《生活化学实验课堂｜发现身边的氧气制备知识》

1.课程总览与认知铺垫演讲人2026-06-17

课程总览与认知铺垫01生活中的氧气制备资源库02实验安全与生活中的规范操作04氧气制备技术的生活延伸应用05三个生活化氧气制备实验实操03课程总结与核心思想提炼06目录

《生活化学实验课堂｜发现身边的氧气制备知识》大家好，我是一名在社区中学负责课外实验拓展的化学教师，过去五年里我带着上千名中小学生完成了近百场生活化化学实验，始终坚信“化学不是实验室里的试管与烧瓶，而是藏在身边的生活细节”。今天这节课，我们就围绕“身边的氧气制备”展开，从基础认知到实操演练，再到生活应用，把课本上的化学知识变成能亲手完成的生活实验。01ONE课程总览与认知铺垫

1本节课的核心目标本节课我们将完成三个递进式任务：第一，建立氧气的基础属性认知，理解主动制备氧气的现实意义；第二，梳理生活中随处可见的制氧原料与简易装置改造方案；第三，亲手完成三个安全可控的生活化制氧实验，掌握操作细节与安全准则，最终理解“身边的化学”到底藏在哪里。

2氧气的日常属性与制备意义1.2.1无处不在的氧气：我们呼吸的每一口空气里都有21%的氧气氧气是维持地球生命的核心气体之一，我们的呼吸、植物的光合作用、日常的燃烧都离不开它。但空气里的氧气浓度固定，当我们需要高浓度氧气时，就需要主动制备——比如急救时的氧疗、野外露营的应急助燃、家庭小型焊接的助燃剂等。

2氧气的日常属性与制备意义2.2为什么需要主动制备氧气？举个简单的例子：普通蜡烛在空气中燃烧的火焰温度约600℃，但在纯氧环境下可以提升到1400℃以上，足以熔化金属；再比如溺水急救时，高浓度氧气可以快速恢复患者的血氧饱和度，这些场景都需要我们主动获取纯净的氧气。

2氧气的日常属性与制备意义2.3课本知识与生活场景的衔接课本里我们学过三种实验室制氧方法：过氧化氢分解法、高锰酸钾加热分解法、氯酸钾加热分解法，但这些方法大多需要专业实验室器材。本节课我们要做的，就是把这些方法转化为生活中可以实现的简易版本，用药店、超市就能买到的原料完成实验。02ONE生活中的氧气制备资源库

1易得的氧化剂原料氧化剂是制氧反应的核心原料，生活中常见的氧化剂有三类：

1易得的氧化剂原料1.1医用双氧水：最安全的生活氧化剂药店售卖的3%医用双氧水，也就是过氧化氢溶液，是最适合家庭实验的氧化剂。它的分解产物只有水和氧气，没有有毒副产物，而且价格低廉，100ml装仅需2-3元。

1易得的氧化剂原料1.2高锰酸钾消毒片：家庭常备的强氧化剂俗称“PP粉”的高锰酸钾消毒片，也是常见的氧化剂，加热后会分解产生氧气，虽然分解过程会产生少量锰酸钾和二氧化锰，但只要操作规范，不会产生有毒物质。需要注意的是，高锰酸钾有强氧化性，不能和易燃物放在一起。

1易得的氧化剂原料1.3过碳酸钠：家用彩漂剂中的制氧核心超市售卖的衣物彩漂剂，主要成分就是过碳酸钠，它溶于水后会分解为碳酸钠和过氧化氢，后续过氧化氢再分解为氧气，是户外应急制氧的常用原料，而且没有粉末飞扬的问题，操作更安全。

2生活化的催化剂与辅助器材催化剂可以加速制氧反应的速率，生活中常见的催化剂有两类：

2生活化的催化剂与辅助器材2.1生物催化剂：猪肝、土豆中的过氧化氢酶新鲜的猪肝、土豆、甚至酵母里都含有过氧化氢酶，这种生物催化剂可以快速加速双氧水的分解，而且取材方便，不需要额外购买。我在之前的社区实验中发现，小朋友们更喜欢用土豆做实验，因为操作起来更“接地气”。

2生活化的催化剂与辅助器材2.2无机催化剂：旧电池中的二氧化锰与红砖粉末如果找不到生物催化剂，旧锌锰干电池里的二氧化锰、碾碎的红砖粉末都可以作为无机催化剂，它们的催化效果虽然不如生物催化剂，但足够完成家庭实验。

2生活化的催化剂与辅助器材2.3生活化实验装置改造：不用实验室器材的替代方案我们不需要专业的试管、铁架台，只需要用喝完的矿泉水瓶、塑料吸管、橡皮泥、不锈钢勺子、打火机等日常物品，就可以搭建简易的制氧装置：比如用矿泉水瓶当反应容器，用塑料吸管当导管，用橡皮泥密封缝隙，用不锈钢勺子当加热容器。

3资源库的使用原则所有原料都要选择正规渠道购买，比如双氧水要选医用级，高锰酸钾要选消毒级，避免使用工业级原料带来的安全隐患；同时要注意原料的保质期，过期的高锰酸钾和双氧水的制氧效果会大打折扣。03ONE三个生活化氧气制备实验实操

1常温快速制备：双氧水+生物催化剂实验这是最适合中小学生操作的实验，全程不需要加热，安全系数最高。

1常温快速制备：双氧水+生物催化剂实验1.1实验器材与原料准备500ml透明矿泉水瓶（清洗干净）、干净塑料吸管、橡皮泥/热熔胶、新鲜猪肝/土豆块、3%医用双氧水20ml、装满清水的塑料盆、口服液玻璃瓶（用于收集氧气）、火柴、带火星的细木条。

1常温快速制备：双氧水+生物催化剂实验1.2分步操作流程1第一步：制作导管。将塑料吸管的一端插进矿泉水瓶的盖子里，用橡皮泥揉成团堵住吸管与盖子的缝隙，确保不漏气——如果没有橡皮泥，用热熔胶密封也可以，只要保证气体不会从缝隙里跑掉。2第二步：放入催化剂。将猪肝切成指甲盖大小的小块，放进矿泉水瓶里，不要放太多，否则反应会过于剧烈，导致瓶内压力过大喷溅液体。3第三步：加入反应物。沿着瓶壁缓慢倒入双氧水，不要直接倒在猪肝上，否则会瞬间产生大量气泡，冲开瓶盖。4第四步：密封收集气体。迅速盖紧带导管的盖子，将吸管的另一端放进装满清水的塑料盆里，观察水面下的气泡：如果有连续均匀的气泡冒出，说明反应已经开始。

1常温快速制备：双氧水+生物催化剂实验1.2分步操作流程第五步：收集氧气。将装满清水的口服液玻璃瓶倒扣在水槽的导管口，让气泡进入瓶内，直到瓶内的水被完全排完，就收集好了一瓶纯氧气。第六步：检验氧气。将带火星的细木条伸进收集好的氧气瓶里，观察木条是否复燃——如果木条重新燃烧，就证明我们成功制备了氧气。

1常温快速制备：双氧水+生物催化剂实验1.3实验现象与原理解析实验过程中会看到大量气泡从导管口冒出，带火星的木条会迅速复燃。这是因为双氧水在过氧化氢酶的催化下，分解为水和氧气，氧气浓度足够高，所以可以让带火星的木条复燃。

1常温快速制备：双氧水+生物催化剂实验1.4我的教学实践见闻去年我在社区开展亲子实验活动时，有一对双胞胎姐妹用土豆代替猪肝完成了实验，她们发现放更多的土豆块，气泡产生的速度更快，这其实就是催化剂的用量影响了反应速率——催化剂越多，反应越快。当时姐妹俩还把这个发现写成了一篇小科普日记，获得了社区科普征文的一等奖。

2加热改良法：高锰酸钾的家庭版制备这个实验需要轻微加热，适合有一定动手能力的学生，操作时需要注意安全。

2加热改良法：高锰酸钾的家庭版制备2.1实验器材与原料准备10片高锰酸钾消毒片（碾碎成粉末）、不锈钢勺子、打火机/煤气灶、带火星的细木条、干净的玻璃板（用于放置加热后的勺子）。

2加热改良法：高锰酸钾的家庭版制备2.2分步操作流程与安全提示1第一步：碾碎高锰酸钾。将高锰酸钾消毒片放在干净的纸上，用勺子背碾碎成细粉末，注意不要用力过猛，避免摩擦起火。2第二步：加热反应物。将碾碎的高锰酸钾粉末放进不锈钢勺子里，将勺子放在打火机或煤气灶的小火苗上加热，注意不要用手直接接触勺子，避免烫伤。3第三步：检验氧气。将带火星的细木条放在勺子上方1-2cm的位置，观察木条的变化。

2加热改良法：高锰酸钾的家庭版制备2.3实验现象与产物分析加热一段时间后，勺子里的紫色高锰酸钾粉末会逐渐变成黑色，带火星的木条会迅速复燃。这是因为高锰酸钾在加热条件下分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气，黑色的固体就是锰酸钾和二氧化锰的混合物。

