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3.2 氧气的制取 - 第一课时（教学设计）
课题 课时安排
核心 素养目标 宏观辨识与微观探析：结合实验现象认知氧气制取的物质变化，区分反应前后物质差异。 科学思维：归纳气体制取装置选择、操作顺序的规律，形成标准化实验思维。 科学探究与创新意识：全程参与任务式实验探究，自主完成装置组装、操作与现象分析。 科学态度与责任：严守实验安全规范，养成严谨求实、规范操作的实验习惯，树立绿色实验理念。
重点 和难点 教学重点：高锰酸钾制取氧气的实验装置构成、规范操作步骤，氧气的检验与收集方法，掌握气体制备的基础流程。 教学难点：理解各项实验操作细节的原理，明晰发生装置、收集装置的选择依据，精准规避实验常见错误操作，能够自主分析简单的实验异常现象，构建气体制取的逻辑思维体系。
教学过程
教学环节 教学活动 设计意图
导入新课 生活中氧气无处不在，支撑呼吸、燃烧等生命与化学活动，但空气中氧气混杂其他气体，无法直接获取纯净氧气用于实验。此前我们认识了氧气的性质，那实验室中如何制取纯净的氧气？工业制氧与实验室制氧有何区别？今天我们带着探究疑问，通过任务式实验探究，学习实验室制取氧气的核心方法，解锁气体制备的化学奥秘。 结合生活场景创设问题情境，衔接旧知引出新知，激发学生探究好奇心。通过设问引发学生思考，自然导入本节课气体制取的核心内容，铺垫课堂探究主线。
讲授新课 （一）温故知新，铺垫探究基础 在正式开展氧气制取探究实验前，首先带领学生回顾上一节课所学的氧气相关知识，夯实探究基础，为本节课实验操作与原理理解做好铺垫。首先引导学生分组回顾氧气的物理性质与化学性质，邀请小组代表发言总结。氧气是无色、无味的气体，不易溶于水，密度略大于空气，这两个核心物理性质是本节课收集氧气的关键依据。同时，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，这一化学性质是后续氧气检验、验满的核心原理。 随后，教师进行梳理总结，明确物质的性质决定物质的制备与收集方法，这是化学实验探究的核心逻辑。学生通过回顾旧知，能够建立起性质与实验操作的关联，避免后续机械记忆实验步骤。同时，对比生活中的氧气获取方式，自然引出实验室制取气体的特点：纯度高、操作简便、适合课堂实验，区别于工业大规模制氧的方法，让学生初步区分不同场景下的制氧思路。 （二）任务一：认知实验室制取氧气的药品与原理 本课时核心探究药品为高锰酸钾，首先开展小组观察任务，让学生自主观察实验台上的高锰酸钾固体，从颜色、状态、气味三个维度进行记录，培养学生的实验观察能力。学生通过直观观察可发现，高锰酸钾为暗紫色固体粉末，无特殊气味，性质稳定，适合用于加热制取氧气，是实验室常用的制氧药品。 教师结合教材内容，讲解高锰酸钾制取氧气的反应特点，明确该反应是在加热条件下发生分解反应，生成可供收集的氧气，同时生成其他固体物质。教学过程中规避化学表达式书写，重点让学生理解反应条件、反应物状态、生成物特点。同时拓展说明，实验室制取氧气的常用药品不止高锰酸钾，后续课时会学习其他药品，本节课聚焦高锰酸钾制氧，深耕单一实验模型，筑牢基础。 设置小组讨论任务，引导学生思考：为什么选择高锰酸钾作为实验室制氧药品？学生结合观察与常识分析，总结出高锰酸钾常温稳定、反应条件易实现、反应速率适中、产物纯净易分离等优点。教师对学生的讨论结果进行点评补充，让学生明白实验药品的选择需要兼顾安全性、简便性、产物纯度等多重因素，培养学生的科学选材思维。 （三）任务二：识别实验仪器，组装制取装置 装置组装是本节课的核心实操环节，也是气体制取实验的基础。