【同步课件】2.3 制取氧气(第1课时)课件+教学设计

课题3 制取氧气（第1课时高锰酸钾制取氧气）教学设计

一、教材分析

本节课为人教版九年级化学上册第二单元课题 3 第一课时，是初中首次系统学习气体完整制取流程的核心实验课，承接氧气性质内容，为后续二氧化碳制取搭建通用实验模型。本课分为工业制氧、实验室高锰酸钾制氧两大板块：工业分离液态空气帮助学生区分物理变化；实验室制氧完整覆盖反应原理、发生 / 收集装置选择、“查装定点收离熄” 七步操作、气密性检查、氧气检验与验、实验误差与装置纠错，是中考必考综合实验考点。课程依托固体加热型装置，建立 “反应原理→装置选择→操作流程→气体检验→实验反思” 标准化气体探究思路，融合变化判断、装置选择逻辑、实验安全、误差分析，全方位落实宏观辨识、证据推理、实验操作、绿色安全四大化学核心素养。

二、学情分析

本节课授课对象为九年级入门学生，已掌握氧气检验、物质两类变化、基础仪器操作，但存在明显认知短板：一是无法根据反应物状态、反应条件自主选择发生装置；二是七步实验操作顺序极易记混，不理解 “先离后熄”、试管口棉花、管口向下倾斜等操作背后原理；三是分不清排水法与排空气法优缺点，不会分析收集气体不纯的各类诱因；四是难以识别装置多处综合错误。学生对制氧实验动手欲望强烈，依托生活便携式氧气瓶引入工业制法，再通过演示 + 分步拆解实验操作、装置找茬分层突破难点，构建通用气体制取思维模型。

三、教学目标

1. 通过工业制氧、高锰酸钾制氧学习，区分物理变化与化学变化，建立 “含氧物质通过化学反应制取氧气” 的宏观化学观念，掌握气体制取完整逻辑框架。
2. 根据反应物状态、反应条件、气体性质自主选择发生、收集装置，分析装置错误、收集不纯、试管炸裂等实验问题，提升对比归纳、逻辑推理的科学思维。
3. 熟练掌握高锰酸钾制氧全套操作步骤、气密性检查、氧气检验与验满，规范实验操作顺序，提升完整气体制取的科学探究实践能力。
4. 牢记固体加热实验安全规范，树立严谨有序、规范操作、绿色环保、安全实验的科学态度与责任。

四、教学重难点

（一）教学重点

1. 工业分离液态空气的原理与变化类型；
2. 高锰酸钾制氧反应文字、符号表达式；
3. 固体加热型发生装置、排水 / 向上排空气收集装置选择依据；
4. “查、装、定、点、收、离、熄” 七步操作及每步操作目的；
5. 氧气检验、排水法与排空气法验满方法。

（二）教学难点

1. 装置选择两大判断依据（反应物状态、反应条件；气体密度、溶解性）；
2. 试管口略向下倾斜、塞棉花、先移导管后熄灯三大操作原理；
3. 收集氧气不纯的多因素误差分析、全套装置错误识别；
4. 建立所有气体制取通用探究模型。

五、教学过程

（一）情境导入：便携氧气瓶激趣，区分制氧两大途径（5 分钟）

教师活动

展示家用便携式氧气瓶图片，提问：生活、实验室分别如何获取氧气？出示本节课学习目标，板书课题《制取氧气第1课时高锰酸钾制取氧气》。讲解工业大规模制氧两种方法：分离液态空气法、膜分离技术，梳理原理（利用各组分沸点不同），引导判断属于物理变化，提问：为什么工业制氧不选用高锰酸钾？

