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第3单元 维持生命的物质——氧气、水
大单元整体教学设计（科粤版）
单元教学主题 本单元内容主要指向两个大概念的建构:物质的多样性和物质的变化与转化。在第二单元学习的基础上，本单元引导学生掌握大概念“物质的多样性”“物质的变化与转化”统摄下氧气、水、燃烧条件与灭火原理等核心知识的同时，帮助学生逐步形成“物质具有独特的物理性质和化学性质，同时具有广泛的应用价值，物质的性质决定用途”“物质变化的过程中伴随着能量变化，在一定条件下通过化学反应可以实现物质的转化”等化学观念，充分认识到氧气、水是宝贵的维持生命活动的重要物质，以及认识合理利用、调控化学反应的重要性。本单元主要涉及的单元大概念：1.氧气是维持生命和燃烧的重要物质，其化学性质活泼，通过实验探究认识物质性质与用途的关联，建立“性质决定用途”的化学思维。2.实验室制取气体需综合反应原理、装置选择和操作规范，通过对比实验理解催化剂作用，构建“反应条件→实验设计→科学探究”的认知模型。 3.燃烧是有条件的化学反应，通过控制变量法探究燃烧三要素，建立“现象观察→条件分析→原理应用”的逻辑链，认识化学在安全领域的应用。 4.水资源具有稀缺性和循环性，通过分析水污染与防治措施，理解“人类活动→水质变化→可持续发展”的关联，强化环保责任意识。 5.利用物质性质差异实现混合物分离，通过设计净水器整合物理和化学方法，建立“问题解决→跨学科整合→技术创新”的实践思维。本单元涉及的主要核心概念:1.氧气的性质与用途2.氧气的实验室制取3.燃烧条件与灭火原理4.水资源与水污染防治5.水的净化与混合物分离6.自制净水器 学科 化学 年级 九年级
单元 第三单元《维持生命的物质——氧气、水》 授课人 Xxx
单元内容 本单元教学内容：主题1“氧气的性质和用途”：本节课是初中化学比较完整认识和研究物质的第一课，是初中化学的核心知识，应予以重视。空气在小学科学及初中物理、生物学课程中都接触过，但不是从化学的角度来认识。本节课通过氧气这一学生熟悉的物质，从化学的角度感知和了解物质的性质和用途的关系，体会物质性质的利用对人类生活和科技进步的贡献。本节课通过问题“潜水、登山时为什么通常要带上氧气瓶 氧气有哪些性质 ”引发学生对氧气性质和用途,以及性质与用途之间关系的思考。之后通过“氧气有哪些物理性质”“氧气有哪些化学性质”“氧气有何应用”等内容寻求解答，在活动中提炼“归纳’这一科学方法，了解氧气性质及应用，建立对物质性质与应用的关系的初步认识。最后通过习题对学习情况进行评价。主题2“氧气的制取”：实验室制取氧气的方法是最基本的气体制取方法，为后面学习实验室制取二氧化碳和氢气、高中学习实验室制取二氧化氮和一氧化氮奠定了基础，是实验室制取气体的一般思路与方法形成的重要个例。作为学生必做实验，装置气密性检查、装置的组装和拆除、试剂取用、加热、变形实验都需要在做中学、用中学，学生熟悉并掌握基本的化学实验技能，才能为后续的化学学习和探究活动打下基础。本节课通过“问题探讨”中“实验室是如何制取氧气的 ”“我国航天员在空间站需要的氧气也是这样制取的吗 ”提出本节课聚焦解决的问题，接着通过“实验室制氧气”中“学生实验探究”“观察活动”等环节引导学生在实践中学习常见的实验室制取氧气的方法，提炼“对比实验”这一实验设计方法，从而解决问题。通过“检查站”和“课后习题”进行学习效果检验。其中在解决3.2习题第3题过程中，也寻找到我国航天员在空间站制取氧气的方法。主题3“燃烧条件与灭火原理”：化学是以实验为基础的科学，在各类化学课程中，实验探究都是重要的学习内容和学习方法。与旧课标相比，新课标在“科学探究与化学实验”学习主题中新增了“化学实验探究的思路与方法”内容，要求掌握“控制变量”和“对比实验”两种实验设计方法。在生物学、物理学科的学习中，学生已经接触了许多运用“控制变量”和“对比实验”进行设计的实验，在化学课程中，需要学生基于化学学科的视角，结合具体的化学问题情境，学会运用这两种方法开展实验探究活动。通过实验探究得出燃烧需可燃物、与氧气接触、温度达着火点三条件。分析灭火实例（如用水灭火、隔绝空气等），归纳灭火原理。