2.3.3氧气和二氧化碳的制备 教学设计--2026-2027学年八年级化学沪科版（五四学制）全一册

沪科版（五四学制）八年级全一册 主题二 常见的物质（上）专题 3 空气、氧气、二氧化碳 课题 3 氧气和二氧化碳的制备 教学设计 一、基本信息 教材版本：沪科版（五四学制）八年级全一册 课题：主题二 常见的物质（上）专题 3 空气、氧气、二氧化碳 课题 3 氧气和二氧化碳的制备 课时：2 课时（第 1 课时：氧气的实验室制取；第 2 课时：二氧化碳的实验室制取，归纳气体制备一般思路，对比两种气体制备） 课型：实验新授课（演示 + 分组实验） 二、教材分析 本课承接上一课时《氧气和二氧化碳的性质》，是初中化学气体制备专题的核心课，初步建立实验室制取气体的完整思路：选择药品→确定反应原理→选择发生装置、收集装置→操作步骤→检验、验满。 主线：氧气两种制备方法（过氧化氢 + 二氧化锰；高锰酸钾加热）→装置选择依据→操作要点、检验验满；二氧化碳制备（大理石 + 稀盐酸）；对比两套实验，总结气体制备一般方法；区分工业制氧气（物理变化）。 核心知识： 实验室制氧气：过氧化氢（二氧化锰作催化剂）、高锰酸钾加热；催化剂概念；装置、步骤、收集、检验验满； 实验室制二氧化碳：大理石（石灰石）和稀盐酸，原理；固液常温装置；向上排空气法收集；检验、验满； 装置选择规律：发生装置看反应物状态、反应条件；收集装置看气体密度、溶解性、是否与水反应； 工业制氧气：分离液态空气，物理变化。 育人价值：建立气体制备的工程思维，强化实验装置选择的逻辑；训练实验操作、误差分析；体会实验方案设计要兼顾安全、简便、气体纯净；形成控制变量、证据推理的科学思维。 三、学情分析 八年级五四学制学生，已经掌握 O₂、CO₂的性质、气体检验方法，会基础实验操作；但不会自主选择发生、收集装置；容易混淆检验与验满（检验伸入瓶内，验满在瓶口）；对催化剂 “只改变速率，质量、化学性质不变” 理解容易片面；制二氧化碳药品选择易错（不能用稀硫酸、碳酸钠）。 认知难点： 发生装置、收集装置选择依据的理解； 高锰酸钾制氧气 “试管口放一团棉花” 的作用；实验结束 “先移导管，后熄灯” 原因； 催化剂概念辨析； 二氧化碳不用排水法收集的原因；药品选择理由。 教学策略：对比实验、问题链驱动、装置拼图、分组实操、表格归纳。 四、核心素养目标 化学观念 掌握氧气、二氧化碳实验室制备原理；理解发生、收集装置选择依据；认识催化剂；区分实验室制法与工业制法。 科学思维 基于反应物状态、反应条件选择发生装置；依据气体物理、化学性质选择收集方法；对比两种气体制取，归纳气体制备一般思路。 科学探究与实践 能组装制取气体装置，练习气密性检查；掌握气体制取、收集、检验、验满操作；规范记录实验现象。 科学态度与责任 体会气体制备方案设计需要兼顾安全、简便；养成规范操作、重视实验顺序、防范实验事故的意识。 五、教学重难点 第 1 课时 氧气的制备 重点：实验室制氧气原理；两套发生装置；氧气收集、检验、验满；催化剂。 难点：高锰酸钾制氧气操作顺序；催化剂概念理解；装置选择依据。 第 2 课时 二氧化碳制备 + 气体制备思路归纳 重点：实验室制取 CO₂原理、装置、检验验满；总结制取气体一般思路；O₂、CO₂制备对比。 难点：实验室制二氧化碳药品选择原因；装置优缺点分析。 六、教学准备 教师：试管、铁架台、酒精灯、导管、橡胶塞、集气瓶、水槽、长颈漏斗、分液漏斗；高锰酸钾、过氧化氢溶液、二氧化锰、大理石、稀盐酸；木条、澄清石灰水；装置图 PPT、实验视频、任务单。 学生：预习，笔记本。 ⚠️安全提示：高锰酸钾加热实验防止固体粉末冲出；加热试管管口略向下倾斜；过氧化氢反应放热，控制药品用量；盐酸有腐蚀性。 第 1 课时 氧气的制备（45min） （一）情境导入（5min） 教师活动：上节课学习氧气性质，实验室需要纯净氧气，如何制取？工业大量生产氧气又是如何得到？板书课题：氧气和二氧化碳的制备（氧气）。 提问：制取气体，我们需要考虑哪些问题？ 学生交流：用什么药品、反应条件、怎么收集、怎么检验。 （二）任务一：工业制取氧气（5min） 工业：分离液态空气法，利用液氮、液氧沸点不同，属于物理变化，无新物质生成。 （三）任务二：实验室制取氧气（28min） 方案 1：过氧化氢溶液 + 二氧化锰（固液常温型，不需要加热） 讲解：二氧化锰是催化剂，改变反应速率，反应前后本身质量、化学性质不变。 