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

《课题 3 制取氧气 - 第二课时》 类型 项目式教学设计 课时安排 教材分析 本课时为人教版九年级上册第二单元课题3第二课时，承接第一课时氧气制取基础认知，聚焦过氧化氢制氧气的装置选择、催化剂核心概念及实验操作规范。是学生从理论认知转向实操探究的关键课程，衔接氧气性质与后续气体制取学习，在单元知识体系中起到承上启下的作用，侧重培养学生实验实操与探究能力，贴合新教材实操育人理念。 核心 素养目标 化学观念：认识过氧化氢制氧气的反应特点，理解催化作用的本质。 科学思维：基于反应物状态、反应条件推理实验装置，形成变量分析思维。 科学探究：自主完成实验操作、现象观察与结论推导，提升探究能力。 科学态度与责任：规范实验操作，树立严谨求实的科学态度，体会化学技术的生活应用价值。 重点 和难点 重点：过氧化氢制取氧气的实验装置组装、规范操作及催化剂的核心特征。 难点：精准理解催化剂“一变二不变”的核心内涵，能根据反应特点自主选择、优化实验装置，区分不同制氧方法的装置差异，突破对催化作用片面、表面化的认知误区，灵活应用实验知识解决实际探究问题。 教学过程 教学环节 教学活动 设计意图 讲授新课 项目主题：制作家用简易应急供氧器 本课时围绕真实生活场景创设核心项目任务，生活中登山、居家应急、小型水族增氧等场景均需要简易供氧设备，而实验室过氧化氢制氧气的原理和操作，是制作简易供氧器的核心依据。本节课以完成简易供氧器的设计、组装、调试和优化为终极目标，拆分梯度子任务，引导学生小组合作、自主探究，全程落实学生主体地位，贴合新教材探究式学习的教学要求。 子任务一：情境导入，明确项目任务 教师展示生活真实情境素材，播放高原登山、居家老人吸氧、鱼缸缺氧增氧的实景视频，同时提出生活化问题：医疗氧气瓶体积大、不便携带，日常小型应急场景中，如何制作一款便携、安全、操作简单的简易供氧设备？引导学生结合上节课所学氧气制取知识，思考可行的制氧方式。 学生小组交流讨论，对比高锰酸钾制氧与过氧化氢制氧的特点，自主总结得出：过氧化氢制氧气无需加热、操作安全、原料易得，更适合制作家用简易供氧器。教师顺势公布本节课核心项目任务：以小组为单位，设计并组装一套简易家用供氧器，完成制氧、验氧实操，并优化装置性能。同时明确项目评价标准：装置简易安全、操作便捷、供氧稳定、设计合理。 本环节通过真实生活情境激发学生探究兴趣，让学生明白本节课学习的实际价值，摒弃纯理论学习的枯燥感，同时培养学生结合所学知识解决生活实际问题的科学思维，树立化学服务生活的认知。 子任务二：探究核心原理，认知催化剂 确定项目核心方法为过氧化氢制氧气后，教师引导学生聚焦核心探究问题：常温下过氧化氢溶液能否自主产生氧气？二氧化锰在该过程中起到什么作用？组织学生开展分组对比探究实验，全程自主操作、观察记录现象。 第一组实验：取适量过氧化氢溶液于试管中，将带火星的木条伸入试管内，观察木条变化。学生直观观察到木条无明显变化，自主得出结论：常温下过氧化氢分解速率极慢，几乎无法产生可供检测的氧气，无法满足供氧需求。 第二组实验：向上述过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰固体，再次伸入带火星木条，观察现象。学生清晰看到木条快速复燃，证明此时快速产生了大量氧气。 教师进一步抛出递进式探究问题：二氧化锰是反应物吗？反应后二氧化锰是否消失、质量是否改变？引导学生继续延伸探究：待反应停止后，再次加入过氧化氢溶液，观察是否依旧能快速产生氧气；同时引导学生思考实验思路，通过过滤、干燥、称量反应后固体，对比反应前后二氧化锰的质量。 学生通过连续实验观察和逻辑分析，自主归纳核心结论：二氧化锰可以加快过氧化氢的分解速率，且反应前后自身的质量和化学性质均不发生改变。教师顺势梳理催化剂的完整概念，拆解催化剂“改变反应速率、质量不变、化学性质不变”的三大核心特征，纠正学生“催化剂只能加快反应”“催化剂会参与反应被消耗”等认知误区。 本环节以项目原理探究为核心，通过层层递进的对比实验，让学生自主推导核心知识点，而非被动接受理论，充分锻炼学生科学探究能力和逻辑思维能力，落实化学观念核心素养，为后续供氧器制作筑牢原理基础。 子任务三：设计实验装置，搭建供氧器雏形 掌握核心反应原理后，进入项目核心环节——简易供氧器设计与组装。教师引导学生结合反应特点，分析装置选择依据：过氧化氢制氧气为固体和液体接触反应，全程无需加热，据此确定装置为固液不加热型发生装置。 