4.2依据特定需求制取氧气第二课时-2026-2027学年九年级化学北京版上册

依据特定需求制取氧气（第二课时）教学设计 北京版初中化学九年级上册　第二章 揭示燃烧奥秘　第四节 第二课时 一、教材分析 本课时是北京版九年级化学第二章第四节第二课时，承接过氧化氢制氧与工业制氧，聚焦高锰酸钾受热分解制取氧气，系统学习固体加热型发生装置的组装、操作步骤与收集方法，强化依据需求选择制氧方案的一般思路，是落实化学核心素养的关键环节。 二、四维核心素养 化学观念：认识高锰酸钾受热分解制氧的化学本质，建立物质性质与制备方法的联系。科学思维：比较装置与操作，构建气体制取思维模型。科学探究：规范完成制氧实验，提升操作与证据推理能力。科学态度与责任：恪守实验规范，树立安全环保、按需选材的责任意识。 三、教学重难点 重点：高锰酸钾制取氧气的反应原理、装置组装与“查装定点收移熄”操作步骤，以及发生与收集装置的选择依据。难点：理解固体加热型装置的操作细节，分析试管炸裂、气体不纯、水变紫红等异常现象，并能依据实际需求选择制氧方案。 四、设计意图 本课时围绕“依据特定需求制取氧气”主题，以真实任务为主线组织教学。先以生活与实验场景导入，唤起学生对不同制氧需求的认识；再以实验探究为载体，引导学生在操作与纠错中掌握高锰酸钾制氧方法，突破装置选择与异常分析两个难点。任务式活动层层递进，让学生经历“提出需求—选择方案—规范操作—诊断问题—迁移应用”的完整过程，既落实知识技能，又发展科学思维与探究能力，同时强化规范操作、安全环保的责任意识，并在真实情境中体会化学实验服务生活的价值，实现知识与素养的协同发展。 五、上课过程 任务一　情境导入，明确制氧需求 任务情境：教师出示医院供氧、潜水供氧以及课堂实验用氧等不同场景的图片，并展示储存在蓝色钢瓶中的氧气。引导学生回顾上节课所学：过氧化氢在催化作用下常温分解制氧、工业上分离液态空气制氧。随后抛出核心问题：如果手头只有固体药品和加热设备，没有用于催化的溶液，又该如何制取氧气呢？ 教师活动：组织学生观察图片、回顾旧知，把学生讨论引向“不同场景对制氧的需求不同，因而方法也应不同”，顺势揭示本课时课题“依据特定需求制取氧气”。 学生活动：观察生活与实验中的供氧场景，回忆过氧化氢制氧与工业制氧的原理和条件，思考没有催化溶液时还能怎样制氧，尝试说出不同场景对氧气纯度、数量、便捷性需求的差异。 设计意图：创设真实任务情境，激活旧知，自然引出本课时主题，让学生明确“依据需求选方法”的学习目标，为后续任务做好铺垫。 任务二　认识反应原理，选择装置 任务情境：教师呈现高锰酸钾药品实物，指出它是暗紫色的固体粉末。引导学生思考：高锰酸钾在持续受热条件下会发生分解，产生氧气和另外两种固体物质。据此分析该反应的特点：药品为固体、反应需要加热。 教师活动：引导学生从药品状态与反应条件出发，推断发生装置应为固体加热型；再结合氧气不易溶于水、密度比空气略大的性质，引导学生选择排水法或向上排空气法作为收集装置，并说明两种方法各自的优缺点。 学生活动：分析高锰酸钾受热分解产生氧气这一反应的条件与药品状态，讨论应选择何种发生装置；依据氧气的性质，比较排水法与向上排空气法的适用情况，并说明选择收集装置的依据。 设计意图：帮助学生建立“药品状态与反应条件决定发生装置、气体性质决定收集装置”的选择思路，突破装置选择这一重点。 任务三　组装装置，检查气密性 任务情境：教师演示固体加热型装置的组装，强调“自下而上、从左到右”的组装顺序，并逐一说明关键要点：试管口略向下倾斜，防止冷凝水回流导致试管炸裂；试管口放一团棉花，防止高锰酸钾粉末随气流进入导管或水槽；铁夹夹在试管中上部；导管伸入橡皮塞不宜过长。 教师活动：讲解检查气密性的方法：把导管一端浸入水中，双手紧握试管外壁，若导管口有气泡冒出，松手后导管内形成一段稳定水柱，则说明装置气密性良好。随后组织学生分组动手组装并互查纠错。 学生活动：跟随教师观察组装要点，分组完成装置组装，练习检查装置气密性的规范操作，互相检查并纠正试管口方向、棉花放置、铁夹位置等细节。 