2.3 制取氧气教学设计（2025-2026学年九年级化学人教版上册）1

2.3制取氧气教学设计（2025-2026学年九年级化学人教版上册）一、教材分析本节内容位于人教版九年级化学上册第二单元第三课题，是学生接触到的首个气体制备实验课题，承接前两课题对空气成分、氧气性质的认知，同时为后续二氧化碳等气体的制备奠定实验基础与思维框架，是连接物质性质与实验制备的关键纽带。教材以“制备实用气体”为核心目标，通过对比不同制取方法的优劣，引导学生理解实验原理选择、装置设计的依据，渗透“绿色化学”理念与“控制变量”等科学探究方法。新课标要求学生能结合物质性质设计简单气体制备方案，体验科学探究的完整过程，本节内容正是落实这一要求的重要载体，契合九年级学生从具象实验操作向抽象原理归纳过渡的认知特点。二、教学目标（一）学习理解能准确说出实验室制取氧气的三种常用方法（过氧化氢分解、氯酸钾分解、高锰酸钾分解）的反应原理，书写对应的文字表达式；能识别三种制取方法对应的实验装置组成部分，明确各部件的作用；能区分分解反应与化合反应的本质差异，理解分解反应的定义。（二）应用实践能根据反应物状态和反应条件，选择合适的气体发生装置；能依据氧气的物理性质（密度、溶解性），选择排水法或向上排空气法收集氧气，并规范完成气体收集、验满、检验的操作；能在实验操作中识别常见错误并进行纠正，分析实验中简单异常现象的原因（如收集的氧气不纯、反应速率过快或过慢等）。（三）迁移创新能结合氧气制取的实验思路，迁移设计其他简单气体（如氢气）的制备方案，合理选择发生和收集装置；能针对实验中的不足提出改进建议（如优化催化剂用量、改进装置密封性等），培养绿色化学意识；能通过实验数据和现象，归纳催化剂的特点，形成“物质性质决定制备方法”的核心思维。三、重点难点（一）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；氧气的检验与验满方法；分解反应的概念理解。（二）教学难点根据反应物状态和反应条件选择合适的发生装置；催化剂概念的理解（“一变两不变”）；实验中异常现象的分析与解决；将氧气制取的思维模型迁移到其他气体制备。四、课堂导入展示生活中的氧气应用场景：医院急救用氧枕、登山运动员携带的氧气瓶、潜水员的供氧装备，同时播放一段炼钢厂利用氧气炼钢的短视频。提问引导：“这些场景中用到的大量氧气，是如何获取的呢？我们知道空气中含有约21%的氧气，能否直接从空气中分离氧气？实验室中又该如何制备纯净的氧气满足实验需求？今天我们就一同探究氧气的制取方法。”通过生活实例与问题链，唤醒学生对氧气用途的已有认知，激发探究制取方法的兴趣。五、探究新知（一）探究实验室制取氧气的反应原理教师演示三组对比实验，引导学生观察现象并记录：第一组，常温下向过氧化氢溶液中伸入带火星的木条；第二组，向加入二氧化锰的过氧化氢溶液中伸入带火星的木条；第三组，加热氯酸钾与二氧化锰的混合物，将带火星的木条伸入试管口。学生观察到：第一组木条不复燃，第二组和第三组木条复燃。教师追问：“第二组中木条复燃，说明有氧气生成，二氧化锰在反应中起到了什么作用？”引导学生设计补充实验：过滤第二组反应后的溶液，得到二氧化锰，称量其质量，并将其再次加入新的过氧化氢溶液中，观察是否仍能使反应加快。通过实验现象归纳：二氧化锰能加快过氧化氢分解速率，且反应前后质量和化学性质不变，进而引出催化剂的概念。结合实验现象，师生共同梳理三种实验室制取氧气的反应原理，书写文字表达式：过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气；氯酸钾在二氧化锰催化和加热条件下生成氯化钾和氧气；高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气。同时对比前一单元学习的化合反应，引导学生发现这三种反应均为“一种物质生成多种物质”，归纳分解反应的定义。（二）探究实验装置的选择呈现两组发生装置：一组为试管口略向下倾斜的试管、铁架台、酒精灯（固体加热型），另一组为长颈漏斗（或分液漏斗）、试管、双孔塞、导管（固液不加热型）。提问：“这两组装置有什么区别？分别适用于哪些制取氧气的方法？”引导学生结合反应原理分析反应物状态和反应条件：高锰酸钾、氯酸钾与二氧化锰均为固体，反应需要加热，应选择固体加热型装置；过氧化氢溶液为液体，二氧化锰为固体，反应不需要加热，应选择固液不加热型装置。