介绍爆炸极限及常见防爆措施（如严禁烟火标志），结合生活场景（如面粉厂、加油站），培养安全意识和科学思维。本节的知识内容较为浅显，但承载着重要的功能价值。学生需要在实验活动中进行简单的对比实验设计，理解具体实验中是如何进行变量控制的。同时结合大量的真实情境，使学生初步体会通过控制反应条件可以调控化学变化，使其满足人类的需求，为人类服务。主题4“水资源”:水是身边最常见的化学物质，水资源是人类重要的化学资源，与人类的发展息息相关，关系着地球生物的可持续发展。本节内容阐述地球水资源分布（淡水稀缺）、水的应用（工业、农业、生活）及污染来源（工业废水、生活污水等）。介绍防治水污染措施（如污水处理、合理使用农药化肥），通过计算水龙头流水量等活动，引发学生思考如何结合本节课的水资源知识去更好地保护水资源以及如何做一名“小小宣传员”，带动身边的人也一起爱护地球资源，促进人与地球和谐共生，可持续发展。主题5“跨学科实践活动：水的净化与自制净水器”：本项目针对人类饮水安全、水的净化问题而设计，属于化学与健康、资源领域的作品制作类实践活动。水是地球上含量最多的物质，是一切生命赖以生存的最基本的物质基础。为保证用水安全，水质检测是人们用水过程中必不可少的环节，同时净水器也在生活中逐渐普及。本项日涉及“科学探究与化学实验”学习主题中基本化学实验技能，关注“化学与社会·跨学科实践”学习主题中健康部分的内容，促进学生的发展变化观，进一步发展“系统与模型”跨学科大概念。本项目要求学生结合我国《生活饮用水卫生标准》，通过检测色度、浊度、硬度、气味等相关指标，分析水质情况。学生以水的净化为主要研究内容，通过吸附、沉降、过滤和蒸馏等净化方法，掌握分离方法，综合考虑人体用水的需求，结合自来水厂生产工艺和物质分离原理，选择合适的技术与工程方法自制净水器建构化学、技术、工程融合解决跨学科问题的思路与方法。“水质检测与自制净水器”涉及多个学科的内容:水质检测时用显微镜观察水中杂质、《生活饮用水卫生标准》中的“微生物指标”等属于生物学学科的重要内容;定量检测天然水中的杂质、净水材料用量与净水器造价等涉及数学学科的问题;净水器的尺寸选择和组装、待过滤液流向和流速调节等属于工程与技术的题;了解关于饮水安全和保护水源的政策法规、关注与饮用水安全有关的新闻、理解保护水资源与健康的关系等与道德与法治学科内容相关。本项日的驱动性任务是设计、制作、测试、优化简易净水器。为了能使净水器不断迭代，在其每次更新后都要进行测试，也就是进行水的净化并对净化后的水进行水质检测，通过水质检测的结果，判断自制净水器净水的效果是否有了提高。因此水质检测贯穿本项目的始终,设计自制净水器前的水质检测( 简称“前测”)。是为了让学生了解水质后更好地设计自制净水器的方案。优化自制净水器后对其净化的水进行水质检测(简称“后测”)，是为了自制净水器更好地迭代更新。本单元内容的逻辑结构:第三单元“维持生命的物质——氧气、水”以“物质性质→制取方法→应用与保护”为主线，构建从微观到宏观、从知识到实践的逻辑体系。氧气模块（3.1-3.2）：先通过实验探究氧气的物理性质（如密度、溶解性）和化学性质（如与碳、硫、铁的反应），建立“性质决定用途”的认知（如供给呼吸、支持燃烧）；再从实验室制法（高锰酸钾、过氧化氢分解）延伸到工业制法（分离液态空气），渗透“反应原理→装置选择→操作规范”的科学探究流程。燃烧与水模块（3.3-3.4）：以氧气为纽带，通过燃烧条件实验（控制变量法）揭示燃烧与灭火的内在联系，结合生活实例（如火灾扑救、防爆安全）强化安全意识；同时从水资源的分布、污染与防治切入，通过数据计算（如水龙头流水量）和案例分析（如污水处理），引导学生关注水资源保护。实践活动模块（3.5）：以“水的净化”为载体，整合沉淀、过滤、吸附等化学方法，通过自制净水器的跨学科实践（设计、组装、优化），将理论知识转化为解决实际问题的能力，体现“化学与技术、环境”的综合应用。本单元内容可开发的教学活动与资源:教学活动：1.实验探究类：“氧气性质对比实验”：观察木炭在空气和氧气中燃烧的现象差异，培养观察与归纳能力。“燃烧条件的控制变量实验”：用红磷、白磷、热水等探究燃烧三要素，强化科学方法。2.跨学科实践：“自制简易净水器”：利用塑料瓶、石英砂、活性炭等制作装置，对比净化前后水质，培养动手能力与创新思维。