2.3氧气的制备-第一课时教学设计-2026-2027学年九年级化学沪教版上册

2.3 氧气的制备（第一课时）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，要求学生认识实验室制取气体的思路与方法，了解催化剂在化学反应中的作用，初步学会制取氧气的实验操作。本课时（第一课时）聚焦氧气的工业制法与实验室过氧化氢法制取氧气，引导学生理解分离液态空气的物理变化本质，认识催化剂的概念与作用，为第二课时完整实验操作奠定基础。

二、四维核心素养

化学观念：认识氧气可从空气中获得，理解工业制氧与实验室制氧的本质区别（物理变化与化学变化）；科学思维：依据反应物与生成物的特点，推理选择制取方法；科学探究：通过实验观察催化剂对过氧化氢分解的影响，理解催化作用；科学态度与责任：规范实验操作，增强实验安全意识。

三、教学重难点

教学重点：氧气的工业制法（分离液态空气）；实验室用过氧化氢与二氧化锰制取氧气的原理与催化剂作用。教学难点：理解催化剂“改变反应速率而本身质量和化学性质不变”的特点；区分物理变化与化学变化两种制氧途径。

四、设计思路

本课时以“氧气从哪里来”为问题情境，先认识工业上通过分离液态空气大量制取氧气（物理变化），再过渡到实验室少量制取氧气的方法——用过氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下产生氧气。整节课按照“认识工业制氧—认识实验室制氧思路—探究过氧化氢制氧—认识催化剂—比较两种制氧途径—学习收集检验—注意实验安全—应用迁移”的任务链推进。

五、教学过程

任务情境导入

教师出示情境：医院急救、工业焊接、登山探险都需要大量的氧气。这些氧气是从哪里来的呢？今天我们一起来探究氧气的制备方法。

【设计意图】以氧气的实际来源为情境，引出氧气的制备这一核心问题。

任务一：认识工业制取氧气的方法

教师引导：工业上需要大量氧气，通常用分离液态空气的方法获得。请思考，为什么可以把空气分离成氧气和氮气？

学生思考后回答：因为液态氮和液态氧的沸点不同，可以把液态空气升温，让沸点较低的氮气先挥发出来。

教师补充：分离液态空气的过程，没有生成新物质，属于物理变化。

学生交流：工业制氧产量大，但纯度有限，多用于需要大量氧气的场合。

【设计意图】认识工业制氧的物理变化本质，理解分离液态空气的原理。

任务二：认识实验室制取氧气的思路

教师引导：实验室需要少量纯净的氧气，通常用含氧的物质来制取。请同学们思考，实验室制取氧气需要考虑哪些问题？

学生回答：需要选择合适的反应物、反应条件和装置，还要能检验氧气是否生成。

教师补充：实验室制取气体，一般要考虑反应原理、发生装置、收集方法和检验方法四个方面。

第一，常用的制氧反应物有哪些？学生回答：过氧化氢溶液、高锰酸钾等含氧物质。

第二，为什么用含氧的物质？学生回答：反应生成物中才有氧气。

第三，选择发生装置时要考虑什么？学生回答：反应物的状态和反应条件。

第四，收集氧气的方法有哪两种？学生回答：因为氧气不易溶于水，可用排水法；因为氧气密度比空气略大，可用向上排空气法。

【设计意图】建立实验室制取气体的整体思路，为具体实验奠定方法基础。

任务三：探究用过氧化氢制取氧气

教师引导：向过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰，观察气泡的产生情况。

学生观察后回答：加入二氧化锰后，产生气泡的速度明显加快，说明氧气生成更快。