3.1氧气的性质和用途第一课时教学设计-2026-2027学年九年级化学科粤版上册

3.1 氧气的性质和用途（第一课时）教学设计 科粤版（2024）九年级化学上册 第三单元 维持生命的物质——氧气、水 一、课标分析 《义务教育化学课程标准（2022年版）》在“身边的化学物质”主题中要求，学生能通过实验探究认识氧气的主要性质，认识氧气能与许多物质发生化学反应；初步建立“物质的性质决定用途”这一化学基本观念；能依据实验事实进行推理、概括与表达，发展科学探究能力。本课时以学生身边最熟悉的氧气为典型代表，从呼吸、燃烧等生活现象切入，通过观察、实验、比较与归纳等实践活动，帮助学生认识氧气的物理性质和化学性质，体会化学与生命健康、生产生活和社会发展的密切联系，为后续学习二氧化碳、水及常见酸碱盐等物质的性质与用途提供可迁移的研究思路。 二、四维核心素养 化学观念：建立氧气是一种化学性质比较活泼的气体、物质的性质决定其用途的基本物质观。 科学思维：通过对比物质在空气和氧气中燃烧的不同现象，发展比较、分析、归纳与推理能力。 科学探究：经历观察氧气、实验燃烧现象的完整探究过程，学习规范操作、如实记录与合作交流。 科学态度与责任：认识氧气对生命活动和生产生活的重要价值，树立安全用火、爱护自然、珍惜资源的责任意识。 三、教学重难点 教学重点：氧气的化学性质；氧气的用途与性质之间的内在联系。教学难点：通过对木炭、硫、铁丝、蜡烛等物质在空气和氧气中燃烧现象的对比分析，归纳出氧气是一种化学性质比较活泼的气体；初步建立“性质决定用途、用途体现性质”的化学思维方法。 四、设计思路 本课时以“认识一位维持生命的朋友——氧气”为大任务情境，按照“情境激趣—观察归纳物理性质—实验探究化学性质—联系实际谈用途—归纳提升”的任务链条展开。学生先通过观察一瓶氧气并结合生活经验，归纳氧气的颜色、状态、气味、密度和溶解性等物理性质；再以木炭、硫、铁丝、蜡烛等物质在空气和氧气中燃烧的对比实验为核心，引导学生认真观察、如实记录、比较分析，归纳出氧气能支持燃烧、化学性质比较活泼的结论；最后由性质推导氧气在医疗急救、潜水登山、炼钢气焊、航天航空等方面的重要用途，落实“性质决定用途”的化学观念。全程以学生活动为主体，教师仅提供必要的实验指导与思维支架。 五、教学过程 任务一 情境导入：认识“生命之气” 【任务情境】教师出示一则新闻报道片段：急救车内医护人员将吸氧面罩戴在患者口鼻上；登山运动员在高海拔地区背着氧气瓶；炼钢炉前工人向炉膛内鼓入富氧空气。教师提问：这些看似不同的场景中，人们都在使用同一种物质，它是什么？为什么它如此重要？ 【教师活动】播放一段关于人在高原地区呼吸困难、依靠氧气瓶维持正常活动的简短叙述，引导学生联系自身——我们每时每刻都在呼吸，吸入的空气中真正参与生命活动的主要气体是什么？由此引出课题：氧气的性质和用途。教师板书课题，并提出本节大任务：像化学家一样，从物理性质到化学性质，再到实际用途，系统地认识氧气这位“维持生命的朋友”。 【学生活动】结合生活经验自由发言：人不呼吸会怎样；鱼在水中为什么能活；家里煤气灶为什么会越烧越旺；运动会上运动员为什么需要吸氧。学生在教师引导下形成共识——氧气与生命息息相关，进而产生“氧气到底有哪些性质”的探究欲望。 【设计意图】以真实社会生活情境制造认知冲突，让学生感受到氧气“就在身边却又未曾系统认识”，激发学习兴趣；同时用“急救—登山—炼钢”三个用途实例埋下伏笔，为后续由性质推用途的学习链条做铺垫。 任务二 观察与归纳：氧气的物理性质 【任务情境】每个实验小组桌面上都有一瓶用玻璃片盖好的氧气（教师课前制备并收集）。教师提出任务：请同学们像科学家一样，运用看、闻、比、想等方法，系统地描述氧气的物理性质，并把结论填写在学习单上。 【教师活动】引导学生按照“色、态、味—密度—溶解性—三态变化”的顺序有序观察。教师示范“扇闻”气体气味的正确操作，强调不能把鼻孔直接凑到瓶口；通过与空气的质量对比、与鱼能在水中存活的事实推理，帮助学生认识氧气的密度比空气略大、不易溶于水。教师补充：在降温加压条件下，氧气可以变成淡蓝色的液体，甚至淡蓝色的雪花状固体，工业上常把氧气加压贮存在蓝色钢瓶中。 