资源简介

/ 让教学更有效 高效备课 | 化学学科
课题名称 第3节 氧气的制备第2课时 课型 新授课
教学内容分析 教材地位与作用 本节课选自沪教版九年级上册第二章空气与水资源第 3 课时，是学生系统学习气体实验室制备的第一节课。前面学生已经学习氧气的性质，为本节实验制取奠定认知基础；本节总结的 “气体制备一般思路”，将为后续二氧化碳、氢气等气体制取学习提供通用方法，是初中化学实验体系的核心节点，兼具承上启下的关键作用，同时强化学生实验操作、证据推理的化学核心素养。 2、教学分析 教材以高锰酸钾加热制氧气为主线，依次讲解反应原理、实验仪器、发生与收集装置、操作步骤、实验注意事项；拓展介绍氯酸钾制氧气，归纳实验室制取气体的通用思路；配套趣味导入实验、课堂习题、思维导图总结，理论与实操结合，突出化学以实验为基础的学科特点，引导学生从药品选择、装置搭配、操作规范三个维度构建物质制备思维。 3.教学重点难点 重点：高锰酸钾制取氧气的反应原理、实验装置、“查装定点收移熄” 操作步骤；氧气的检验与验满方法；实验室制取气体的一般思路。 难点：实验操作先后顺序的原理（先移导管后熄灯、试管口略向下倾斜、管口放棉花等注意事项的原因）；根据反应物状态、反应条件选择发生装置，依据气体密度、溶解性选择收集装置的逻辑推理。
学情分析 九年级学生已掌握氧气能支持燃烧的化学性质，具备基础化学实验操作（酒精灯、试管、铁架台使用）能力，好奇心强，对动手实验兴趣浓厚。但学生尚未形成 “气体制备” 系统化思维，容易混淆实验操作顺序，对装置选择的底层逻辑理解薄弱；同时对实验安全细节（防倒吸、防粉末堵塞导管）缺乏预判，需要借助图示、分步拆解、问题引导降低理解难度。
学习目标 1. 化学观念（生命观念对应理科通用素养框架） 认识氧气制备的两类固体加热型反应，理解化学反应前后元素守恒，知道制取气体需选用含氧原料；建立 “物质性质决定制备、收集方式” 的转化观念。 2. 科学思维 通过对比高锰酸钾、氯酸钾制氧气两套装置异同，归纳固体加热制气体的装置规律；能根据反应条件、物质状态推理实验仪器选择，分析实验错误操作带来的后果，形成证据推理与模型认知思维。 3. 探究实践 能独立复述高锰酸钾制氧气完整操作步骤，看懂实验装置图；小组合作完成气密性检查、氧气收集、气体检验简易实操；能自主梳理实验室制取气体的完整流程模型。 4. 科学态度与责任 规范实验操作，树立化学实验安全意识；理解制备物质原料廉价、节能环保、操作简便的工业 / 实验室选材原则；养成严谨、实事求是的实验探究习惯。
学习评价 自我评价表
项目 评价内容 掌握情况
很好 一般 不好
科学知识 1 能默写高锰酸钾制氧气文字、符号表达式
2 区分排水法与向上排空气法收集氧气的优缺点
探究能力 能完整说出实验七步操作，解释每一步操作目的
科学态度 实验思考积极，主动关注装置安全细节，认真完成课堂练习
小组评价表
评价内容 得分标准 成员一 成员二 成员 三
团队精神 5 分：主动分工，积极交流讨论； 3 分：能参与沟通； 1 分：独自完成，不参与合作
实施能力 5分：能准确设计详细的实验过程和所用实验道具。 3分：能设计出大概方框架，但不够准确和详细。 1分：不能设计出任何过程和方案。
结果展示能力 5分：表述清晰完整，科学、客观、简洁。 3分：表述完整度和清晰度一般。 1分：不能有效表述实验结果和结论。
总分
设计思路 本节课遵循 “素养目标 — 新知导入 — 新知讲解 — 拓展延伸 — 课堂练习 — 课堂总结 — 作业布置” 七步教学流程。以趣味高锰酸钾生火实验创设情境激发兴趣，围绕高锰酸钾制氧气展开分层新知讲授，结合实物装置、示意图拆解原理、仪器、操作要点；再拓展氯酸钾制氧气，提炼气体制备通用模型；配套当堂习题巩固易错点，思维导图梳理知识框架，分层作业落实课后巩固。全程以学生探究、小组讨论为主，教师问题引导为辅，落实实验探究核心素养，突破操作顺序、装置选择两大难点。
教学流程
学习活动设计
任务一：创设趣味情境，引入新课
