2.3制取氧气（第二课时）教学设计-2025-2026学年九年级化学人教版上册

2.3制取氧气（第二课时）教学设计-2025-2026学年九年级化学人教版上册一、教材分析本课时隶属于人教版九年级化学上册第二单元“我们周围的空气”第三课题，是气体制备系列知识的核心内容之一。此前学生已学习氧气的性质，初步感知了化学变化的特征，为本课时探究氧气制取原理、选择实验装置奠定了基础。本课时聚焦实验室制取氧气的三种常用方法，重点解读催化剂概念与分解反应特征，不仅是对氧气相关知识的延伸，更构建了“反应物状态-反应条件-装置选择”的气体制备思维模型，为后续二氧化碳等气体的制取学习提供范式，在整个初中化学物质制备知识体系中起到承上启下的关键作用。从新课标要求来看，本课时内容对应“物质的制备与性质探究”核心素养目标，强调通过实验探究理解化学反应原理，掌握实验基本操作，培养科学探究与创新意识，契合学生从具象实验感知到抽象概念建构的认知发展规律。二、教学目标（一）学习理解能准确表述实验室制取氧气的三种原理对应的化学反应文字表达式，辨识高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢溶液制取氧气的反应物状态与反应条件；理解催化剂“一变两不变”的核心特征，能清晰区分催化剂与反应物、生成物的差异；知晓分解反应的定义，能从反应物与生成物的种类数量角度辨识分解反应。（二）应用实践能根据三种制取氧气方法的反应特点，合理选择对应的发生装置与收集装置，说明选择依据；能结合催化剂概念，分析具体化学反应中某物质是否为催化剂；能运用分解反应概念，对常见化学反应进行类型判断；能规范完成实验室制取氧气的基础实验操作，准确观察并描述实验现象。（三）迁移创新能基于气体制备思维模型，迁移应用于其他未知气体制取装置的初步设计；能针对催化剂的催化效果，提出简单的探究问题并设计初步的探究方案；能结合实验室制取氧气的原理与操作，分析工业制氧与实验室制氧的差异，解释相关实际问题。三、重点难点（一）教学重点实验室制取氧气的三种原理及对应的化学反应文字表达式；催化剂的概念与核心特征；分解反应的定义与判断方法；实验室制取氧气的发生装置与收集装置选择依据。（二）教学难点催化剂“一变两不变”特征的理解与实际应用；基于反应特点合理选择气体发生装置与收集装置的思维过程；分解反应与化合反应的辨析；“教-学-评”一体化理念下，实验探究活动的设计与评价实施。四、课堂导入【生活情境设问】同学们在医院见过氧气瓶吗？医疗急救中为什么需要及时补充氧气？除了医疗领域，氧气还在哪些场景中有着重要应用？（引导学生结合生活经验回答，如焊接金属、航天航空等）【衔接旧知提问】我们已经知道氧气具有助燃性、能供给呼吸等性质，那这些应用中所需的氧气是如何获取的呢？上一节课我们初步了解了氧气的性质，今天我们就深入探究实验室中如何制取氧气，看看不同的制取方法各有什么特点。（板书课题：制取氧气）【设计意图】通过生活情境唤醒学生已有认知，结合旧知提出探究问题，激发学生的学习兴趣与探究欲望，自然衔接本课时核心内容。五、探究新知（一）回顾旧知铺垫提问：化学变化的本质是什么？判断一个反应是否为化学变化的依据是什么？此前我们学习过哪些生成氧气的反应？（引导学生回忆水电解生成氢气和氧气的反应，为后续对比分解反应奠定基础）（二）探究实验室制取氧气的原理1.过氧化氢溶液制取氧气【实验演示】取两支试管，分别加入等量的5%过氧化氢溶液，观察现象；向其中一支试管中加入少量二氧化锰粉末，观察两支试管中现象的差异，用带火星的木条伸入两支试管口，观察木条是否复燃。【学生活动】观察实验现象，记录实验结论：未加二氧化锰的试管中无明显气泡产生，带火星木条不复燃；加入二氧化锰的试管中产生大量气泡，带火星木条复燃。【教师引导】提问：加入二氧化锰后，过氧化氢溶液产生了氧气，二氧化锰在反应中起到了什么作用？如果反应后过滤出二氧化锰，称量其质量，会发现什么？（引导学生猜测二氧化锰的作用）【补充实验】展示反应后过滤、干燥得到的二氧化锰，再次称量质量，与反应前对比，发现质量不变；将该二氧化锰再次加入新的过氧化氢溶液中，仍能产生大量气泡。【概念建构】结合实验现象，总结催化剂概念：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（又叫触媒）。强调“一变”是改变反应速率（可加快也可减慢），“两不变”是质量和化学性质不变。写出过氧化氢溶液在二氧化锰催化下制取氧气的文字表达式：过氧化氢$\xrightarrow{二氧化锰}$水+氧气。2.高锰酸钾制取氧气【实物展示】展示高锰酸钾晶体，介绍其物理性质（暗紫色固体，易溶于水）。【实验演示】将少量高锰酸钾放入试管中，加热试管，用带火星的木条伸入试管口，观察现象。【学生活动】观察到高锰酸钾受热后逐渐变为黑色粉末，试管口有气泡产生，带火星木条复燃，说明有氧气生成。【教师讲解】高锰酸钾受热分解生成氧气、锰酸钾和二氧化锰，写出文字表达式：高锰酸钾$\xrightarrow{加热}$锰酸钾+二氧化锰+氧气。强调反应条件为加热，注意实验中试管口放一团棉花的作用（防止高锰酸钾粉末进入导管堵塞导管）。3.