2.2性质活泼的氧气（第1课时）教学设计--2026-2027学年九年级化学沪教版上册

性质活泼的氧气（第一课时）教学设计 沪教版 · 初中化学 · 九年级上册 · 第二章第二节 一、课标分析 本课时依据《义务教育化学课程标准（2022年版）》“物质的性质与应用”学习主题中“我们周围的空气”相关要求编写。课标要求学生能够说出空气的主要成分，认识氧气的主要性质和用途，初步学习氧气的实验室制取方法，并了解自然界中的氧循环。本节是学生在学习空气组成之后，首次系统认识一种具体物质的性质，属于从“空气是混合物”走向“纯净物性质研究”的关键过渡。课标强调从化学视角认识物质及其变化，要求通过实验探究发展学生的科学探究能力，引导学生在真实情境中体会化学与生活的密切联系，形成“物质的性质决定用途”的基本化学观念，为后续学习二氧化碳、金属等物质奠定方法基础。 二、四维核心素养 通过本课时学习，学生能从宏观现象认识氧气的性质，形成“结构决定性质、性质决定用途”的化学观念；在实验观察与对比分析中发展归纳推理的科学思维；通过氧气性质的实验探究提升科学探究能力；在认识氧气与生命活动关系的过程中培养科学态度与责任意识。 三、教学重难点 教学重点为氧气的化学性质，特别是氧气支持燃烧的性质及相关实验现象的观察与描述。教学难点为通过对比物质在空气中和在氧气中燃烧的不同现象，理解氧气浓度对反应剧烈程度的影响，初步建立从实验现象归纳物质性质的思维方法。 四、设计思路 本课时以“性质活泼的氧气”为核心，采用任务驱动教学模式，围绕“认识氧气—探究氧气—应用氧气”三条主线展开。首先以学生熟悉的生活情境引入，激发学习兴趣；接着引导学生通过观察和简单实验探究氧气的物理性质；然后通过系列对比实验，让学生亲身经历物质在空气中与在氧气中燃烧现象的差异，自主归纳氧气的化学性质；最后联系生活实际，讨论氧气的用途与氧循环，实现知识的迁移与应用。整个设计以学生为主体，注重实验探究与思维引导，落实四维核心素养。 五、教学过程 任务一：情境激趣，初识氧气 【教师活动】教师播放一段医院急救场景的视频片段，提问：“同学们，视频中医护人员正在给病人输什么气体？为什么病人在紧急情况下需要吸入这种气体？这种气体我们每个人每时每刻都离不开，它到底是一种什么样的物质？”由此引出本节课的研究对象——氧气。教师进一步追问：“根据你已有的生活经验，你对氧气有哪些了解？请大胆说一说。” 【学生活动】学生观看视频，结合生活经验自由发言。可能的回答包括：氧气是我们呼吸需要的气体；水里也有氧气，鱼才能在水里生活；燃烧需要氧气；登山运动员会带氧气瓶；氧气是无色的等等。教师将学生的回答简要记录在黑板一侧，形成“我们已知的氧气”清单。 【设计意图】从学生最熟悉的医疗急救情境切入，让学生感受到氧气与生命活动息息相关，激发探究欲望。通过“你对氧气有哪些了解”这一开放性问题，暴露学生的前概念，为后续教学找到起点。教师将学生的回答记录下来，既肯定已有认识，又为后续纠正和完善认知埋下伏笔。 任务二：观察描述，认识氧气的物理性质 【任务情境】教师拿出一瓶事先收集好的氧气，放在讲台上，说：“这就是一瓶氧气。研究一种物质，我们通常先从它的物理性质入手。请同学们仔细观察这瓶氧气，结合你看到的、闻到的（注意操作规范），说一说氧气有哪些物理性质。” 【教师活动】教师将集气瓶正放在桌面上，引导学生从颜色、状态、气味三个角度观察。教师演示闻气体气味的正确操作——用手轻轻在瓶口扇动，使极少量气体飘进鼻孔，并强调不能直接把鼻孔凑到瓶口去闻。随后教师补充介绍：氧气在通常状况下是一种无色、无气味的气体；它的密度比空气略大，所以集气瓶要正放；氧气不易溶于水，但并不是完全不溶，水中溶解的少量氧气就是鱼类生存的保障。教师进一步拓展：在降温加压的条件下，氧气可以变成淡蓝色的液体，甚至变成淡蓝色的雪花状固体。教师展示液态氧的相关资料，让学生对氧气的三态变化有初步了解。 【学生活动】学生认真观察集气瓶中的氧气，按照教师示范的方法安全地闻一闻气味。