展示两种收集装置：排水法收集装置和向上排空气法收集装置。组织学生小组讨论：“根据氧气的物理性质（密度比空气大、不易溶于水且不与水反应），为什么这两种方法都能收集氧气？两种方法各有什么优缺点？”小组代表发言后，教师总结：排水法收集的氧气更纯净，但含有水蒸气；向上排空气法收集的氧气更干燥，但纯度较低，收集时需验满。同时强调排水法收集时“待导管口有连续均匀气泡冒出时再收集”的原因，避免收集到试管内的空气。（三）规范实验操作与“教-学-评”融合教师演示高锰酸钾制取氧气的完整实验流程，边操作边讲解关键注意事项：试管口略向下倾斜（防止冷凝水倒流炸裂试管）、试管口放一团棉花（防止高锰酸钾粉末进入导管）、先预热再集中加热（防止试管局部过热炸裂）、实验结束后先移导管再熄灯（防止水倒吸炸裂试管）。学生分组进行过氧化氢溶液制取氧气的实验（固液不加热型装置），教师巡视指导，重点关注学生装置组装的规范性、收集时机的判断、氧气检验与验满的操作。在学生操作过程中，通过提问进行即时评价：“你选择的收集方法是什么？为什么这样选？”“如何检验你收集到的是氧气？”“怎样判断氧气已经收集满了？”针对学生操作中的错误（如长颈漏斗末端未伸入液面以下、导管伸入试管过长等），引导其他学生进行纠正，强化对操作原理的理解。六、课堂练习1.下列关于实验室制取氧气的说法正确的是（）A.必须使用催化剂才能制取氧气B.高锰酸钾制取氧气的反应属于分解反应C.只能用排水法收集氧气D.试管口放棉花是为了防止冷凝水倒流2.实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，应选择的发生装置是______（填“固液不加热型”或“固体加热型”），收集满氧气的集气瓶应______（填“正放”或“倒放”）在桌面上，原因是______。3.某同学用排水法收集氧气，收集到的氧气不纯，可能的原因有哪些？（至少写出两点）4.写出氯酸钾在二氧化锰催化和加热条件下制取氧气的文字表达式，并判断该反应的基本反应类型。（练习讲评时，结合学生答题情况进行评价反馈，重点纠正对催化剂概念、装置选择依据的错误理解，强化知识应用能力）七、课堂总结教师引导学生梳理本节课核心内容：“今天我们探究了氧气的实验室制取方法，谁能说说我们学习了哪些制取原理？如何根据反应原理选择实验装置？氧气的检验和验满方法有什么不同？还有哪些关键的实验注意事项？”学生发言后，教师进一步提炼：“我们通过实验探究得出了制取氧气的反应原理，明确了‘反应物状态和反应条件决定发生装置，气体物理性质决定收集装置’的思维方法，还认识了催化剂和分解反应。这些知识和方法，不仅能帮助我们掌握氧气的制取，还能为后续其他气体的制备提供思路。”同时强调实验安全和规范操作的重要性。八、课后任务1.完成课堂练习的拓展延伸题：设计一套“固液不加热型”制取氧气的改进装置，要求能控制反应速率，并说明改进的原理。2.查阅资料，了解工业上制取氧气的方法（分离液态空气法），对比工业制取与实验室制取的异同点，撰写一份简短的探究报告（不少于200字）。3.家庭小实验：观察医用双氧水（注意浓度）在加入少量铁锈（或土豆块）后的现象，记录是否有气泡产生，尝试用带火星的木条检验（注意安全，在家长监督下进行），思考铁锈（或土豆块）是否起到了催化剂的作用。九、板书设计2.3制取氧气一、反应原理过氧化氢→水+氧气（二氧化锰催化）氯酸钾→氯化钾+氧气（二氧化锰催化，加热）高锰酸钾→锰酸钾+二氧化锰+氧气（加热）二、反应类型：分解反应（一变多）三、实验装置发生装置：固液不加热型（过氧化氢+二氧化锰）固体加热型（高锰酸钾、氯酸钾+二氧化锰）收集装置：排水法（纯净）、向上排空气法（干燥）四、检验与验满检验：带火星木条伸入瓶内，复燃则为氧气验满：带火星木条放瓶口，复燃则满五、催化剂：一变（反应速率）两不变（质量、化学性质）十、教学反思本节课以“教-学-评”一体化理念为核心，通过实验探究带动知识学习，契合学生的认知规律。在教学过程中，学生对实验操作的参与度较高，能通过对比实验归纳出催化剂的特点和分解反应的定义，对装置选择的依据也有了较清晰的理解。但在实际教学中发现，部分学生对催化剂“化学性质不变”的理解不够透彻，容易将“化学性质”与“物理性质”混淆；在实验操作中，仍有学生出现长颈漏斗末端未伸入液面以下、收集氧气时未等气泡连续均匀冒出就开始收集等错误。后续改进方向：一是在讲解催化剂概念时，增加对比实验，明确区分“