2025-2026学年制备氧气微课教学设计

上课时间上课时间2025-2026学年制备氧气微课教学设计2025年12月任课老师任课老师魏老师教学内容教学内容一、教学内容人教版九年级上册第二单元课题3“制取氧气”。内容包括：实验室制取氧气的原理（高锰酸钾加热、过氧化氢溶液与二氧化锰催化分解）；实验装置的选择（发生装置：固固加热型、固液不加热型；收集装置：排水法、向上排空气法）；实验操作步骤（查、装、定、点、收、离、熄）；注意事项（试管口略向下倾斜、导管伸入集气瓶底部等）。核心素养目标核心素养目标二、核心素养目标通过实验室制取氧气的原理分析，建立“宏观现象与微观本质”的联系；在实验装置选择与操作步骤中，提升“科学探究与创新意识”；结合实验安全与环保要求，培养“严谨求实”的科学态度与社会责任。教学难点与重点教学难点与重点1.教学重点：实验室制取氧气的核心原理（高锰酸钾加热分解、过氧化氢与二氧化锰催化反应）；实验装置的选择依据（固固加热型/固液不加热型）；规范操作步骤（如“查装定点收离熄”）。例如，需明确高锰酸钾制氧时试管口略向下倾斜的原因（防止冷凝水倒流炸裂试管）。

2.教学难点：理解催化剂概念（“一变二不变”特性，如二氧化锰在过氧化氢分解中加快反应速率但质量和化学性质不变）；装置选择的逻辑（如为何用排水法收集氧气）；操作细节（如导管伸入集气瓶位置影响气体纯度）。例如，学生易混淆催化剂与反应物的区别，或忽略验满时带火星木条放置位置。教学方法与手段教学方法与手段1.教学方法：实验法（学生分组操作高锰酸钾制氧实验）；讨论法（分析装置选择依据及操作步骤）；讲授法（重点讲解催化剂原理及安全规范）。

2.教学手段：微课视频演示实验操作流程；动画展示过氧化氢分解的微观过程；实物投影呈现学生操作细节，及时纠错。教学过程设计教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：激发学生对氧气制备的兴趣，建立与生活的联系。

过程：

提问：“氧气支持燃烧和呼吸，医院急救时为何用纯氧而非空气？实验室如何制取高纯度氧气？”

播放潜水员使用氧气瓶、医院供氧系统的视频片段，展示氧气的实际应用。

简述氧气制备在工业和科研中的重要性，引出本节课主题：实验室制取氧气的原理与方法。

2.氧气制备基础知识讲解（10分钟）

目标：掌握制氧原理、装置选择及操作步骤。

过程：

讲解两种制氧原理：

①高锰酸钾加热分解：\(2KMnO_4\xrightarrow{\Delta}K_2MnO_4+MnO_2+O_2↑\)

②过氧化氢催化分解：\(2H_2O_2\xrightarrow{MnO_2}2H_2O+O_2↑\)

对比两类装置：固固加热型（高锰酸钾）、固液不加热型（过氧化氢），强调发生装置与反应物状态的关系。

演示“查装定点收离熄”操作口诀，结合图示说明导管伸入集气瓶底部的目的（排尽空气）。

3.氧气制备案例分析（20分钟）

目标：通过实验案例深化操作规范与安全意识。

过程：

案例1：高锰酸钾制氧

背景：学生操作时试管口未向下倾斜。

特点：冷凝水倒流导致试管炸裂。

意义：强化“试管口略向下”的安全规范。

案例2：过氧化氢制氧

背景：未检查装置气密性。

特点：漏气导致氧气收集不纯。

意义：强调“查气密性”的必要性。

小组讨论：

主题1：如何验证氧气已集满？

主题2：排水法收集时，何时停止加热？

各组提出改进方案，如用铁架台固定试管、用带火星木条验满等。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养合作能力与问题解决能力。

过程：

分组（4人/组），每组选择以下一题深入讨论：

①高锰酸钾制氧时，为何要在试管口放棉花？

②过氧化氢制氧中，二氧化锰能否重复使用？

③如何设计一套可控制氧气产生速率的装置？

记录讨论要点，推选代表准备展示。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：强化表达与批判性思维。

过程：

各组代表限时2分钟展示讨论成果：

例：

①棉花防止高锰酸钾粉末进入导管；

②二氧化锰是催化剂，反应前后质量和性质不变，可重复使用；

③用分液漏斗控制过氧化氢溶液的滴加速度。

师生互动：

学生提问：“若用向上排空气法收集氧气，如何证明集满？”

