4.2 氧气的性质第1课时教学设计-2025-2026学年九年级化学鲁教版上册

第二节 氧气的性质 - 第一课时（教学设计） 课题 课时安排 核心 素养目标 化学观念：认识氧气的基本性质，建立物质性质决定用途的核心观念。 科学思维：通过对比实验现象，归纳氧气化学性质，形成推理归纳思维。 科学探究：参与氧气性质探究实验，掌握基础实验操作与现象观察方法。 科学态度与责任：养成严谨求实的实验态度，认识氧气对生命与环境的重要意义，树立科学的自然观。 重点 和难点 教学重点：氧气的主要物理性质、化学性质，木炭、铁丝在氧气中燃烧的实验现象与反应本质。 教学难点：精准区分物质在空气和氧气中燃烧的现象差异，理解氧气浓度对燃烧反应的影响，规范描述化学实验现象，初步建立实验现象与物质性质的关联思维。 教学过程 教学环节 教学活动 设计意图 导入新课 生活中处处离不开氧气，人类呼吸、植物生长、燃料燃烧都需要氧气支撑。我们已知空气包含氧气，却不了解氧气的具体性质。为什么可燃物在纯氧中燃烧更剧烈？氧气究竟具备哪些独特性质？今天我们通过自主探究、实验观察，一步步揭开氧气的神秘面纱，系统学习氧气的核心性质。 以任务式探究活动贯穿课堂，立足学生认知规律，依托分组实验落实核心素养，让学生在自主观察、合作分析中掌握知识，习得物质探究方法，培养科学探究能力与严谨治学态度。 讲授新课 任务一：感知氧气存在，自主探究氧气的物理性质 【活动开展】教师展示集气瓶盛放的氧气，为学生提供直观观察素材，布置自主探究任务，引导学生结合生活经验、直观观察以及气体收集的相关知识，自主梳理氧气的物理性质。首先引导学生观察集气瓶中氧气的状态、颜色，再结合生活中呼吸空气的体验，感知氧气的气味。随后结合上节课空气收集、气体存储的相关知识，引导学生思考氧气的溶解性、密度等关键物理性质。 学生以小组为单位开展观察研讨，全员参与交流讨论，逐一梳理相关特征。观察过程中，学生可直观看到集气瓶中的氧气为无色透明气体，结合日常呼吸体验，确定氧气无特殊气味。针对氧气的溶解性，引导学生联想生活现象与实验常识，水中的鱼虾能够正常生存，说明水中溶解有少量氧气，同时结合氧气收集的排水法原理，总结出氧气不易溶于水的性质，明确氧气并非完全不溶于水，只是溶解量极少。 针对氧气的密度，引导学生对比空气的密度，结合氧气收集时向上排空气法的操作原理，分析得出氧气的密度略大于空气的密度。教师进一步拓展补充氧气的三态变化，常温常压下氧气为无色气体，降温加压后会变为淡蓝色的液态氧，继续降温加压会凝结成淡蓝色雪花状固态氧，让学生完整掌握氧气的物理性质。 【师生研讨总结】各小组依次汇报探究结果，教师针对学生的发言进行补充、纠错与规范，统一梳理氧气的核心物理性质：常温常压下，氧气是无色、无味的气体，不易溶于水，密度略大于空气，具备三态变化，液态氧、固态氧均为淡蓝色。同时引导学生理解物理性质的特点，无需发生化学变化即可表现出来，为后续化学性质的学习做好区分铺垫。 【活动小结】本任务通过自主观察、生活联想、小组研讨，让学生主动获取氧气的物理性质，改变被动记忆的学习模式，培养学生观察能力与知识迁移能力，建立从颜色、状态、气味、溶解性、密度等维度研究气体物理性质的通用思路。 任务二：探究氧气的检验方法，初识氧气的化学特性 【活动开展】教师提出探究问题，如何快速、准确检验一瓶气体是否为氧气？布置小组实验任务，提供集气瓶、带火星的木条、酒精灯等实验器材，指导学生规范完成氧气检验实验。实验前，教师强调基础实验操作规范，明确实验安全注意事项，禁止将带火星的木条触碰集气瓶内壁，规范夹持和伸入木条的操作。 学生分组开展实验操作，将带火星的木条缓慢伸入盛有氧气的集气瓶内部，仔细观察木条的变化现象。