设计意图：通过演示与实操，落实“查、装、定”操作要领，强化装置组装的规范意识，为顺利制氧打下基础，同时培养严谨的操作习惯。 任务四　规范操作，完成制氧 任务情境：教师组织学生严格按“点、收、移、熄”完成制氧实验，并强调操作要点：点燃酒精灯前先对试管均匀预热，再集中加热，防止受热不均炸裂；待导管口出现连续均匀的气泡时再开始收集，以排尽装置内空气保证纯度；用排水法收集时，待瓶口冒出大气泡即表示已收集满。 教师活动：讲解实验收尾顺序：先移出导管，再熄灭酒精灯，防止水倒流使试管骤冷炸裂。组织学生按步骤操作，观察并记录实验现象，用带火星的小木条检验氧气。 学生活动：分组按“点、收、移、熄”规范操作，观察试管内暗紫色固体逐渐减少、导管口产生气泡、集气瓶内水面下降等现象；用带火星小木条检验收集到的气体，记录实验现象并讨论各步骤的目的。 设计意图：以真实实验落实“点收移熄”操作，让学生在动手与观察中理解每一步的设计原理，发展科学探究与实践能力，突破操作要点这一重点。 任务五　诊断异常现象 任务情境：教师呈现实验中的常见异常现象，组织学生分小组诊断分析：试管发生炸裂、水槽中的水变为紫红色、收集到的氧气纯度偏低、收集不到气体或速度极慢。 教师活动：引导学生从操作细节反推原因，逐一给出预防措施：试管炸裂多因试管口未向下倾斜、未充分预热或试管外壁有水；水变紫红是因试管口未放棉花，高锰酸钾粉末随气流进入水中；氧气不纯多因未待气泡连续均匀就收集或装置漏气；收集不到气体多因装置严重漏气或加热不足。 学生活动：分组讨论分析四种异常现象的成因，结合已学操作要点提出改进与预防办法，并在教师指导下归纳规范操作对实验结果的关键作用。 设计意图：通过“诊断—归因—预防”的探究活动，突破本课时难点，让学生理解操作细节背后的原理，提升证据推理与问题解决能力。 任务六　按需选择方案，构建一般思路 任务情境：教师引导学生对比两种实验室制氧方法的差异：过氧化氢制氧为固液常温型装置，无需加热、操作简便、可连续添加药品；高锰酸钾制氧为固体加热型装置，需要加热。随后归纳实验室制取气体的一般思路：选择药品、确定反应、选择装置、操作收集、验满检验、收尾整理。 教师活动：呈现具体场景请学生判断：需要快速、便捷地制取少量氧气，应选哪种方法；手头只有固体药品和加热设备，应选哪种方法；需要大批量、持续制氧，优先选择哪种方案。再拓展工业制氧与实验室制氧的本质区别，说明工业制氧为物理变化、纯度有限，不能用于精准实验。 学生活动：结合场景完成方案选择并说明理由，梳理实验室制取气体的一般思路，比较工业制氧与实验室制氧在原理、变化类型与用途上的区别，形成依据需求选择制氧方法的完整认识。 设计意图：紧扣“依据特定需求制取氧气”的主题，让学生把知识迁移到真实决策中，构建制取气体的一般思维模型，发展科学思维与综合应用能力。 任务七　总结提升，巩固内化 任务情境：教师引导学生自主回顾本课时所学，从反应原理、装置选择、操作步骤、异常预防到按需选方案进行结构化梳理，并点评规范操作与安全环保责任的重要意义。 教师活动：组织学生完成分层巩固任务，检验“查装定点收移熄”与方案选择思路的掌握情况，针对易错操作进行专项强化。 学生活动：学生自主构建知识框架，交流本课时收获与仍存在的疑问，完成分层练习，反思规范操作对实验安全、实验结果与实验效率的积极意义。 设计意图：通过总结与巩固，帮助学生把零散知识结构化、系统化，落实科学态度与责任素养，达成知识、能力与素养的综合提升。 六、板书设计 依据特定需求制取氧气（第二课时） 一、反应：高锰酸钾　受热　分解　产生氧气（固体，需加热） 二、装置：发生装置（固体加热型）　收集装置（排水法／向上排空气法） 三、操作步骤：查—装—定—点—收—移—熄 四、注意事项：试管口略向下倾斜；塞棉花；先预热； 　　　　　　　气泡连续均匀再收集；先移导管后熄灯 五、选方案：依据需求（反应条件、操作难度、药品器材、纯度与用量） 学科网（北京）股份有限公司 $