学生实验3氧气的实验室制取与性质教学设计--2026-2027学年八年级化学鲁教版（五四学制）全一册

学生实验3 氧气的实验室制取与性质 鲁教版（五四学制）初中化学 八年级全一册 第四单元 教学设计 一、教材分析 本实验选自鲁教版（五四学制）八年级全一册第四单元“我们周围的空气”，是学生在学习氧气的性质与实验室制取方法之后开展的一节典型气体制取与性质验证实验课。教材以“制取一瓶氧气并验证其性质”为核心任务，整合装置选择、气密性检查、气体收集和物质燃烧等基本操作，既印证第三节所学，又为后续二氧化碳等气体的制取探究奠定方法基础，在气体制备学习中承上启下。 二、四维核心素养 化学观念：通过亲手制取并验证氧气，进一步建立“物质可以通过化学方法获得、物质的性质决定其用途”的基本观念，认识空气是一种宝贵的自然资源。 科学思维：能依据反应物状态和反应条件选择发生装置，依据气体密度和溶解性选择收集方法，通过对比空气与氧气中燃烧现象的差异，发展归纳、比较与推理能力。 科学探究：能独立完成装置组装、气密性检查、气体收集、验满与性质验证，规范记录实验现象并得出结论。 科学态度与责任：养成严谨求实、安全第一的实验态度，注意药品节约与废液处理，体会化学实验对人类认识物质、改善生活的重要价值。 三、教学重难点 教学重点：实验室制取氧气的装置组装与规范操作，氧气的检验、验满与性质验证。 教学难点：装置气密性的检查方法，排水法收集气体的时机判断，铁丝在氧气中燃烧实验的操作要点，以及实验结束时“先移导管、后熄酒精灯”的顺序与原因。 四、设计意图 本节课采用任务驱动式教学，将整节课设计为“明确任务—选择装置—动手制取—验证性质—展示交流”的连贯任务链。学生以小组为单位，像科学家一样经历真实的探究过程，教师只在关键节点提供安全提示与方法点拨，把动手权和思考权交给学生。 第一，把零散的实验步骤整合为“为班级成果展制取两瓶氧气”这一真实任务，让学生在“做中学”，避免机械记忆“查、装、定、点、收、离、熄”；第二，通过加热高锰酸钾与常温下过氧化氢溶液两种方法的对比，让学生在亲手组装中体会反应物状态与反应条件对装置选择的影响，形成“依据条件选装置”的思维；第三，通过木炭、铁丝、蜡烛在空气与氧气中燃烧现象的对比，让学生亲眼看见氧气浓度对燃烧剧烈程度的影响，把抽象的“性质”变成可见的现象，真正落实化学核心素养。 五、教学过程 【任务情境】 学校实验室将举办“我们周围的空气”主题探究成果展，邀请八年级各班同学展示自己制取的氧气和观察到的氧气燃烧现象。本节课的总任务是：以小组为单位，用课桌上提供的仪器和药品，制取两瓶（其中一瓶预留少量水）氧气，并完成木炭、铁丝、蜡烛在氧气中燃烧的实验，把现象记录在实验报告单上，最后向全班展示你们的“探究成果”。 活动一 明确任务与器材准备 教师活动：投影本节课总任务和成果展要求；组织学生对照实验报告单上的“器材清单”，逐项清点桌上的仪器和药品，包括大试管、带导管的橡胶塞、铁架台（带铁夹）、酒精灯、集气瓶、水槽、玻璃片、坩埚钳、燃烧匙、药匙、棉花、火柴，以及高锰酸钾、过氧化氢溶液、二氧化锰、木炭、细铁丝、蜡烛等药品；强调安全注意事项：加热时试管口不能对着人，高锰酸钾不要接触衣物和皮肤，用过的火柴梗放入指定废液杯。 学生活动：阅读任务情境，明确本节课要达成的最终成果；四人小组分工（操作员、记录员、汇报员、安全员），对照清单逐项清点仪器和药品，发现缺损立即举手报告；安全员带领组员一起朗读安全提示。 设计意图：用“成果展”这一真实任务统摄整节课，让学生从上课伊始就明白“我为什么做这一步”；器材清点和分工，培养学生有序、负责的实验习惯，安全员的设置让安全提示不只是教师单向灌输，而是学生共同承诺。 活动二 任务一——选择制取方法并组装发生装置 教师活动：提出驱动性问题：“课桌上给了两套药品——一套是紫黑色的高锰酸钾固体，一套是过氧化氢溶液和黑色二氧化锰粉末。