2.3制取氧气（第二课时）教学设计--2026-2027学年九年级化学人教版上册

制取氧气（第二课时）教学设计 人教版初中化学九年级上册 第二单元 课题3 一、课标分析 依据《义务教育化学课程标准（2022年版）》，本课属于“身边的化学物质”学习主题，要求学生初步学习氧气的实验室制取方法，了解制取气体的一般思路。同时承载“科学探究与化学实验”主题要求，通过催化剂探究实验发展学生的实验探究能力。在“物质的化学变化”主题中，要求学生认识分解反应的特征，能区分常见的化合反应与分解反应。本课围绕氧气制取展开实验探究，帮助学生建立从物质性质到制取方法的认识路径，落实核心素养培育要求。 二、四维核心素养目标 化学观念：认识催化剂在化学反应中的作用，建立分解反应概念，形成物质变化观。科学思维：通过对比实验分析二氧化锰的作用，培养归纳推理与证据推理能力。科学探究：完成过氧化氢分解制氧气的探究实验，学习控制变量的实验方法。科学态度与责任：体验实验探究的严谨性，认识催化剂在生产生活中的应用价值。 三、教学重难点 教学重点：实验室用过氧化氢制取氧气的原理和方法；催化剂的概念和催化作用。教学难点：对催化剂概念的深入理解，特别是“改变速率”与“本身质量和化学性质不变”的辩证关系；分解反应与化合反应的区分与判断。 四、设计思路 本课采用项目式教学，以“如何更简便快速地制取氧气”为驱动问题，设计四个递进式探究任务。从过氧化氢能否自行分解入手，通过三组对比实验层层深入，引导学生探究二氧化锰的作用，自主构建催化剂概念。再通过归纳对比，建立分解反应的认识。整个教学过程遵循“提出问题—实验探究—分析推理—归纳总结—应用拓展”的认知路径，让学生在做中学、探中思，既掌握知识技能，又发展科学探究能力和化学核心素养。 五、项目教学过程设计 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 项目导入 情境创设 展示生活情境：医院急救时需要快速提供氧气，潜水员背负氧气瓶进行水下作业，工业生产中需要大量氧气支持燃烧反应。提出项目驱动问题：上节课我们学习了用高锰酸钾制取氧气，这种方法需要加热，装置较为复杂。有没有更简便、更快速的方法在实验室中制取氧气呢？ 引导学生回忆上节课内容，思考实验室制取气体需要考虑的因素，自然过渡到本节课的探究主题。 观看教师展示的生活情境图片和实例，结合上节课所学的高锰酸钾制氧气的知识，思考并讨论： 1. 高锰酸钾制氧气有哪些不足之处？ 2. 如果不用加热，能否制取氧气？ 3. 生活中有没有见过不需要加热就能产生气体的例子？ 小组交流讨论，提出自己的猜想和假设。 从学生熟悉的生活场景入手，建立化学与生活的联系。通过对比高锰酸钾制氧气的局限性，激发学生寻找更简便方法的探究欲望，明确本节课的项目任务——探究过氧化氢分解制取氧气的方法。 任务一 过氧化氢能否自行分解 演示实验一：取一支洁净的试管，加入适量的过氧化氢溶液，将带火星的木条伸入试管口，观察现象。 引导学生观察并记录实验现象，提问： 1. 带火星的木条有没有复燃？ 2. 这说明过氧化氢溶液在常温下有没有分解产生氧气？ 3. 如果分解了，产生的氧气量多不多？为什么？ 总结学生的回答，指出过氧化氢在常温下能缓慢分解产生氧气，但速率很慢，放出的氧气量很少，不足以使带火星的木条复燃。 认真观察教师演示实验，记录实验现象： - 过氧化氢溶液是无色透明液体 - 带火星的木条没有复燃 思考教师提出的问题，小组讨论后回答： 1. 木条没有复燃，说明产生的氧气很少 2. 过氧化氢在常温下分解速率很慢 3. 可能需要某种方法加快它的分解速率 根据实验现象得出初步结论：过氧化氢常温下可以分解，但速率很慢。 通过直观的演示实验，让学生亲眼观察过氧化氢常温下分解的现象，建立感性认识。通过木条是否复燃的判断，培养学生基于实验现象进行推理的能力，为后续探究加快分解速率的方法做好铺垫。 任务二 二氧化锰的作用探究 演示实验二：向上述盛有过氧化氢溶液的试管中加入少量二氧化锰，迅速将带火星的木条伸入试管口，观察现象。 提问： 1. 加入二氧化锰后，你观察到了什么现象？ 2. 带火星的木条复燃说明了什么？ 3. 二氧化锰在这个过程中起了什么作用？ 引导学生对比实验一和实验二的现象，分析二氧化锰对过氧化氢分解速率的影响。 继续引导思考：二氧化锰是不是和过氧化氢发生了反应？它本身有没有发生变化？ 观察实验现象，记录： - 加入二氧化锰后，试管中迅速产生大量气泡 - 带火星的木条复燃了 对比两个实验的不同现象，思考并回答： 1. 加入二氧化锰后反应明显加快了 2. 木条复燃说明产生了大量氧气 3. 二氧化锰可能加快了过氧化氢的分解 进一步思考教师提出的追问，做出猜想： - 二氧化锰可能是反应物，和过氧化氢反应生成了氧气 - 二氧化锰可能只是起到了加快反应的作用，本身没有变化 小组讨论，提出验证猜想的实验方案。 通过对比实验，让学生直观感受到加入二氧化锰后反应速率的显著变化，引发认知冲突——二氧化锰到底是什么角色？是反应物还是催化剂？通过层层递进的问题，引导学生深入思考，为后续探究催化剂的特点埋下伏笔。 任务三 催化剂特点的验证探究 引导学生设计实验验证二氧化锰在反应前后有没有变化： 演示实验三：待上述试管中不再产生气泡后，再加入适量过氧化氢溶液，观察现象。 提问：试管中又产生气泡了，这说明什么？二氧化锰用完了吗？ 演示实验四：将实验三中的黑色固体过滤出来，洗净、干燥后称量，对比反应前后的质量。引导学生观察： 1. 反应结束后二氧化锰有没有减少？ 2. 它还能不能继续加快过氧化氢的分解？ 引导学生归纳总结：二氧化锰在反应前后，质量没有改变，化学性质也没有改变（还能继续加快反应），只是改变了过氧化氢的分解速率。由此引出催化剂和催化作用的概念。 讲解催化剂的定义：在化学反应里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。催化剂在化学反应中所起的作用叫做催化作用。 补充说明： 1. “改变”包括加快和减慢，不只是加快 2. 催化剂的化学性质不变，物理性质可能改变 3. 催化剂不是反应物，也不是生成物 4. 一个化学反应可以有多种催化剂 观察实验三的现象： - 加入新的过氧化氢溶液后，试管中又迅速产生大量气泡 - 带火星的木条又复燃了 思考并讨论： 1. 这说明二氧化锰还在，它还能继续起作用 2. 二氧化锰没有被消耗掉 观察教师展示的二氧化锰反应前后质量的对比，得出结论： - 反应前后二氧化锰的质量没有改变 - 反应前后二氧化锰的化学性质也没有改变 跟随教师的讲解，理解催化剂的概念，圈画关键词： - “改变”速率 - 本身“质量”不变 - 本身“化学性质”不变 小组讨论辨析以下说法是否正确： 1. 二氧化锰是所有反应的催化剂 2. 催化剂只能加快化学反应速率 3. 催化剂在反应前后所有性质都不变 4. 没有催化剂化学反应就不能发生 通过辨析题加深对催化剂概念的理解。 这是本节课的核心探究环节。通过两组递进实验，引导学生自己“发现”催化剂的特点——反应前后质量不变、化学性质不变、只改变速率。让学生经历“提出问题—设计实验—观察现象—分析推理—得出结论”的完整科学探究过程，培养科学探究能力和严谨的科学态度。通过概念辨析，突破难点。 任务四 分解反应概念归纳 引导学生回顾本节课和上节课学习的制取氧气的方法，提出问题： 1. 上节课学习的高锰酸钾制氧气，反应物有几种？