教师活动 学生活动 学习评价
演示高锰酸钾与白糖混合生火小实验，抛出问题：实验中产生助燃气体是什么？实验室如何规范、安全制取氧气？板书课题，出示本节课素养学习目标。 观察实验现象，思考教师提问，齐读课堂学习目标，明确本节课学习任务。 课堂随机提问，观察学生参与思考状态。
设计意图：趣味实验激发学生好奇心，直观感知高锰酸钾可产生氧气，快速聚焦课堂主题，让学生清晰本节课学习方向。
任务二：探究高锰酸钾制氧气反应原理
教师活动 学生活动 学习评价
展示高锰酸钾、锰酸钾、二氧化锰实物图片，讲解反应物、生成物颜色状态；板书文字表达式与符号表达式，说明实验室制氧气原料选择三大要求（含氧、反应简易、气体纯净）。 记录反应表达式，小组讨论 “为什么选用高锰酸钾作为制氧原料”，举手分享讨论结果。 抽查学生默写反应方程式，点评小组讨论发言。
设计意图：从物质直观形态切入，理解反应本质，建立气体制备原料选择的基础认知。
任务三：观察分析 高锰酸钾制氧气装置与操作规范
教师活动 学生活动 学习评价
出示整套实验装置示意图，分步讲解发生装置（试管、铁架台、酒精灯）、收集装置（排水法 / 向上排空气法）；逐一讲解试管口向下倾斜、管口放棉花、预热、先移管后熄灯等注意事项；演示气密性检查方法，拆解 “查、装、定、点、收、移、熄” 七步操作，解释每一步操作目的。 对照装置图识别仪器，小组合作梳理七步操作顺序，互相解释各安全操作的原因；对比排水法、排空气法收集氧气的优劣。 小组互查操作步骤背诵情况，课堂选择题即时检测装置正误判断能力。
设计意图：借助图示降低抽象难度，通过小组互述强化记忆，突破实验操作难点，建立 “装置 — 操作 — 原理” 关联思维。
任务四：拓展探究 氯酸钾制氧气与气体制备通用模型
教师活动 学生活动 学习评价
展示氯酸钾、二氧化锰药品，讲解氯酸钾制氧反应原理，对比两套固体加热装置异同；引导学生总结实验室制取气体完整思路：药品→反应原理→发生装置→收集装置→检验验满；讲解物质制备选材、环保、安全要求。 对比高锰酸钾、氯酸钾两套装置差异，独立归纳气体制备通用流程，小组交流工业 / 实验室制物质的选材标准。 口头提问气体制备一般思路，查看学生课堂笔记归纳情况。
设计意图：迁移新知，构建通用模型，实现举一反三，为后续气体学习铺垫方法。
课堂小结
教师活动 学生活动 学习评价
带领学生共同绘制思维导图，梳理氧气制备原理、装置、步骤、拓展知识，强调本节课重难点。 跟随教师梳理知识，补充完善个人笔记，回顾易错操作点。 随机抽查学生复述课堂核心知识点。
设计意图：系统化整合零散知识点，形成完整知识框架，强化记忆。
作业设计 基础作业：完成教材课后配套习题，默写高锰酸钾、氯酸钾制氧气两套反应表达式。 提升作业：自主绘制《氧气的制备》思维导图，标注装置、操作、注意事项。 拓展思考：查阅资料，简单梳理过氧化氢常温制氧气的装置特点（预习下节课内容）。
板书设计 2.3.2 氧气的制备 一、高锰酸钾制氧气 原理： 装置：固体加热型 发生：试管、铁架台、酒精灯（管口棉花、试管口略向下） 收集：排水法（纯度高）、向上排空气法（干燥） 步骤：查→装→定→点→收→移→熄（防倒吸） 检验：带火星木条伸入瓶内，复燃；验满：瓶口木条复燃 二、氯酸钾制氧气 三、气体制备通用思路 药品→原理→发生装置（状态 + 条件）→收集装置（密度 + 溶解性）→检验验满
教学与反思 1.本节课依托趣味实验导入，学生课堂参与度较高，但部分学生对 “先移导管后熄灯防倒吸” 的原理理解仍模糊，后续可增加错误操作模拟动画辅助理解。 2.小组讨论环节时间分配可优化，装置对比探究部分应多预留实操识图时间，强化学生读图能力。 3.分层评价落实较好，自评 + 互评能及时反馈学生知识掌握情况，但课堂练习可增加生活化制备拓展题，进一步提升科学责任素养。 4.拓展延伸的气体制备通用模型是本节课核心方法，课后作业思维导图能有效巩固模型认知，下节课可抽查导图完成情况，强化知识迁移。中小学教育资源及组卷应用平台
沪教版化学九年级上册
