学生实验2 氧气的实验室制取与性质 教学设计-2026-2027学年九年级化学仁爱科普版上册

学生实验2 氧气的实验室制取与性质 教学设计（仁爱科普版九年级化学上册） 一、基本教学信息 项目 详细内容 教材版本 仁爱科普版九年级化学上册（2024新版） 学生实验2 氧气的实验室制取与性质 1课时（45分钟，分组实验实操课） 九年级学生 学生已经学习氧气的性质、反应原理与实验基本操作，具备基础仪器使用能力，知晓氧气支持燃烧的核心性质。但学生首次完整接触气体制备整套实验，存在操作流程混乱、装置组装不规范、安全意识薄弱、实验顺序颠倒等问题。高频易错点：气密性检查遗忘、试管口未塞棉花、试管口未略向下倾斜、先熄灯后移导管导致倒吸、收集气体不纯、性质实验现象描述不规范。本节课是初中化学首个综合制备实验，是后续二氧化碳、氢气制备实验的模板实验，直接决定学生气体实验解题与实操能力，地位极其重要。 二、核心教学目标 1. 知识与技能 掌握加热高锰酸钾制取氧气的实验原理、仪器装置、完整操作步骤、检验与验满方法。 熟练组装固固加热型气体发生装置与排水法收集装置，掌握装置选择依据。 规范完成木炭、硫、铁丝在氧气中燃烧的性质实验，精准描述实验现象、书写对应方程式。 掌握实验安全规范、误差原因分析，能排查氧气不纯、实验失败的常见问题。 2. 过程与方法 通过组装装置、分组实操、现象观察、问题反思，建立“原理→装置→操作→收集→性质验证”的气体实验标准流程。 学会根据反应物状态、反应条件选发生装置，根据气体水溶性、密度选收集装置的通用方法。 提升实验操作、现象描述、误差分析、问题解决的综合实验探究能力。 3. 情感态度与价值观 树立严谨规范、安全操作、实事求是的实验科学态度。 体会化学实验的逻辑性与规律性，建立气体制备的系统化实验思维。 感受化学反应的可控性与现象美，激发化学探究兴趣，培养合作实验、互助纠错的团队意识。 三、教学重难点 重点 高锰酸钾制氧气的原理、装置组装、七步操作流程；氧气的检验与验满；氧气三大燃烧性质实验的现象与结论；气体装置选择依据。 难点 实验操作顺序规范；倒吸炸裂试管的原理与预防；氧气收集不纯的误差分析；铁丝燃烧实验失败原因辨析；实验细节规范答题。 四、实验准备 1. 实验仪器 试管、铁架台（带铁夹）、酒精灯、导管、橡胶塞、水槽、集气瓶、玻璃片、药匙、棉花、火柴、坩埚钳、燃烧匙 2. 实验药品 高锰酸钾粉末、木炭、硫粉、细铁丝、澄清石灰水 3. 教学素材 实验规范操作视频、错误操作警示动画、实验步骤口诀、易错点汇总、实验报告模板 五、教学方法与学法指导 教法 示范演示法、分组实操法、问题警示法、纠错归纳法、讲练结合法、情境设问法 学法 口诀记忆法、实操模仿法、小组合作法、错题反思法、现象归纳法、流程建模法 六、完整教学过程（45分钟） 环节一：复习导入，明确任务（4分钟） 复习提问：实验室制取氧气有哪些方法？高锰酸钾制氧气的反应原理是什么？氧气有哪些核心化学性质？ 学生回顾理论知识，教师衔接：理论落地实操，本节课完整完成氧气制取+性质验证全套实验，掌握初中首个气体制备核心实验，板书课题。 环节二：原理精讲，装置分析（7分钟） 1. 反应原理 加热高锰酸钾制取氧气 2. 装置选择依据 发生装置：反应物为固体、反应需要加热→固固加热型装置。 收集装置：氧气不易溶于水、不与水反应→排水法（纯度高）；氧气密度略大于空气，可用向上排空气法。本节课采用排水法收集。 3. 装置细节规范（必考易错） 试管口略向下倾斜：防止冷凝水倒流，炸裂试管底部。 试管口放一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导管，堵塞导管、污染水槽。 导管刚露出橡胶塞即可：利于气体顺利导出。 铁夹夹在试管中上部（距管口1/3处）。 环节三：实操精讲，七步实验流程（12分钟） 核心口诀：查、装、定、点、收、离、熄 1. 查（检查气密性） 连接装置，导管一端入水，手握试管外壁，导管口有气泡冒出，松手后形成稳定水柱，气密性良好。 2. 