4.3 氧气的实验室制取 教案 2026-2027学年化学鲁教版（2024）九年级上册

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4.3氧气的实验室制取一、基础信息（一）核心基础信息（二）课标要求初步学习氧气的实验室制取方法，认识催化剂的作用；能根据实验目的选择实验药品与装置，规范完成基础实验操作；建立实验室制取气体的一般思路，体会化学实验的实践价值。二、教学设计依据（一）教材分析本节是初中化学气体制备的起始内容，承接氧气的性质知识，核心围绕 “实验室制取气体的通用思路” 展开，涵盖分解过氧化氢、加热高锰酸钾两种制氧方法，以及催化剂概念、装置选择逻辑、实验操作规范等内容。教材遵循 “原理 — 装置 — 操作” 的认知逻辑，引导学生建立 “反应原理决定发生装置、物质性质决定收集方法” 的化学思维，既是对氧气性质的应用延伸，也为后续二氧化碳等气体的制取奠定方法基础，是培养学生实验探究与逻辑推理能力的核心载体。（二）学情分析九年级学生已掌握氧气的物理性质与助燃性，对化学实验有较强好奇心，具备基础的实验观察能力，但对气体制取的系统思路较为陌生，对 “催化剂” 这类抽象概念理解存在困难，实验操作中易忽略先后顺序、安全细节等要点。教学中以对照实验为核心载体，结合生活实例与逻辑推导，帮助学生拆解装置选择的依据，梳理实验操作步骤，突破认知难点。三、教学目标与重难点（一）教学目标掌握实验室制取氧气的两种反应原理，理解催化剂 “一变两不变” 的核心特征。能依据反应物状态、反应条件选择气体发生装置，依据气体密度、溶解性选择收集装置。能规范表述氧气制取的实验操作步骤，明确关键操作的注意事项与安全要求。建立实验室制取气体的通用思路，树立严谨求实的实验态度与安全环保意识。（二）教学重难点教学重点催化剂的概念与核心特征气体发生装置、收集装置的选择依据氧气制取的实验操作步骤与注意事项教学难点实验室制取氧气的反应原理辨析装置选择的逻辑推理与灵活应用实验操作细节的理解与规范落实四、教学准备多媒体资源：本节同步 PPT 课件、实验规范操作演示视频实验器材：过氧化氢溶液、二氧化锰、高锰酸钾、试管、锥形瓶、长颈漏斗、分液漏斗、集气瓶、水槽、酒精灯、铁架台、导气管、单孔橡皮塞、棉花、带火星的木条、玻璃片学习资料：实验现象记录单、课堂练习题单前置任务：回顾氧气的物理性质与化学性质，预习制取氧气的相关内容五、教学过程设计（一）新课导入（5 分钟）教师结合生活场景提问：医院危重病人供氧、潜水员水下呼吸、炼钢炉提高炉温、节日烟花燃放，这些场景都离不开氧气。空气中虽含有约 21% 的氧气，但实验室研究需要纯净可控的氧气，我们该如何制备？引导学生回顾氧气的性质（不易溶于水、密度比空气略大、支持燃烧），由此引出课题，明确本节课将从反应原理、实验装置、操作细节三个维度，系统探究氧气的实验室制取方法。（二）实验室制取气体的思路分析（10 分钟）反应原理的选择依据提出问题：确定实验室制取气体的反应时，需要考虑哪些因素？组织学生讨论，共同总结核心要点：原料是否易得、实验条件是否易控、实验装置是否易装配、操作是否安全、过程是否环保、制得的气体是否纯净。发生装置的选择逻辑引导学生归纳结论：气体发生装置由反应物状态和反应条件共同决定。固液不加热型：适用于固体与液体反应、无需加热的反应，可搭配长颈漏斗（方便添加液体药品）或分液漏斗（控制液体滴加速度，进而控制反应速率）。固体加热型：适用于反应物为固体、反应需要加热的场景。结合过氧化氢、高锰酸钾两种制氧原料的状态与反应条件，让学生对应选择装置并说明理由。收集装置的选择逻辑引导学生归纳结论：气体收集装置由气体密度和溶解性共同决定。排水集气法：适用于难溶 / 不易溶于水、不与水发生反应的气体，优点是收集的气体纯度较高。向上排空气法：适用于密度比空气大、不与空气中成分反应的气体，优点是操作简便，可收集干燥的气体。向下排空气法：适用于密度比空气小、不与空气中成分反应的气体。结合氧气的性质，分析得出氧气可选用排水法、向上排空气法收集，对比两种方法的优缺点，梳理对应的集气操作要点。