教师展示试管、锥形瓶、长颈漏斗、分液漏斗、橡胶塞、导管、集气瓶、水槽等实验仪器，让学生小组讨论不同仪器的适配场景，对比分析不同装置的优缺点。学生通过交流得出：试管装置简易便携，适合小型供氧场景；锥形瓶容积大，可持续反应，供氧更稳定；长颈漏斗可随时添加液体药品，实现持续供氧，分液漏斗可控制液体滴加速度，从而调节供氧速率。 各小组结合“家用简易、便携安全、可控供氧”的项目要求，自主绘制供氧器设计草图，确定仪器组合方案。部分小组选择试管搭配长颈漏斗，打造极简便携款供氧器；部分小组选择锥形瓶搭配分液漏斗，制作可控调速款供氧器。小组内部明确分工，分别负责仪器组装、气密性检查、药品取用、实验操作、现象记录等工作。 组装完成后，教师引导学生自主梳理实验操作规范，结合新教材实验要求，总结关键操作要点：组装仪器后必须先检查装置气密性；添加药品遵循先固后液的顺序；收集氧气时待导管口气泡连续均匀冒出后再收集，避免收集到装置内空气；收集完成后妥善放置仪器，规范整理实验器材。教师针对学生组装过程中的错误操作进行针对性指导，如导管伸入过长、漏斗下端未液封、装置连接松动等问题。 本环节充分发挥学生主观能动性，让学生基于项目需求自主设计、组装装置，将理论知识转化为实操能力，培养学生创新设计和团队协作能力，突破装置选择与组装的教学重点。 子任务四：实操调试装置，完成项目验证 各小组按照设计方案和操作规范，开展简易供氧器实操实验，完成氧气制取与检验，验证装置可行性。学生在仪器中加入二氧化锰固体，通过漏斗缓慢加入过氧化氢溶液，观察装置内反应现象，利用排水法收集氧气，并用带火星木条检验氧气，验证供氧效果。 实操过程中，教师引导学生主动发现问题、解决问题，开展探究式调试。部分小组出现供氧速率过快、气泡喷涌的问题，通过更换分液漏斗、控制液体滴加速度优化装置；部分小组出现气密性不佳、漏气的问题，重新调整橡胶塞和导管连接，完善装置密封性；部分小组供氧断断续续，通过调整药品用量、保证漏斗液封解决问题。 实验完成后，各小组记录实验现象、装置优缺点、调试过程与优化方案。教师组织小组互评，从装置安全性、便携性、供氧稳定性、操作便捷性四个维度，对各组简易供氧器成果进行点评，肯定学生的创新设计，梳理共性问题，总结固液不加热型装置的通用优化思路。 同时，教师结合生活实际拓展延伸，对比实验室装置与市售家用制氧机的设计共性，让学生明白化学实验装置的生活化应用，体会化学技术对生活的赋能，培养学生科学态度与社会责任感。 子任务五：项目总结，梳理知识体系 项目完成后，师生共同复盘本节课内容，梳理完整知识体系。学生自主总结过氧化氢制氧气的反应特点、催化剂的核心特征、固液不加热型装置的选择依据、实验操作核心规范以及简易供氧器的设计原理与优化方法。 教师进行整体升华，串联本节课项目探究全过程，明确实验装置选择的核心逻辑：反应物状态和反应条件决定发生装置，气体性质决定收集装置，该逻辑适用于所有气体制取实验，为后续化学实验学习奠定思维基础。同时强调化学实验严谨性的重要意义，引导学生养成规范操作、大胆探究、严谨求证的科学习惯。 最后，布置拓展任务：结合本节课所学，进一步优化家用简易供氧器，尝试利用废旧塑料瓶、吸管等生活材料制作环保便携供氧装置，实现知识的课后延伸与创新应用。 本节课采用项目式教学，以“制作家用简易供氧器”为核心项目任务，打破传统碎片化实验教学模式。结合新教材生活化、探究化的编写特点，将知识点融入项目探究全过程，让学生在任务驱动下自主探究、合作实操。通过情境激趣、方案设计、实验实操、装置优化、成果展示的完整流程，落实四维核心素养。既夯实学生实验操作基础，又培养学生创新设计、合作探究、问题解决能力，让学生感受化学源于生活、服务生活的本质，规避机械记背知识点的学习弊端。 板书设计 课题3 制取氧气（第二课时） 项目主题：自制家用简易供氧器 1. 核心反应方式 过氧化氢（二氧化锰催化）制氧气 特点：无需加热、安全便捷、原料易得 2. 催化剂核心特征（一变二不变） 一变：改变化学反应速率 二不变：反应前后质量不变、化学性质不变 3. 实验装置选择 类型：固液不加热型 选择依据：反应物状态、反应条件 装置优化：长颈漏斗（持续加液）、分液漏斗（控制速率） 4. 核心操作规范 查气密性→先固后液→均匀气泡收集→规范验气 5. 项目收获：化学源于生活、服务生活 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 $