生成物有几种？ 2. 本节课学习的过氧化氢制氧气，反应物有几种？生成物有几种？ 3. 这两个反应有什么共同特征？ 引导学生对比之前学习的化合反应，提问：化合反应的特征是什么？“多变一”。那这两个反应呢？ 总结引出分解反应的概念：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应，叫做分解反应。 引导学生归纳分解反应的特点：“一变多”。 组织学生讨论：分解反应和化合反应有什么区别和联系？ 展示几种反应类型的例子，让学生判断哪些是化合反应，哪些是分解反应。 回顾所学知识，思考并回答： 1. 高锰酸钾制氧气：反应物一种，生成物三种 2. 过氧化氢制氧气：反应物一种，生成物两种 3. 共同特征：反应物都只有一种，生成物都有多种 对比化合反应的“多变一”特征，归纳出分解反应的特征是“一变多”。 理解分解反应的概念，记录要点。 小组讨论分解反应与化合反应的区别： - 化合反应：多种变一种，是反应物到生成物的“合” - 分解反应：一种变多种，是反应物到生成物的“分” - 两者都是基本反应类型，划分依据是反应物和生成物的种类多少 完成教师给出的反应类型判断题，巩固所学概念。 通过对比归纳，让学生自己发现分解反应的特征，主动构建概念。将新知识分解反应与旧知识化合反应进行对比，帮助学生建立知识网络，加深理解。通过判断练习，及时巩固所学概念，检验学习效果。 拓展应用 联系生活 展示催化剂在生产生活中的应用实例： 1. 汽车尾气净化装置中的催化剂，将有害气体转化为无害物质 2. 酿酒、做面包时使用的酶，也是一种生物催化剂 3. 工业合成氨使用铁触媒作为催化剂 引导学生思考：催化剂的发现和使用，对人类社会有什么重要意义？ 提出课后思考问题：除了二氧化锰，还有没有其他物质也能作为过氧化氢分解的催化剂呢？请同学们课后查阅资料，设计实验方案进行验证。 聆听教师介绍催化剂在生活和生产中的应用，感受化学知识的实用价值。 思考并讨论： 1. 催化剂能大大提高化工生产的效率，降低能耗 2. 酶催化剂在生命活动中起着至关重要的作用 3. 催化剂让很多原本难以实现的反应变得可行 记录课后探究任务，准备课后继续探究。 将化学知识与生活实际联系起来，让学生认识到催化剂在生产、生活和生命活动中的重要作用，体现“科学态度与责任”素养。课后探究任务将课堂学习延伸到课外，培养学生持续探究的兴趣和能力。 课堂小结 项目回顾 引导学生回顾本节课的项目学习历程： 1. 我们解决了什么问题？（如何用更简便的方法制取氧气） 2. 我们学到了哪些新知识？（过氧化氢制氧气、催化剂、分解反应） 3. 我们用到了哪些科学方法？（对比实验、控制变量、归纳推理） 梳理本节课的知识结构，帮助学生形成完整的知识体系。 布置课后作业：完成课后练习，预习下节课内容。 跟随教师的引导，回顾本节课的学习内容，梳理知识脉络： - 过氧化氢在二氧化锰催化下分解产生氧气 - 催化剂的概念和特点 - 分解反应的概念和特征 - 与化合反应的对比 交流本节课的学习收获和体会，提出还存在的疑问。 通过项目回顾，帮助学生将零散的知识点系统化，形成完整的知识结构。同时回顾科学方法的运用，让学生不仅学到知识，还掌握学习方法和思维方式。 六、板书设计 课题3 制取氧气（第二课时） 一、过氧化氢分解制氧气 药品：过氧化氢溶液、二氧化锰 装置：固液不加热型 二、催化剂与催化作用 1. 催化剂：改变速率，质量不变，化学性质不变 2. 催化作用：催化剂在反应中起的作用 三、分解反应 1. 定义：一种反应物 → 两种或两种以上生成物 2. 特征：一变多 3. 对比：化合反应——多变一 学科网（北京）股份有限公司 $