【学生活动】学生分组观察氧气瓶：看到氧气是无色气体；用扇闻法闻到氧气没有气味；通过教师提供的“相同条件下氧气每升质量比空气略大”的信息，得出密度比空气略大的结论；结合“鱼儿离不开水、养鱼需要增氧”的生活实例，讨论得出氧气不易溶于水但并非完全不溶。各组派代表汇报观察结果，其他组补充修正，共同完成氧气物理性质的归纳。 【设计意图】让学生亲历“观察—描述—推理—归纳”的认识过程，而不是被动接受结论；通过“不易溶于水≠不溶于水”的辨析，培养学生严谨的科学态度，避免绝对化认识。 任务三 实验探究：氧气的化学性质 【任务情境】教师设问：空气里也含有氧气，为什么物质在空气里燃烧和在纯净氧气里燃烧的剧烈程度不一样？氧气究竟具有怎样的化学“脾气”？本任务通过四个对比实验，让学生亲手观察木炭、硫、铁丝、蜡烛在空气和氧气中燃烧的现象差异。 活动一 木炭在空气和氧气中燃烧 【教师活动】教师用坩埚钳夹住一小块木炭，先在酒精灯上加热至红热，再由上到下缓慢伸入盛有氧气的集气瓶中，提醒学生对比观察木炭在空气中红热、在氧气中剧烈燃烧并发出白光的差异；燃烧结束后向集气瓶中倒入少量澄清石灰水，振荡，引导学生观察石灰水变浑浊的现象。教师强调：坩埚钳不能触及瓶壁，木炭要由上而下缓慢伸入，以使木炭与氧气充分反应。 【学生活动】学生仔细观察并在学习单上记录：木炭在空气中只是持续红热、无烟无焰；在氧气中剧烈燃烧，发出白光，放出大量热；倒入澄清石灰水后，石灰水变浑浊。学生据此推断：木炭在氧气中燃烧比在空气中更剧烈，说明氧气能支持燃烧，且浓度越大燃烧越旺。 活动二 硫在空气和氧气中燃烧 【教师活动】教师将少量硫粉放在燃烧匙中，先在空气中加热，再伸入氧气瓶中燃烧。教师特别提示：硫燃烧会生成有刺激性气味的气体，实验应在通风橱内进行，集气瓶底预先留有少量水以吸收产物；引导学生重点观察火焰颜色的差异——空气中微弱的淡蓝色火焰与氧气中明亮的蓝紫色火焰。 【学生活动】学生记录：硫在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰，在氧气中燃烧更旺，发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生成一种有刺激性气味的气体。学生对比木炭和硫两个实验，初步概括出：物质在氧气中燃烧比在空气中更剧烈，说明氧气是一种能够支持燃烧的气体。 活动三 铁丝在氧气中燃烧 【教师活动】教师展示打磨光亮的细铁丝，将其绕成螺旋状，末端系一根火柴，点燃火柴后待火柴即将燃尽时缓慢伸入盛有氧气、且瓶底预先留少量水（或铺一层细沙）的集气瓶中。教师提问：铁丝在空气中能燃烧吗？引导学生预测后再实验。教师强调瓶底留水或铺沙的原因——防止高温熔融物溅落炸裂瓶底，渗透实验安全意识。 【学生活动】学生先预测：铁丝在空气中只能红热不能燃烧。实验后观察到：铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，生成一种黑色固体。学生产生认知冲突——平时不能燃烧的铁丝，在纯净氧气中竟然能剧烈燃烧！由此进一步认识到：氧气的化学性质比较活泼，在一定条件下能与多种物质发生反应。 活动四 蜡烛在氧气中燃烧 【教师活动】教师将点燃的蜡烛伸入氧气瓶中，引导学生观察蜡烛燃烧的剧烈程度，并在燃烧结束后观察集气瓶壁上出现的水雾、再倒入澄清石灰水振荡后的现象。教师引导学生对比：蜡烛燃烧比在空气中更旺，发出白光，瓶壁出现水雾，石灰水变浑浊。 【学生活动】学生记录并讨论：蜡烛在氧气中燃烧比在空气中更旺，发出白光，放出热量；瓶壁出现水雾说明生成了水，石灰水变浑浊说明生成了能使石灰水变浑浊的气体。学生在教师引导下比较四个实验的共同点——物质都与氧气发生反应、都放出热量、氧气在反应中都支持燃烧。 【设计意图】四个实验由固体到固体、由气体到蜡烛，由易到难、由已知到未知，形成一组递进式证据链；通过“空气—氧气”对照实验，让学生在现象差异中自主归纳氧气的化学性质，避免教师直接灌输结论；铁丝燃烧的认知冲突是发展学生科学思维的关键节点，瓶底留水等细节则渗透安全与规范意识。 任务四 联系实际：氧气有哪些用途 【任务情境】教师回到导入环节的三则新闻，提出新任务：既然氧气能供给呼吸、能支持燃烧，那么人们在生产生活中究竟是怎样利用氧气的？