装（装药品） 药匙取高锰酸钾送入试管底部，管口放棉花，塞紧橡胶塞。 3. 定（固定装置） 试管口略向下倾斜，铁夹固定试管，组装排水收集装置。 4. 点（点燃酒精灯） 先对试管均匀预热，再用外焰集中加热药品部位，防止受热不均炸裂试管。 5. 收（收集气体） 待导管口连续均匀冒出气泡时再收集（初始空气未排尽，先排空气），集气瓶口冒大气泡时收集满，盖上玻璃片取出正放桌面。 6. 离（移出导管） 实验结束，先将导管移出水面。 7. 熄（熄灭酒精灯） 最后熄灭酒精灯。 重点警示：先离后熄，防止水槽中水倒吸进入热试管，导致试管炸裂。 环节四：氧气检验、验满（4分钟） 1. 检验氧气 将带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃，证明是氧气。 2. 排水法验满 集气瓶口有大气泡向外冒出，证明已满。 3. 排空气法验满 将带火星木条放在集气瓶口，木条复燃，证明已满。 环节五：性质实验探究（10分钟） 学生利用收集的氧气，完成三组经典燃烧实验，规范记录现象、得出结论。 1. 木炭在氧气中燃烧 操作：坩埚钳夹持木炭，点燃后伸入氧气瓶。 现象：剧烈燃烧、发出白光、放热，生成气体使澄清石灰水变浑浊。 结论：生成二氧化碳 2. 硫在氧气中燃烧 操作：燃烧匙盛放硫粉，点燃伸入氧气瓶。 现象：空气中微弱淡蓝色火焰，氧气中明亮蓝紫色火焰，放热、生成刺激性气味气体。 结论：生成二氧化硫环保提示：实验预先在瓶底留少量水，吸收有毒二氧化硫，防止空气污染。 3. 铁丝在氧气中燃烧（重难点） 操作：细铁丝打磨除锈、绕成螺旋状、末端系火柴引燃，火柴快燃尽伸入氧气瓶。 现象：剧烈燃烧、火星四射、放出大量热、生成黑色固体。 结论：生成四氧化三铁 关键细节：瓶底预先留少量水或铺细沙，防止高温熔融物溅落炸裂瓶底。 环节六：误差与失败原因专项分析（5分钟） 收集氧气不纯：未等气泡连续均匀冒出就收集、集气瓶未装满水留有空气。 铁丝未燃烧：铁丝生锈、氧气浓度低、火柴燃尽过度、铁丝未绕螺旋状。 试管炸裂：管口未向下倾斜、未预热、先熄灯后移导管、热试管遇冷水。 水槽水变红：试管口未放棉花，高锰酸钾粉末进入水槽。 环节七：课堂小结+实验整理（2分钟） 小结：反应原理→装置选择→七步操作口诀→检验验满→三大性质实验→安全与误差分析，形成完整气体制备实验体系。 实验收尾：熄灭热源、拆卸装置、废液处理、清洗仪器、整理台面。 环节八：分层作业（1分钟） 基础作业：熟记实验七字口诀、装置细节、实验现象、核心方程式。 提升作业：完整填写实验报告，整理5条实验失败原因及解决方案。 七、板书设计（单元统一简洁版） 学生实验2 氧气的实验室制取与性质 一、)反应原理：2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2↑ 二、)装置：固固加热型 + 排水收集法 细节：管口下倾、管口放棉花、导管微露、外焰加热 三、)实验步骤：查、装、定、点、收、离、熄（先离后熄） 四、)检验：带火星木条复燃；验满：瓶口冒大气泡 五、)氧气性质 木炭：白光、生成CO₂；硫：蓝紫色火焰、刺激性气体 铁丝：火星四射、生成黑色固体（瓶底防水/细沙） 六、)核心思维：原理定装置、操作讲规范、细节定成败 八、教学反思 本节课是初中化学最核心、最经典的气体制备实验，承担着实验方法建模、操作规范落地、探究能力培养的三重任务。本课采用“原理讲解—装置分析—示范操作—分组实操—误差反思”的实验教学逻辑，层层落实实验重难点，帮助学生掌握整套气体制备实验流程，建立标准化气体实验思维。课堂中学生参与度高，能够熟练完成装置组装、气体制取与性质验证，熟记实验口诀与安全规范。本节课突出问题：部分学生操作顺序不熟练，容易混淆先移导管后熄灯的顺序；铁丝燃烧实验成功率偏低，对实验细节把控不足；现象描述口语化、不规范。后续教学需强化细节专项训练，落实小组互助纠错机制，严格规范实验报告书写与现象答题话术，让学生彻底掌握气体实验解题模板，为后续二氧化碳制备、综合实验探究、中考实验实操考试筑牢核心基础。 学科网（北京）股份有限公司 $