第二单元 空气和氧气 课题3 制取氧气 教学设计-九年级上学期化学（人教版2024）

第二单元空气和氧气课题3制取氧气教学设计-九年级上学期化学（人教版2024）课题课时教学内容本节课主要围绕九年级上学期化学（人教版2024）第二单元“空气和氧气”中的课题3“制取氧气”展开。内容涵盖氧气制取的原理、方法、实验操作步骤及注意事项，具体包括过氧化氢溶液与二氧化锰反应制取氧气、高锰酸钾加热分解制取氧气等实验操作。通过本节课的学习，使学生掌握氧气的制取方法，了解氧气在自然界中的存在和用途。核心素养目标培养学生化学实验操作技能，提高学生的科学探究能力。通过氧气制取实验，使学生学会观察、记录、分析实验现象，培养严谨的科学态度和团队合作精神。同时，增强学生对氧气重要性的认识，激发学生对化学学科的兴趣，提升环保意识和可持续发展观念。教学难点与重点1.教学重点

-明确本节课的核心内容，以便于教师在教学过程中有针对性地进行讲解和强调。

-理解氧气制取的化学反应原理，如过氧化氢溶液与二氧化锰反应生成氧气的化学方程式。

-掌握氧气制取实验的操作步骤，包括实验装置的组装、反应物的添加、气体的收集等。

-熟悉氧气的物理性质和化学性质，如氧气的无色无味、助燃性等。

2.教学难点

-识别并指出本节课的难点内容，以便于教师采取有效的教学方法帮助学生突破难点。

-实验操作技能的掌握，例如正确使用试管、酒精灯、集气瓶等实验器材。

-实验现象的观察与记录，确保学生能够准确描述氧气产生的气泡、颜色的变化等。

-化学方程式的书写与配平，学生需要理解并应用质量守恒定律来平衡方程式。

-安全意识与实验规范，确保学生在实验过程中遵守安全操作规程，避免意外伤害。教学资源-软硬件资源：试管、酒精灯、集气瓶、带导管的橡皮塞、水槽、铁架台、二氧化锰固体、过氧化氢溶液、高锰酸钾固体、镊子、火柴

-课程平台：学校内部化学教学平台

-信息化资源：化学实验操作视频、氧气性质相关动画演示

-教学手段：多媒体教学设备（投影仪、电脑）、实验演示台、学生实验桌教学过程1.导入（约5分钟）

激发兴趣：

-提问：同学们知道氧气在我们的生活中有什么作用吗？

-情境设置：播放一段关于氧气在自然环境中作用的视频片段，如氧气对动植物的重要性。

回顾旧知：

-回顾上一节课学习的空气成分，强调氧气在空气中的比例和重要性。

2.新课呈现（约20分钟）

讲解新知：

-介绍氧气的制取原理，如过氧化氢溶液与二氧化锰反应生成氧气的化学方程式。

-讲解实验操作步骤，包括实验装置的组装、反应物的添加、气体的收集等。

举例说明：

-通过展示实验装置的图片，详细讲解每个步骤的操作要点。

-以过氧化氢溶液与二氧化锰反应制取氧气的实验为例，说明实验过程中的注意事项。

互动探究：

-组织学生分组讨论，提出可能影响氧气产量的因素，如反应物的比例、温度等。

-引导学生设计实验方案，预测实验结果，并说明理由。

3.实验操作（约30分钟）

学生活动：

-学生分组进行氧气制取实验，按照之前讲解的操作步骤进行操作。

-观察实验现象，记录氧气的产生和收集情况。

教师指导：

-教师巡回指导，解答学生在实验过程中遇到的问题。

-强调实验安全，提醒学生注意操作规范，避免意外发生。

4.数据分析与结论（约10分钟）

学生活动：

-学生根据实验记录的数据，分析氧气产量与实验条件的关系。

-小组讨论，总结实验结果，得出结论。

教师指导：

-教师引导学生对实验数据进行统计分析，提出改进实验方案的建议。

-强调实验结果的准确性和可靠性。

5.课堂小结（约5分钟）

-教师总结本节课的学习内容，回顾氧气的制取原理和实验操作步骤。

-强调氧气的性质和重要性，以及对环境保护的意义。

6.作业布置（约5分钟）

-布置相关练习题，要求学生巩固对氧气制取实验的理解。

-鼓励学生查阅资料，了解氧气在工业和生活中的应用。

7.课后反思（约5分钟）

-学生反思本节课的学习过程，总结自己的收获和不足。

-教师收集学生的反馈，为下一节课的教学改进提供依据。拓展与延伸1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料

-《氧气的工业应用》：介绍氧气在钢铁、玻璃、炼油等工业生产中的应用，以及氧气在医疗领域的应用，如呼吸治疗。

-《氧气的化学性质》：探讨氧气与其他物质的化学反应，如氧气与金属的反应、氧气与有机物的氧化反应。

-《氧气的环境保护》：分析氧气在环境保护中的作用，如大气中的氧气对温室效应的影响，以及氧气在生物圈中的循环。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究

-学生可以查阅相关书籍或网络资源，了解氧气的发现历史和科学家们的研究成果。

-设计一个简单的实验，验证氧气在不同条件下的溶解度，如温度、压力对氧气溶解度的影响。

-探究氧气在植物光合作用中的作用，以及植物如何通过光合作用产生氧气。

-分析氧气在人体呼吸过程中的重要性，以及如何通过运动增加体内氧气的供应。

-研究氧气在清洁能源开发中的应用，如燃料电池技术中的氧气反应。

-通过小组合作，设计一个关于氧气在日常生活中应用的调查报告，例如氧气在食品保鲜、医疗设备中的应用。典型例题讲解1.例题：已知过氧化氢溶液的浓度为5%，若要制取0.5摩尔氧气，需要多少毫升的过氧化氢溶液？（假设反应完全进行）

解答：根据化学方程式\(2H_2O_2\rightarrow2H_2O+O_2\)，1摩尔的过氧化氢可以生成0.5摩尔的氧气。过氧化氢的摩尔质量为34g/mol，所以0.5摩尔氧气的质量为16g。由于过氧化氢溶液的浓度为5%，即每100毫升溶液中含有5克过氧化氢，因此需要的过氧化氢溶液体积为\(\frac{16\text{g}}{5\text{g/100mL}}=320\text{mL}\)。

2.例题：高锰酸钾加热分解生成氧气，已知分解了10克高锰酸钾，计算生成的氧气的体积（标准状况下）。

解答：高锰酸钾的化学式为\(KMnO_4\)，其摩尔质量为158g/mol。分解反应为\(2KMnO_4\rightarrowK_2MnO_4+MnO_2+O_2\)。10克高锰酸钾的物质的量为\(\frac{10\text{g}}{158\text{g/mol}}\approx0.063\text{mol}\)。根据化学方程式，2摩尔高锰酸钾生成1摩尔氧气，所以0.063摩尔高锰酸钾生成\(\frac{0.063}{2}\approx0.0315\text{mol}\)氧气。在标准状况下，1摩尔气体的体积为22.4L，因此氧气的体积为\(0.0315\text{mol}\times22.4\text{L/mol}\approx0.7056\text{L}\)。

3.例题：实验室制取氧气时，若收集到500毫升氧气，计算反应中消耗了多少克过氧化氢？

解答：根据化学方程式\(2H_2O_2\rightarrow2H_2O+O_2\)，1摩尔氧气对应2摩尔过氧化氢。500毫升氧气在标准状况下的物质的量为\(\frac{500\text{mL}}{22400\text{mL/mol}}\approx0.0223\text{mol}\)。因此，过氧化氢的物质的量为\(0.0223\text{mol}\times2=0.0446\text{mol}\)。过氧化氢的摩尔质量为34g/mol，所以消耗的过氧化氢质量为\(0.0446\text{mol}\times34\text{g/mol}\approx1.519\text{g}\)。

4.例题：在实验室中，通过加热高锰酸钾制取氧气，若收集到1.12升氧气，计算反应中高锰酸钾的质量。

解答：1.12升氧气在标准状况下的物质的量为\(\frac{1.12\text{L}}{22.4\text{L/mol}}=0.05\text{mol}\)。根据化学方程式，2摩尔高锰酸钾生成1摩尔氧气，所以高锰酸钾的物质的量为\(0.05\text{mol}\times2=0.1\text{mol}\)。高锰酸钾的摩尔质量为158g/mol，因此反应中高锰酸钾的质量为\(0.1\text{mol}\times158\text{g/mol}=15.8\text{g}\)。

5.例题：在实验室中，使用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，若收集到0.2摩尔氧气，计算反应中过氧化氢的质量。