“水资源调查”：通过走访污水处理厂或查阅数据，分析本地水资源现状并撰写调查报告，增强社会责任感。3.情境化学习：“火灾逃生模拟”：结合燃烧与灭火原理，设计逃生路线并说明科学依据，提升安全技能。“角色扮演：航天员的氧气循环”：通过模拟空间站氧气再生过程，理解化学反应的实际应用。教学资源实验素材：高锰酸钾、过氧化氢、木炭、硫粉等药品；试管、集气瓶、酒精灯等仪器；数字化传感器（如氧气含量测定）。多媒体资源：工业制氧流程动画、水污染现状纪录片、净水器工作原理示意图。生活资源：家用净水器滤芯、矿泉水瓶、废旧材料（用于自制实验装置）。文献资源：张青莲院士对相对原子质量的贡献、屠呦呦团队青蒿素研究案例，渗透科学史与家国情怀。本单元教学重点：1.氧气的化学性质（如燃烧反应）与实验室制取方法（装置选择、操作步骤）。2.燃烧条件与灭火原理的应用，水资源的污染防治措施。3.过滤、吸附等净水操作的原理与实践。本单元教学难点:1.催化剂概念的理解（如二氧化锰在过氧化氢分解中的作用）。2.控制变量法在燃烧条件探究中的应用，混合物分离思路在净水过程中的综合运用。3.从微观视角（分子、原子）解释水的净化过程，建立宏观现象与微观本质的联系。
2022新课标要求 1.能通过实验说明氧气的主要性质;能举例说明物质性质的广泛应用及性质与用途的关系;能利用常见物质的性质，分析、解释一些简单的化学现象和事实;能设计简单实验，制备并检验氧气。2.能辨别常见的化合反应、分解反应;能运用控制变量思想设计探究燃烧条件等实验方案;能利用化学反应简单设计实验方案，完成氧气的制备、检验等任务。3.在“水的净化与自制净水器”跨学科实践活动中，能综合运用化学、技术、工程及跨学科知识，秉承可持续发展观，设计、评估解决实际问题的方案，制作项目作品，并进行改进和优化，体现创新意识。
单元学情 一、学生已有知识基础学生在之前的学习中已初步认识了化学变化的基本特征，了解物质的性质与用途的关系，并掌握了实验室基本操作（如药品取用、加热、过滤等）。在第二单元中，学生通过空气成分的探究，建立了“混合物与纯净物”的分类思维，接触了分子、原子的微观概念，能从微观视角解释简单的宏观现象（如扩散现象）。这些知识为氧气的性质探究、水的组成分析奠定了基础。二、学生认知特点与能力水平九年级学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段，对实验探究有较高兴趣，但逻辑推理和综合分析能力仍需提升。例如，在“燃烧条件的探究”中，学生能通过实验现象归纳结论，但对“控制变量法”的系统应用可能存在困难。此外，学生对宏观现象与微观本质的联系（如氧气助燃性与分子结构的关系）理解尚不深入，需要借助模型建构（如分子模型制作）和直观实验（如硫在空气与氧气中燃烧的对比）辅助理解。三、学习难点与挑战1.抽象概念的理解：催化剂的“一变两不变”、化学反应的微观本质（如分子破裂与原子重组）等抽象内容，需要通过具体实验（如过氧化氢分解的对比实验）和动画模拟突破。2.实验设计与探究能力：设计“空气中氧气含量测定”的改进实验或“自制净水器”时，学生可能在装置优化（如气密性检查、材料选择）和现象分析上存在困难，需引导其逐步梳理实验目的与步骤。3.跨学科整合能力：水资源保护涉及化学与环境科学的交叉，学生需结合物理中的“混合物分离”（如过滤、吸附）和生物中的“水循环”理解综合治水措施，可能需要案例分析（如污水处理流程）帮助整合知识。四、学习习惯与情感基础学生对生活中的化学现象（如燃烧、水污染）有一定关注，但主动将化学知识与社会问题结合的意识较弱。例如，对“氢能源开发”“碳中和”等热点议题，可通过小组调查、辩论等活动激发兴趣，增强社会责任感。同时，学生在小组合作中已具备基本分工能力，但在实验数据记录、结论提炼方面仍需规范指导。
