2.3制取氧气（第一课时）教学设计-2025-2026学年九年级化学人教版上册

2.3制取氧气（第一课时）教学设计-2025-2026学年九年级化学人教版上册一、教材分析本节内容隶属于人教版九年级化学上册第二单元“我们周围的空气”，是继空气成分探究、氧气性质之后，关于氧气的核心实践内容。从教材编排逻辑来看，它既是对氧气性质知识的应用延伸，也是学生首次系统接触气体制取的完整流程，为后续二氧化碳等其他气体的制取学习奠定方法基础，是连接理论知识与实验操作的关键纽带。教材以“实验室制取氧气”为核心，选取高锰酸钾、氯酸钾与二氧化锰混合、过氧化氢与二氧化锰混合三种常见方法，通过对比实验呈现反应原理，强调实验装置的选择依据、操作规范及气体收集检验方法。新课标要求在此内容学习中，注重培养学生的实验探究能力、证据推理意识和安全操作素养，契合九年级学生从具象思维向抽象思维过渡的认知特点，需通过具象的实验现象和可操作的实验任务，引导学生构建气体制取的核心思路。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见方法对应的化学反应原理，书写相关化学方程式；能辨识高锰酸钾制氧气实验所需的仪器名称及用途；能明确催化剂的概念，理解其在化学反应中的作用特点。（二）应用实践能根据高锰酸钾制氧气的反应原理，正确组装实验装置（发生装置与收集装置）；能规范完成加热高锰酸钾制取氧气的关键操作步骤，包括检查装置气密性、装药品、固定装置、加热、收集、验满、撤离导管等；能对实验中出现的简单异常现象（如收集的氧气不纯、导管口没有气泡冒出等）进行初步分析并尝试解决。（三）迁移创新能结合反应原理和气体性质，对比分析高锰酸钾制氧气与过氧化氢制氧气装置的差异，归纳气体发生装置和收集装置的选择依据；能基于催化剂的作用特点，设计简单实验验证某物质是否为某反应的催化剂；能将气体制取的实验思路迁移应用到其他未知气体制取的初步设计中，提升实验探究的迁移能力。三、重点难点（一）教学重点实验室制取氧气的化学反应原理；加热高锰酸钾制取氧气的实验装置组装与规范操作；氧气的收集与验满方法。（二）教学难点催化剂概念的理解；实验装置的选择依据（发生装置与收集装置的匹配逻辑）；实验操作中关键步骤的先后顺序及原理（如先检查气密性再装药品、实验结束先撤离导管再熄灭酒精灯的原因）。四、课堂导入播放两段生活实景视频：一段是医院中氧气罐为病人供氧的场景，一段是登山运动员携带氧气瓶攀登高峰的场景。随后提问：“氧气在我们的生活中有着不可或缺的作用，尤其是在缺氧环境下，我们需要人工制取氧气。那么，在实验室中，我们该如何制取氧气呢？制取过程中需要用到哪些仪器、遵循哪些原理和操作规范呢？今天我们就一同走进氧气制取的实验探究之旅。”通过生活实例引发学生的认知共鸣，激发学生对“氧气制取”的探究兴趣，自然过渡到本节课的核心内容。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，引导学生观察实验现象并记录：第一组：取少量高锰酸钾固体于试管中，加热，将带火星的木条伸入试管口，观察木条是否复燃；第二组：取少量氯酸钾固体于试管中，加热至一定温度，将带火星的木条伸入试管口，观察现象；再向试管中加入少量二氧化锰，继续加热，再次将带火星的木条伸入试管口，对比两次现象差异；第三组：取少量过氧化氢溶液于试管中，将带火星的木条伸入试管口，观察现象；再向试管中加入少量二氧化锰，再次将带火星的木条伸入试管口，对比两次现象差异。学生观察结束后，组织小组讨论：“三组实验中，哪些实验产生了氧气？加入二氧化锰的两组实验，现象有何变化？这说明二氧化锰在反应中起到了什么作用？”结合学生讨论结果，教师讲解：三组实验均能制取氧气，其中高锰酸钾受热直接分解产生氧气，氯酸钾和过氧化氢需在二氧化锰的作用下才能更快速地分解产生氧气。随后书写三组反应的化学方程式，强调化学方程式的配平及反应条件标注。针对二氧化锰的作用，引出催化剂的概念：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）。通过提问“如果没有二氧化锰，氯酸钾和过氧化氢就不能分解产生氧气了吗？”引导学生明确催化剂的核心作用是“改变速率”（加快或减慢，此处为加快），而非“决定反应是否发生”。（二）探究高锰酸钾制氧气的实验装置提出问题：“我们选择高锰酸钾制取氧气，需要用到哪些仪器？这些仪器该如何组装成完整的实验装置？”展示常见实验仪器（试管、铁架台、酒精灯、导管、集气瓶、水槽、单孔橡胶塞等），引导学生结合高锰酸钾受热分解的反应特点（固体加热反应），自主选择仪器并尝试设计实验装置。小组展示设计的装置图，教师针对典型错误进行点评（如试管口没有略向下倾斜、导管伸入试管过长等），随后讲解实验装置的组装要点：发生装置：试管口略向下倾斜，防止冷凝水倒流炸裂试管；导管伸入试管不宜过长，刚露出橡胶塞即可，便于气体顺利导出；铁架台铁夹夹在试管中上部；酒精灯用外焰加热。收集装置：结合氧气的性质（不易溶于水且不与水反应，密度比空气大），介绍两种收集方法——排水法（收集的氧气更纯净）和向上排空气法（收集更便捷）。讲解排水法收集时导管口刚伸入集气瓶口即可，向上排空气法时导管需伸入集气瓶底部，确保排尽瓶内空气。（三）探究高锰酸钾制氧气的实验操作流程组织学生结合实验装置和反应原理，讨论实验操作的先后顺序，教师梳理并演示规范操作流程，强调关键步骤的原理：1.检查装置气密性：将导管一端浸入水中，用手紧握试管外壁，若导管口有气泡冒出，松开手后导管内形成一段水柱，说明装置气密性良好。原理：利用气体热胀冷缩的性质。2.装药品：将高锰酸钾固体平铺在试管底部，用药匙或纸槽取用，避免药品沾在试管壁上。3.固定装置：将试管固定在铁架台上，铁夹夹在试管中上部，试管口略向下倾斜。4.加热：点燃酒精灯，先对试管进行预热（来回移动酒精灯），再用外焰集中加热试管底部，防止试管局部受热不均炸裂。5.收集气体：若用排水法，待导管口有连续均匀气泡冒出时再收集，避免收集到装置内的空气；若用向上排空气法，将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已收集满。6.实验结束：先将导管从水槽中取出，再熄灭酒精灯。强调：若先熄灭酒精灯，试管内温度降低，压强减小，水槽中的水会倒吸入试管，导致试管炸裂。每一步操作后，组织学生互评操作规范性，教师进行针对性指导，落实“教-学-评”一体化理念。六、课堂练习1.写出实验室用高锰酸钾、过氧化氢与二氧化锰混合制取氧气的化学方程式。2.实验室用高锰酸钾制取氧气，不需要用到的仪器是（）A.试管B.烧杯C.酒精灯D.集气瓶3.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.没有催化剂，化学反应就不能发生D.二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂4.用排水法收集氧气时，为什么要待导管口有连续均匀气泡冒出时再收集？实验结束后，为什么要先撤离导管再熄灭酒精灯？5.某同学用高锰酸钾制取氧气，收集到的氧气不纯，可能的原因有哪些？练习完成后，组织学生分组核对答案，针对易错题目进行重点讲解，评价学生对核心知识点的掌握情况，及时弥补知识漏洞。七、课堂总结引导学生自主梳理本节课核心内容，教师进行补充完善：从反应原理来看，实验室可通过高锰酸钾受热分解、氯酸钾与二氧化锰混合加热、过氧化氢与二氧化锰混合分解三种方法制取氧气，需牢记对应的化学方程式；从实验装置来看，根据反应类型（固体加热型、固液不加热型）选择发生装置，根据气体性质选择收集装置；从操作规范来看，需掌握高锰酸钾制氧气的完整操作流程及关键步骤的原理，重视实验安全；从核心概念来看，理解催化剂“改变化学反应速率、反应前后质量和化学性质不变”的特点。通过梳理，帮助学生构建“原理-装置-操作-注意事项”的完整知识体系，强化知识间的逻辑关联。八、课后任务1.完成教材课后对应习题，巩固实验室制取氧气的反应原理、实验操作及相关概念。2.绘制高锰酸钾制氧气的实验装置图，标注各仪器名称及关键操作要点，下节课进行展示交流。3.拓展探究：查阅资料，了解工业上制取氧气的方法与实验室制取氧气的方法有何不同，分析两种方法差异的原因（从成本、产量、纯度要求等角度），撰写一份简短的探究报告。4.小组合作：设计一份“验证二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂”的实验方案，明确实验步骤、需观察的现象及结论，下节课进行小组展示与评价。九、板书设计2.3制取氧气（第一课时）一、反应原理1.高锰酸钾→（加热）锰酸钾+二氧化锰+氧气2.过氧化氢→（二氧化锰）水+氧气3.氯酸钾→（二氧化锰、加热）氯化钾+氧气二、催化剂改变化学反应速率，反应前后质量和化学性质不变三、实验装置（高锰酸钾制氧气）1.发生装置：试管、铁架台、酒精灯、单孔橡胶塞、导管要点：试管口略向下、导管刚露橡胶塞2.收集装置：排水法/向上排空气法依据：氧气不易溶于水、密度比空气大四、操作流程查→装→定→点→收→验→离→熄五、注意事项1.先查气密性再装药品2.待连续均匀气泡再收集3.先撤导管再熄酒精灯十、教学反思本节课围绕“实验室制取氧气”的核心内容，以“教-学-评”一体化理念为指导，通过实验探究、小组讨论、练习反馈等多种教学活动，引导学生逐步构建相关知识体系。从课堂表现来看，学生对实验探究的兴趣较高，能积极参与观察、讨论和操作评价，对反应原理和基本操作的掌握情况较好。但教学过程中也存在一些不足：一是催化剂概念的理解对学生而言仍有难度，部分学生容易将“改变化学反应速率”误解为“加快反应速率”，将“化学性质不变”混淆为“性质不变”，后续需通过更多实例和对比实验强化概念辨析；二是实验装置选择依据的逻辑讲解不够细致，部分学生对“反应类型决定发生装置、气体性质决定收集装置”的关联理解不透彻，需在后续教学中通过对比不同反应的装