解答：根据化学方程式\(2H_2O_2\rightarrow2H_2O+O_2\)，1摩尔氧气对应2摩尔过氧化氢。0.2摩尔氧气的物质的量为\(0.2\text{mol}\times2=0.4\text{mol}\)。过氧化氢的摩尔质量为34g/mol，所以过氧化氢的质量为\(0.4\text{mol}\times34\text{g/mol}=13.6\text{g}\)。教学反思与改进教学反思：

今天上了“制取氧气”这一课，总体感觉学生们的参与度还不错，但也有一些地方让我觉得可以改进。

首先，我觉得在导入环节，我可以通过更加生动的方式引入课题，比如展示一些与氧气相关的图片或视频，让学生更直观地感受到氧气的重要性。另外，在回顾旧知时，我发现有些学生对于空气成分的记忆并不牢固，这说明我在之前的课堂上可能没有充分强调这一点，需要在今后的教学中加强。

接着，在实验操作环节，我发现个别学生在操作过程中有些慌乱，这说明我在讲解实验步骤时可能没有足够清晰地表达。此外，对于实验安全注意事项的强调，我觉得还需要进一步加强，确保每位学生都能在安全的前提下完成实验。

最后，在课堂小结和作业布置环节，我注意到有些学生对氧气的应用和环境保护的理解还不够深入，这可能是因为我在讲解这些内容时没有结合实际生活中的例子，使得知识显得有些抽象。

改进措施：

针对以上反思，我计划在未来的教学中实施以下改进措施：

1.导入环节：我会准备一些与氧气相关的教学素材，如图片、视频等，以更加直观的方式引入课题，并确保在回顾旧知时，通过提问和互动，让学生牢固掌握相关知识点。

2.实验操作环节：我会重新审视实验步骤的讲解，确保表达清晰，并提前准备好实验安全指南，让学生在实验前充分了解注意事项。

3.课堂小结和作业布置：我会结合实际生活中的例子，讲解氧气的应用和环境保护知识，让学生更好地理解这些抽象的概念。

4.课后辅导：对于实验操作不熟练的学生，我会安排课后辅导，帮助他们巩固实验技能。

5.反馈与评估：我会设计一些教学反思活动，让学生在课后反馈他们的学习体验，以便我及时调整教学策略。

我相信，通过这些改进措施，我能够更好地帮助学生掌握“制取氧气”这一课的知识，提高他们的学习兴趣和实验技能。课堂课堂评价是教学过程中不可或缺的一部分，它能够帮助教师及时了解学生的学习情况，调整教学策略，确保教学质量。以下是我对“制取氧气”这一课的课堂评价方法：

1.课堂提问：

-通过提问的方式，我能够检验学生对氧气制取原理的理解程度。例如，我会问：“同学们，谁能告诉我，过氧化氢溶液与二氧化锰反应时，发生了什么变化？”这样的问题能够激发学生的思考，并检验他们对反应原理的掌握。

-在实验操作环节，我会提问：“在实验中，我们应该如何确保氧气能够顺利收集？”通过这样的问题，我能够观察学生对实验操作步骤的掌握程度。

2.观察学生实验操作：

-在学生进行氧气制取实验时，我会仔细观察他们的操作是否规范，是否能够正确使用实验器材。例如，我会注意他们是否按照正确的顺序添加试剂，是否能够安全地加热试管等。

-通过观察，我能够发现学生在实验操作中可能存在的问题，并及时给予指导和纠正。

3.小组讨论与展示：

-在实验结束后，我会组织学生进行小组讨论，让他们分享实验过程中的观察和发现。随后，每个小组进行实验结果展示，其他小组进行提问和评价。

-通过小组讨论和展示，我能够了解学生对实验内容的理解和应用能力，以及他们的团队合作能力。

4.课堂测试：

-为了全面评估学生对“制取氧气”这一课的知识掌握情况，我会在课后进行小测验。测试内容包括氧气制取的原理、实验步骤、氧气的性质等。

-通过测试，我能够了解学生对知识点的掌握程度，以及他们在学习过程中可能存在的薄弱环节。

5.学生反馈：

-在课堂结束时，我会鼓励学生进行自我评价和同伴评价，分享他们在学习过程中的感受和收获。

-通过学生的反馈，我能够了解教学活动是否达到了预期的效果，以及他们对教学的建议和期望。板书设计1.①氧气制取原理