（三）分解过氧化氢制取氧气（12 分钟）实验探究：催化剂的作用教师演示 4 组对照实验，学生观察并记录实验现象：① 向试管中加入过氧化氢溶液，伸入带火星的木条，木条不复燃；② 向试管中加入二氧化锰粉末，伸入带火星的木条，木条不复燃；③ 将过氧化氢溶液倒入盛有二氧化锰的试管中，产生大量气泡，木条复燃；④ 待反应无明显现象后，倒出上层液体，重新加入过氧化氢溶液，再次快速产生气泡，木条复燃。师生共同分析：常温下过氧化氢分解速率很慢，二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率，且反应前后化学性质不变，由此引出催化剂的概念，总结 “一变两不变” 的核心特征 —— 改变其他物质的化学反应速率，自身的质量和化学性质在反应前后不变。实验步骤与操作规范梳理完整实验流程：① 按照自下而上、从左到右的顺序组装仪器，检查装置气密性；② 向锥形瓶中加入少量二氧化锰，向分液漏斗中加入过氧化氢溶液，将盛满水的集气瓶倒扣在水槽中；③ 打开分液漏斗活塞，缓缓滴加过氧化氢溶液，待导管口产生连续均匀的气泡时，开始收集气体；④ 集气瓶口有大气泡冒出时，在水下用玻璃片盖住瓶口，将集气瓶移出水面，正放在桌面上。注意事项强调二氧化锰用量以覆盖锥形瓶底部为宜，实验结束后可通过过滤回收重复使用；过氧化氢溶液浓度控制在 3%~6%，避免浓度过高导致反应过于剧烈；控制液体滴加速度，保证反应平稳进行，防止液体溢出；实验结束先将导管移出水面，再停止反应，防止水倒吸；过氧化氢具有腐蚀性，避免溅到皮肤或衣物上，不慎接触需立即用大量清水冲洗。（四）加热高锰酸钾制取氧气（10 分钟）反应原理与装置特点明确该反应为固体加热型发生装置，强调试管口需放置一团棉花，防止加热时高锰酸钾粉末进入导管，堵塞导管。实验操作步骤以 “查、装、定、点、收、离、熄” 七个字梳理操作顺序，逐一解释核心要点：查：组装仪器，检查装置的气密性；装：将高锰酸钾药品平铺在试管底部，塞紧带导管的胶塞；定：将试管固定在铁架台上，试管口略向下倾斜，防止冷凝水倒流炸裂试管；点：点燃酒精灯，先均匀预热试管，再对准药品部位集中加热；收：待导管口气泡连续均匀冒出时，将导管伸入集气瓶开始收集；离：收集完毕后，先将导管从水槽中移出；熄：最后熄灭酒精灯。重点强调 “先离后熄” 的操作顺序，明确其目的是防止水槽中的水倒吸入热的试管，导致试管炸裂。（五）课堂练习与小结（5 分钟）随堂巩固完成课件配套的基础习题，围绕操作顺序判断、装置选择辨析、催化剂概念理解等易错点进行讲解纠错。课堂小结师生共同梳理核心知识：实验室制取气体的通用思路为 “确定反应原理→选择发生与收集装置→明确操作规范”；两种制氧方法分别对应固液不加热、固体加热两类发生装置；催化剂的核心特征是 “一变两不变”。作业布置整理两种制氧方法的反应原理、装置类型、操作要点，形成对比笔记；完成课后对应习题，思考生活中还有哪些物质可能对过氧化氢分解起到催化作用。六、板书设计4.3 氧气的实验室制取一、制取气体的一般思路确定反应原理发生装置：反应物状态 + 反应条件收集装置：气体密度 + 溶解性二、分解过氧化氢制氧气反应原理：过氧化氢→二氧化锰水+氧气催化剂：一变（改变化学反应速率）两不变（质量、化学性质不变）装置类型：固液不加热型三、加热高锰酸钾制氧气反应原理：高锰酸钾→加热锰酸钾+二氧化锰+氧气操作步骤：查、装、定、点、收、离、熄注意事项：试管口放棉花、先移导管后熄灯七、教学评价与反思（一）教学评价过程性评价课堂表现：通过提问、小组讨论，评价学生对装置选择逻辑的理解程度与课堂参与度；实验记录：根据学生提交的实验现象记录单，评价实验观察与现象分析能力；知识应用：通过装置选择类问题，评价学生对制气通用思路的迁移应用能力。终结性评价通过随堂练习题检测学生对反应原理、操作步骤、催化剂概念的掌握情况，重点排查操作顺序、装置辨析等易错点，及时反馈巩固。（二）教学反思成功之处：以 “制气通用思路” 为主线串联全课，通过对照实验直观突破催化剂的抽象概念，操作步骤结合口诀便于记忆，符合初中生的认知规律。不足之处：以演示实验为主，学生动手操作机会有限；部分学生对陌生气体的装置选择灵活应用能力不足。改进措施：条件允许时增设学生分组实验，强化实操体验；补充不同气体的装置选择辨析题，深化制气思路的迁移应用。项目内容课题鲁教版（2024）初中化学九年级上册 4.3 氧气的实验室制取课时1 课时（45 分钟）授课年级九年级课型新授课授课教师授课时间