专题3简易供氧器跨学科实践活动导学案--2026-2027学年八年级化学沪科版（五四学制）全一册

跨学科实践活动导学案

沪科版（五四学制）初中化学八年级全一册  专题3  空气、氧气、二氧化碳

课题：基于特定需求设计和制作简易供氧器

一、四维核心素养

化学观念：通过了解氧气在呼吸与医疗中的应用，认识物质性质决定用途，形成空气是宝贵资源的观念。科学思维：根据供氧需求设计方案，比较评价不同路径，发展工程设计与模型建构思维。科学探究：经历选材、组装、测试供氧器全过程，学习控制变量、观察记录与优化改进方法。科学态度与责任：体会供氧技术与人类健康的关系，增强安全用药意识与社会责任感。

二、教学重难点

重点：根据特定供氧需求设计简易供氧器方案，完成装置组装、气密性检查与氧气检验。难点：选择合适的反应原理与试剂，控制供氧速率，解决装置安全与气密性问题，并依据测试结果优化改进。

三、课前预习案

（一）知识回顾

1．空气中体积分数约占五分之一的气体是什么？它有哪些主要用途？请举出两例。

2．实验室中常利用哪些物质来制取氧气？请分别用一句话描述这些制取方法的基本条件。

3．收集氧气可以采用哪些方法？选择这些方法的依据是什么？

4．如何用简单的方法检验集气瓶中收集的气体是否为氧气？

5．铁丝在氧气中燃烧会观察到哪些现象？这个实验说明氧气具有什么性质？

（二）情境思考

6．在医院抢救危重病人、登山运动员登顶高原、潜水员水下作业等场景中，为什么都需要专门的供氧设备？

7．你在生活中见过或听说过哪些供氧设备？请列举两种，并简要说说它们的用途。

四、课中探究案

探究一：明确供氧需求

8．假设你要为一位在高原地区出现高原反应的旅行者设计一款便携式供氧器，你认为在设计时必须考虑哪些因素？请至少写出四点。

9．请将“供氧充足、安全可靠、体积小巧、操作简便、成本低廉”这几项要求按你认为的重要程度从高到低排序，并说明你的排序理由。

探究二：选择反应原理

10．实验室制取氧气有多种方法，你认为哪些方法更适合用来制作简易供氧器？为什么？请从反应条件、安全性、操作难度等角度加以分析。

11．若采用过氧化氢溶液制取氧气，为什么要在其中加入二氧化锰？二氧化锰在反应前后的质量和化学性质是否发生改变？它在反应中起什么作用？

12．除了二氧化锰，你还知道哪些物质也可以起到类似的催化作用？这说明一个反应是否只能由一种物质来加快进行？

探究三：设计并组装装置

13．一套完整的简易供氧器通常应包含哪几个基本部分？请按气体从发生到输出的顺序，用文字描述各部分的连接方式。

14．在组装装置之前，为什么必须先检查装置的气密性？如果装置漏气，会对供氧效果产生什么影响？

15．若要控制氧气输出的速率，你认为可以从哪些方面进行调节？请至少写出两种可行的方法。

16．如果反应过于剧烈、氧气产生过快，你可以采取什么措施来减缓反应速率？

探究四：测试与检验

17．组装完成后，如何证明你制得的气体确实是氧气？请写出操作方法和预期现象。

18．测试过程中，你发现供氧器出气量明显不足，可能有哪些原因？请逐一排查并说明对应的改进方法。

19．在使用供氧器的过程中，为什么不能让反应物接触到明火或高温物品？这体现了化学实验中的什么安全原则？