请结合第三节所学，想一想：两套药品的反应物状态有什么不同？需不需要加热？分别应该选择什么样的发生装置？”引导学生回顾“固体加热型”和“固液常温型”两类装置，让各小组自主选择其中一套作为本组的制取方法；随后示范大试管横放、药匙把药品送入试管底部、再慢慢竖立试管的操作，以及高锰酸钾受热时试管口要塞一小团棉花、试管口略向下倾斜的原因。 学生活动：小组讨论：比较两套药品的状态（固体与固体、固体与液体）和反应条件（加热与不加热），在实验报告单上勾选本组选择的发生装置，并说出选择理由；动手组装所选装置：选择加热方法的小组，把高锰酸钾平铺在试管底部，管口塞一团棉花，塞上带导管的橡胶塞，用铁夹夹在距试管口约三分之一处，试管口略向下倾斜固定在铁架台上；选择常温方法的小组，把二氧化锰放入锥形瓶，塞好带有分液漏斗和导管的橡胶塞，准备好过氧化氢溶液；组内互相检查装置是否规范。 设计意图：把“选装置”从教师演示变成学生决策，让学生在对比中真正理解“反应物状态和反应条件决定发生装置”这一核心思路，而不是背结论；动手组装的过程同时训练基本操作技能，为后续制取环节打好基础。 活动三 任务二——检查装置的气密性 教师活动：提问：“装置组装好了，怎么知道它不漏气？如果漏气，会出现什么后果？”引导学生回忆并演示气密性检查的方法：把导管的一端浸入水槽的水中，用手紧握试管（或用酒精灯微热）外壁，观察导管口是否有气泡冒出；松开手（或移走酒精灯）后，导管内是否形成一段稳定的水柱。强调：必须在装入药品之前检查气密性，一旦装入药品再发现漏气，就要全部倒出重装。 学生活动：按照教师示范的方法，把导管一端浸入水中，双手紧握试管外壁，观察并描述看到的现象；松开手后观察导管内是否形成一段水柱；在报告单上记录“气密性良好”或“气密性不好”，如果不好，小组一起查找原因（橡胶塞没塞紧、导管连接处松动等），重新检查直到通过。 设计意图：气密性检查是气体制取实验的第一步，也是中考操作考查的高频考点。把它单独作为一个任务环节，让学生在没有药品干扰的情况下专注体会“手温使试管内空气受热膨胀—导管口冒气泡—冷却后形成水柱”这一逻辑，理解每一步现象背后的原因，而不是机械模仿动作。 活动四 任务三——制取并收集两瓶氧气 教师活动：引导学生思考收集方法：“氧气是一种什么样的气体？它在水中溶解得多吗？它比空气重还是轻？据此可以用哪些方法收集？”和学生一起归纳出排水法和向上排空气法两种收集方法，并演示排水法集气瓶的准备过程——集气瓶盛满水，用玻璃片先盖住一小部分再推动盖严，倒立在水槽中；强调加热方法时的操作顺序：先预热、再集中在药品部位加热；导管口刚有气泡冒出时不要立即收集（那是装置里的空气），等到气泡连续并比较均匀地冒出时再把导管伸入集气瓶口；当集气瓶口有大气泡向外冒出时，说明已经集满，在水下用玻璃片盖住瓶口，把集气瓶移出水面，正放在桌面上；最后提醒：实验结束时，一定要先把导管移出水面，再熄灭酒精灯。 学生活动：小组分工合作：操作员负责加热（或通过分液漏斗缓慢加入过氧化氢溶液），记录员观察气泡情况并在报告单上打勾“开始收集的时机”，安全员关注导管口是否有连续均匀气泡；用排水法先后收集两瓶氧气，其中第二瓶预先在瓶里留少量水（为铁丝燃烧实验做准备）；收集完成后，把集气瓶正放在桌面上，用带火星的木条伸入其中一瓶瓶口，观察木条是否复燃，验证收集到的气体是不是氧气；实验结束时，按照“先移导管、后熄酒精灯”的顺序操作，并在报告单上回答“为什么要这样做”。 设计意图：这是整节课操作最密集的环节，把“准备集气瓶—开始加热—时机判断—收集—验满—结束操作”拆成有先后逻辑的小动作，让学生明白每一步“为什么要这样”。特别是“刚开始的气泡不要收”和“先移导管后熄灯”两个易错点，通过提问和追问让学生说出原因，把操作规范内化为理解。