2.3 制取氧气教学设计--2026-2027学年九年级化学人教版上册

2.3 制取氧气 教学设计 一、课标分析 《义务教育化学课程标准（2022年版）》在“物质的性质与应用”学习主题中，要求学生初步学习氧气的实验室制法，归纳实验室制取气体的一般思路和方法，并能设计简单的实验制备氧气。本课时以“如何在实验室制取一瓶氧气”为核心任务，引导学生从反应原理、装置选择、操作步骤到收集检验，系统经历气体制备的完整过程，初步建立“反应物状态与条件决定发生装置、气体性质决定收集方法”的思维模型，落实实验探究与实践能力素养的培养。 二、四维核心素养 化学观念：认识实验室制取氧气的原理和方法，理解催化剂在化学反应中的作用，初步形成“物质转化需要一定条件”的观念。科学思维：通过对比不同药品的反应条件与装置选择，建立依据反应物状态和反应条件选择发生装置、依据气体密度和溶解性选择收集装置的思维方法。科学探究：能够组装实验装置、规范完成制取氧气的操作，观察并记录实验现象，关注操作中的关键注意事项。科学态度与责任：养成规范实验、安全操作的习惯，体会化学实验在获取物质方面的重要价值。 三、教学重难点 教学重点：实验室制取氧气的反应原理；发生装置与收集装置的选择依据；实验操作步骤及注意事项。教学难点：理解催化剂“一变二不变”的特征；根据反应条件和气体性质推理装置选择的逻辑。 四、设计思路 本课时以“实验室如何制取一瓶氧气”这一真实问题作为任务情境。整节课按照“明确任务—认识制取原理—选择实验装置—探究催化剂—梳理操作步骤—整理归纳”的任务链推进。以实验探究与对比分析为核心，引导学生经历气体制备的完整思维过程，建立实验室制取气体的一般思路。 五、教学过程 任务情境导入 教师展示医疗急救中病人吸氧、潜水员携带氧气瓶的图片，提出问题：这些氧气从何而来？工业上可以大量分离空气获得氧气，但在实验室中，我们如何便捷地制取少量氧气？ 学生思考交流，教师引入本节课任务：学习实验室制取氧气的方法，掌握气体制备的一般思路。 【设计说明】从生活情境入手，建立工业制氧与实验室制氧的区别意识，激发探究兴趣。 任务一：认识实验室制取氧气的原理 教师介绍实验室常用的制氧药品：高锰酸钾是一种暗紫色固体，过氧化氢溶液是一种无色液体。教师演示或引导学生回顾：高锰酸钾受热可以分解产生氧气；过氧化氢溶液在常温下分解缓慢，加入二氧化锰后分解明显加快。 学生观察并记录：高锰酸钾受热分解产生氧气，同时生成锰酸钾和二氧化锰；过氧化氢在二氧化锰作用下分解产生氧气和水。 教师引导归纳：实验室制取氧气可以选择不同的药品，选择依据包括原料是否含氧、是否廉价易得、反应条件是否易于实现、产物是否易于分离等。 【设计说明】让学生了解多种制氧途径，建立药品选择的初步意识。 任务二：选择实验装置 教师引导学生分析：制取气体的装置包括发生装置和收集装置两部分。发生装置的选择取决于反应物的状态和反应条件。 学生讨论：高锰酸钾是固体，需要加热，应选择“固体加热型”发生装置，主要仪器有试管、酒精灯、铁架台等。过氧化氢溶液是液体，二氧化锰是固体，在常温下反应，应选择“固液常温型”发生装置，主要仪器有锥形瓶、分液漏斗或长颈漏斗等。 教师追问：收集装置如何选择？氧气不易溶于水，密度比空气略大，可以采用哪些收集方法？ 学生回答：排水法，因为氧气不易溶于水；向上排空气法，因为氧气密度比空气大。 教师归纳：排水法收集的气体较纯净，向上排空气法收集的气体较干燥。 【设计说明】通过分析反应条件和气体性质，引导学生建立装置选择的推理逻辑，避免机械记忆。 任务三：探究催化剂的作用 教师演示对比实验：向盛有过氧化氢溶液的试管中伸入带火星的木条，观察现象；再加入少量二氧化锰，再次伸入带火星的木条，观察现象。 学生观察记录：不加二氧化锰时，带火星的木条不复燃；加入二氧化锰后，产生大量气泡，带火星的木条复燃。 教师引导分析：二氧化锰在这里起什么作用？反应前后它的质量和化学性质是否改变？ 教师说明：能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂。催化剂在反应中所起的作用叫做催化作用。 教师追问：催化剂只能加快反应速率吗？二氧化锰是所有反应的催化剂吗？ 学生讨论回答，教师点评：催化剂可以改变反应速率，包括加快或减慢；催化剂具有选择性，不是所有反应都适用同一种催化剂。 【设计说明】通过对比实验和追问辨析，帮助学生准确理解催化剂概念，避免常见误解。 任务四：梳理实验操作步骤与注意事项 教师以高锰酸钾制氧气为例，引导学生梳理操作步骤：连接装置并检查气密性→装入药品→固定试管→点燃酒精灯加热→收集气体→撤离导管→熄灭酒精灯。 教师组织学生讨论关键操作要点：试管口为什么要略向下倾斜？试管口为什么要放一团棉花？为什么等气泡连续均匀放出时才开始收集？实验结束时为什么要先撤导管再熄灯？ 学生逐一回答，教师归纳：防止冷凝水回流炸裂试管；防止高锰酸钾粉末进入导管；刚开始的气泡中混有装置内的空气，立即收集会导致气体不纯；先熄灯会使水槽中的水倒吸入热的试管，导致试管炸裂。 教师补充过氧化氢制氧气的操作要点：先检查气密性，再装入二氧化锰固体，从分液漏斗中加入过氧化氢溶液，收集气体。 【设计说明】以问题链引导学生理解每一步操作背后的原理，将操作规范与安全意识内化。 课堂小结与课后任务 教师引导学生回顾本节课任务链：我们认识了实验室制取氧气的原理，学会了根据反应条件和气体性质选择装置，理解了催化剂的作用，梳理了实验操作步骤及注意事项。 课后任务： （1）整理笔记，写出实验室制取氧气的两种方法所用的药品、反应条件及收集方法；（2）思考：如果用过氧化氢溶液制取氧气，可以用什么仪器控制反应的开始和停止？下节课交流。 【设计说明】小结回扣课初任务；课后任务引导学生深入思考装置的功能与改进。 六、板书设计 课题：2.3 制取氧气 一、任务：实验室制取一瓶氧气 二、制取原理 高锰酸钾：暗紫色固体，加热分解产生氧气 过氧化氢：无色液体，二氧化锰作用下常温分解产生氧气 三、实验装置 发生装置：固体加热型（高锰酸钾）；固液常温型（过氧化氢） 收集装置：排水法（较纯净）；向上排空气法（较干燥） 四、催化剂 概念：改变反应速率，本身质量和化学性质在反应前后不变 催化作用：催化剂在反应中所起的作用 五、操作步骤与注意事项 高锰酸钾制氧气：查→装→定→点→收→离→熄 试管口略向下倾斜、放棉花；气泡连续均匀后再收集；先撤导管后熄灯 六、科学精神：规范操作，安全实验，严谨求实 学科网（北京）股份有限公司 $