操作完成后，小组内部交流实验现象，对比木条在空气中和氧气中的不同变化。学生可清晰观察到，带火星的木条在空气中无明显变化，伸入氧气集气瓶后，木条迅速复燃，且燃烧明亮。 教师引导学生深度思考，分析该现象背后的本质，思考为什么带火星的木条能在氧气中复燃，结合空气成分知识，明确空气中氧气含量较低，无法支持带火星木条复燃，而纯氧中氧气浓度高，能够支持可燃物燃烧，由此得出氧气的核心特性之一：支持燃烧，助燃性。同时区分助燃性与可燃性，明确氧气本身不能燃烧，仅能辅助其他物质燃烧，规避常见认知误区。 【师生总结】经过实验探究与研讨，归纳出氧气的检验方法：将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，证明该气体为氧气。教师强调该检验方法的唯一性和准确性，是化学中检验氧气的标准方法，要求学生熟练掌握操作步骤、现象描述和检验结论。 【活动小结】本任务通过实操实验，让学生掌握氧气的检验方法，初步感知氧气的化学性质，区分易混淆的化学概念，培养学生规范的实验操作能力和严谨的现象分析能力，为后续可燃物在氧气中燃烧的实验探究打下基础。 任务三：探究木炭在空气和氧气中的燃烧反应 【活动开展】本任务为对照探究实验，核心对比木炭在空气、氧气中燃烧的现象差异，探究氧气与木炭的化学反应。教师讲解实验器材、操作步骤及实验注意事项，明确实验流程：用坩埚钳夹持木炭，在酒精灯上点燃，先观察木炭在空气中的燃烧现象，再将燃烧的木炭缓慢伸入盛有氧气的集气瓶中，观察氧气中的燃烧现象，实验结束后向集气瓶中倒入少量澄清石灰水，振荡观察变化。 学生分组规范开展实验，全员分工协作，分别负责操作、观察、记录、整理器材。实验过程中，学生首先观察到点燃的木炭在空气中持续红热，无火焰，燃烧速度缓慢，无明显白烟和强光。随后将红热的木炭缓慢伸入氧气集气瓶中，可观察到木炭剧烈燃烧，发出明亮的白光，燃烧更加剧烈。待燃烧结束，静置集气瓶，倒入澄清石灰水并振荡，观察到澄清石灰水变浑浊。 实验结束后，教师引导学生小组研讨，逐一分析实验现象，思考两个场景中燃烧现象不同的原因，结合氧气浓度的差异进行推理分析。学生通过对比得出，空气中氧气含量低，木炭燃烧不剧烈，纯氧中氧气浓度高，可燃物燃烧更剧烈。同时根据澄清石灰水变浑浊的现象，推断木炭燃烧生成了二氧化碳气体。 教师规范讲解该化学反应的本质，木炭的主要成分为碳，碳与氧气在点燃条件下发生反应，生成二氧化碳，同步规范书写反应的文字表达式。同时引导学生规范描述完整实验现象，杜绝表述漏洞和错误表述，明确现象描述仅记录感官观察到的内容，不直接说出生成物名称。 【师生总结】汇总实验现象与反应原理，明确木炭在空气中燃烧：持续红热，放热；在氧气中剧烈燃烧，发白光，放热，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。总结反应规律，可燃物在氧气中的燃烧剧烈程度与氧气浓度正相关，氧气浓度越高，燃烧越剧烈。 【活动小结】本对照实验帮助学生建立变量探究思维，理解氧气浓度对化学反应的影响，熟练掌握木炭燃烧的实验现象、反应原理，规范化学实验现象的描述方法，提升学生的实验探究与归纳推理能力。 任务四：探究铁丝在氧气中的燃烧反应 【活动开展】铁丝燃烧实验是本节课的重点探究实验，也是难点实验，教师先详细讲解实验准备、操作要点、特殊注意事项，引导学生带着问题开展探究。首先明确实验准备要求，实验前将细铁丝打磨光亮，去除表面铁锈和氧化层，将铁丝一端绕成螺旋状，末端系一根火柴梗。同时重点强调，集气瓶底部需预先盛放少量水或铺一层细沙，引导学生思考该操作的目的。 