2024秋九年级化学上册 2 实验活动1 氧气的实验室制取与性质教学设计 （新版）新人教版

2024秋九年级化学上册2实验活动1氧气的实验室制取与性质教学设计（新版）新人教版主备人备课成员教学内容教材章节：新人教版2024秋九年级化学上册2实验活动1

内容：氧气实验室制取与性质。通过实验操作，学习氧气的制取方法，了解氧气的物理性质和化学性质，包括氧气的助燃性和氧化性。通过实验观察和数据分析，培养学生的实验操作技能和科学探究能力。核心素养目标培养学生科学探究能力，包括提出问题、设计实验、收集数据、分析结果、得出结论的能力。增强学生的实验操作技能，提高安全意识。发展学生的化学思维，理解化学反应的原理和物质的性质。激发学生对化学学科的兴趣，培养科学态度和价值观。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

学生在进入九年级化学课程前，已经具备了一定的化学基础知识，如物质的分类、化学反应的基本概念等。对于氧气的概念和性质，学生在小学科学课程中已有初步了解。然而，关于氧气的实验室制取方法和实验技能，学生在之前的学习中接触较少。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

九年级学生对化学实验普遍表现出较高的兴趣，喜欢动手操作和观察实验现象。他们的学习能力较强，能够较快地掌握实验步骤和原理。学习风格上，部分学生偏好直观的实验操作，而另一部分学生则更倾向于通过理论学习来理解化学现象。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

在进行氧气的实验室制取实验时，学生可能会遇到以下困难：一是实验操作不够熟练，导致实验结果不稳定；二是理解氧气的物理和化学性质时，可能对概念理解不够深入；三是实验过程中可能遇到安全隐患，如氧气瓶操作不当或实验设备故障。此外，学生在数据分析时，可能面临如何从实验数据中提取有效信息，以及如何解释实验结果等挑战。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学资源-软硬件资源：氧气发生装置（如过氧化氢分解装置）、集气瓶、酒精灯、导管、橡皮塞、铁夹、铁架台、水槽、量筒、实验记录表、计时器。