装置：固液常温型；收集：排水法（纯度高）、向上排空气法（干燥）。 方案 2：加热高锰酸钾（固体加热型） 要点：试管口略向下倾斜（防止冷凝水倒流炸裂试管）；试管口放一团棉花（防止高锰酸钾粉末进入导管）。 实验步骤（简记：查、装、定、点、收、离、熄） 查：检查装置气密性；装：装入药品；定：固定装置；点：点燃酒精灯，先预热；收：收集气体；离：先移出导管；熄：熄灭酒精灯。 思考：为什么先移导管再熄灯？防止水槽中水倒吸，使试管炸裂。 氧气检验：带火星木条伸入集气瓶内，木条复燃。 氧气验满：排水法：瓶口有大气泡冒出；向上排空气法：带火星木条放在集气瓶口，木条复燃。 小组讨论：两套制氧气发生装置为什么不同？反应物状态、反应条件不同。 （四）课堂巩固（5min） 判断：催化剂可以增加生成物质量（×，只改变反应速率） （五）课堂小结（2min） 工业制氧气：分离液态空气（物理变化）；实验室制氧气两种方案；发生装置选择；操作要点；检验验满。 （六）作业布置（1min） 整理两套制氧气装置要点；完成任务单；预习二氧化碳制备。 第 2 课时 二氧化碳制备，归纳气体制备思路（45min） （一）复习导入（4min） 提问：高锰酸钾制氧气试管口棉花的作用？氧气验满放在瓶口还是瓶内？ 过渡：我们已经学会制氧气，用同样思路，探究二氧化碳实验室制取。 （二）任务一：实验室制取二氧化碳（20min） 药品：大理石（石灰石，主要成分碳酸钙）与稀盐酸 反应原理：碳酸钙 + 盐酸→氯化钙 + 水 + 二氧化碳 思考：为什么不用稀硫酸？生成硫酸钙微溶，覆盖固体，阻止反应持续；不用碳酸钠，反应太快不易收集。 发生装置：固液常温型（固体 + 液体，不需要加热，与过氧化氢制氧气相同） 收集：向上排空气法，二氧化碳能溶于水、与水反应，不能用排水法收集。 检验：将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，证明是 CO₂。 验满：燃着木条放在集气瓶口，木条熄灭，证明已满。 实验步骤：查气密性→装大理石→加稀盐酸→收集→验满。 （三）任务二：归纳实验室制取气体一般思路（12min） 选药品，确定反应原理（原料易得，速率适中，气体纯净，安全）； 选发生装置：看反应物状态、反应条件（固体加热型 / 固液常温型）； 选收集装置：密度、溶解性、能否与水 / 空气反应； 气体检验、验满。 小组填表对比氧气、二氧化碳制取的异同。 （四）任务三：拓展装置（6min） 分液漏斗：控制液体滴加速度，控制反应速率； 长颈漏斗：下端管口必须浸入液面下，形成液封，防止气体逸出。 （五）课堂小结（2min） 二氧化碳制取原理、装置、检验验满；实验室制气体完整思路；O₂、CO₂对比。 （六）作业布置（1min） 完善对比表格；完成课后习题；梳理制取气体实验的易错点。 七、板书设计 课题 3 氧气和二氧化碳的制备 第 1 课时 氧气制备 工业制氧气：分离液态空气，沸点不同，物理变化 实验室制 O₂ 步骤：查装定点收离熄；先移导管后熄灯 检验：伸入瓶内带火星木条复燃；验满：瓶口 第 2 课时 CO₂制备 + 气体制备思路 CO₂实验室制法：大理石 + 稀盐酸，固液常温，向上排空气收集 检验：通入澄清石灰水变浑浊；验满：燃着木条放瓶口熄灭 制气体思路：原理→发生装置（反应物、条件）→收集装置（密度、溶解性）→检验验满 ✅对比：过氧化氢制 O₂与制 CO₂发生装置相同；收集方法不同 八、教学反思（课后填写） 学生极易混淆检验、验满，反复强调：检验伸入瓶内，验满放在瓶口。 催化剂是难点，一定要强调：不能改变生成物多少，只改变速率，反应前后质量、化学性质不变。 制二氧化碳药品选择是高频考点，用对比方式讲清不能用稀硫酸、碳酸钠的原因。 实验操作顺序（先撤导管再熄灯）、试管口略向下倾斜，重点分析事故原因，加深理解。 本课重在方法模型建构，不只是记方程式，学会一套通用的气体制备思路，为后续学习铺垫。 九、备用检测题 加热高锰酸钾制氧气，试管口放一团棉花目的：________（防止高锰酸钾粉末进入导管） 收集二氧化碳用向上排空气法，原因：二氧化碳____、____（密度比空气大；能溶于水且和水反应） 实验室制取 CO₂药品是（B） A. 碳酸钙与稀硫酸 B. 大理石和稀盐酸 C. 碳酸钠和稀盐酸 检验二氧化碳的方法：将气体通入________，变浑浊（澄清石灰水） 学科网（北京）股份有限公司 $