单元目标 化学观念：知道“物质具有独特的物理性质和化学性质;物质具有广泛的应用价值，物质的性质决定用途”等化学观念，初步认识“在一定条件下通过化学反应可以实现物质转化的重要性。科学思维：初步学会运用观察、实验、调查等手段获取化学事实，初步运用比较、分类、分析、综合、归纳等方法认识物质及其变化，初步学习控制变量和对比实验的设计方法，初步形成一定的证据推理能力。科学探究与实践：通过“氧气的实验室制取与性质”“燃烧条件的探究”必做实验及“水的净化与自制净水器”等跨学科实践活动的开展，初步发展科学探究能力，初步形成运用简单的技术与工程方法设计、制作与使用作品的能力，以及沟通交流、合作解决问题的能力。科学态度与责任：通过“氧气的实验室制取与性质”“燃烧条件的探究”必做实验及“水的净化与自制净水器”等跨学科实践活动的开展，增强对物质世界的好奇心、想象力和探究欲，逐步形成严谨求实、大胆质疑的科学态度，敢于提出并坚持自己的见解、勇于修正或放弃错误观点的科学精神。
达成评价表 探索溶解现象大单元学习评价总表
知识点 评价要点 教师评价
氧气的性质和用途 学生课堂状态 优秀 良好 一般
课堂知识点掌握情况 优秀 良好 一般
课堂任务完成情况 优秀 良好 一般
课堂练习成果 优秀 良好 一般
课后作业完成情况 优秀 良好 一般
氧气的制取 学生课堂状态 优秀 良好 一般
课堂知识点掌握情况 优秀 良好 一般
课堂任务完成情况 优秀 良好 一般
课堂练习成果 优秀 良好 一般
课后作业完成情况 优秀 良好 一般
燃烧条件与灭火原理 学生课堂状态 优秀 良好 一般
课堂知识点掌握情况 优秀 良好 一般
课堂任务完成情况 优秀 良好 一般
课堂练习成果 优秀 良好 一般
课后作业完成情况 优秀 良好 一般
水资源 学生课堂状态 优秀 良好 一般
课堂知识点掌握情况 优秀 良好 一般
课堂任务完成情况 优秀 良好 一般
课堂练习成果 优秀 良好 一般
课后作业完成情况 优秀 良好 一般
跨学科实践活动：水的净化与自制净水器 学生课堂状态 优秀 良好 一般
课堂知识点掌握情况 优秀 良好 一般
课堂任务完成情况 优秀 良好 一般
课堂练习成果 优秀 良好 一般
课后作业完成情况 优秀 良好 一般
单元课时规划
课题 学习目标 主要知识 课时
课题1氧气的性质和用途 1.能说出氧气的物理性质，通过实验探究归纳氧气的化学性质，能书写碳、硫、铁与氧气反应的文字表达式，认识化合反应特点。2.通过对比物质在空气和氧气中燃烧现象，提升观察、分析及归纳能力，体会实验对认识物质性质的重要性。3.列举氧气在医疗、工业等领域的用途，感受化学与生活的联系，增强学习化学的兴趣。 氧气有哪些物理性质、氧气有哪些化学性质、氧气有何应用 1课时
课题2 氧气的制取 1.能写出实验室用高锰酸钾、过氧化氢制取氧气的文字表达式，认识催化剂和分解反应概念，了解工业制氧原理。2.通过设计、组装氧气制取装置，掌握气体制取的一般思路和方法，提高实验操作及问题解决能力。3.通过对比实验探究催化剂作用，养成严谨的科学态度，体会化学实验的规范操作要求。 实验室制氧气、工业制氧气 1课时
课题3燃烧条件与灭火原理 1.通过实验探究得出燃烧的三个条件，能依据燃烧条件分析灭火原理，列举常见灭火方法。2.在探究燃烧条件过程中，学会控制变量法设计实验，提升科学探究能力和逻辑思维。3.认识爆炸极限及防爆安全知识，增强安全意识，体会化学在防灾减灾中的应用价值。 物质燃烧的条件、灭火依据什么原理、爆炸与防爆安全 1课时
课题4 水资源 1.说出地球上水资源的分布和现状，列举水在生产生活中的应用，认识淡水资源的珍贵。2.分析水污染的来源和危害，提出防治水污染的措施，增强环保意识和社会责任感。3.通过计算水龙头流失水量等活动，养成节约用水的良好习惯，践行可持续发展理念。 人类离不开水、珍惜水资源、水污染及其防治 1课时
课题五：跨学科实践活动：水的净化 与自制净水器 1.能准确描述沉淀、过滤、吸附等净水方法的原理，识别常见净水操作的适用场景，掌握混合物分离的基本思路。2.学会组装简易过滤装置，规范使用漏斗、玻璃棒等仪器完成过滤操作，能通过实验对比不同净水方法的效果差异。3.能根据水质特点选择合适的净水材料，设计并绘制简易净水器的结构示意图，用化学符号记录净水前后物质成分的变化。 项目活动一：认识水的净化方法、项目二：设计与制作净水器、项目活动3 测试并优化净水器、项目活动四：展示与评价净水器 1课时
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3.2 氧气的制取 教学设计（科粤版）
课时设计（课题2）
课题 氧气的制取
课型 新授课 复习课 试卷讲评课 其他课
