2.3制取氧气第1课时 高锰酸钾制氧气 氧气的工业制法教学设计-2026-2027学年九年级化学人教版上册

人教版《义务教育教科书·化学》九年级上册（2024年版） 课题3《制取氧气》第1课时 高锰酸钾制氧气　氧气的工业制法　教案 第二单元　空气和氧气 目　录 一、基本信息 二、教材分析 三、学情分析 四、教学目标 五、教学重难点 六、教学方法 七、教学准备 八、教学过程 九、作业布置 十、教学反思 一、基本信息 项目 内容 学段 初中 九年级 教材 人民教育出版社《义务教育教科书·化学》九年级上册（2024年版） 章节 第二单元 空气和氧气 课题3 制取氧气 课时 第1课时（高锰酸钾制氧气 氧气的工业制法） 课型 新授课 课时安排 1课时（45分钟） 二、教材分析 本课时对应教材第43～44页。在此之前，学生已经学习了空气的组成、氧气的性质，认识了氧气的用途；本课时解决“氧气从哪里来、怎样获得”的问题，把学习从“认识物质”推进到“制取物质”，是初中阶段第一次系统学习气体的实验室制法。 教材内容沿两条线索展开。其一，氧气的工业制法：教材第44页“资料卡片”指出，空气中含有大量氧气，是制取氧气廉价、易得的原料；工业上在低温条件下加压，使空气转变为液态，然后升温，由于液态氮的沸点比液态氧的沸点低，氮气首先从液态空气中分离出来，剩下的主要是液态氧；为了便于储存、运输和使用，通常把氧气加压后储存在蓝色的钢瓶中。其二，氧气的实验室制法：教材第43页【实验2-5】以高锰酸钾为药品，按“连接装置并检查气密性—装入药品并在试管口放一团棉花—用带导管的橡胶塞塞紧试管并固定在铁架台上—加热—当气泡连续并比较均匀地放出时用排水法收集—用带有火星的木条检验”的顺序呈现制取过程，并以脚注说明放棉花的作用，同时给出文字表达式：高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气。教材第53页实验活动1中的操作要点（试管口略向下倾斜、先移导管后熄灯等）与本课时实验一致，可作为操作依据。 本课时是课题3第2课时（过氧化氢分解制氧气、催化剂、分解反应）和实验活动1《氧气的实验室制取与性质》的直接基础。教材第48页“练习与应用”第1、5题与本课时内容直接对应，可作为课堂巩固素材。 三、学情分析 知识基础：学生已学习第一单元物质的变化和性质、化学实验基本操作（常用仪器的使用、物质的加热、仪器的连接与检查气密性），以及本单元课题1空气的组成和课题2氧气的性质，知道氧气能支持燃烧、不易溶于水，具备了理解本课时实验的知识与技能基础。 能力基础：学生经历过简单的实验操作训练，但对“装置—操作—原理”三者关系的认识还比较零散，对多步骤实验的先后顺序缺乏整体把握，需要借助演示实验、问题串和图示帮助其建立完整的操作图景。 易错点：一是认为加热后一出现气泡就可以收集，忽视“气泡连续并比较均匀地放出”这一时机；二是遗漏试管口的棉花，或不清楚棉花的作用；三是先熄灭酒精灯后移出导管，导致水倒吸；四是把工业制法与实验室制法混为一谈，不能从“物理变化、化学变化”的角度加以区分。 四、教学目标 化学观念 知道氧气的工业制法是分离液态空气，认识其利用了液态氮的沸点比液态氧的沸点低的性质，属于物理变化； 知道实验室可用高锰酸钾受热分解的方法制取氧气，能写出该反应的文字表达式，初步建立“性质决定制法”的物质制备观念。 科学思维 通过比较氧气的工业制法与实验室制法，体会根据实际需求选择物质制取方法的思路； 通过分析“为什么要放棉花”“为什么要等气泡连续并比较均匀地放出”“为什么先移导管后熄灯”等问题，学习依据原理进行推理、用原理解释操作的方法。 科学探究 通过观察【实验2-5】演示实验（或实验视频），学习有目的地观察和描述实验现象；认识气体发生装置与收集装置的组成部分。 科学态度与责任 通过氧气的工业制法与储存，体会化学技术对医疗、潜水、航天等领域的支撑作用； 认同规范操作是实验安全和成功的保证，初步养成严谨、规范的实验习惯。 五、教学重难点 重点：高锰酸钾受热分解制取氧气的反应原理、实验装置和操作步骤；氧气的工业制法（分离液态空气）。 难点：实验操作步骤的先后顺序及其原理；用原理解释每一项操作的原因。 六、教学方法 实验演示法、问题引导法、讨论法、比较归纳法、多媒体辅助教学。 七、教学准备 教师：多媒体课件；教材图2-14（高锰酸钾分解制取氧气）、图2-15（储存氧气的钢瓶）图片，或【实验2-5】演示实验器材（试管、带导管的单孔橡胶塞、铁架台、酒精灯、水槽、集气瓶、玻璃片、棉花、火柴、高锰酸钾）；高锰酸钾样品；教材第48页“练习与应用”参考答案。 学生：教材、练习本。 八、教学过程 （一）环节一　情境导入，提出问题 教师活动 学生活动 设计意图 1. 创设情境：“潜水员背着的氧气瓶、医院病房里的供氧设备、火箭升空需要的助燃剂，这些氧气是从哪里来的？” 2. 出示教材第43页引言：“工业上一般采用分离空气的方法制取氧气。在实验室里，常采用高锰酸钾或过氧化氢分解等方法制取氧气。” 3. 引导学生提出本课时要解决的三个问题：工业上怎样把氧气从空气中分离出来？实验室里用什么药品、什么装置制取氧气？实验操作有哪些要求和顺序？（板书课题） 1. 结合生活经验思考并发言，意识到人类需要的氧气要靠“制取”获得。 2. 阅读教材引言，圈画“分离空气”“高锰酸钾或过氧化氢分解”两处关键信息。 3. 明确本课时的三个学习任务。 从生活与技术情境切入，引发“氧气从哪里来”的真实疑问；以教材引言统领全课，让学生带着明确的任务进入学习。 （二）环节二　氧气的工业制法 教师活动 学生活动 设计意图 1. 引导学生阅读教材第44页“资料卡片·工业上如何大量制取氧气”，提问：“为什么选择空气作原料？” 2. 结合教材讲解工业制氧原理：液态纯净物有一定的沸点；在低温条件下加压，使空气转变为液态，然后升温；由于液态氮的沸点比液态氧的沸点低，氮气首先从液态空气中分离出来，剩下的主要是液态氧。 3. 追问：“氮气为什么会先分离出来？”引导学生抓住“沸点不同”这一关键。 4. 出示教材图2-15，说明为了便于储存、运输和使用，通常把氧气加压后储存在蓝色的钢瓶中。 5. 引导讨论：分离液态空气的过程中有没有生成新物质？属于什么变化？ 1. 阅读“资料卡片”，找出“廉价、易得”等关键词。 2. 梳理工业制氧流程：空气→低温加压→液态空气→升温→氮气先分离出来→剩下的主要是液态氧。 3. 回答：液态氮的沸点低，升温时先汽化分离出来。 4. 认识蓝色钢瓶储存氧气，联系医疗、潜水等用途。 5. 讨论：分离液态空气没有生成新物质，属于物理变化。 以教材“资料卡片”为学习材料，训练从文本中提取信息的能力；通过追问突出“沸点不同”这一原理核心；用物理变化的判断链接第一单元知识，体现知识之间的联系。 （三）环节三　实验室制取氧气——药品、原理与装置 教师活动 学生活动 设计意图 1. 设问：“在实验室里做实验只需要少量氧气，要求随用随制、便于收集，用工业方法合适吗？”引出实验室制法。 2. 出示高锰酸钾样品，请学生观察并描述其颜色和状态；讲解教材第44页：高锰酸钾是一种暗紫色的固体，它受热时分解出氧气，同时还生成锰酸钾和二氧化锰。 3. 师生共同写出文字表达式：高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气，强调反应条件“加热”写在箭头上方。 4. 出示教材图2-14（或演示实物装置），引导辨认装置的两部分：气体发生装置（试管、酒精灯、铁架台等）和气体收集装置（水槽、集气瓶、玻璃片等）。 5. 提问：“为什么可以用排水法收集氧气？”引导学生联系氧气不易溶于水的性质。 1. 认识实验室制法的特点：药品用量少、装置较小、便于操作和收集。 2. 观察高锰酸钾样品，描述：暗紫色固体。 3. 书写文字表达式并同桌互查。 4. 对照图2-14辨认仪器，区分发生装置与收集装置。 5. 回答：氧气不易溶于水，可以用排水法收集。 以“需求决定方法”引入实验室制法，渗透“性质决定制法”的观念；通过实物观察落实宏观辨识；通过辨认装置为下一环节的学习搭好框架。 （四）环节四　实验步骤与注意事项 教师活动 学生活动 设计意图 1. 结合教材【实验2-5】和图2-14，按顺序讲解并演示（或播放实验视频）七个步骤：①检查装置的气密性；②装入少量高锰酸钾，在试管口放一团棉花，用带导管的橡胶塞塞紧试管；③把试管口略向下倾斜固定在铁架台上；④先使试管均匀受热，再对准药品部位加热；⑤当导管口气泡连续并比较均匀地放出时，用排水法收集；⑥收集完毕，先把导管移出水面；⑦再熄灭酒精灯。 2. 演示中穿插问题串：“为什么第一步就检查气密性？”“棉花起什么作用？”“为什么试管口要略向下倾斜？”“为什么刚开始冒气泡时不收集？”“为什么先移导管后熄灯？” 3. 演示检验：把带有火星的木条插入集气瓶中，木条复燃，证明收集到的气体是氧气。 4. 归纳操作顺序“查—装—定—点—收—离—熄”，强调⑤⑥⑦的顺序不能颠倒。 1. 观察演示实验或视频，记录操作顺序和主要现象。 2. 思考并回答：装置漏气就收集不到氧气；棉花能防止加热时粉末状物质进入导管；试管口略向下倾斜可防止冷凝水倒流至热的试管底部，避免试管炸裂；开始排出的主要是装置内的空气，立即收集会使氧气不纯；先移导管可防止水倒吸入试管使试管骤冷炸裂。 3. 观察木条复燃现象，联系氧气支持燃烧的性质。 4. 齐读操作顺序，加深记忆。 以规范的演示实验为载体，让学生完整经历“装置—操作—现象—解释”的学习过程；用问题串推动学生从“记住步骤”走向“理解原理”，突破操作顺序这一难点；口诀帮助记忆，降低多步骤实验的认知负荷。 （五）环节五　课堂练习与小结 教师活动 学生活动 设计意图 1. 出示教材第48页“练习与应用”第1题和第5题，组织当堂练习并讲评。 2. 引导对照板书梳理：氧气的两种制取方法（工业——分离液态空气——物理变化；实验室——高锰酸钾受热分解——化学变化）、文字表达式、七个操作步骤及其原因。 3. 布置分层作业。 1. 独立完成练习，对照解析订正。 2. 结合板书口述本课时的知识要点。 3. 记录作业。 依托教材习题当堂反馈，检测目标达成情况；结构化梳理帮助学生形成完整的知识框架；分层作业兼顾不同层次学生的发展需要。 九、作业布置 基础作业：完成教材第48页“练习与应用”第1题；默写高锰酸钾受热分解的文字表达式；熟记实验操作顺序“查—装—定—点—收—离—熄”。 提升作业：完成教材第48页第5题，并用一句话分别说明“为什么刚开始冒气泡时不能立即收集”“为什么停止加热时要先移导管后熄灭酒精灯”。 拓展作业：查阅资料，了解医院供氧、潜水员使用的氧气是怎样制取和储存的，用两三句话写出你的发现。 十、教学反思 （课后填写：学生对操作顺序及其原因的掌握情况；演示实验的可见度与时间安排；课堂练习中的典型错误；需要在实验活动1中重点强化的事项。） 学科网（北京）股份有限公司 $