首先开展仪器识别任务，学生自主对照教材插图与实验台仪器，逐一识别本次实验所需全部仪器，包括试管、酒精灯、铁架台、导管、橡胶塞、集气瓶、水槽、棉花等。学生需准确说出每一种仪器的名称与实验用途，教师逐一抽查纠错，确保全体学生精准认知仪器功能。 在仪器识别完成后，开展分组装置组装探究任务，教师先结合教材图示，讲解装置的整体构成，明确实验装置分为发生装置和收集装置两部分，这是所有气体制取实验的通用结构。发生装置用于发生化学反应、产生氧气，由试管、铁架台、酒精灯、橡胶塞、导管组成；收集装置用于收集生成的纯净氧气，由集气瓶、水槽、导管组成。 随后学生以四人小组为单位，自主尝试组装实验装置，教师巡回指导，重点引导学生思考组装细节的原理，而非机械拼接仪器。针对试管固定角度，引导学生结合固体加热实验常识，理解试管口略向下倾斜的原因，避免实验过程中出现安全问题。针对橡胶塞与导管的组装，强调导管伸入试管内的长度不宜过长，保证气体顺利导出。针对试管口棉花的放置，让学生观察棉花的位置与作用，明白其防护意义。 组装完成后，开展小组互评纠错活动，各小组相互检查装置组装是否规范，找出错误组装方式并改正。常见错误包括试管口未倾斜、未放置棉花、导管伸入过长、铁夹固定位置不当等。教师汇总全班易错点，统一讲解规范组装标准，让学生深刻理解每一个组装细节的科学性，建立“规范操作、安全实验”的意识。 最后教师总结装置选择依据：根据反应物为固体、反应需要加热的特点，选择固体加热型发生装置；根据氧气不易溶于水的物理性质，选择排水法收集装置，让学生初步掌握气体装置选择的通用逻辑，为后续其他气体制取学习迁移方法。 （四）任务三：探究实验规范操作流程，开展模拟实验 在装置组装达标后，进入实验操作流程探究环节。本节课采用任务拆分、分步探究的方式，将完整实验流程拆解为多个微任务，让学生逐一掌握操作要点，理解操作逻辑。首先是实验前期准备任务，学生学习实验装置的气密性检查方法，这是气体制取实验的首要步骤。教师演示气密性检查操作，学生分组模仿操作，观察手握试管后导管口的现象，理解气密性良好的判断标准，明白检查气密性是为了防止装置漏气，导致收集不到气体。 完成气密性检查后，开展药品装填任务。学生学习粉末状固体药品的取用方法，掌握用药匙将高锰酸钾粉末送入试管底部的规范操作，避免药品粘附在试管壁上，导致反应不充分。同时再次强调试管口放置棉花的操作要求，明确该步骤的必要性，杜绝实验中固体粉末进入导管，造成导管堵塞、气体不纯等问题。 随后进行仪器固定与预热操作探究。学生将装好药品的试管固定在铁架台上，保持试管口略向下倾斜，铁夹夹持试管中上部。接着重点学习酒精灯的使用规范，区分直接加热与预热的区别，理解先均匀预热、再集中加热的原因，避免试管受热不均发生炸裂，强化实验安全操作规范。 在加热反应与气体收集环节，学生观察加热过程中试管内的变化、导管口气泡的产生情况，记录实验现象。引导学生思考：为何不能导管口刚出现气泡就立即收集气体？通过小组探究得出结论，装置内残留有空气，初期排出的气泡为空气，立即收集会导致氧气纯度不足，需待气泡连续、均匀冒出后再开始收集。学生掌握排水法收集气体的操作，将集气瓶装满水倒置在水槽中，待气体持续冒出后收集氧气。 实验结束环节是本节课的重难点操作，设置专项探究任务，让学生自主思考实验结束后的操作顺序。学生通过讨论、教师点拨，明确实验收尾的规范流程，理解操作顺序颠倒会引发的实验问题，树立严谨的实验操作逻辑。同时学习实验后仪器整理、药品归位、废液废渣处理的规范，培养良好的实验习惯与绿色化学理念。 全程采用任务驱动模式，每一个操作步骤均以学生自主探究、小组合作、教师点拨为主，摒弃传统的教师单向灌输，让学生在动手、思考、纠错中掌握实验流程，理解操作原理，真正实现做中学、探中悟。 （五）任务四：探究氧气的检验与验满方法 收集完气体后，开展氧气检验与验满的探究任务。