教师点拨：带火星木条放在瓶口，复燃则已满。

6.课堂小结（5分钟）

目标：巩固核心知识，联系实际应用。

过程：

回顾本节课重点：

①两种制氧原理及装置选择依据；

②操作步骤“查装定点收离熄”；

③安全规范（试管口倾斜、气密性检查）。

强调氧气制备在医疗、航天中的价值，布置作业：

分组完成高锰酸钾制氧实验报告，分析操作失误原因及改进措施。学生学习效果学生学习效果1.知识掌握层面

-能准确写出两种制氧方法的化学方程式（\(2KMnO_4\xrightarrow{\Delta}K_2MnO_4+MnO_2+O_2↑\)、\(2H_2O_2\xrightarrow{MnO_2}2H_2O+O_2↑\)），并解释反应条件（加热、催化剂）。

-熟练区分固固加热型（高锰酸钾）与固液不加热型（过氧化氢）发生装置，理解装置选择依据（反应物状态与反应条件）。

-完整复述操作步骤“查装定点收离熄”，明确每个环节的操作要点（如试管口略向下倾斜、导管伸入集气瓶底部）。

-掌握催化剂核心概念（“一变二不变”：改变反应速率、反应前后质量和化学性质不变），能举例说明二氧化锰在过氧化氢分解中的作用。

2.实验操作能力

-独立完成高锰酸钾制氧实验，规范操作酒精灯加热、试管固定、棉花放置、排水集气等步骤。

-正确使用向上排空气法收集氧气，掌握验满方法（带火星木条放瓶口复燃）。

-能识别并避免常见操作失误（如试管口未倾斜导致炸裂、导管过短影响气体纯度、验满时木条伸入瓶中）。

-通过小组讨论提出改进方案（如用铁架台固定试管、控制过氧化氢滴加速度），体现实验优化意识。

3.科学思维提升

-建立宏观现象与微观本质的联系：理解高锰酸钾加热产生氧气是分子分解的结果，过氧化氢分解是催化剂降低活化能的过程。

-发展逻辑推理能力：分析装置选择与反应类型的关系（固固加热→固固加热型，固液不加热→固液不加热型）。

-强化问题解决能力：针对实验失败案例（如氧气不纯、反应缓慢），能从装置气密性、试剂纯度、操作规范等角度排查原因。

4.安全与责任意识

-严格遵守实验安全规范：加热时试管外壁干燥、禁止俯视试管口、实验结束先移导管后撤酒精灯。

-理解环保意义：认识实验废液（含锰化合物）需集中处理，避免污染环境。

-培养严谨态度：在操作中注重细节（如检查气密性前连接装置，棉花紧贴试管口），养成科学探究习惯。

5.应用迁移能力

-能将制氧原理迁移至其他气体制备（如氨气、甲烷），类比选择发生装置。

-结合生活实例解释氧气制备价值（如潜水供氧、医疗急救），增强学科实用性认知。

-在小组讨论中提出创新方案（如设计可控制反应速率的分液漏斗装置），体现创新意识。

6.学习成果外显

-实验报告完整记录操作步骤、现象分析及误差反思，体现科学探究的规范性。

-小组展示能清晰阐述讨论成果（如“二氧化锰可重复使用”的验证方案），提升表达与交流能力。

-课后作业中能自主设计简易制氧装置草图，并标注关键部件（长颈漏斗、锥形瓶、导管），实现知识内化。反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.微课动画突破微观难点：用动态演示过氧化氢分解过程，直观呈现催化剂作用机制，化解学生“二氧化锰为何能加快反应”的认知困惑。

2.问题导向式小组讨论：围绕“操作失误后果”“装置优化方案”等真实问题展开，避免空泛讨论，提升探究实效。

（二）存在主要问题

1.操作指导精细化不足：部分学生加热试管时手部动作不规范，需加强手把手示范。

2.理论与生活联系不够：学生对“实验室制氧与工业制氧差异”理解模糊，缺乏实际应用场景对比。

（三）改进措施

1.增设操作分步慢动作演示：录制“试管倾斜角度”“导管深度”等关键步骤的特写视频，供学生反复观看模仿。

2.补充医疗供氧案例对比：展示医院液氧储罐与实验室制氧装置的图片，分析“规模、纯度、成本”差异，强化学科价值认知。

3.开发实验纠错游戏：设计“找茬”卡片，让学生识别操作隐患图例，提升安全意识。典型例题讲解典型例题讲解1.**例题**：实验室用高锰酸钾制取氧气，发生装置应选择固固加热型还是固液不加热型？为什么？

**答案**：固固加热型。因高锰酸钾是固体且需加热。

2.**例题**：过氧化氢溶液与二氧化锰混合制氧时，试管口是否需要放棉花？为什么？

**答案**：不需要。因反应为液固混合，粉末不会随气流喷出。

3.**例题**：用排水法收集氧气，实验