1.教学内容分析 本章节 “氧气的制取”在初中化学课程体系中占据着极为重要的地位。氧气是学生在化学学习中深入认识的第一种重要气体，而氧气的制取则是化学实验基本操作与气体制备原理相结合的典型范例。通过对氧气制取的学习，能够帮助学生构建起气体制备的一般思路和方法，为后续其他气体(如二氧化碳等)的制取定坚实基础，起到承上启下的桥梁作用。教材首先回顾了氧气的性质和用途，使学生意识到氧气在生产生活中的重要性，进而引出氧气制取的必要性。然后详细介绍了实验室制取氧气的反应原理、实验装置、收集方法、检验与验满等关键内容，让学生逐步掌握气体制取的核心知识与技能。此外，教材还注重培养学生的实验探究能力，引导学生通过设计实验、观察现象、分析数据等过程，深入理解化学变化的本质，体会科学探究的乐趣与意义，同时也有助于培养学生严谨的科学态度和创新精神。
2.学习者分析 学习者已了解氧气性质用途，对化学实验有基础认知，但对气体制取系统知识欠缺。在催化剂等抽象概念理解上可能困难，实验操作的规范性和问题分析能力需提升。不过他们对实验探究兴趣浓厚，这有利于教学开展。
3.核心素养 【化学观念】：认识实验室制氧气的原理、装置及催化剂作用，理解分解反应概念。【科学思维】：通过对比实验分析影响反应速率因素，用控制变量法解决问题。【科学探究与实践】：经历氧气制取实验操作，提升组装装置和处理问题的能力。【科学态度与责任】：关注工业制氧与实验室制法差异，树立环保和安全意识。
4.教学重难点 教学重点：实验室制取氧气的原理、装置、步骤及催化剂概念。
教学难点：验室制取氧气装置的选择与操作注意事项，以及催化剂概念的理解与应用。
5.评价量表知识点“实验操作”的评价量表任务列表评价标准（总分30分）学生自评生生互评教师评价任务一：引入新课潜水、登山时为什么通常要带上氧气瓶？氧气有哪些性质？（5分）任务二：实验室制氧气（高锰酸钾）①加热高锰酸钾固体制取氧气应该选用哪种发生装置和收集装置？（5分）②实验得仪器应当怎样链接呢？（5分）任务三：实验室制氧气（过氧化氢与氯酸钾）①过氧化氢在什么条件下更容易分解放出氧气？（5分）②催化剂在实验中起什么作用？（5分）任务四：工业制氧气液化空气制氧气得原理是什么？（5分）6.学习活动设计
任务一：创设问题情境，引入新课
教师活动 学生活动 学习评价
【本节聚焦】氧气的实验室制法；催化剂；分解反应；对比实验。【问题探讨】 【小组讨论】 同学们分成小组探讨问题。 导入新课，有效地引起学生的好奇心和思考。引发学生对后续知识点的探索欲望。
设计意图：旨在激发学生的好奇心和求知欲，引发他们主动思考。通过巧妙设置问题，能够创造认知冲突，让学生迅速进入学习状态。
任务二： 实验室制氧气（高锰酸钾）
教师活动 学生活动 学习评价
【教师讲解】实验室常用某些物质分解的方法制得氧气。例如，加热分解高锰酸钾制取氧气。这一反应的文字表达式是：【高锰酸钾制氧实验】目的 学习实验室制取氧气的方法，并验证氧气的化学性质。提出问题 实验室用高锰酸钾制取氧气的装置是怎么样的？实验过程中应注意哪些操作？设计实验实验室制取气体的装置由发生装置和收集装置两部分组成。发生装置：加热高锰酸钾固体制取氧气应该选用图中装置中的哪种安装方式？说说你的理由。收集装置：图中的收集装置中能用于收集氧气的是_________ ，为什么？请设计氧气的制取装置，在下面方框中画出装置图。知识回顾实验室制取气体的一般思路操作指引①将玻璃管口用水润湿，稍用力将玻璃管插入胶皮管。②将玻璃管口用水润湿，对准胶塞的孔稍用力转动插入。③手拿容器 ( 切勿抵桌面 )，将胶塞慢慢转动旋进容器口。【学生实验探究】进行实验：请按照制取氧气的实验装置图，准备好实验用品和仪器，并组装装置。完成组装后，按照图中的步骤实施实验。边实验边思考，边观察边记录。a.检查气密性 b. 装试剂 c. 固定装置 d. 加热试管，收集气体e. 撤离导管，停止加热 f. 验证氧气的化学性质 g. 整理归位【反思评价】1. 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？2. 如果采用向上排空气法收集，实验步骤有何不同？3. 实验结束后，反思实验前的准备、实验过程中的安全注意事项、实验后的清洁卫生情况。【撰写实验报告】氧气的实验室制取和性质检验 姓名：________班级：________日期：________实验目的：学习实验室制取氧气的方法，并验证氧气的化学性质。实验原理：实验用品：酒精灯、试管、铁架台、单孔橡胶塞、玻璃导管、集气瓶、水槽、小木块、棉花 。实验记录：【分析与讨论】1. 装试剂后，为什么要在试管口放一团棉花？2. 若收集到的氧气不纯，你认为可能的原因有哪些？3. 若在实验过程中出现试管炸裂，你认为可能的原因有哪些？【实验反思】1. 实验室制取氧气的装置包括发生装置和收集装置，它们的组装顺序是从下到上、从左往右。请问拆卸装置的顺序是怎样的？2. 从反应物、生成物、反应条件、排水集气操作等方面，归纳实验室用高锰酸钾制取氧气的注意事项。【板书】实验室制氧气（高锰酸钾） 【小组学习】发生装置：应该选用甲装置。 解析：加热高锰酸钾固体制取氧气，反应物是固体，反应条件是加热 。在选择发生装置时，需要考虑反应物状态和反应条件。甲装置为固体加热型发生装置，试管口略向下倾斜，可防止加热过程中产生的冷凝水回流到热的试管底部，使试管炸裂；而乙装置试管口向上倾斜，不利于防止冷凝水回流，容易造成试管破裂，所以应选用甲装置。收集装置：应该选用甲和乙。解析：氧气不易溶于水，且不与水发生反应，所以可以用排水法收集。氧气的密度比空气大，将氧气通入集气瓶中，氧气会在集气瓶底部聚集，逐渐将空气从瓶口排出，从而收集到氧气，所以可以用向上排空气法。故本题答案为：甲和乙；氧气不易溶于水且不与水反应，所以可用排水法（甲）收集；氧气密度比空气大，所以可用向上排空气法（乙）收集。氧气的制取装置【反思评价】1. 排水法、向上排空气法。2. 向上排空气法收集氧气实验步骤差异连接仪器与检查气密性、装药品与固定装置、加热反应、收集气体、验满：、结束操作，从这几个方面入手 3. 实验反思【实验前准备】仪器检查、药品准备【实验过程安全注意事项】加热安全、防止堵塞、防止倒吸【实验后清洁卫生情况】仪器清洗、桌面整理【分析与讨论】1.加热高锰酸钾制取氧气时，高锰酸钾是粉末状固体。在加热过程中，高锰酸钾粉末容易随氧气流进入导管，进而堵塞导管，导致气体导出不畅，甚至可能使试管内压强过大引发危险。在试管口放一团棉花可以有效阻挡高锰酸钾粉末进入导管，保证实验顺利进行 。2.①收集时机过早：加热试管后，刚开始排出的是试管内的空气。如果在导管口一有气泡放出时就立即收集，此时收集到的气体是空气和氧气的混合气体，导致氧气不纯。②集气瓶内未装满水：若集气瓶内没有完全装满水，存在气泡，那么在排水法收集氧气时，这些气泡占据了一定空间，使得收集到的氧气中混有空气，造成氧气不纯。③装置气密性不好：装置的气密性不佳，外界空气会进入装置内，收集氧气时混入其中，导致收集到的氧气不纯。 3.①试管外壁有水：加热前若试管外壁附有水珠，加热时会因受热不均、局部温度变化大，易致试管炸裂。②未预热：直接用酒精灯外焰集中加热药品部位，未先预热，会使试管局部过热而炸裂。③试管口未略向下倾斜：加热高锰酸钾等固体会产生冷凝水，若试管口未略向下倾斜，冷凝水回流会使试管底部骤冷炸裂。④加热后骤冷：实验结束先熄酒精灯，后移导管，会使试管内温度降低、压强减小，水倒吸致热试管骤冷炸裂。⑤试管接触灯芯：酒精灯焰心温度低，若试管底部接触灯芯，受热不均会导致炸裂。【实验反思】1. 拆卸装置的顺序与组装顺序相反，是从上到下、从右往左。2.实验室用高锰酸钾制取氧气的注意事项①反应物：高锰酸钾需平铺于试管底部；②生成物：氧气密度略大于空气且不易溶于水，可选用向上排空气法或排水法收集。②反应条件：用酒精灯外焰加热，加热前先预热，试管口略向下倾斜，防止试管炸裂。③排水集气：集气瓶预先装满水且无气泡 通过课堂提问、实验操作观察及书面测试，考察学生对高锰酸钾制氧气原理、装置连接、操作步骤（查装定点收离熄）、注意事项（试管口略向下倾斜等）的掌握程度。依据实验中操作规范性、问题解决能力，以及测试中化学方程式书写、误差分析表现，综合评定学习效果。
设计意图：以高锰酸钾制氧气为载体，让学生掌握气体制备核心知识与技能，理解化学实验逻辑。通过实验操作，培养观察、动手与问题解决能力；结合原理分析，深化对分解反应、催化剂等概念理解，激发探究兴趣，同时强化安全意识与科学严谨态度，为后续化学学习奠基 。
任务三：实验室制氧气（过氧化氢与氯酸钾）
【观察活动】 实验：用浓度为 10% 的过氧化氢溶液和二氧化锰完成下列实验。（1）用量筒量取 4 mL 的过氧化氢溶液加入试管中，将带火星的木条伸进试管内，结果怎样？（2）取少量二氧化锰装入另一试管中，将带火星的木条伸进试管内，结果怎样？（3）再取少量二氧化锰于第三支试管中，再量取 4 mL 过氧化氢溶液加入，将带火星的木条伸进试管内，有什么现象发生？（4）待实验（3）的试管内的液体不再放出气泡时，重新加入 4 mL 过氧化氢溶液，再将带火星的木条伸进试管内，又有什么现象发生？实验现象：请将你观察到的上述实验现象填入下表，并作出推断。【讨论与交流】1. 比较上述几个实验，过氧化氢在什么条件下更容易分解放出氧气？2. 上述实验(4)可以重复多次，而且若在实验前准确称出二氧化锰的质量，实验后将二氧化锰回收、干燥、再称量，发现它的质量没有改变。根据这个事实，你对二氧化锰所起的作用有什么看法？【教师讲解】以上实验事实表明：在有二氧化锰存在的条件下，过氧化氢能更快地分解产生氧气。二氧化锰能促进过氧化氢分解，但它的质量在反应前后没有改变， 说明它本身没有分解。过氧化氢制取氧气操作步骤①检查装置的气密性②先放固体，后装液体注意：分液漏斗不用插到底部；长劲漏斗需要插入液面以下。③收集气体注意：导管接近瓶底。④验满注意：带火星木条放在集气瓶口，复燃。催化剂定义: 在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身质量和化学性质在化学反应前后都没有发生变化的物质。作用: 催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。特点:一变：能改变其他物质的反应速率可以是加快，也可以是减慢。两不变：自身的质量和化学性质不变在反应前后都没有发生变化书写：催化剂是一种反应条件，所以二氧化锰写在箭头的上方【思路与方法导引】 对比实验对比实验是指设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究各种因素与实验对象的关系。每次只能改变一个因素，除了改变的那个因素外，其他因素应该保持一样。如实验(1)和(3)中产生氧气的速率不同，在这一组实验中，除了有无二氧化锰外，过氧化氢溶液的浓度和体积均相同。通过对实验结果的比较分析，可以知道二氧化锰能加速过氧化氢溶液的分解，这样的实验方法称为对比实验。过氧化氢在二氧化锰催化下产生氧气，这个变化的文字表达式是：此外，实验室还用在二氧化锰催化作用下加热氯酸钾的方法制取氧气，文字表达式是：你能理解催化剂的定义吗 催化剂只能加快化学反应速率吗？在轮胎中加入炭黑、氧化锌和二氧化钛等物质，可以减缓橡胶老化在食用油中加入没食子酸丙酯可以抑制食用油变质酿造工业和制药工业都要用酶作催化剂，某些酶制剂还是宝贵的药物。以上提到的都是催化剂，催化剂在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身质量和化学性质在化学反应前后都没有发生变化的物质。【检查站】现在你已经学习了三种实验室制取氧气的方法，请完善下表。回顾用高锰酸钾制取氧气的实验装置，设计一套用氯酸钾制取氧气的装置。氯酸钾制取氧气的实验装置图【讨论与交流】1.请比较：实验室制取氧气的三种反应中，除了生成物都有氧气之外，还有什么其他共同之处？2.与上节所学的化合反应对比，本节所学的三种制取氧气的化学反应有什么不同特点？【长话短说】由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应，叫作分解反应。【板书】实验室制氧气（过氧化氢与氯酸钾） 【小组学习】【讨论与交流】1.过氧化氢在有二氧化锰作催化剂的条件下更容易分解放出氧气。 2.二氧化锰能促进过氧化氢分解，本身的质量和化学性质在化学反应前后都不变。【检查站】氯酸钾制取氧气的实验装置图【讨论与交流】1.三种制取氧气反应的共同之处都属于分解反应、都需要一定条件、都使用了含氧化合物。2.化合反应对比的不同特点反应类型不同物质种类变化不同。 能准确说出过氧化氢与氯酸钾制氧气的原理、化学方程式，为优秀；仅知其一或表述模糊，为合格。操作层面，规范组装仪器、控制反应速率为优；反之，出现操作失误则需加强。若能灵活对比两种方法的异同，解决拓展问题，是学有余力的体现。
设计意图：通过学习两种制氧方法，让学生理解不同反应条件下获取氧气的途径，掌握固液不加热与固体加热型实验装置特点。对比学习可加深对催化剂作用、反应原理的认知，培养实验操作与科学探究能力，为后续气体制备学习奠定基础，激发对化学实验的兴趣 。
任务四：工业制氧
【教师讲解】 实验室制取氧气的方法不适合工业生产的要求。 工业上制备大量氧气时，需要考虑成本是否便宜，原料是否容易获得，生产对环境有无负面影响等。从这些角度考虑，利用空气中丰富的氧气资源是很划算的，如果能把氧气与氮气分开，不仅能得到较纯净的氧气，还能得到较纯净的氮气。【知识视窗】从空气中分离氧气液化空气制氧气是工业上常用的方法。已知液氮的沸点是－196 ℃，液氧的沸点是－183 ℃，所以当空气液化后，适当升温到－196 ℃ 至－183 ℃之间，液氮即汽化为氮气，而剩下的主要就是液氧了。为了常温贮存、运输和使用，工厂将液态氧汽化成为氧气，用 150 倍大气压强的气压加以压缩后，贮存于钢瓶里。你如果在医院或气焊的工厂里，看到外壳漆蓝色的钢瓶，那就是氧气瓶。利用膜分离技术富集空气中的氧气，是近年来出现的新方法。在一定压力下，让空气通过具有氧气富集功能的薄膜，反复进行多级分离，便可得到含氧气 90% 以上的富氧空气，它在医疗、化工、炼钢、发酵等方面都有广泛的应用。【板书】工业制氧 【观看图片】工业制氧机 通过课堂提问、实验操作观察及习题检测，评估学生对工业制氧原理。关注其能否解释氮气与氧气沸点差异的应用，能否分析工业制氧与实验室制氧的异同，综合考量知识理解、实践及迁移运用能力。
设计意图： 激发学生探究兴趣。通过剖析工业制氧原理与流程，将物理变化、物质性质等知识具象化，培养化学与实际生产联系的思维。对比实验室制法，引导学生深化对不同制氧方式的理解，提升分析、归纳能力，强化化学学科核心素养 。
7.板书设计氧气的制取一、实验室制法1.实验室制取氧气的方法①高锰酸钾②过氧化氢（催化剂：二氧化锰）③氯酸钾（催化剂：二氧化锰，加热）2.装置与操作发生装置：固固加热型（高锰酸钾、氯酸钾）：试管、酒精灯、铁架台。 固液不加热型（过氧化氢）：长颈漏斗/分液漏斗、锥形瓶。收集装置：排水法（氧气不易溶于水）。 向上排空气法（氧气密度比空气大）。2.步骤（以高锰酸钾为例）：查（气密性）→ 装（药品）→ 定（装置）→ 点（酒精灯）→ 收（气体）→ 离（导管）→ 熄（酒精灯）。3.注意事项①试管口略向下倾斜，防止冷凝水回流炸裂试管。②高锰酸钾制氧时，试管口放一团棉花，防止粉末堵塞导管。③排水法收集时，待气泡连续均匀冒出再收集，避免空气混入。二、工业制法 方法：分离液态空气法（利用液氮、液氧沸点不同，物理变化）三、反应类型分解反应：由一种物质生成两种或多种物质的反应（“一变多”）
10.教学反思与改进在教授“氧气的制取”一课后，我对教学过程有了深刻的反思与改进方向。教学时，我虽通过对比实验展示了不同催化剂对过氧化氢分解速率的影响，让学生理解了催化剂的作用，但在引导学生自主探究方面存在不足。学生在观察实验现象时，对“催化剂质量和化学性质不变”的理解停留在表面，未能深入思考其本质原因，且部分学生对实验室制取氧气的装置选择和操作细节掌握不扎实，如对高锰酸钾制取氧气时试管口放棉花的作用理解不透彻。为改进教学，我计划在未来的课堂中增加学生动手操作的机会，让他们亲自体验不同催化剂的效果，加深对催化剂概念的理解。在讲解装置选择时，采用小组讨论的方式，让学生根据反应物状态和反应条件自主设计装置，再通过对比分析，明确各装置的优缺点。同时，增加多媒体动画演示，直观展示催化剂在反应中的变化过程，帮助学生理解其本质。对于操作细节，采用情景模拟的方式，让学生扮演实验员，互相指出操作中的错误，强化对知识点的掌握。此外，引入工业制氧的相关视频，拓展学生的视野，让他们了解化学在实际生产中的应用，提高学习兴趣。通过这些改进措施，希望能让学生更深入地掌握氧气制取的相关知识，提高实验操作能力和化学思维水平。
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