学生活动

结合生活吸氧场景思考制氧途径，记录工业制氧原理，判断无新物质生成属于物理变化，对比工业与实验室制氧需求差异。

设计意图

生活实物快速引入课题，区分工业大规模、实验室少量制氧两种思路，铺垫物理变化知识点。

过渡语

工业制氧是物理分离，实验室需要纯净少量氧气，选用含氧药品通过化学反应制取，我们先来筛选适合实验室制氧的原料。

（二）环节一：实验室制氧原料筛选与高锰酸钾反应原理（8 分钟）

教师活动

展示氧化汞、水、高锰酸钾、过氧化氢四种含氧物质，逐条分析不适用原因：氧化汞产生有毒汞单质、水电解耗能操作复杂；重点介绍高锰酸钾：暗紫色固体，加热分解，书写文字与符号表达式，标注生成物锰酸钾、二氧化锰、氧气。提炼实验室制氧原料选择四大原则：含氧元素、操作简便、节能、环保无毒。

学生活动

对比四种原料优缺点，识记高锰酸钾颜色、分解反应方程式，理解制氧原料筛选标准。

设计意图

通过对比推理建立原料选择思维，明确高锰酸钾制氧反应本质，落实元素守恒化学观念。

过渡语

确定高锰酸钾为反应物后，我们根据反应条件、物质状态搭配配套实验装置，分为发生装置、收集装置两部分学习。

（三）环节二：发生装置与收集装置选择（12 分钟）

1. 发生装置

教师活动

出示固体加热、固液常温两类装置图，讲解选择依据：高锰酸钾是固体，反应条件需要加热，因此选用固体加热型装置。逐条讲解装置细节：试管口略向下倾斜（防止冷凝水倒流炸裂试管）、试管口放置一团蓬松棉花（阻挡粉末进入导管堵塞管路）、导管仅露出橡胶塞一小段（利于气体导出）。

学生活动

记录发生装置选择依据，逐条记忆试管倾斜、棉花、导管短伸三个操作原理，区分两类发生装置适用场景。

2. 收集装置

教师活动

讲解收集装置两大判断标准：气体溶解性、气体与空气密度对比。氧气不易溶于水、不与水反应→排水法；氧气密度略大于空气→向上排空气法。分别对比两种收集方法优缺点：排水法气体纯净但湿润，排空气法气体干燥但易混空气。展示装置示意图，明确导管放置要求：排水法导管刚伸入瓶口；排空气法导管伸至集气瓶底部，便于排尽瓶内空气。

学生活动

整理两种收集方法适用范围、优缺点，理解导管不同放置的目的，能根据气体性质自主选择收集装置。

设计意图

建立装置选择标准化判断逻辑，拆解装置细节原理，突破本节课核心难点。

过渡语

装置组装有固定顺序，完整实验分为七个操作步骤，每一步都有安全与实验效果要求，我们分步拆解高锰酸钾制氧完整流程。

（四）环节三：高锰酸钾制氧七步完整操作（18 分钟）

教师活动

以口诀 “查、装、定、点、收、离、熄” 分步演示、讲解每一步操作规范与目的：

1. 查：连接装置从下到上、从左到右组装，手握法检查气密性，导管冒气泡证明气密性良好；
2. 装：用纸槽送入高锰酸钾平铺试管底部，管口塞棉花；
3. 定：铁夹夹在试管中上部，试管口略向下倾斜，集气瓶装满水倒扣水槽无气泡；
4. 点：酒精灯外焰，先来回移动酒精灯整体预热，再集中加热药品；
5. 收：待导管气泡连续均匀冒出再收集，瓶口大气泡冒出代表集满；
6. 离：收集完毕，先将导管移出水面；
7. 熄：再熄灭酒精灯，重点强调 “先离后熄”，防止冷水倒吸炸裂热试管。

演示完整实验，同步讲解氧气检验（带火星木条伸入瓶内复燃）、两种方法验满操作。

学生活动

跟读七字口诀，逐条记录每一步操作与安全原理，分组口述完整实验流程，上台演示检验、验满操作。

设计意图

口诀简化记忆，分步拆解操作原理，落实实验安全核心要求，完整掌握全套实操流程。

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