学生归纳：氧气是无色、无气味的气体。在教师引导下，学生结合集气瓶正放的事实，推理出氧气密度比空气大；结合鱼能在水中生存的事实，推理出氧气在水中有一定的溶解性。学生完成物理性质记录，形成对氧气物理性质的完整认识：通常状况下为无色无气味气体，密度略大于空气，不易溶于水，液态和固态时呈淡蓝色。 【设计意图】物理性质的学习以观察为主、推理为辅。学生通过亲眼观察、亲鼻闻气味，获得对氧气颜色、状态、气味的直接感性认识；通过集气瓶正放和水中生物生存两个生活事实，推理出密度和溶解性，体现了“证据推理”的科学思维训练。教师补充三态变化，为后续学习工业制氧埋下伏笔。 任务三：实验探究，认识氧气的化学性质 【任务情境】教师引导：“我们已经知道氧气的物理性质，但氧气的化学性质又如何呢？物质的化学性质需要通过化学变化来体现。下面我们通过一组实验，看看氧气能不能支持燃烧，以及不同物质在氧气中燃烧会出现什么现象。” 活动1：木炭在氧气中燃烧 【教师活动】教师用坩埚钳夹取一小块木炭，先在酒精灯火焰上加热到发红，然后由上而下缓慢伸入盛有氧气的集气瓶中。教师提醒学生注意观察：木炭在空气中燃烧是什么样子？伸入氧气瓶后又有什么变化？燃烧停止后，教师向集气瓶中倒入少量澄清石灰水，振荡，请学生观察石灰水的变化。 【学生活动】学生仔细观察并记录现象：木炭在空气中燃烧时只是红热，没有明显火焰；伸入氧气瓶后，木炭剧烈燃烧，发出白光，放出大量的热；倒入澄清石灰水振荡后，石灰水变浑浊。学生在教师引导下讨论：石灰水变浑浊说明生成了一种新物质，这种新物质就是二氧化碳。由此得出结论：木炭能在氧气中燃烧，反应比在空气中更剧烈。 【设计意图】通过木炭在空气和氧气中燃烧现象的对比，学生直观感受到氧气浓度越高，燃烧越剧烈。澄清石灰水变浑浊是检验二氧化碳的常用方法，这一现象帮助学生认识到燃烧过程中有新物质生成，属于化学变化。教师强调“由上而下缓慢伸入”的操作要领，培养规范的实验操作习惯。 活动2：硫在氧气中燃烧 【教师活动】教师取少量硫粉放在燃烧匙中，先在酒精灯上加热，观察硫在空气中燃烧的现象；然后将燃烧匙伸入盛有氧气的集气瓶中，引导学生对比观察。教师特别提醒学生注意观察火焰颜色的变化，并闻一闻产生气体的气味（按正确方法扇闻）。教师同时说明：实验中产生的气体有刺激性气味，是一种空气污染物，所以集气瓶底部预先放了少量水来吸收。 【学生活动】学生记录现象：硫在空气中燃烧时发出微弱的淡蓝色火焰；在氧气瓶中燃烧更旺，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。学生对比两次火焰颜色，深刻体会到氧气浓度对燃烧剧烈程度的影响。学生在教师引导下理解集气瓶底部放水的作用，体会实验中环保意识的重要性。 【设计意图】硫燃烧的实验现象对比鲜明——淡蓝色与蓝紫色的差异给学生留下深刻印象。瓶底放水处理尾气，既保护了环境，也渗透了“科学态度与责任”素养。教师引导学生关注实验中的环保细节，让学生意识到化学实验也要绿色、安全。 活动3：铁丝在氧气中燃烧 【教师活动】教师取一根细铁丝，砂纸打磨去表面的铁锈，绕成螺旋状，一端系一根火柴。教师点燃火柴，待火柴快燃尽时，将铁丝由上而下缓慢伸入盛有氧气的集气瓶中（瓶底预先留少量水或铺一层细沙）。教师引导学生重点观察：铁丝在空气中能燃烧吗？在氧气中呢？燃烧时出现了什么奇特的现象？ 【学生活动】学生惊奇地观察到：铁丝在空气中只是红热，不能燃烧；但在氧气瓶中，铁丝剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成一种黑色固体。学生对“火星四射”的现象印象深刻。教师引导学生讨论：为什么集气瓶底部要预先放少量水或铺细沙？学生思考后回答：防止高温熔融物溅落炸裂瓶底。教师追问：铁丝绕成螺旋状有什么好处？学生讨论得出：增大铁丝的受热面积，使燃烧更充分。 【设计意图】铁丝燃烧是本节最震撼的实验——“火星四射”的现象极大地激发学生兴趣。