2加热改良法：高锰酸钾的家庭版制备2.4实验的优化方向之前我尝试过用易拉罐代替不锈钢勺子，但易拉罐的导热性太强，容易导致局部过热，所以更推荐使用不锈钢勺子；另外，加热时要在通风良好的地方进行，避免吸入少量的高锰酸钾粉末。

3空气转化法：过碳酸钠的生活化制氧这个实验适合户外应急场景，原料容易携带，操作简单。

3空气转化法：过碳酸钠的生活化制氧3.1实验器材与原料准备过碳酸钠（家用彩漂剂）20g、500ml矿泉水瓶、塑料吸管、橡皮泥、温水300ml。

3空气转化法：过碳酸钠的生活化制氧3.2分步操作流程1第一步：将过碳酸钠倒进装满温水的矿泉水瓶里，搅拌至完全溶解。3第三步：收集气体，等待气泡连续均匀冒出后，用口服液玻璃瓶收集氧气，检验方法和之前的实验一致。2第二步：安装导管，将吸管插进瓶盖里，用橡皮泥密封缝隙，将导管另一端放进装满清水的塑料盆里。

3空气转化法：过碳酸钠的生活化制氧3.3实验优势与适用场景过碳酸钠制氧的反应速率适中，不会过于剧烈，而且原料没有粉末飞扬的问题，适合户外露营时作为应急制氧剂——比如在野外溺水急救时，可以快速制备少量氧气供患者使用。04ONE实验安全与生活中的规范操作

1原料的安全使用准则1.1医用双氧水的使用禁忌不要误食双氧水，高浓度的双氧水会灼伤皮肤和黏膜，医用3%的双氧水虽然安全，但也要避免接触眼睛；如果不小心接触到眼睛，要立即用大量清水冲洗，并就医检查。

1原料的安全使用准则1.2高锰酸钾的存放与操作注意事项高锰酸钾有强氧化性，不能和酒精、汽油等易燃物放在一起，碾碎时不要用金属研磨器，避免摩擦起火；加热后的高锰酸钾产物不要直接倒进下水道，要用大量清水稀释后再倒掉。

1原料的安全使用准则1.3过碳酸钠的安全使用要点过碳酸钠不要和酸性物质混合，比如醋、柠檬汁，否则会产生大量二氧化碳和氧气，导致瓶内压力过大；如果不小心接触到皮肤，用清水冲洗即可，不会造成伤害。

2操作过程中的安全红线2.1加热实验的通风与防火要求所有加热实验都要在通风良好的地方进行，不要在密闭的房间里操作，避免吸入分解产物；加热时要远离易燃物，比如窗帘、纸张等，避免发生火灾。

2操作过程中的安全红线2.2气体收集与检验的安全细节检验氧气时，不要将带火星的木条直接伸进反应容器里，应该用收集好的气体进行检验，避免反应容器内的压力过大导致喷溅；收集气体时，不要将导管伸进水中太深，否则会导致水倒吸进反应容器。

2操作过程中的安全红线2.3儿童实验的监护要点如果是中小学生做实验，必须有成人全程监护，尤其是加热实验和使用高锰酸钾的实验，避免学生因为操作不当受伤；实验结束后，要将所有原料和器材收好，避免儿童误食。

3废弃物的合规处理实验后的废液，比如双氧水反应后的水，可以直接倒进下水道；高锰酸钾反应后的固体，要用大量清水稀释后再倒掉；用过的猪肝、土豆块可以直接扔进厨余垃圾桶，不需要特殊处理。05ONE氧气制备技术的生活延伸应用

1家庭健康与急救场景现在市面上的家用制氧机，就是利用分子筛吸附氮气的原理，将空气中的氧气富集起来，本质上就是空气分离法的生活化应用；家庭备一小瓶医用双氧水和几片猪肝，也可以在小伤口消毒后，快速制备氧气用于急救。

2户外露营与应急场景户外露营时，我们可以携带过碳酸钠制氧剂，用于应急助燃、急救氧疗，甚至可以用来制作简易的水下呼吸器——将导管连接在氧气瓶上，另一端放进水里，就可以在水下短暂呼吸。

3科普教育与亲子互动场景生活化制氧实验是非常好的亲子互动项目，家长可以带着孩子用土豆和双氧水完成实验，让孩子在动手过程中理解化学知识，同时培养孩子的观察力和动手能力。我之前带过的一个班级，有学生把这个实验带到了学校的科技节上，获得了一等奖。06ONE课程总结与核心思想提炼

课程总结与核心思想提炼今天这节课，我们从“身边的氧气制备”这个主题出发，完成了从认知到实操的完整学习流程：首先我们建立了氧气的基础属性认知，理解了主动制备氧气的现实意义；接着我们梳理了生活中随处可见的制氧原料与简易装置改造方案，打破了“化学只能在实验室