《第2 章空气与水资源》第3节第2课时 氧气的制备
【基础篇】
1．下列是实验室制取氧气实验的部分操作，其中不正确的是
A．检查气密性 B．装高锰酸钾
C．固定试管并加热 D．收集氧气
2．某小组同学探究在不加催化剂的情况下氯酸钾受热是否会产生氧气（已知：氯酸钾的熔点为，）向试管中加入少量氯酸钾后，将高温传感器探头插入试剂内，把氧气传感器插放在试管口（氧气传感器测量极限值约为29%），如图1所示。测定试管中氧气含量随温度变化情况如图2所示。下列说法中，错误的是
A．氯酸钾的分解温度高于其熔点
B．试管口向上倾斜的原因是防止受热熔化的氯酸钾流出试管
C．图2中a～b段氧气含量略有下降，原因是氯酸钾分解的氧气逸出试管
D．该实验证明不加催化剂，氯酸钾受热会分解产生氧气
3．下列不可能用于制取氧气原料的是
A．高锰酸钾（KMnO4） B．氯酸钾（KClO3)
C．空气 D．氯化钾（KCl）
4．某学习小组利用塑料瓶、注射器、吸管、输液管等生活用品设计并制作了如图简易供氧器。供氧器中的试剂A是过碳酸钠，遇水会分解出，试剂B是一种黑色粉末状物质。相关说法错误的是
A．是二氧化锰
B．输出的氧气可作为高能燃料
C．注射器相当于分液漏斗
D．根据乙中气泡的多少，可以判断氧气排出的快慢
5．某小组利用数字化实验探究氯酸钾分解的条件，测得氧气浓度随温度变化的曲线如图（已知的熔点约为），下列说法错误的是
A．氯酸钾分解的温度低于其熔点 B．曲线前期氧气浓度下降，可能是装置内空气受热排出
C．温度达到分解温度后，氧气浓度迅速上升 D．该实验可说明氯酸钾分解不加催化剂也产生氧气
6．实验室加热一定质量的高锰酸钾制取氧气，随着反应的进行，试管内固体的质量逐渐减少。图中的点表示的含义正确的是
A．a点表示反应前高锰酸钾和二氧化锰的质量
B．b点表示时间为时锰酸钾和二氧化锰混合物的质量
C．c点表示时间为时生成锰酸钾的质量
D．d点表示生成的锰酸钾和二氧化锰混合物的质量
7．化学兴趣小组开展“设计和制作简易供氧器”的实践活动。
活动1：认识供氧器
下图1为某款家用制氧机结构示意图。
(1)制氧机观察窗的作用是________（写一点）。
(2)加湿仓中的水除了有过滤杂质提纯氧气的作用外，还可以起到的作用是________。
活动2：自制供氧器
学习小组利用身边物品，模仿市售制氧机，自制了如图2的简易供氧器。
(3)利用可以抽拉的线绳，可实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离，这样设计的优点________（答一点）。
(4)若想利用B装置监测产生氧气的气流速度，你可以对装置进行的改进是________。
(5)验证B瓶导出的气体是氧气的方法是________。
(6)制作简易供氧器在选择反应原理时，需要考虑的因素有________（填字母）。
A．原料是否廉价易得 B．反应速率越快越好 C．制得气体是否纯净 D．是否安全、环保
8．兴趣小组利用下列装置进行实验室制取和收集气体的实验，请回答：

(1)指出仪器名称：①______；②______。
(2)若用高锰酸钾制取氧气，应选用的发生装置是______（填字母，下同）；该反应的符号表达式为______；若要收集一瓶纯净的氧气，应选择______；A装置中试管口放一团棉花的作用是______。
(3)若用排水法收集氧气，当反应结束时，应先______，后______。
(4)若用过氧化氢制取氧气，想要方便添加液体，应选用的发生装置是______（填字母）；该反应需要用到的药品有______；其中固体药品所起的作用为______。若要收集一瓶氧气，供硫粉在氧气中燃烧的实验使用，最好选择气体收集装置中的______（填装置序号）。
(5)G装置用排水法收集氧气，瓶内盛满水，气体从______管进入。
(6)检查B装置气密性的方法是______。
(7)若用排空气法收集氧气，验满的方法是______。
(8)若用排水法收集到的氧气，收集的最佳时刻是______；若气体始终收集不满，可能原因是______。（任写1点）
【能力篇】
9．某兴趣小组的同学设计并制作了一套简易供氧器，如图所示。下列说法正确的是
A．甲中固体一定是二氧化锰 B．乙中水便于增大氧气湿度
C．流量调节器可使反应停止 D．图中的反应属于化合反应
10．海水是宝贵的自然资源，从海水中可获得许多用途广泛的物质，海水的部分资源利用方法如图所示。
“熔融电解”中发生的反应为：2NaCl2Na+Cl2↑，该反应属于
A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应
11．推理是化学学习中常用的思维方法，下列推理正确的是
A．氧气的化学性质比较活泼，所以氧气可以和所有的物质发生化学反应
B．化学反应通常伴随着发光、放热等现象，所以有发光、放热现象的反应都是化学反应
C．有氧气参加的反应属于氧化反应，但氧化反应不一定都有氧气参加
D．过氧化氢制氧气用二氧化锰作催化剂，所以二氧化锰可以作任何反应的催化剂
12．分析实验中的异常现象是必备的科学品质。下列实验中对异常现象分析不合理的是
A．排水法收集到的不纯——导管伸入集气瓶内过长
B．给试管中的液体加热时，试管炸裂——加热过程中试管底接触到灯芯
C．过滤时，过滤速度缓慢——滤纸没有紧贴漏斗内壁
D．细铁丝在氧气中燃烧时，集气瓶底炸裂——没有在集气瓶底铺一薄层细沙
13．实验室用加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤如下，正确的顺序是
①点燃酒精灯给试管加热
②将药品装入试管
③用排水法收集氧气
④检查装置的气密性
⑤熄灭酒精灯，停止加热
⑥将导管从水槽中取出
⑦用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管，将试管固定在铁架台上
A．④②③⑦⑥①⑤ B．①②⑦④③⑤⑥
C．④②⑦①③⑥⑤ D．④②⑥①③⑦⑤
14．氧气是人类活动必需的物质之一，下列与实验室制取氧气有关的装置或操作错误的是
A． B． C． D．
15．苏州夏天的高温天气，人们长期呆在密不通风的空调房间，对健康提出了考验。
(1)人呆在空调房一段时间后，屋内空气不一定含有______。
A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．氢气
(2)空气中通常含有的其他气体和杂质，有些是人类活动产生的有害气体和烟尘，导致空气质量下降。汽油在空气中燃烧时能量形式进行了转化，由化学能转化为______（写出能量形式）。
(3)实验室中，可以用过氧化氢溶液和高锰酸钾、______（填名称）三种药品作为原料分别制取氧气，用过氧化氢溶液制氧气的方式相比于后两者的优点是______（写出1点即可）。
(4)以下属于氮气用途的是______。
A．用作膨化食品的保鲜气体
B．液氮用于医疗手术低温止血
C．用作霓虹灯管填充气
(5)依据对氧气的需求不同，可采用不同的方法获得氧气。
①“分离液态空气法”制氧气
a．经除尘净化处理后的空气属于______（填“混合物”或“纯净物”）。
b．该制氧气过程中只发生了______（填“物理”或“化学”）变化，
c．液氮沸点为-196℃，液氧沸点-183℃，分离液态空气过程中______（“氮气”或“氧气”）先分离出来。
②潜水艇中“氧烛”制氧，氧烛广泛用于航空、航海等领域，其产氧药块中的主要成分为氧气，主要反应原理为：2NaClO32NaCl+3O2↑，这种制氧过程发生了______（填“物理”或“化学”）变化，本质理由是______，催化剂在化学反应前后的质量和______不变。该变化的基本反应类型是______。
16．生活中有时需要用到高浓度的氧气，而获取高浓度氧气有多种方法。
I．过碳酸钠制氧。“便携式制氧机”原理如图1所示。制气时，反应仓中加适量水，再加入白色过碳酸钠颗粒和黑色二氧化锰粉末，反应仓内黑色粉末翻腾浑浊，仓壁温热，过滤仓底部导气管口有气泡冒出。
