内容正文:
2.3 氧气的制备(第二课时)教学设计
沪教版(2024)九年级化学上册 第二章 空气与水资源
一、课标分析
《义务教育化学课程标准(2022年版)》在“科学探究与化学实验”学习主题中,要求学生进一步掌握实验室制取气体的方法,学会根据反应物状态和反应条件选择装置。本课时(第二课时)在认识过氧化氢制氧的基础上,进一步学习加热高锰酸钾制取氧气的方法,比较不同制氧方法的装置与操作差异,理解选择装置的依据,提升实验设计与操作能力。
二、四维核心素养
化学观念:认识同一种气体可用不同方法制取,理解方法选择与物质性质的关系;科学思维:依据反应物状态和反应条件,推理选择发生装置与收集装置;科学探究:通过比较、分析不同制氧方法,发展实验设计与评价能力;科学态度与责任:规范加热操作,注意实验安全,养成严谨态度。
三、教学重难点
教学重点:加热高锰酸钾制取氧气的实验装置与操作步骤。教学难点:根据反应物状态和反应条件选择发生装置;理解不同制氧方法的特点与适用范围。
四、设计思路
本课时承接第一课时的制氧思路,重点学习加热高锰酸钾制取氧气的方法,并通过对比不同制取方法,引导学生理解装置选择的依据。整节课按照“复习制氧思路—认识高锰酸钾制氧—掌握实验装置—规范操作步骤—比较不同方法—选择收集装置—注意实验安全—总结提升”的任务链推进。
五、教学过程
任务情境导入
教师出示情境:第一课时我们用过氧化氢制取了氧气。除了过氧化氢,还有哪些含氧物质可以制取氧气呢?今天,我们学习用加热高锰酸钾的方法制取氧气。
【设计意图】承接上节课,自然过渡到新的制氧方法。
任务一:复习实验室制氧思路
教师引导:请同学们回顾,实验室制取气体一般要考虑哪几个方面?
学生回答:反应原理、发生装置、收集方法、检验方法四个方面。
教师补充:发生装置的选择,主要依据反应物的状态和反应条件。
学生交流:过氧化氢制氧不需加热,装置简单;那么需要加热的方法,装置有什么不同?
【设计意图】复习制氧思路,为学习加热制氧方法作铺垫。
任务二:认识高锰酸钾制取氧气
教师引导:高锰酸钾是一种紫黑色固体,加热时可以放出氧气。请观察药品颜色并了解它的性质。
学生回答:高锰酸钾是紫黑色固体,加热能放出氧气。
教师强调:加热高锰酸钾制氧需要加热条件,所以发生装置要能加热,与过氧化氢法不同。
第一,高锰酸钾制氧为什么需要加热?学生回答:因为常温下它几乎不分解放出氧气,需要加热提供条件。
第二,加热固体时,试管口为什么要略向下倾斜?学生回答:防止冷凝水倒流炸裂试管。
第三,试管口为什么放一团棉花?学生回答:防止加热时高锰酸钾粉末进入导管、堵塞导管。
第四,如何用排水法收集?学生回答:等导管口气泡连续均匀冒出后,用排水法收集。
【设计意图】认识高锰酸钾制氧的原理与关键操作,理解加热条件下的装置要求。
任务三:掌握实验装置与操作
教师引导:加热高锰酸钾制氧需要哪些仪器?装置与过氧化氢法有什么不同?
学生回答:需要铁架台、试管、酒精灯、单孔塞、导管、集气瓶、水槽等,因为要加热,所以要用酒精灯。
教师补充:试管口略向下倾斜,塞一团棉花,导管伸入集气瓶收集气体。
教师引导:装好药品后,要先检查气密性,再加热。
教师强调:加热时先预热,再对准药品部位加热,防止试管受热不均炸裂。
学生记录:按步骤在实验报告中画出装置示意图并写明操作顺序。
【设计意图】掌握加热制氧的装置构成与规范操作,理解每步操作的理由。
任务四:掌握制氧操作步骤
教师引导:请同学们按顺序说出加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤。
学生回答:检查气密性—装药品—固定装置—点燃酒精灯加热—排水法收集—先撤导管后熄灭酒精灯。
教师强调:实验结束时,要先把导管从水槽中取出,再熄灭酒精灯,防止水倒流炸裂试管。
【设计意图】通过顺序记忆掌握完整操作步骤,理解“先撤导管后熄灯”的原因。
任务五:比较不同制取氧气的方法
教师引导:请同学们比较过氧化氢法和高锰酸钾法两种制氧方法。
学生比较后回答:过氧化氢法不需加热、操作简便、适合少量制取;高锰酸钾法需要加热、产物较纯净,但要控制温度。
教师小结:选择哪种方法,要根据实验目的、条件和装置灵活决定。
【设计意图】通过比较掌握两种方法的异同,发展选择与评价能力。
任务六:选择收集装置
教师引导:制得的氧气可以用哪些方法收集?依据是什么?
学生回答:氧气不易溶于水,可用排水法;氧气密度比空气略大,可用向上排空气法。
教师补充:排水法收集的氧气较纯净,排空气法收集较方便,可根据需要选择。
【设计意图】依据氧气性质选择收集方法,深化“性质决定方法”的观念。
任务七:注意实验安全
教师引导:加热制氧实验中,有哪些安全注意事项?
学生讨论:正确使用酒精灯、不凑近瓶口闻气体、防止粉末进入导管、先撤导管再熄灯等。
学生交流:规范操作是安全实验的保障,要严格遵守实验规程。
【设计意图】强化加热实验的安全意识,培养严谨的实验态度。
任务八:总结提升
教师引导:通过两个课时的学习,你对实验室制取氧气有了哪些整体认识?
学生总结:制取氧气有工业法(分离液态空气)和实验室法(过氧化氢法、高锰酸钾法等),要根据反应物状态、反应条件和实验目的选择装置与方法。
【设计意图】总结提升,帮助学生形成实验室制取气体的完整知识体系。
课堂小结与课后任务
教师引导学生回顾本课任务链:我们复习了实验室制取气体的思路,学习了加热高锰酸钾制取氧气的方法,掌握了发生装置的选择依据与规范操作,比较了不同制氧方法的特点,学会了选择收集装置,并强化了加热实验的安全意识。
课后任务:
(1)比较过氧化氢法和高锰酸钾法制取氧气在装置、操作上的异同,整理成表格,下节课交流;
(2)思考:若要制取较多且较纯的氧气,你会选择哪种方法?为什么?
【设计意图】小结回扣任务情境;课后任务引导学生在比较中深化理解,巩固制氧知识体系。
六、板书设计
【板书设计】
课题:氧气的制备(第二课时)
一、制氧思路复习
反应原理、发生装置、收集方法、检验方法
二、高锰酸钾制氧
紫黑色固体,加热放出氧气
三、装置要点
试管口略向下倾斜、放棉花防堵塞
四、操作步骤
检气密—装药—加热—收集—先撤导管后熄灯
五、方法比较
过氧化氢法:不需加热、简便;高锰酸钾法:需加热、产物较纯
六、收集与安全
排水法、向上排空气法;规范操作、注意安全
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