成两种或两种以上其他物质的化学反应，核心特征“一变多”。化合反应是“多变一”，二者为对立的基本反应类型。所有实验室制氧反应均属于分解反应，判断关键看反应物和生成物的种类数量。 3. 实验室制取气体一般思路：①确定反应原理，选择安全、简便、环保的化学反应；②根据反应物状态、反应条件选择气体发生装置；③根据气体密度、溶解性、是否与空气/水反应选择收集装置；④规范实验操作，检查气密性、规避操作风险；⑤掌握气体的检验、验满方法；⑥分析实验异常现象，优化实验方案。 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $