资源简介

教学设计
课程基本信息
学科 化学 年级 九年级 学期 秋季
课题 氧气的制取（第一课时）
教科书 书 名：义务教育教科书 化学 出版社：科学出版社 出版日期：2025年7月
教学目标
1.了解实验室用加热高锰酸钾制取氧气的反应原理、实验装置和操作步骤。 2.练习连接仪器的基本操作，初步掌握用高锰酸钾制取氧气的实验操作。 3.通过实验探究，培养学生的观察能力、分析能力和动手能力，激发学生学习化学的兴趣。
教学内容
教学重点： 1.实验室用加热高锰酸钾制取氧气的反应原理和实验装置。 2.实验室制取氧气的操作步骤和注意事项。
教学难点： 1.对实验装置的理解和选择。 2.实验操作的规范性和准确性。
教学过程
一、课程导入 提出问题： “同学们，在我们的日常生活和生产中，经常会需要用到纯净的氧气。比如说医院里给病人吸氧，工业上进行金属的焊接和切割等，都离不开纯净的氧气。那大家想一想，我们如何才能制得纯净的氧气呢？另外，在实验室里，又是如何制取氧气的呢？这就是我们今天这节课要探讨的问题。现在请大家开动脑筋，思考一下实验室制取气体应该有哪些流程呢？给大家两分钟的时间，小组内可以互相交流讨论。” 时间到后提问学生。 学生分组讨论，代表发言：“我们觉得首先要知道用什么物质来制取气体，然后要选择合适的装置，最后进行实验操作。” 通过生活实例引入课题，激发学生的学习兴趣和探究欲望，引导学生思考实验室制取气体的流程。 二、确定实验原理 展示高锰酸钾，介绍其为紫黑色固体。讲解加热高锰酸钾时会发生分解反应，生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，给出反应的文字表达式： 高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气 化学方程式： 2KMnO K2MnO + MnO + O ↑ 让学生在笔记本上书写化学方程式，并理解反应过程。 学生观察高锰酸钾的颜色和状态，书写化学方程式，理解反应原理。 通过直观展示和讲解，让学生了解用高锰酸钾制取氧气的反应原理。 三、设计实验装置 – 确定发生装置 展示几种不同装置，提出问题：“加热高锰酸钾固体制取氧气应该选用图中的哪种安装方式呢？为什么？给大家三分钟的时间，小组讨论一下。” 时间到后提问小组代表。 讲解发生装置选择的依据和试管口略向下倾斜的原因。 学生分组讨论，代表发言：“我们小组认为应该选择甲装置。因为高锰酸钾是固体，反应需要加热，所以要选择固固加热型装置，而甲装置符合这个要求。” 回答试管口略向下倾斜的原因：“为了防止加热时产生的冷凝水倒流回试管底部，导致试管炸裂。” 培养学生的分析能力和小组合作精神，让学生理解发生装置选择的依据和重要的实验操作细节。 四、设计实验装置 - 确定收集装置 提问：“确定了发生装置之后，接下来我们要确定收集装置。大家想一想，收集装置应该根据什么来选择呢？” 进一步提问：“我们知道氧气不易溶于水，且不与水反应；氧气的密度比空气略大，且不与空气反应。那么在这些收集装置中，能用于收集氧气的是哪些呢？为什么？” 总结排水法和向上排空气法的优缺点，并指导学生准备实验用品和仪器，组装装置。 学生回答：“应该根据气体的性质来选择。” 回答能用于收集氧气的装置及原因：“排水法的装置可以收集氧气，因为氧气不易溶于水且不与水反应；向上排空气法的装置也可以收集氧气，因为氧气密度比空气略大。” 学生按照要求准备实验用品和仪器，组装装置。 让学生理解收集装置选择的依据，掌握排水法和向上排空气法的特点，培养学生的动手能力。 五、进行实验操作 - 观看视频总结步骤和注意事项 教师：“大家都组装好装置了吗？接下来我们通过观看一段视频，来总结一下实验操作步骤和注意事项。在观看视频的过程中，请大家认真观察，做好记录。” 播放视频后提问学生。 总结学生回答，强调注意事项的重要性。 学生观看视频，记录实验操作步骤和注意事项。 回答实验操作步骤：“检查气密性、装试剂、固定装置、加热试管、收集气体、撤离导管、停止加热、验证氧气的化学性质、整理归纳。” 回答注意事项：“检查气密性的时候要把导管一端放入水中，用手握住试管，看是否有气泡冒出；装试剂的时候要在试管口放一团棉花；加热的时候要先预热，再集中加热。” 通过观看视频，让学生直观地了解实验操作步骤和注意事项，培养学生的观察能力和总结归纳能力。 六、迁移提升 - 实验室制备气体的一般思路 引导：“通过这个实验，我们可以总结出实验室制备气体的一般思路。气体制备流程包括确定发生装置和收集装置。发生装置根据反应物的状态和反应条件来确定，比如我们刚才用的高锰酸钾是固体，反应需要加热，所以选择固固加热型装置。收集装置有排水法和排空气法，排空气法又分为向上排空气法和向下排空气法。排水法适用于不易溶于水且不与水反应的气体，向上排空气法适用于密度比空气大且不与空气反应的气体，向下排空气法适用于密度比空气小且不与空气反应的气体。大家要理解并记住这些内容，以后在遇到其他气体的制备时，就可以按照这个思路来进行设计。” 学生倾听，理解并记录实验室制备气体的一般思路。 帮助学生总结归纳实验室制备气体的一般思路，培养学生的知识迁移能力。 七、反思评价 提问：“采用排水法或向上排空气法收集氧气，如何判断气体是否集满？” 提问：“如果采用向上排空气法收集，实验步骤有何不同？” 总结学生回答，强调检查装置气密性的重要性。 学生回答：“排水法收集时，当集气瓶口有大气泡冒出时证明已满；向上排空气法收集时，在集气瓶的瓶口放一根带火星的木条，木条复燃，则说明氧气已集满。” 回答：“排水法和向上排空气法前面的步骤都一样，就是在收集完气体后，排水法是先撤离导管，再停止加热；向上排空气法是先验满，确定满后停止加热，撤离导管，盖上玻片。” 通过提问，检查学生对知识的掌握情况，加深学生对实验操作和收集方法的理解。 八、分析与讨论 提问：“装试剂后，为什么要在试管口放一团棉花？” 提问：“若收集到的氧气不纯，你认为可能的原因有哪些？” 提问：“若在实验过程中出现试管炸裂，你认为可能的原因有哪些？” 总结学生回答，强调规范操作的重要性。 学生回答：“是为了防止加热时，高锰酸钾粉末进入导管，使导管堵塞。” 回答：“可能是排水法收集时，未等气泡均匀连续冒出就开始收集；也可能是排水法收集时，集气瓶内没有装满水；还可能是用向上排空气法收集时，导管没有伸到集气瓶底部。” 回答：“可能是试管口朝上倾斜，冷凝水倒流回试管底部，导致试管炸裂；也可能是试管底部接触到灯芯，灯芯的温度导致试管局部过热，造成炸裂；还可能是加热时试管外壁有水，或者没给试管均匀预热，导致试管受热不均，进而炸裂。” 通过分析讨论实验中可能出现的问题，培养学生的分析问题和解决问题的能力，强化学生的规范操作意识。 九、课堂小结 总结：“同学们，今天这节课我们学习了实验室制取氧气的流程。首先我们确定了实验原理，用加热分解高锰酸钾的方法制取氧气；然后设计了实验装置，包括发生装置和收集装置，发生装置选择了固固加热型装置，收集装置可以选择排水法或向上排空气法；最后进行了实验操作，并总结了实验操作步骤和注意事项，还对实验中可能出现的问题进行了分析和讨论。希望大家通过这节课的学习，掌握实验室制取氧气的方法和相关知识，在今后的实验中能够熟练运用。今天的课就上到这里，下课！” 学生倾听，回顾本节课的主要内容。帮助学生梳理本节课的知识，强化学习效果。

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