请各小组从“生命健康”和“工业生产”两个角度，尽可能多地列举氧气的用途，并说明这些用途分别利用了氧气的哪条性质。 【教师活动】教师引导学生分组讨论，巡视并提示：医疗急救、潜水、登山、航天飞行中宇航员呼吸用氧，利用的是氧气能供给呼吸的性质；炼钢、气焊气割、液氧炸药、火箭推进剂中使用氧气，利用的是氧气能支持燃烧、促进燃烧的性质。教师进一步追问：氧气是不是越多越好？展示过量吸氧对人体的危害、纯氧环境下油脂遇氧剧烈燃烧引发事故的案例，引导学生辩证看待氧气的作用。 【学生活动】小组代表汇报：在医疗上用于急救缺氧病人；在潜水、登山、高空飞行时供给呼吸；在炼钢中提高炉温、缩短冶炼时间；在气焊气割中使乙炔等燃料剧烈燃烧产生高温火焰；在航天中作为火箭发动机的氧化剂。学生共同归纳出氧气的两大用途——供给呼吸和支持燃烧，并理解每一项用途背后都对应着氧气的某条性质。 【设计意图】首尾呼应导入情境，让学生用刚学到的性质解释真实用途，体会“化学从生活中来、又回到生活中去”；辩证看待氧气用途的环节，培养学生一分为二看问题的科学态度，避免形成“氧气越多越好”的片面认识。 任务五 归纳提升：性质与用途的关系 【任务情境】教师在黑板上呈现一条线索：氧气的物理性质—氧气的化学性质—氧气的用途。请同学们用一句话概括三者之间的关系。 【教师活动】教师引导学生回看本节课的观察与实验证据：因为氧气是无色无味、密度略大于空气、不易溶于水的气体，所以可以用排水法或向上排空气法收集；因为氧气化学性质比较活泼、能支持燃烧、能供给呼吸，所以才有了急救、炼钢、气焊等一系列用途。教师顺势提炼出化学学科的核心思想——物质的性质决定物质的用途，物质的用途体现物质的性质。 【学生活动】学生用自己的话复述“性质决定用途、用途体现性质”的关系，并举一反三：为什么氧气钢瓶要涂成蓝色？为什么医院吸氧要经过湿化瓶？为什么家庭灭火时要隔绝氧气？学生在解释中进一步内化化学观念。 【设计意图】把零散的实验现象上升为化学学科的基本思想方法，让学生不仅“学到知识”，更“学到思路”，为后续学习二氧化碳、金属等物质提供可迁移的研究范式。 任务六 迁移应用：课堂小结与随堂反馈 【任务情境】教师出示一组辨析题，请学生独立判断并说明理由：①鱼儿能在水中生存，说明氧气易溶于水；②铁丝在氧气中剧烈燃烧，说明氧气具有可燃性；③物质在氧气中燃烧比在空气中更旺，说明氧气浓度越大燃烧越剧烈；④氧气能用于炼钢，是因为氧气能支持燃烧。 【教师活动】教师组织学生逐项辨析，对典型错误及时追问：氧气具有助燃性，是不是等于氧气本身可以燃烧？帮助学生厘清“支持燃烧”与“可燃性”的区别。最后师生共同回顾本节知识结构，布置课后任务：观察家中燃气灶、炭火盆中燃料燃烧的现象，尝试用今天所学解释为什么风门开大时火焰更旺。 【学生活动】学生独立思考后举手作答，并相互补充纠正。通过辨析，学生进一步巩固了氧气的物理性质要点、化学性质“比较活泼、支持燃烧但不可燃”的关键认识，以及性质与用途之间的对应关系。 【设计意图】用高辨析度的题目暴露并纠正常见迷思概念，特别是“氧气可燃”这一典型错误认识；课后任务把课堂学习延伸到家庭生活，让化学思维在真实情境中持续生长。 六、板书设计 3.1 氧气的性质和用途（第一课时） 一、物理性质 无色、无气味的气体；密度比空气略大；不易溶于水； 液态氧、固态氧均为淡蓝色（工业贮于蓝色钢瓶）。 二、化学性质——氧气是一种化学性质比较活泼的气体 1. 木炭在氧气中燃烧：发出白光，放出热量，生成使澄清石灰水变浑浊的气体。 2. 硫在氧气中燃烧：发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生成有刺激性气味的气体。 3. 铁丝在氧气中燃烧：剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体。 4. 蜡烛在氧气中燃烧：发出白光，瓶壁出现水雾，生成使澄清石灰水变浑浊的气体。 共性：物质在氧气中燃烧比在空气中更剧烈；氧气能支持燃烧（助燃），本身不可燃。 三、用途 供给呼吸——医疗急救、潜水、登山、航天； 支持燃烧——炼钢、气焊气割、液氧炸药、火箭推进。 四、核心思想 物质的性质 决定 物质的用途；物质的用途 体现 物质的性质。 学科网（北京）股份有限公司 $