2.3制取氧气第2课时教学设计--2026-2027学年九年级化学人教版上册

该初中化学教学设计聚焦“制取氧气”第二课时，核心涵盖过氧化氢分解制氧原理、催化剂概念、分解反应特征及固液常温型发生装置。通过复习固体加热型制氧装置，以双氧水与二氧化锰情境提问“二氧化锰是否加快反应”，搭建前后知识支架，驱动探究。 此设计以四步对比实验为核心，学生通过控制变量排除假设，用证据推理构建催化剂“一变两不变”概念，体现科学探究与实践及科学思维素养。辅以工业催化剂视频，培养科学态度与责任。助学生经历完整探究，纠正误解，为教师提供可操作探究案例与评价工具，提升教学实效。

第二单元 课题3 制取氧气（第2课时）教学设计 第二单元 空气和氧气 课题3 制取氧气 教学设计（第2课时） 一、教材与课标分析 1. 课标要求 1. 初步学习氧气等气体的实验室制取方法，认识制取气体的一般思路和方法。 1. 认识催化剂和催化作用，能举例说明催化剂在化学反应中的作用。 1. 认识分解反应，能判断常见化学反应的类型。 2. 教材地位与作用 本课时承接第1课时的“固体加热型”制取思路，引入“固液常温型”，与前一方法形成对照，使学生完整建立“发生装置由反应物状态和反应条件共同决定”的认知模型。 “探究二氧化锰在过氧化氢分解中的作用”是教材中的完整探究案例，从提出问题到形成结论，是学生经历科学探究全过程、发展“科学探究与创新意识”素养的关键过程。催化剂概念的建立，则发展“证据推理与模型认知”能力。 二、学情分析 维度 分析 已有基础 第1课时已掌握制氧的一般思路；已知氧气能使带火星木条复燃；能书写文字表达式。 认知障碍（重点突破） ① 易把“催化剂能加快反应速率”误解为“催化剂能提高生成物质量”，需通过证据纠正。 ② “催化剂反应前后质量和化学性质不变”是间接结论，学生难以从“二氧化锰还在”直接推出，需设计实验证据链。 ③ 易把“改变速率”窄化为“加快”，忽略催化剂也可“减慢”（如橡胶防老化剂）。 ④ 分解反应与化合反应、氧化反应的概念易混淆，需回到反应物和生成物的数目关系判别。 素养发展点 本课时是“科学探究与创新意识”的核心训练场：通过对比实验设计方案、收集证据、形成结论、反思概念内涵。 三、教学目标（核心素养四维） 素养维度 目标表述 化学观念 通过对比过氧化氢制氧与高锰酸钾制氧，完善“反应物状态+反应条件决定发生装置”的变化观。 科学思维 能依据控制变量思想设计对比实验，能基于证据归纳催化剂的“一变两不变”，并辨析常见误解。 科学探究与实践 能规范完成“探究二氧化锰作用”的四步对比实验，记录现象、分析数据、形成结论，完整经历科学探究的一般过程。 科学态度与责任 在探究中形成“结论需要证据支持”的实证意识；通过认识催化剂在工业生产（如合成氨、石油裂化）中的价值，体会化学对社会发展的贡献。 四、教学重点与难点 类别 内容 重点 过氧化氢分解制氧的原理与“固液常温型”装置；催化剂的概念与“一变两不变”；分解反应的特征。 难点 ① 对比实验方案中控制变量思想的应用（如何证明氧气是过氧化氢产生的，而非二氧化锰）；② “催化剂反应前后质量和化学性质不变”这一结论的证据推理；③ 分解反应的判别。 突破策略 以“四步对比实验”为证据链，用“排除法”逐一排除错误可能；用“质量称量+再次使用”实验让“不变”可被观察。 五、教学准备 1. 实验仪器：试管（4支/组）、药匙、木条、火柴、纸槽、简易固液常温型发生装置（锥形瓶/试管、双孔橡胶塞、分液漏斗、导管）、集气瓶、水槽。 1. 实验药品：5%过氧化氢溶液、二氧化锰（黑色粉末）、蒸馏水。 1. 教师准备：催化剂在工业生产中的应用视频（3分钟，合成氨、汽车尾气催化转化）；“四步对比实验记录单”；“概念辨析卡”。 1. 分组安排：4人一组，共12组，轮换“操作员、记录员、分析员、汇报员”角色。 六、教学过程 环节一 问题驱动·引出新路径（4分钟） 【复习】第1课时我们用什么试剂、什么装置制得了氧气？这套装置的共同特点是什么？（固体加热型） 【新情境】展示一瓶无色透明的双氧水（过氧化氢溶液）和一瓶黑色粉末二氧化锰。 【真问题】“过氧化氢溶液常温下就能缓慢分解成水和氧气，但分解得太慢，根本收集不到足够的氧气。有没有办法让它分解得快一些？听说加入少量二氧化锰就行——二氧化锰到底起了什么作用？” 【设计意图】由“固体加热型”自然过渡到“固液常温型”，延续上节课的制取思路，同时抛出本节课的核心探究问题，制造认知冲突。 环节二 真探究·四步对比实验（18分钟） 【真任务一】设计实验，证明二氧化锰在过氧化氢分解中到底起了什么作用。 【活动1·方案论证】教师抛出四个待排除的假设，引导学生逐一设计验证： 假设 验证思路 假设1：过氧化氢常温下自己会分解放氧 取少量过氧化氢溶液，直接伸入带火星木条观察 假设2：二氧化锰自身能分解放氧 取少量二氧化锰于试管，微热，伸入带火星木条观察 假设3：二氧化锰能加快过氧化氢分解 过氧化氢溶液中加入二氧化锰，伸入带火星木条观察 【活动2·动手实验】各组按“四步对比实验”依次操作，填写记录单： 编号 操作 现象与分析 ① 取少量5%过氧化氢溶液，伸入带火星木条 木条不复燃 → 常温下过氧化氢分解很慢，放出氧气极少 ② 取少量二氧化锰，微热，伸入带火星木条 木条不复燃 → 二氧化锰本身不放出氧气 ③ 向过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰，伸入带火星木条 有大量气泡产生，木条复燃 → 加入二氧化锰后分解速率明显加快 ④ 反应结束后，再加入少量过氧化氢溶液，伸入带火星木条 仍有大量气泡、木条复燃 → 二氧化锰仍起作用，其化学性质在反应前后未变 【补充证据】教师演示：反应前后称量二氧化锰的质量（电子天平），数据基本不变。 【活动3·形成结论】学生基于四步证据，归纳： 二氧化锰能改变（加快）过氧化氢的分解速率，而它本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化。 【概念建构】引出“催化剂”概念——在化学反应中能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质。其所起的作用叫“催化作用”。 【设计意图】四步对比实验把“二氧化锰的作用”从一个需要记忆的结论，转化为学生自己用证据推出的结论。控制变量、排除法、多重证据相互印证，完整经历科学探究一般过程，是本课最核心的真探究活动。 环节三 概念辨析·深化催化剂认识（7分钟） 【真任务二】辨析关于催化剂的四个常见说法，判断正误并说明理由。 说法 判断与理由 催化剂能提高生成物的质量 错。催化剂不改变反应的始态和终态，只改变到达终态的快慢，不影响氧气的最终产量 催化剂在反应前后质量和化学性质不变 对。这是催化剂的核心特征，需通过实验证据确认 一个反应只能用一种催化剂 / 一种物质只能催化一个反应 错。一个反应可有多种催化剂，一种物质也可能催化多个反应 【归纳·口诀】“一变两不变”——变的是反应速率；不变的是质量和化学性质。（注意：物理性质可能改变，如粉末结块） 【拓展】播放工业催化剂应用短片：合成氨铁触媒、汽车尾气三元催化转化器，体会催化剂在节能减排中的价值。 【设计意图】以反例与正例交替辨析，纠正“加快”“增产”等顽固误解；联系工业实际，把概念落到真实价值上，培养科学态度与责任。 环节四 建构模型·分解反应与装置选择（11分钟） 【活动1·原理与装置】学生书写过氧化氢分解的文字表达式： 过氧化氢 MnO₂ 水 + 氧气 【问题】反应物是什么状态？反应条件是什么？应选用哪种发生装置？ 【学生归纳】固体（二氧化锰）+液体（过氧化氢溶液），常温即可反应 → 固液常温型发生装置。与高锰酸钾的“固体加热型”形成对照。 【活动2·装置优化讨论】如果改用分液漏斗（或注射器）代替直接加液，有什么好处？（可控制液体的滴加速度，从而控制反应速率与产量） 【活动3·反应类型对比】请学生比较两种制取氧气反应的反应物与生成物数目： 【归纳】像前两个反应那样，由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应，叫分解反应。其特征是“一变多”（A → B + C + …）。与之相对，铁在氧气中燃烧属于“多变一”的化合反应。 【辨析】分解反应与化合反应是依据“反应物与生成物的种类数目”划分的；氧化反应是依据“是否与氧发生反应”划分的，两者分类标准不同，不能简单比较。 【设计意图】把装置选择从具体事实提升为“状态+条件→装置类型”的可迁移模型。 环节五 梳理建构·课堂评价（5分钟） 【学生总结】请学生用思维导图式口述“制取气体的一般思路”：定原理 → 判断反应物状态与反应条件 → 选发生装置 → 选收集装置 → 按步骤操作 → 验满。并补上“催化剂能改变反应速率”。 【教师完善板书】随学生发言逐步补全板书（见第八部分）。 【过程性评价】完成三维量表（见第九部分）。 【分层作业】必做：完成实验记录单与“催化剂概念辨析卡”；选做：查阅“为什么双氧水要避光保存”，用所学知识解释。 七、板书设计 制取氧气（第二课时） 一、过氧化氢制氧 过氧化氢 MnO₂ 水 + 氧气（固液常温型） 二、催化剂（一变两不变） 改变反应速率（可加快也可减慢） 反应前后：质量不变 + 化学性质不变 三、分解反应：一变多 A → B + C + … （对比：化合反应 多变一 A + B → C） 四、制取气体的一般思路 定原理 → 状态+条件选发生装置 → 选收集装置 → 操作 → 验满 八、过程性评价量表 评价维度 自评 互评 师评 证据（可观察行为） 能设计四步对比实验方案 ☆☆☆ ☆☆☆ ☆☆☆ 能说明每步要排除哪个假设 规范操作并记录现象 ☆☆☆ ☆☆☆ ☆☆☆ 操作安全，记录单填写完整准确 正确表述催化剂概念 ☆☆☆ ☆☆☆ ☆☆☆ 能用“一变两不变”解释，能纠正常见误解 能判别分解反应 ☆☆☆ ☆☆☆ ☆☆☆ 能指出“一变多”特征，不与化合反应混淆 小组协作与交流 ☆☆☆ ☆☆☆ ☆☆☆ 四角色分工明确，能清晰汇报结论与证据 九、教学反思预设 1. 成功之处：四步对比实验把“催化剂”从记忆点变成探究点，学生用证据自己推出结论，课堂生成性强；概念辨析卡有效纠正了“加快”“增产”等顽固误解。 1. 改进空间：若课时偏紧，第④步“再加速率”可改为教师演示；催化剂质量的称量可安排为课后拓展实验。 1. 素养达成检测三问：①能否说出催化剂的“一变两不变”并举出反例？②能否用控制变量思想解释四步实验的设计逻辑？③能否判断任一反应是否为分解反应？ 第 页 / 共 页 学科网（北京）股份有限公司 $