学生实验 4 氧气的实验室制取与性质 教学设计--2026-2027学年九年级化学鲁教版上册

鲁教版九年级上册 学生实验 4《氧气的实验室制取与性质》教学设计 一、基本信息 教材版本：鲁教版九年级上册，学生实验 4 课题：氧气的实验室制取与性质 课时：2 课时（第 1 课时：氧气的实验室制取；第 2 课时：氧气性质探究、实验报告整理） 课型：分组学生实验课 二、教材分析 本实验是第四单元《我们周围的空气》配套学生分组实验，承接《化学实验基本技能训练》，是学生第一次完整经历气体制备→收集→验满→性质验证整套实验流程，初步建立实验室制取气体的一般思路。 主线：组装装置、检查气密性→制取并收集氧气→检验氧气→木炭、铁丝在氧气中燃烧→对比氧气在空气、氧气中反应现象差异→归纳氧气性质，书写反应方程式。 核心知识：过氧化氢（二氧化锰作催化剂）制取氧气；固液常温型发生装置；排水法收集；氧气的检验与验满；氧气支持燃烧的化学性质。 育人价值：掌握气体制备的一般思路，区分发生装置、收集装置选择依据；训练观察、描述实验现象能力；落实证据推理，为后续二氧化碳制取实验奠定模型。 三、学情分析 学生基础：已经掌握基本仪器操作、气密性检查；知道氧气能支持燃烧；认识催化剂概念。 认知难点： 区分检验氧气（伸入瓶内）和验满氧气（放在瓶口）； 排水法收集时机：待气泡连续均匀冒出再收集，排出装置内空气； 铁丝燃烧实验细节：铁丝打磨、火柴引燃、瓶底预留水或细沙，防止高温熔融物炸裂集气瓶； 准确描述实验现象，不能出现 “生成黑色固体四氧化三铁” 这种结论式描述（现象只写感官观察）。 采用教师示范 + 分组动手 + 小组讨论异常现象突破难点。 四、核心素养目标 化学观念 ① 掌握过氧化氢在二氧化锰催化下制取氧气的原理；认识固液常温型装置； ② 知道氧气物理性质；氧气具有助燃性；木炭、铁丝可以在氧气中燃烧； ③ 理解催化剂 “一变两不变”。 科学思维 能根据反应物状态、反应条件选择发生装置；根据气体溶解性、密度选择收集方法；对比物质在空气和氧气中燃烧现象差异，推理氧气浓度影响反应剧烈程度。 科学探究与实践 小组合作组装装置，检查气密性；制取、收集、验满氧气；完成木炭、铁丝燃烧实验；规范记录现象，独立完成实验报告。 科学态度与责任 规范操作，重视实验安全；如实记录现象，分析实验失败原因；养成节约药品、整理仪器的实验习惯。 五、教学重难点 第 1 课时 重点：过氧化氢制取氧气原理、装置组装、气密性检查、排水法收集、氧气检验与验满。 难点：收集氧气时机；检验与验满操作区分；理解发生、收集装置选择依据。 第 2 课时 重点：木炭、铁丝在氧气中燃烧实验操作、现象描述；氧气化学性质总结。 难点：铁丝燃烧实验操作要点与失败原因分析；区分实验现象与实验结论。 六、教学准备 教师：锥形瓶、分液漏斗、双孔橡胶塞、导管、集气瓶、水槽、玻璃片、坩埚钳、火柴；药品：过氧化氢溶液、二氧化锰、木炭、细铁丝；实验操作视频；任务单、实验报告。 学生：预习实验内容，回顾装置气密性检查操作。 ⚠️安全提示：铁丝燃烧高温熔融物，集气瓶底部必须预留少量水；过氧化氢有腐蚀性，避免沾皮肤；实验结束妥善处理废液废渣。 第 1 课时 氧气的实验室制取（45min） （一）导入新课（5min） 教师活动：提问：氧气有什么用途？实验室如何快速制取一瓶氧气？引出本节课实验任务：亲手制取氧气。板书课题：氧气的实验室制取与性质。 学生活动：回忆氧气相关知识，猜想制取氧气的药品与装置。 （二）任务一：实验原理与装置认识（10min） 反应原理： 二氧化锰是催化剂：改变反应速率，反应前后质量和化学性质不变。 装置：固液常温型，不需要加热。 分液漏斗：控制液体滴加速度，从而控制反应速率。 收集方法：氧气不易溶于水，可用排水法收集；氧气密度略大于空气，可用向上排空气法。 （三）任务二：组装装置，检查气密性（8min） 组装顺序：由下到上，从左向右。 气密性检查：关闭分液漏斗活塞，导管末端浸入水中，手握锥形瓶外壁，导管口冒出气泡，松手后导管形成稳定水柱，气密性良好。 小组合作组装并检查气密性，教师巡视纠错。 （四）任务三：制取、收集、检验、验满氧气（18min） 实验步骤： 装药品：锥形瓶放入二氧化锰，分液漏斗中加入过氧化氢溶液； 打开分液漏斗活塞，缓慢滴加过氧化氢； 收集：待导管口气泡连续均匀冒出，再伸入集气瓶收集（排出装置内原有空气）； 集满判断（排水法）：集气瓶口向外冒出大气泡，在水下盖上玻璃片，取出集气瓶，正放在桌面。 氧气检验与验满辨析： ✅检验氧气：带火星木条伸入集气瓶内，木条复燃，证明是氧气。 ✅验满（向上排空气法）：带火星木条放在集气瓶口，木条复燃，证明氧气已满。 学生分组制取 2 瓶氧气（一瓶用于木炭燃烧，一瓶用于铁丝燃烧，瓶底预留少量水）。 （五）课堂小结（3min） 过氧化氢制氧气原理；固液常温装置；排水法收集时机；检验与验满的区别。 （六）作业布置（1min） 默写过氧化氢制氧气方程式；预习木炭、铁丝在氧气中的燃烧实验。 第 2 课时 氧气性质探究、实验报告（45min） （一）复习导入（4min） 提问：过氧化氢制氧气方程式？排水法什么时候开始收集？检验和验满的区别？ 过渡：已经制取氧气，接下来探究氧气的化学性质。 （二）任务一：木炭在空气、氧气中燃烧（14min） 操作：用坩埚钳夹取木炭，在酒精灯上加热至发红，先放在空气中观察；再缓慢伸入盛氧气的集气瓶。燃烧结束后，向瓶内倒入少量澄清石灰水，振荡。 现象： 空气中：木炭发红，放热； 氧气中：剧烈燃烧，发白光，放热；倒入澄清石灰水，石灰水变浑浊。 小组讨论：木炭由上往下缓慢伸入集气瓶，目的：防止氧气受热逸出，延长燃烧时间。 （三）任务二：铁丝在氧气中燃烧（16min） 操作要点：细铁丝打磨（除去表面铁锈）；铁丝一端系火柴；火柴快燃尽时伸入集气瓶；集气瓶底部预先留少量水。 现象：铁丝剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，生成黑色固体。 小组讨论： 瓶底放水：防止高温熔融物溅落炸裂集气瓶； 火柴快燃尽再伸入：防止火柴燃烧消耗过多氧气； 实验失败原因：铁丝生锈、氧气纯度低、火柴过早伸入。 （四）任务三：整理器材，完成实验报告（9min） 学生整理仪器，废液倒入废液缸，清洗仪器，桌面擦拭干净；填写实验报告，记录现象，区分现象和结论。 小组互评，纠正错误描述（如 “生成黑色四氧化三铁” 不属于实验现象）。 （五）课堂小结（1min） 氧气有助燃性；可燃物在氧气中燃烧比空气中剧烈；铁丝燃烧实验注意事项。 （六）作业布置（1min） 完善实验报告；整理气体制取的一般思路。 七、板书设计 学生实验 4 氧气的实验室制取与性质 第 1 课时 1. 原理： 固液常温型装置 2. 收集：排水法（氧气不易溶于水）；气泡连续均匀冒出再收集 3. 检验：带火星木条伸入瓶内，复燃 验满：带火星木条放在瓶口，复燃 第 2 课时 氧气化学性质：助燃性 1. 木炭燃烧：发白光，放热，生成 2. 铁丝燃烧：火星四射，放热，黑色固体 注意：瓶底留水，防止炸裂集气瓶 八、教学反思（课后填写） 高频易错点：检验、验满位置混淆；收集过早，气体不纯；铁丝燃烧实验成功率低，课前提醒打磨铁丝。 铁丝燃烧存在安全风险，教师全程巡视，规范操作。 重点训练语言规范：实验现象描述只用感官看到、感受到的内容，不能直接写生成物名称。 帮助学生建立气体制备模型：药品→原理→发生装置（看状态、条件）→收集装置（密度、溶解性）→验满检验，为二氧化碳制取铺垫。 实验耗时较长，合理分配时间，两人一组分工：一人操作，一人记录，轮换。 学科网（北京）股份有限公司 $