-课程平台：学校内部化学教学平台，用于发布实验指导、视频教程和在线讨论。

-信息化资源：氧气制取与性质的相关实验视频、在线实验模拟软件、化学实验操作步骤动画。

-教学手段：多媒体教学设备（投影仪、电脑）、实物模型、实验演示、小组讨论、课堂提问。教学过程设计导入环节（5分钟）

1.播放视频：展示火山爆发、火箭升空等自然现象和科技成就，引出氧气的重要作用。

2.提问：这些现象和成就是如何产生的？引导学生思考氧气在其中的作用。

3.引导学生回顾已知的氧气性质，如支持燃烧、供给呼吸等。

讲授新课（15分钟）

1.氧气的制取方法：

a.介绍实验室制取氧气的方法——过氧化氢分解法。

b.讲解实验原理，过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成氧气和水。

c.操作步骤：将过氧化氢溶液倒入集气瓶中，加入二氧化锰，用带火星的木条检验氧气。

d.实验演示，学生观察并记录实验现象。

2.氧气的物理性质：

a.氧气是一种无色、无味的气体。

b.氧气不易溶于水。

c.实验演示：将氧气通入水中，观察气泡产生，说明氧气不易溶于水。

3.氧气的化学性质：

a.氧气具有助燃性。

b.实验演示：将带火星的木条伸入氧气瓶中，观察木条复燃，说明氧气具有助燃性。

c.氧气具有氧化性。

d.实验演示：将铁丝伸入氧气瓶中，观察铁丝燃烧，说明氧气具有氧化性。

巩固练习（10分钟）

1.学生分组进行实验，尝试独立完成氧气的制取和性质实验。

2.教师巡视指导，解答学生提出的问题。

3.学生汇报实验结果，教师点评并总结。

课堂提问（5分钟）

1.提问：氧气在哪些方面具有重要作用？

2.提问：氧气制取实验中，如何确保实验安全？

3.提问：如何通过实验现象判断氧气的物理和化学性质？

师生互动环节（10分钟）

1.教师提问：氧气在自然界和人类生活中的应用有哪些？

2.学生分组讨论，分享各自收集的资料。

3.学生代表发言，教师点评并总结。

核心素养能力的拓展要求（5分钟）

1.引导学生思考氧气在环境保护和能源利用中的作用。

2.讨论如何提高氧气制取实验的效率和安全。

1.教师总结本节课的主要内容，强调氧气的制取方法和性质。

2.布置作业：查阅资料，了解氧气在工业生产中的应用。

教学过程流程环节如下：

1.导入环节（5分钟）

2.讲授新课（15分钟）

-氧气的制取方法（5分钟）

-氧气的物理性质（3分钟）

-氧气的化学性质（7分钟）

3.巩固练习（10分钟）

4.课堂提问（5分钟）

5.师生互动环节（10分钟）

6.核心素养能力的拓展要求（5分钟）

7.总结与作业（5分钟）

教学双边互动，突出重难点，解决问题及核心素养能力的拓展要求。教学过程流程环节符合实际学情，紧扣实际教学过程中需要凸显的重难点。学生学习效果学生学习效果主要体现在以下几个方面：

1.实验操作技能的提升：通过氧气的实验室制取与性质实验，学生掌握了氧气制取的基本步骤和操作技巧，提高了实验操作的准确性和安全性。学生能够熟练使用实验仪器，如集气瓶、酒精灯、导管等，并在实验过程中培养了细致观察和准确记录的能力。

2.理解氧气的性质：学生通过实验和讲解，深入理解了氧气的物理性质（无色、无味、不易溶于水）和化学性质（助燃性、氧化性）。他们能够识别氧气在实验中的表现，如木条复燃、铁丝燃烧等，并能够将这些性质与实际生活相联系。

3.科学探究能力的增强：学生在实验过程中学会了提出问题、设计实验、收集数据、分析结果和得出结论的科学探究方法。他们能够运用这些方法来探索氧气的性质，并尝试解决实验中遇到的问题。

4.安全意识的提高：通过学习氧气的实验室制取与性质，学生认识到了实验安全的重要性。他们学会了如何正确处理实验中的意外情况，如氧气泄漏、火灾等，并能够在实验过程中遵守安全操作规程。

5.化学思维的培养：学生在学习氧气的性质时，不仅学会了理论知识，还培养了化学思维。他们能够从分子的角度理解氧气的性质，如氧分子的结构、氧气的分子间作用力等，从而加深对化学知识的理解。

6.学习兴趣的激发：通过实验和互动讨论，学生对化学学科产生了浓厚的兴趣。他们对于化学实验的神秘感和探索欲望得到了满足，这对于培养长期的学习兴趣和动力具有重要意义。

7.团队合作能力的提升：在实验和讨论环节，学生需要与同伴合作完成实验任务。这有助于他们学会如何与他人沟通、协调和分工，从而提高了团队合作能力。

8.评价与反思能力的培养：学生在实验结束后，能够对自己的实验过程和结果进行评价和反思。他们能够识别实验中的不足，并提出改进措施，这有助于他们形成自我评价和反思的习惯。典型例题讲解1.例题：实验室制取氧气的化学反应方程式为2H2O2→2H2O+O2↑。若10克过氧化氢在二氧化锰的催化作用下完全分解，计算生成氧气的质量。

解答：根据化学反应方程式，2摩尔的过氧化氢分解生成1摩尔的氧气。过氧化氢的摩尔质量为34克/摩尔，氧气的摩尔质量为32克/摩尔。

计算过氧化氢的摩尔数：10克/34克/摩尔=0.294摩尔

根据化学计量学，生成氧气的摩尔数是过氧化氢摩尔数的一半：0.294摩尔/2=0.147摩尔

计算生成氧气的质量：0.147摩尔×32克/摩尔=4.69克

所以，生成氧气的质量为4.69克。

2.例题：在实验室中，用高锰酸钾加热制取氧气，如果反应了10克高锰酸钾，理论上可以生成多少克氧气？

解答：高锰酸钾的化学反应方程式为2KMnO4→K2MnO4+MnO2+O2↑。

高锰酸钾的摩尔质量为158克/摩尔，氧气的摩尔质量为32克/摩尔。

计算高锰酸钾的摩尔数：10克/158克/摩尔=0.0632摩尔

根据化学计量学，生成氧气的摩尔数是高锰酸钾摩尔数的一半：0.0632摩尔/2=0.0316摩尔

计算生成氧气的质量：0.0316摩尔×32克/摩尔=1.0192克

所以，理论上可以生成大约1.02克氧气。

3.例题：在实验中，收集到50毫升的氧气，如果氧气的密度为1.429克/升，计算氧气的质量。

解答：氧气的质量=氧气的体积×氧气的密度

氧气的质量=50毫升×1.429克/升

由于1毫升等于0.001升，所以：

氧气的质量=50×0.001升×1.429克/升=0.07145克

所以，氧气的质量为0.07145克。

4.例题：一个集气瓶收集了20毫升的氧气，如果氧气的压强为1.01×10^5帕斯卡，计算氧气的物质的量。

解答：首先，使用理想气体状态方程PV=nRT来计算氧气的物质的量。

已知：P=1.01×10^5帕斯卡，V=20毫升=0.02升，R=8.31焦耳/(摩尔·开尔文)，T=293开尔文（假设室温）。

n=PV/RT

n=(1.01×10^5帕斯卡×0.02升)/(8.31焦耳/(摩尔·开尔文)×293开尔文)

n≈0.000825摩尔

所以，氧气的物质的量约为0.000825摩尔。

5.例题：在实验中，通过加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，如果反应生成了5克的氧气，计算原始混合物中氯酸钾的质量。

解答：氯酸钾的化学反应方程式为2KClO3→2KCl+3O2↑。

氯酸钾的摩尔质量为122.55克/摩尔，氧气的摩尔质量为32克/摩尔。

计算氧气的摩尔数：5克/32克/摩尔=0.15625摩尔

根据化学计量学，氯酸钾的摩尔数是氧气摩尔数的2/3：0.15625摩尔×(2/3)=0.10417摩尔

计算氯酸钾的质量：0.10417摩尔×122.55克/摩尔=12.71克

所以，原始混合物中氯酸钾的质量约为12.71克。教学评价与反馈1.课堂表现：

学生在课堂上的参与度较高，能够积极回答问题，并按照实验步骤进行操作。大部分学生能够正确记录实验现象，如氧气的产生、木条复燃等。在实验过程中，学生表现出良好的安全意识，能够按照操作规程进行实验。

2.小组讨论成果展示：

学生在小组讨论中能够提出有针对性的问题，并积极分享自己的观点。小组讨论成果展示环节，各小组能够清晰地表达实验步骤、实验现象和实验结论。通过小组讨论，学生的合作能力和沟通能力得到了提升。

3.随堂测试：

通过随堂测试，评估学生对氧气制取与性质知识的掌握程度。测试内容涉及氧气的物理性质、化学性质、实验室制取方法等。大部分学生能够正确回答测试题目，显示出对知识的理解和应用能力。

4.实验操作技能评价：

教师对学生的实验操作技能进行评价，包括实验操作的规范性、实验操作的熟练程度和实验操作的准确性。学生普遍能够按照实验步骤进行操作，但在细节处理上仍需加强。

5.教师评价与反馈：

针对学生实验操作中的不足，教师给予以下反馈：

-操作规范性：提醒学生在实验过程中要注意安全，如穿戴实验服、佩戴护目镜等。

-实验操作的熟练程度：鼓励学生多进行实验练习，提高实验操作的熟练度。

-实验操作的准确性：指导学生正确记录实验现象，确保实验数据的准确性。

-合作能力：鼓励学生在小组讨论中积极参与，共同解决问题。

-沟通能力：指导学生在表达观点时，要清晰、简洁，以便于他人理解。板书设计①氧气实验室制取

-实验原理：2H2O2→2H2O+O