(1)图中“过滤仓”的原理与图2中_____（填字母）装置类似。“过滤仓”中的水除了可以过滤杂质提纯氧气外，作用还有_____（填字母）
A．加快氧气的生成 B．降低氧气温度 C．可以通过气泡观察氧气生成的速率
(2)充分反应后，若将反应仓内的混合物过滤，得到的滤渣的成分是_____。
II．渗透膜法制氧。利用膜材料对气体分子的选择性渗透作用，在一定压力下，让空气通过氧气分离膜，可得到富氧空气，如图3所示。
(3)空气通过分离膜时，氮分子渗透率_____（填“>”或“<”）氧分子渗透率；
(4)请在方框中画出富氧空气的微观示意图_____；
III．氧烛制氧。氧烛制氧是密闭空间紧急供氧技术（如图4）。主要含NaClO3、催化剂和少量铁粉。使用时按压启动装置，铁粉燃烧，并触发分解并放出热量维持反应持续发生，生成和。
(5)NaClO3制氧的装置类似于图6实验室中的_____（填“甲”或“乙”）装置；
(6)使用氧烛时产氧率明显低于理论值的原因可能是_____；
(7)氧烛的填充材料会影响其放氧时间和外壳最高温度，研究人员分别测试了无填充材料、填充材料A和填充材料B三种情况下氧烛放氧时间及对应外壳温度（如图5），氧烛应选择的填充材料_____（填“A”或“B”）。
17．如图为实验室常用的实验装置，请回答问题：
(1)标号②的仪器名称：②________。
(2)实验室选择装置A制取氧气的化学方程式为________。
(3)实验室选择发生装置B制取二氧化碳，可以用澄清的石灰水来检验二氧化碳的化学方程式是______，若将发生装置由B改为F，其优点是_______。
(4)装置E也可以用来制取氧气，实验前可用推拉注射器的方法检验E装置的气密性，若向上拉注射器可观察到______现象，说明装置的气密性良好，E中发生反应的化学方程式为_____。
(5)H2S是一种有毒气体，溶于水成氢硫酸；实验室常用块状硫化亚铁(FeS)和稀硫酸在常温下发生反应制备H2S，同时生成硫酸亚铁；某同学用G、H装置来收集并处理H2S。
①用G装置收集H2S，说明其密度比空气_______(填“大”、“小”或“不确定”)。
②猜想H装置中氢氧化钠溶液的作用是_________。
试卷第1页，共3页
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沪教版化学九年级上册
《第2 章空气与水资源》第3节第2课时 氧气的制备参考答案
【基础篇】
1．C
2．C
3．D
4．B
5．A
6．D
7．(1)观察是否有气泡产生和产生气体的快慢（合理即可）
(2)湿润氧气，且可通过产生气泡的速率观测生成氧气的速率
(3)控制反应的发生和停止
(4)延长导管a至液面以下
(5)将带火星的小木条放在导管b的出气口，如木条复燃，则为氧气
(6)ACD
8．(1) 试管 酒精灯
(2) A E 防止加热时固体粉末进入导管
(3) 先将导管移出水槽 再熄灭酒精灯
(4) C 过氧化氢溶液、二氧化锰 催化作用 E
(5)m
(6)将导管先伸入水中，双手捂紧试管，有气泡产生，则气密性良好
(7)将带火星的木条伸到集气瓶口，木条复燃，则满
(8) 导管口气泡连续均匀冒出时 一有气泡就开始收集或集气瓶中没有装满水（合理即可）
【能力篇】
9．B
10．B
11．C
12．A
13．C
14．D
15．(1)D
(2)热能和光能
(3) 氯酸钾 操作简便（或无需加热、更环保等）
(4)AB
(5) 混合物 物理 氮气 化学 有新物质生成 化学性质 分解反应
16．(1) B BC
(2)二氧化锰/MnO2
(3)＜
(4)（合理即可）
(5)乙
(6)铁粉燃烧消耗部分氧气
(7)B
17．(1)长颈漏斗
(2)
(3) 可控制反应的发生与停止
(4) 集气瓶的长导管口处产生气泡
(5) 大 吸收多余的硫化氢
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