更重要的是，通过讨论瓶底放水、绕螺旋状等操作细节，学生理解了每个实验操作背后的道理，不再是机械模仿，而是知其然更知其所以然。这一活动将实验操作与科学思维紧密结合。 活动4：对比归纳，认识氧气的化学性质 【教师活动】教师引导学生回顾三个实验，将木炭、硫、铁丝分别在空气中和氧气中燃烧的现象进行列表对比。教师提问：“这三个实验有什么共同的特点？通过这些实验，你能总结出氧气的化学性质吗？” 【学生活动】学生分组讨论后归纳：第一，这些物质都能在氧气中燃烧，说明氧气能支持燃烧（助燃性）；第二，物质在氧气中燃烧比在空气中更剧烈，说明氧气浓度越高，反应越剧烈；第三，这些燃烧反应都放出热量；第四，反应后都生成了不同于原物质的新物质。教师在此基础上引出“氧化反应”的概念：物质与氧发生的反应属于氧化反应。教师进一步说明，氧气在氧化反应中提供氧，具有氧化性。教师还引导学生区分：燃烧是剧烈的氧化反应，而呼吸、铁生锈、食物腐败等是缓慢进行的氧化反应——缓慢氧化。 【设计意图】从三个具体实验到归纳氧气的化学性质，是从个别到一般的归纳推理过程。学生在对比中自主建构知识，而不是被动接受结论。引入氧化反应和缓慢氧化的概念，将氧气的化学性质与呼吸作用、金属锈蚀等生活现象联系起来，拓展了知识的广度。 任务四：联系生活，了解氧气的用途 【任务情境】教师过渡：“我们已经知道氧气能支持燃烧、能供给呼吸，那氧气在生产生活中有哪些用途呢？请同学们结合今天所学和生活经验，分组讨论，看看哪一组列举得最多。” 【学生活动】学生分组讨论，列举氧气的用途：医疗急救——给病人输氧；潜水作业——潜水员携带氧气瓶；登山飞行——高原地区和高空空气稀薄，需要补充氧气；炼钢炼铁——富氧燃烧提高炉温，提高钢铁产量和质量；气焊气割——氧炔焰产生高温火焰焊接或切割金属；宇航事业——火箭发动机使用液氧作氧化剂。教师将学生列举的用途分类板书：供给呼吸方面、支持燃烧方面。教师进一步引导学生思考：“氧气有这么多用途，是不是空气中氧气越多越好？”引发学生讨论，认识到氧气浓度过高也会带来负面影响（如加速金属锈蚀、加速衰老等），树立辩证看待物质的意识。 【设计意图】氧气的用途是“性质决定用途”这一化学观念的最佳体现。学生在列举用途的过程中，自觉地将每一条用途与氧气的性质对应起来，深化了“性质决定用途”的认识。“氧气是否越多越好”的讨论，培养学生辩证思维和科学态度。 任务五：总结提升，构建认知 【教师活动】教师引导学生回顾本节课内容：“今天我们认识了一种什么样的气体？它有哪些物理性质？化学性质如何？它有哪些用途？”教师带领学生梳理知识框架，从物理性质到化学性质再到用途，形成完整的知识网络。教师特别强调：“研究一种物质的性质，我们通常按照物理性质—化学性质—用途的思路来进行，这种方法今后研究其他物质时还会用到。” 【学生活动】学生跟随教师一起回顾，完善笔记。学生用自己的话总结：氧气是一种无色无味的气体，密度比空气略大，不易溶于水；氧气能支持燃烧，化学性质比较活泼，许多物质都能在氧气中燃烧，且反应比在空气中更剧烈；氧气能供给呼吸，在医疗、潜水、炼钢等方面有广泛用途。 【设计意图】课堂总结不仅是知识的回顾，更是方法的提炼。教师点明“物理性质—化学性质—用途”的研究思路，帮助学生建立研究物质性质的一般方法，为后续学习二氧化碳、金属等物质提供方法论指导。这体现了“授人以渔”的教学理念。 六、板书设计 【板书设计】 性质活泼的氧气 一、物理性质 通常状况：无色、无气味气体 密度：比空气略大 溶解性：不易溶于水 三态变化：气态 → 淡蓝色液态 → 淡蓝色固态 二、化学性质 1. 木炭在氧气中燃烧：白光，放热，石灰水变浑浊 2. 硫在氧气中燃烧：蓝紫色火焰，放热，刺激性气味气体 3. 铁丝在氧气中燃烧：剧烈燃烧，火星四射，放热，黑色固体 结论：氧气化学性质活泼，能支持燃烧（助燃性） 氧气浓度越高，燃烧越剧烈 物质与氧发生的反应叫氧化反应 三、氧气的用途 供给呼吸：医疗、潜水、登山 支持燃烧：炼钢、气焊、宇航 学科网（北京）股份有限公司 $