专题3跨学科实践活动基于特定需求设计和制作简易供氧器导学案--2026-2027学年八年级化学沪科版（五四学制）全一册

《跨学科实践活动 基于特定需求设计和制作简易供氧器》导学案

版本

沪科版（五四学制）- 初中化学 - 八年级全一册

化学观念层面，认识常见制氧物质的性质与产氧规律，建立物质变化与供氧功能的关联。

科学思维层面，结合实际需求对比制氧方案，形成方案优选与装置优化的逻辑思维。

科学探究层面，自主完成供氧器设计、制作与检验，掌握实验探究与跨学科实操方法。

科学态度与责任层面，树立安全、绿色、实用的工程设计理念，体会化学服务生活的价值。

二、教学重点与难点

教学重点是结合特定场景需求，筛选制氧原料、设计简易供氧器装置，掌握供氧器制作、检验的核心流程。

教学难点是结合物理气密性、流速控制等跨学科知识，优化供氧器结构，解决供氧不稳定、密封性差、不可控等实操问题，实现装置实用性、安全性与便捷性的统一。

三、教学内容设计

课前预习

（一）预习目标

1. 回顾前期所学氧气制备的相关基础知识，了解生活、户外、急救等场景的供氧需求。

2. 认识常见可用于简易制氧的材料，初步区分不同制氧材料的特点与适用场景。

3. 知晓简易供氧器的基本组成结构，明确本次实践活动的探究任务与核心要求。

4. 梳理实验操作的基础安全规范，提前规避实践中的常见操作问题。

（二）预习填空

1. 实验室常用的制氧相关物质中，________可在催化剂作用下产生氧气，该变化属于________变化。

2. 生活中便携式供氧设备的核心作用是________，主要应用于________、________等缺氧场景。

3. 简易气体发生装置的首要要求是________，若装置该性能不达标，会导致气体泄漏。

4. 检验氧气的常用方法是借助________，通过对应现象判断氧气是否生成。

5. 过碳酸钠是生活中常见的制氧原料，常温下遇水可缓慢释放氧气，具备________、________的特点，适合制作简易供氧器。

（三）预习思考题

1. 对比实验室制氧装置与家用便携式供氧器，说一说二者在结构、用途、选材上的主要区别。

2. 制作简易供氧器时，除了能够产生氧气，还需要考虑哪些实际使用需求？

3. 结合生活经验分析，哪些材料适合用来制作简易供氧器的反应容器和导气结构？

教学过程：课中探究案

模块一 情境导入与需求分析 基础探究习题

【情境素材】日常生活中，登山、高原出行、居家应急、小型急救场景中，便携式供氧设备不可或缺。工业制氧设备体积大、操作复杂、不便携带，实验室制氧装置适配教学场景，无法满足户外便携、应急快速供氧的特定需求。因此，需要设计取材便捷、操作简单、安全环保、供氧稳定的简易供氧器。

1. 判断题：结合上述情境判断下列说法是否正确。

（1）实验室常规制氧装置可以直接用于户外便携式供氧。（）

（2）简易供氧器的设计需要优先满足便携、安全、易操作的实际需求。（）

（3）所有可以产生氧气的物质，都可以用来制作简易供氧器。（）

2. 选择题：下列不属于简易便携式供氧器设计核心需求的是（）

A. 取材方便，利用生活常见材料制作 B. 装置轻便，便于携带移动

C. 结构复杂，具备多重精密结构 D. 供氧平稳，使用安全无隐患

3. 简答题：结合生活实际，列举三种需要用到简易供氧设备的场景，并说明对应场景对供氧器的特殊要求。

4. 辨析题：有同学认为“只要能持续产生氧气，就是合格的简易供氧器”，请判断该观点是否合理，并说明理由。

5. 归纳题：结合情境与生活经验，归纳简易供氧器的设计基本原则。

模块二 制氧原料筛选与原理探究 核心探究习题

【知识铺垫】适合简易供氧器的制氧原料需满足安全无毒、常温反应、速率可控、绿色环保、成本低廉的特点。常见适配原料包含过氧化氢溶液、过碳酸钠固体，搭配二氧化锰催化剂使用。部分制氧原料反应速率过快，易造成气压过大；部分原料反应过慢，无法满足供氧需求，均不适合简易装置。

1. 选择题：下列原料组合最适合制作家用简易供氧器的是（）

A. 高锰酸钾固体加热制氧 B. 过氧化氢溶液与二氧化锰