氯酸钾制取氧气【教师讲解】氯酸钾是白色固体，常温下稳定，加热到较高温度时能分解生成氧气和氯化钾，但反应速率较慢；如果加入二氧化锰作催化剂，在较低温度下就能快速分解生成氧气。【书写表达式】引导学生写出氯酸钾在二氧化锰催化和加热条件下的文字表达式：氯酸钾$\xrightarrow[加热]{二氧化锰}$氯化钾+氧气。【评价环节】让学生分组对比三种制取氧气的原理，找出它们的异同点，小组代表发言，教师进行点评总结，强化学生对反应原理的理解。（三）探究气体发生装置与收集装置的选择【问题引导】不同的制取氧气方法，所使用的实验装置是否相同？为什么？（引导学生从反应物状态和反应条件角度分析）【分类讨论】1.发生装置选择：过氧化氢溶液是液体，二氧化锰是固体，反应不需要加热，选择“固液不加热型”发生装置；高锰酸钾和氯酸钾都是固体，反应需要加热，选择“固体加热型”发生装置。2.收集装置选择：回忆氧气的物理性质，氧气不易溶于水且不与水反应，可选择排水法收集；氧气的密度比空气大，可选择向上排空气法收集。【实验演示】分别展示两种发生装置和两种收集装置，讲解装置的组装要点和注意事项，如固体加热型装置中试管口要略向下倾斜（防止冷凝水倒流炸裂试管），向上排空气法收集时导管要伸入集气瓶底部（确保排尽瓶内空气）。【学生活动】根据三种制取氧气的方法，自主选择对应的发生装置和收集装置，说明选择理由，教师进行巡视指导和评价。（四）建构分解反应概念【回顾对比】引导学生回顾之前学习的化合反应（如碳、硫、铁与氧气的反应），分析其反应物和生成物的种类特点（两种或两种以上物质反应生成一种物质）。【分析新反应】观察本节课学习的三种制取氧气的反应，发现它们都是由一种物质反应生成两种或两种以上其他物质。【概念总结】总结分解反应定义：由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应，叫做分解反应。强调分解反应的特征是“一变多”，与化合反应的“多变一”形成对比。【评价练习】给出几个常见化学反应，让学生判断是否为分解反应，及时反馈学习效果，强化概念理解。六、课堂练习1.下列关于催化剂的说法正确的是（）A.催化剂只能加快化学反应速率B.催化剂在反应前后质量和性质都不变C.二氧化锰是所有化学反应的催化剂D.催化剂能改变其他物质的化学反应速率，自身质量和化学性质不变2.写出下列制取氧气反应的文字表达式，并判断反应类型（化合反应/分解反应）（1）过氧化氢溶液在二氧化锰催化下反应（2）高锰酸钾受热反应3.实验室制取氧气时，选择发生装置的依据是什么？若要收集较纯净的氧气，应选择哪种收集方法？为什么？4.下列反应中，属于分解反应的是（）A.氢气+氧气$\xrightarrow{点燃}$水B.铁+氧气$\xrightarrow{点燃}$四氧化三铁C.水$\xrightarrow{通电}$氢气+氧气D.碳+氧气$\xrightarrow{点燃}$二氧化碳【练习评价】采用学生自主完成、小组互评、教师点评的方式，针对练习中出现的共性问题进行重点讲解，强化知识点的理解与应用，落实“教-学-评”一体化要求。七、课堂总结【学生梳理】引导学生自主梳理本节课的核心内容：实验室制取氧气的三种原理及文字表达式、催化剂的概念与特征、分解反应的定义与判断、气体发生装置与收集装置的选择依据。【教师补充】教师结合学生梳理情况，构建知识框架，强调重点难点：三种制取方法的差异、催化剂“一变两不变”的核心、分解反应与化合反应的辨析、气体制备的思维逻辑。【情感升华】总结实验室制取氧气的探究过程，鼓励学生在后续学习中运用科学探究方法，主动探索物质的性质与制备规律，培养科学探究精神。八、课后任务1.完成教材对应课后习题，巩固实验室制取氧气的原理、催化剂、分解反应等知识点。2.设计一份“实验室制取氧气”的实验方案，包括实验原理、实验装置选择、实验步骤、注意事项等内容，下节课进行小组交流。3.查阅资料，了解工业上制取氧气的方法（分离液态空气法），对比工业制氧与实验室制氧的原理差异，撰写一份简短的对比报告（不超过300字）。4.家庭小实验：观察家中的医用双氧水（注意浓度较低），尝试加入少量铁锈（或土豆块），观察是否有气泡产生，思考铁锈（或土豆块）在反应中可能起到的作用，记录实验现象并下节课分享。九、板书设计制取氧气一、实验室制取氧气的原理1.过氧化氢$\xrightarrow{二氧化锰}$水+氧气2.高锰酸钾$\xrightarrow{加热}$锰酸钾+二氧化锰+氧气3.氯酸钾$\xrightarrow[加热]{二氧化锰}$氯化钾+氧气二、催化剂定义：改变反应速率，自身质量和化学性质反应前后不变特征：一变两不变三、气体装置选择发生装置：固液不加热型（过氧化氢）、固体加热型（高锰酸钾、氯酸钾）收集装置：排水法（较纯净）、向上排空气法（密度比空气大）四、分解反应定义：一种物质生成两种或两种以上其他物质特征：一变多十、教学反思本节课围绕实验室制取氧气的核心知识点，践行“教-学-评”一体化理念，通过实验探究、小组讨论、练习反馈等多种教学活动，引导学生从感知实验现象到建构抽象概念，符合学生的认知发展规律。在教学过程中，实验探究环节能有效激发学生的学习兴趣，帮助学生理解催化剂的概念和气体装置选择的依据；小组互评和教师点评相结合的评价方式，能及时反馈学生的学习效果，强化知识点的落实。但仍存在一些不足