首先回顾氧气的核心化学性质——助燃性，以此为原理开展检验实验。学生分组操作，将带火星的木条伸入集气瓶内，观察木条的变化现象，总结氧气的检验方法：若带火星的木条复燃，证明瓶内气体为氧气。 针对排水法收集氧气的验满，引导学生结合收集装置特点自主判断。学生通过观察发现，当集气瓶口有大气泡向外冒出时，说明瓶内水已完全排出，氧气已收集满，总结出排水法验满的直观判断方法。教师对比讲解排空气法验满的思路，形成知识储备，为后续学习铺垫。 设置对比探究任务，让学生尝试将燃着的木条、带火星的木条分别伸入空气和氧气中，对比燃烧现象的差异，进一步巩固氧气助燃性的性质，区分检验氧气与验证燃烧现象的不同操作，避免知识点混淆。小组记录实验现象，总结检验、验满的核心要点，形成标准化的操作结论。 （六）任务五：梳理实验异常现象，总结实验注意事项 为深化学生对实验原理的理解，提升学生的实验问题分析能力，设置异常现象探究任务。教师列举课堂实验中常见的异常问题，如收集的氧气不纯、收集不到气体、试管炸裂、导管堵塞等，让学生以小组为单位，结合本节课所学操作知识，分析问题产生的原因，并提出对应的解决与预防方案。 针对氧气不纯的问题，学生分析得出原因包括初始气泡未排尽、集气瓶未装满水、装置漏气等；针对收集不到氧气的问题，原因主要为装置气密性不佳、药品用量不足；针对试管炸裂问题，原因包括试管口未向下倾斜、未预热、试管外壁有水、热试管直接接触冷水等。各小组逐一汇报分析结果，教师补充完善，帮助学生建立实验问题预判与解决思维。 随后师生共同汇总本节课全部实验注意事项，从装置组装、药品取用、加热操作、气体收集、实验收尾、安全防护六个维度进行系统梳理，形成完整的实验操作规范体系。学生将注意事项整理记录，内化实验操作准则，规避后续实验操作失误。 （七）课堂小结，构建知识体系 课堂尾声，采用学生自主梳理、小组互补、教师总结的方式，整合本节课全部知识点。学生以任务清单的形式，回顾本节课五大探究任务：认识制氧药品、组装实验装置、掌握操作流程、学会检验验满、规避实验误差。自主梳理实验室加热高锰酸钾制取氧气的完整思路，总结气体制取实验的通用学习方法：药品选择—装置组装—操作流程—气体检验—误差分析。 教师结合学生的梳理内容，串联知识脉络，强调本节课的核心重难点，明确固体加热型气体制取实验的通用模型，帮助学生构建系统化的气体制备知识框架，实现知识的内化与迁移，为后续二氧化碳等气体的制取学习奠定方法基础。 本节课全程采用任务式活动教学，贴合新教材探究式教学理念，打破传统灌输式课堂。以学生为主体，将知识点拆解为阶梯式探究任务，从基础认知、仪器识别、装置组装到实操探究、问题分析，层层递进，符合九年级学生的认知规律。通过小组合作、动手实操、错题纠错、异常分析等多元活动，落实四维核心素养，既让学生掌握氧气制取的实验技能，又培养学生的科学探究思维与规范实验习惯。同时注重知识迁移，提炼气体制取通用模型，助力学生构建系统的化学实验知识体系，实现学以致用。
板书设计 3.2 氧气的制取（第一课时） 一、实验药品 高锰酸钾（暗紫色固体） 二、实验装置 1. 发生装置：固体加热型（试管、酒精灯、铁架台） 2. 收集装置：排水法（氧气不易溶于水） 3. 关键细节：试管口略向下倾斜、试管口放棉花、导管短入试管 三、实验操作流程 查（气密性）→装（药品）→定（固定装置）→点（加热）→收（收集气体）→离（移导管）→熄（灭酒精灯） 四、氧气检验与验满 1. 检验：带火星木条伸入瓶内，木条复燃 2. 验满：排水法瓶口冒大气泡 五、核心注意事项 均匀预热、气泡连续均匀再收集、实验先移导管后熄灯
作业布置 完成分层作业
教学反思

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