学生分组开展实验操作，点燃铁丝末端的火柴梗，待火柴梗即将燃尽时，缓慢将铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中，全程观察实验现象。学生可观察到，铁丝在空气中无法点燃，无明显燃烧现象，伸入氧气集气瓶后，铁丝剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，集气瓶内壁无明显变化，底部生成黑色固体物质。 实验完成后，教师组织小组深度研讨，逐一解决预设问题：为什么铁丝需要打磨光亮？为什么铁丝要绕成螺旋状？为什么火柴梗即将燃尽时才能伸入集气瓶？为什么集气瓶底部要放水或细沙？学生结合实验现象和原理展开讨论，逐一得出结论：打磨铁丝是去除铁锈，保证铁丝顺利燃烧；螺旋状铁丝可增大受热面积，聚集热量；火柴梗即将燃尽伸入，避免火柴燃烧消耗瓶内氧气；放水或细沙是防止高温熔融物溅落，炸裂集气瓶瓶底。 教师讲解反应原理，铁丝在氧气中点燃，与氧气发生化学反应，生成黑色的四氧化三铁，规范书写文字表达式，同时强调该实验的特殊性，铁丝不能在空气中燃烧，仅能在高浓度氧气中燃烧，进一步印证氧气的助燃性和浓度对燃烧的影响。 【师生总结】梳理铁丝燃烧的完整实验现象：铁丝在空气中不燃烧，在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，生成黑色固体。汇总实验操作关键点和易错点，巩固反应原理，让学生全面掌握该核心实验。 【活动小结】本任务通过精细化实验探究和问题驱动研讨，突破本节课教学难点，让学生掌握特殊物质的燃烧规律，理解实验操作细节的化学原理，培养学生严谨的实验思维和问题探究能力，规避实验操作误区。 任务五：归纳总结氧气的化学性质，梳理物质探究方法 【活动开展】教师组织学生开展小组汇总研讨，结合本节课所有探究实验，系统梳理氧气的化学性质。学生依次回顾氧气与木炭、铁丝的反应，结合氧气的检验实验，自主归纳核心结论。各小组轮流发言，汇总得出氧气是一种化学性质比较活泼的气体，在点燃条件下，能与多种物质发生化学反应，具有助燃性，能够支持大多数可燃物燃烧。 教师进一步引导学生对比所有实验现象，提炼通用规律，所有物质在氧气中燃烧均放热，燃烧剧烈程度远高于空气，再次明确氧气浓度是影响燃烧剧烈程度的关键因素。同时引导学生梳理研究物质性质的通用方法，先观察物理性质，再通过实验探究化学性质，结合实验现象分析反应本质，总结物质用途，形成系统化的物质探究思路。 教师结合生活实际进行拓展延伸，联系生活中燃烧、呼吸作用等现象，说明氧气的化学性质在生活、生产中的应用，让学生体会化学知识与生活的紧密联系，深化知识理解。同时引导学生区分氧化反应的初步概念，物质与氧气发生的反应属于氧化反应，为下节课化合反应、氧化反应的学习做好铺垫。 【师生总结】系统梳理本节课核心知识，明确氧气物理性质、化学性质、核心实验现象与反应原理，固化气体物质的探究学习方法，强化学生的知识体系构建能力。 本节课摒弃传统灌输式教学，以新教材教学理念为依托，设置层层递进的任务式活动，将知识学习、实验探究、思维训练深度融合。从生活情境导入激发探究兴趣，再通过自主观察、分组实验、合作研讨、归纳总结的流程推进教学。全程突出学生主体地位，教师仅作为引导者、组织者，引导学生自主发现问题、分析现象、归纳结论。既落实氧气性质的基础知识，又训练学生实验操作、现象描述、逻辑归纳的能力，同时渗透绿色化学、敬畏实验、尊重科学的理念，全面落实四维化学核心素养。 作业布置 完成分层作业 教学反思 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $