2.3探究氧气性质教案--2026-2027学年九年级化学北京版上册

该教案聚焦氧气的物理性质、化学性质及化合反应概念，通过展示纯净物研究模型图，引导学生从组成与结构、性质与变化、应用与转化、存在与制备四角度思考，搭建研究物质的学习支架，梳理氧气性质与用途的关联。 此教案以科学探究与实践为核心，设计溶解氧传感器定量实验探究溶解性，对比木炭、铁丝在空气和氧气中的燃烧现象分析浓度影响，培养科学思维。结合神舟七号航天、富氧炼钢实例，渗透科学态度与责任，助力学生掌握实验方法，教师教学更系统高效。

第三节 探究氧气性质 教案 一、教学基本信息 学科：化学 版本：北京 2024 版 课时：1 课时 对应课标：《义务教育化学课程标准（2022 版）》 知道氧气的主要物理性质、化学性质，认识物质的性质与用途的关系； 能通过实验探究物质的性质，观察、记录实验现象，基于现象进行推理得出结论； 认识化合反应，初步建立研究纯净物的一般思路模型； 发展科学探究与实践、化学观念核心素养。 二、教学目标 化学观念 ①了解氧气的物理性质，知道氧气不易溶于水；掌握氧气的化学性质，记住木炭、铁与氧气反应的实验现象、文字表达式； ②知道氧气的用途，建立物质性质决定物质用途的观念；认识化合反应的定义。 科学思维 能依据纯净物研究模型，从组成结构、性质变化、应用转化、存在制备多角度认识物质；对比物质在空气、氧气中的燃烧现象，归纳氧气浓度对反应剧烈程度的影响。 科学探究与实践 经历氧气溶解性、木炭燃烧、铁丝燃烧的探究实验，会观察记录实验前、中、后现象，会定量、定性开展实验，基于实验现象分析推理得到实验结论。 科学态度与责任 体会化学实验是研究物质性质的基本手段，了解氧气在生产生活、航天领域中的应用，感受化学的价值。 三、教学重难点 重点：氧气的物理、化学性质；木炭、铁丝在氧气中燃烧实验；化合反应概念。 难点：实验现象的观察与分析；建立探究物质性质的一般思路；理解氧气浓度影响反应剧烈程度。 四、教学准备 仪器：烧杯、溶解氧传感器、集气瓶、酒精灯、坩埚钳、火柴、砂纸； 药品：蒸馏水、氧气、木炭、细铁丝、澄清石灰水、水（细沙）； 多媒体：神舟七号航天员太空漫步、富氧炼钢图片。 五、教学过程 环节 1 导入新课（交流・分享） 教师展示纯净物研究模型图（图 2‑23），提出问题： 1. 化学可以从哪些角度对一种纯净物进行研究？你是否赞同该模型，说出想法。 2. 结合生活实例，举例说出氧气的应用。 学生活动：思考交流，从组成与结构、性质与变化、应用与转化、存在与制备四个角度认识物质；举例：医疗急救、潜水、炼钢等。 教师小结：研究纯净物可以从模型中四个维度开展，本节课我们就按照该模型，探究氧气的性质。 环节 2 氧气的用途 阅读教材图文，梳理氧气用途： 1. 供给呼吸：动植物呼吸；医疗抢救、登山、潜水、宇宙航行需要供给氧气。 2. 支持燃烧：燃料燃烧；工业富氧炼钢；金属焊接切割；火箭发射液氧助燃。 过渡：用途由性质决定，接下来探究氧气的物理性质。 环节 3 氧气的物理性质（探究・实践：探究氧气在水中的溶解性） 猜想与依据 1. 氧气能溶于水，因为水中生物可以在水中生存，需要呼吸氧气。 2. 氧气不能溶于水，因为氧气是气体，排水法可以收集氧气。 实验操作 实验现象 分析与结论 1. 向 100 mL 的小烧杯中倒入约 50 mL 蒸馏水，并用溶解氧传感器测试水中的氧含量 蒸馏水中溶解氧数值很低 蒸馏水中溶解氧气很少 2. 向蒸馏水内通入一段时间氧气 —— 向水中充入氧气 3. 再次用溶解氧传感器进行测定 水中溶解氧读数明显变大 有少量氧气溶解在水中 反思交流：你还能用什么方法证明水中可以溶解少量氧气？ 参考答案：水中鱼虾可以存活，鱼虾呼吸需要氧气，证明水中溶有少量氧气。 讲解氧气物理性质（通常状况）： 1. 颜色气味：无色、无味气体； 2. 三态变化（1 标准大气压）：降温至‑183 ℃变为淡蓝色液体；降温‑218 ℃变为淡蓝色雪花状固体； 3. 密度：标准状况下密度 1.429 g/L，略大于空气（1.293 g/L）； 4. 溶解性：氧气不易溶于水，1L 水最多溶解约 30 mL 氧气。 方法导航：探究物质性质的一般思路和方法 带领学生梳理流程：已有知识经验→预测物质性质→实验和观察（定性对比、定量测量；观察前、中、后）→解释和结论；实验后可以提出新问题进一步验证；通过对比归纳得到物质性质。 环节 4 氧气的化学性质 过渡：氧气可以支持燃烧，接下来通过两组学生必做实验探究氧气的化学性质。 探究实践 1：探究氧气与木炭的化学反应 探究目的：探究氧气与木炭的化学反应 安全提示：实验佩戴护目镜和手套。 实验步骤： 1. 坩埚钳夹小块木炭，酒精灯加热至木炭燃烧； 2. 将燃着木炭分别伸入盛空气、氧气的集气瓶； 3. 分别向两只集气瓶倒入等量适量澄清石灰水。 实验操作 实验现象 分析与结论 木炭在空气中燃烧 木炭红热，放热，没有明亮火焰；倒入澄清石灰水，石灰水变浑浊 木炭可以和氧气反应，空气中氧气含量低，反应不剧烈，生成二氧化碳 木炭在氧气中燃烧 剧烈燃烧，发出白光，放出大量热；倒入澄清石灰水，石灰水变浑浊 氧气浓度越高，燃烧越剧烈；产物为二氧化碳 文字表达式： 反思交流 1. 木炭在氧气中的燃烧比空气中更剧烈，说明什么？ 答：氧气浓度越大，物质燃烧反应越剧烈。 2. 向集气瓶倒入澄清石灰水的目的是什么？ 答：检验反应产物二氧化碳。 探究实践 2：探究氧气与铁丝的化学反应 探究目的：探究氧气与铁丝的化学反应 安全提示：实验佩戴护目镜和手套。 实验步骤： 1. 打磨两根细铁丝，绕成螺旋状； 2. 一根铁丝坩埚钳夹持，酒精灯加热至红热，移开火焰； 3. 集气瓶中加入少量水（或铺一层细沙）； 4. 另一根铁丝螺旋处放火柴，点燃火柴，火柴快燃尽，插入氧气瓶。 实验操作 实验现象 分析与结论 加热细铁丝至红热 铁丝红热，离开火焰后红热消失，不燃烧 空气中氧气浓度低，达不到铁丝燃烧条件 铁丝在氧气中燃烧 剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，生成黑色固体 铁可以和氧气发生反应，生成四氧化三铁 文字表达式： 反思交流 1. 实验中哪个现象表明发生化学变化？ 答：生成黑色固体，有新物质生成，属于化学变化。 2. 为什么待火柴临近烧完时，才将细铁丝插入装满氧气的集气瓶中？ 答：防止火柴燃烧消耗瓶内大量氧气，导致铁丝无法顺利燃烧。 3. 为什么预先在集气瓶装少量水或铺一层细沙？ 答：防止高温熔融物溅落，炸裂集气瓶瓶底。 4. 为什么铁丝在空气中只红热，不燃烧（铁丝着火点约 1500 ℃）？ 答：空气中氧气浓度低，无法达到铁丝燃烧所需条件。 环节 5 交流・分享，归纳化合反应 小组讨论，完成交流分享问题： 1. 总结木炭、铁丝探究实验，得到结论：氧气化学性质比较活泼，在一定条件下，能和很多物质发生化学反应；物质燃烧剧烈程度和氧气浓度有关，氧气浓度越大，反应越剧烈。 2. 结合镁、汞、磷和氧气的反应，书写文字表达式，共同点：都是两种物质反应生成一种物质，都有氧气参与反应，反应条件为点燃。 教师给出化合反应定义：由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应，叫作化合反应。 环节 6 课堂小结 1. 研究纯净物的四个角度：组成与结构、性质与变化、应用与转化、存在与制备； 2. 氧气物理性质：无色无味气体，不易溶于水，密度略大于空气，降温可以变为淡蓝色液氧、固态氧； 3. 氧气化学性质：化学性质活泼，木炭、铁都可以在氧气中燃烧；记住两个反应现象和表达式； 4. 化合反应定义； 5. 性质决定用途：氧气供给呼吸、支持燃烧。 六、板书设计 第三节 探究氧气性质 一、氧气用途 1. 供给呼吸：医疗、潜水、航天 2. 支持燃烧：炼钢、切割金属、火箭助燃 二、氧气物理性质 通常状况：无色无味气体；密度略大于空气；不易溶于水 三态变化：淡蓝色液体；淡蓝色雪花状固体 三、氧气化学性质 1. 木炭燃烧 空气中：红热；氧气中：发白光，放热；产物使澄清石灰水变浑浊 2. 铁丝燃烧 空气中：只红热；氧气中：火星四射，放热，生成黑色固体 规律：氧气浓度越大，燃烧越剧烈 化合反应：两种或两种以上物质生成另一种物质的反应 七、作业设计 1. 默写木炭、铁和氧气反应的文字表达式； 2. 梳理氧气的物理、化学性质和对应的用途。 word理化 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $