新版 初中化学精品课件 跨学科实践活动4 基于特定需求设计与制作制氧机
当化学走进生活！初中生亲手设计
制氧机，解锁跨学科实践新玩法
——跨学科实践活动4 基于特定需求设计
与制作制氧机
你是否想过，空间站里航天员呼吸的氧气从何而来？鱼缸里的小鱼靠什么避免缺氧浮头？家里需要氧疗的长辈，制氧机又藏着怎样的科学原理？这个学期，人教版九年级的同学们带着这些疑问，开启了一场超有意思的跨学科实践 —— 设计并制作简易供氧器，用化学知识解决真实生活中的 “供氧难题”！
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环节一：解锁需求！不同场景的 “氧气密码”
空间站供氧：在太空中，水通过通电分解成氢气和氧气（通电），
1 升水就能满足航天员 24 小时的用氧需求，还能结合二氧化碳循环利用，实现 “太空氧气自给自足”；
水产养殖供氧：为了不让鱼儿缺氧，养殖户会用到过碳酸钠（白色无毒粉末），它遇水后会分解出氧气：
家庭氧疗供氧：针对慢阻肺患者、术后康复人群，家用制氧机需要安全又便捷 —— 有的靠分子筛 “筛选” 空气中的氧气，有的用特殊膜材料分离氧气，还有的通过化学试剂快速制氧，满足不同场景下的吸氧需求。
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环节二：拆解学习 揭秘制氧机的 “小心思”
光有理论不够，同学们还拿到了市售家用制氧机，边拆解边研究：
打开制氧机，里面有 A 剂、B 剂、加湿仓和出氧口 —— 说明书显示，先加水到水位线，再加入 A 剂（过碳酸钠）和 B 剂（二氧化锰），不用加热就能制氧！
大家还对比了实验室制氧和家用制氧的区别：实验室用高锰酸钾制氧需要加热，而家用制氧机是 “固液常温型”，操作更简单；实验室可能用排水法或排空气法收集氧气，家用制氧机直接通过加湿仓净化氧气，还能让氧气更湿润，避免刺激呼吸道。“原来家用制氧机把复杂的化学原理，藏进了这么小巧的结构里！” 拆解完，同学们忍不住感叹。
掌握了原理，最激动的 “自制环节” 来啦！同学们结合实验室制氧装置和市售制氧机的优点，画出设计草图：用反应瓶装制氧试剂，通过导管连接到装水的 “加湿仓”，最后留一个氧气出口 —— 简单又实用的制氧机雏形就有了！制作时，大家还贴心地考虑细节：反应瓶的导管要远离液面，防止液体倒吸；加湿仓的水位不能太高，避免氧气带出水雾；甚至还写了专属使用说明书，标注 “轻拿轻放”“远离明火”“制氧剂严禁食用” 等注意事项，满满的严谨感！
制好的制氧机还要 “闯关检测”！有小组发现，自己的制氧机没装洗气装置，氧气可能混有杂质，于是立刻加装了一个小洗气瓶；还有小组遇到软管漏水的问题，用玻璃胶密封后，漏水问题顺利解决。检测中，大家还发现 C 组的制氧机结构最灵活 —— 能通过调节试剂用量控制氧气流量，和市售制氧机的 “流量调节” 功能很像，成为了本次实践的 “明星作品”！
从探究需求到亲手制作，再到检测改进，这场跨学科实践让同学们明白：化学不只是课本上的方程式，更是能解决生活问题的 “实用技能”。当自己设计的制氧机冒出一串串氧气泡时，那种成就感，大概就是学习化学最棒的收获吧！
教学设计
