【同步课件】2.3 制取氧气(第2课时)课件+教学设计

课题3 制取氧气（第2课时过氧化氢制取氧气）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 第二课时，承接上一课时高锰酸钾固体加热制氧，对比学习固液常温型气体制取装置，是初中核心探究课。本课以鱼塘增氧双氧水为生活载体，通过三步对照实验探究二氧化锰的催化作用，提炼催化剂 “一变两不变” 核心特征；系统介绍长颈漏斗、分液漏斗、注射器四种固液发生装置优缺点，归纳过氧化氢制氧完整操作；对比高锰酸钾分解反应，建立分解反应概念，区分化合、分解两类基本反应。本节课完善气体制取两套装置模型，完整落实控制变量探究方法、图像数据分析、装置优化设计，为后续二氧化碳制取奠定通用实验思路，是中考实验探究高频考点，融合元素守恒、反应分类、定量图像、装置创新多重知识，全方位落实化学四大核心素养。

二、学情分析

本节课授课对象为九年级学生，已经掌握高锰酸钾制氧流程、装置选择依据、氧气检验方法，但存在多处认知盲区：一是容易误解催化剂 “加快反应、增加生成物质量、只能用二氧化锰” 三大误区；二是分不清长颈漏斗液封原理、分液漏斗控速优势；三是不会通过对照实验推理催化剂特征，不会分析催化效果压强图像；四是混淆化合、分解反应判断标准。学生对鱼塘增氧、大象牙膏趣味实验兴趣浓厚，依托控制变量三步实验、装置对比、图像习题分层突破难点，建立 “控制变量探究、装置按需选择” 科学思维。

三、教学目标

1. 通过鱼塘双氧水增氧情境与三组对照实验，掌握过氧化氢制氧反应原理，理解催化剂 “一变两不变” 核心特征，建立 “反应条件、物质种类决定反应装置” 的化学观念。
2. 对比四种固液发生装置优缺点，分析催化效果压强图像，区分分解、化合反应，提升控制变量推理、图像数据分析、分类归纳的科学思维。
3. 独立完成过氧化氢制氧全套操作，熟练掌握长颈漏斗气密性检查、气体收集、氧气检验流程，提升对照实验、气体制取的科学探究与实践能力。
4. 了解闵恩泽院士催化领域贡献，认识催化剂化工价值，树立严谨对照实验、绿色低成本制取气体、学以致用的科学态度与社会责任。

四、教学重难点

（一）教学重点

1. 过氧化氢分解文字、符号表达式；
2. 催化剂定义、“一变两不变” 特点与常见催化剂；
3. 四种固液常温发生装置结构、作用、使用注意事项；
4. 分解反应定义，区分化合、分解反应；
5. 过氧化氢制氧完整实验步骤与气密性检验。

（二）教学难点

1. 三步对照实验推理催化剂质量、化学性质不变；
2. 长颈漏斗液封原理、分液漏斗控制反应速率的原理；
3. 催化剂常见认知误区辨析（不改变产物质量、多种物质可作催化剂）；
4. 催化效果压强曲线图像分析。

五、教学过程

（一）情境导入：鱼塘缺氧增氧，引入双氧水制氧（5 分钟）

教师活动

展示鱼塘增氧 “氧来乐” 产品图片，介绍主要成分为过氧化氢，泼洒后分解产生氧气拯救鱼类。提问：双氧水常温分解很慢，水产药剂如何快速产氧？引出二氧化锰催化作用，板书课题《制取氧气（第 2 课时过氧化氢制取氧气）》，出示本节课学习目标。

学生活动

结合生活水产场景思考双氧水产氧条件，齐读学习目标，明确本节课探究主线。

设计意图

生活化情境降低知识门槛，激发探究兴趣，自然引出催化剂核心探究问题。

过渡语

鱼塘增氧依靠双氧水分解产氧，常温下双氧水分解速率极慢，二氧化锰究竟起到什么作用？我们通过三组对照实验分步探究。

（二）环节一：对照实验探究二氧化锰的催化作用（16 分钟）

1. 三步对比演示实验

教师活动

分步演示三组实验，同步引导学生记录现象、分析推理：

实验 1：取 5mL5% 过氧化氢溶液，伸入带火星木条，木条不复燃。分析：常温分解缓慢，氧气产量极少。

实验 2：向上述溶液加入少量二氧化锰，大量气泡产生，木条复燃。分析：二氧化锰加快分解速率，快速生成氧气。

实验 3：反应停止后，再次补充过氧化氢溶液，又产生大量气泡，木条复燃。补充实验：过滤、洗涤、烘干二氧化锰称量，质量不变。

学生活动

分组记录三组实验现象，小组讨论推理：反应前后二氧化锰质量、化学性质均未改变，仅改变反应速率。

2. 催化剂概念与特征

教师活动

总结催化剂定义，提炼核心口诀一变两不变：一变（改变化学反应速率，可加快可减慢）；两不变（反应前后质量、化学性质不变）。拓展：二氧化锰、氯化铁、土豆、猪肝均可催化双氧水分解，展示多催化剂对比试管图；介绍趣味大象牙膏实验原理。

学生活动

识记催化剂特征，纠正认知误区：不加 MnO₂双氧水仍分解、催化剂不增加氧气质量、一种反应可选用多种催化剂。

3. 图像数据分析

教师活动

出示土豆、猪肝催化压强曲线图，提问曲线峰值、反应时间差异，引导得出结论：催化剂只改变反应速率，最终生成氧气总质量相等；该反应为放热反应。

学生活动

结合图像对比催化效率，理解图像横坐标、纵坐标含义，完成图像类习题作答。

4. 化学史料拓展

教师活动

介绍中国催化剂之父闵恩泽院士，讲述其在石油催化领域贡献，渗透家国情怀。

学生活动

倾听化学家事迹，感受催化剂化工实用价值。

设计意图

控制变量对照实验培养证据推理思维，结合图像、史料、趣味实验全方位突破催化剂难点，纠正高频易错认知。

过渡语

明确反应原理与催化剂后，根据反应物状态（液体 + 固体）、反应条件（常温无需加热），选用固液常温型发生装置，下面对比四类装置优缺点。

（三）环节二：固液常温型发生装置对比与使用规范（14 分钟）

教师活动

依次展示试管简易装置、长颈漏斗装置、分液漏斗装置、注射器装置四幅示意图，逐一讲解结构、优势、操作要点：

1. 试管简易装置：结构简单，适合少量药品；
2. 长颈漏斗装置：便于持续添加液体，下端管口必须伸入液面下液封，防止气体逸出；演示加水法气密性检验；
3. 分液漏斗装置：可控制液体滴加速率，从而控制反应快慢，无需液封；
4. 注射器装置：精准控制液体用量，调控反应速率。

对比上节课固体加热装置，总结两套发生装置选择判断依据。

学生活动

记录四类装置优缺点，复述长颈漏斗液封原理，独立判断不同实验场景选用装置。

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