铁丝燃烧预留少量水，为下一环节做铺垫，体现环节之间的衔接。 活动五 任务四——验证氧气的性质 教师活动：提出探究问题：“我们已经知道氧气能支持燃烧。那么，物质在氧气中燃烧和在空气中燃烧，现象一样吗？”引导学生分别做三个对比实验：第一，木炭燃烧——用坩埚钳夹取一小块木炭，先在酒精灯上烧到发红，观察它在空气中燃烧的现象；再由上而下缓慢伸入盛有氧气的集气瓶中，观察现象；燃烧停止后，向集气瓶中加入少量澄清石灰水，振荡，观察石灰水的变化。第二，蜡烛燃烧——切一小段蜡烛固定在燃烧匙上，点燃后观察它在空气中燃烧的火焰；再伸入氧气瓶中，观察火焰亮度和瓶壁上出现的现象。第三，铁丝燃烧——取一根细铁丝，用砂纸打磨光亮，绕成螺旋状，一端系一根火柴；点燃火柴，待火柴快燃尽时，将铁丝由上而下缓慢伸入预留了少量水的氧气瓶中，特别提醒：不要让铁丝接触瓶壁，集气瓶底一定要预先留水（或铺细沙）。 学生活动：按顺序完成三个燃烧实验，每完成一个实验就在报告单上对应表格里记录：“在空气中燃烧的现象”“在氧气中燃烧的现象”“共同的生成物特征”。木炭组描述：在空气中只是红热，在氧气中发出白光、放出热量，加入澄清石灰水后变浑浊；蜡烛组描述：在空气中火焰较暗，在氧气中燃烧更旺、发出白光，瓶壁上出现水雾；铁丝组描述：铁丝在空气中只能红热不能燃烧，在氧气中剧烈燃烧、火星四射、放出大量热，生成一种黑色固体；小组讨论：为什么物质在氧气中燃烧比在空气中更剧烈？为什么铁丝燃烧的集气瓶底要预先留水？ 设计意图：三个燃烧实验不是孤立的演示，而是围绕同一个核心问题——“氧气浓度对燃烧的影响”——展开的对比实验。空气中燃烧与氧气中燃烧的并置观察，让学生亲眼“看见”氧气浓度的作用，而不是从书本上记住“氧气有助燃性”。铁丝燃烧集气瓶底留水，与上一环节预留水形成呼应，让学生理解这一安全措施是为了防止高温熔融物溅落炸裂瓶底，把操作规范建立在因果理解之上。 活动六 任务五——整理仪器、展示交流与评价 教师活动：组织各组把废液、废渣倒入指定容器，用试管刷清洗用过的玻璃仪器，倒放在试管架上；整理桌面，仪器药品归位；随后组织“成果展”：请每个小组的汇报员用一分钟时间，向全班展示本组的实验报告单，重点讲清楚三件事——我们组选择了哪种制取方法、收集到的氧气是什么样的、三个燃烧实验中印象最深的现象是什么；教师在每组汇报后做简短点评，重点表扬那些能说出“为什么”的小组。 学生活动：按要求整理仪器和桌面，安全员最后检查本组实验台是否干净、废液是否倒入指定容器；汇报员上台展示，其他小组同学认真倾听，可就不清楚的地方提问；所有小组汇报结束后，全体同学在报告单上完成“自我评价”和“小组互评”，勾选本节课自己掌握得最好的一项操作和还需要再练习的一项操作。 设计意图：整理仪器和废液处理看似小事，却是科学态度与责任素养的落地——化学实验不仅要会做，还要做完整、做干净；成果展示把小组探究成果变成班级共享资源，让学生在表达和倾听中互相学习；自我评价与互评环节，让学生学会用具体的操作项而不是笼统的“好/不好”来评价自己的学习，形成可迁移的反思习惯。 六、板书设计 学生实验3 氧气的实验室制取与性质 一、制取氧气 1. 选择依据：反应物状态 + 反应条件 固体加热型 → 高锰酸钾加热 固液常温型 → 过氧化氢溶液 + 二氧化锰 2. 操作流程：查 → 装 → 定 → 点 → 收 → 离 → 熄 3. 收集方法：排水法（不易溶于水）、向上排空气法（密度比空气大） 4. 检验与验满：带火星的木条 二、氧气的性质 1. 木炭在氧气中：发白光、放热，澄清石灰水变浑浊 2. 蜡烛在氧气中：燃烧更旺、发白光，瓶壁有水雾 3. 铁丝在氧气中：剧烈燃烧、火星四射、放热，生成黑色固体 三、结论 氧气是一种化学性质比较活泼的气体，能支持燃烧；氧气浓度越大，燃烧越剧烈。 学科网（北京）股份有限公司 $