2025新人教版九年级化学上册第五单元跨学科实践活动 基于特定需求设计和制作简易供氧器教学课件

(共32张PPT)
第五单元 化学反应的定量关系
跨学科实践活动4
基于特定需求设计和制作
简易供氧器
九年级化学 上册·人教版2024
学习内容导览
了解需求
1
获取信息
2
设计制作
3
1. 通过讨论供氧器的应用范围和场景，明确项目问题和研究的价值，体会物质及其变化在保障人体健康等方面的重要性。
明·教学目标
3.了解实现物质定量转化的方法，综合应用多学科知识和工程技术手段解决实际问题。
2.进一步巩固对氧气性质和实验室制取氧气的原理与装置的认识，并应用于实际场景解决实际问题。
引·新课导入
实验室制氧
工业制氧
引·新课导入
空间站
核潜艇
氧气的供应十分重要
了解需求
01
探·知识奥秘
任务一 了解需求
讨论1：哪些人群在哪些场景或地域会用到供氧器？
高原吸氧
——便携式吸氧瓶
家用保健
——家庭制氧机
病人吸氧
——医用供氧器
鱼缸增氧
——充氧增氧泵
探·知识奥秘
任务一 了解需求
讨论2：这些场景或地域中用到的供氧器具有什么特点？
便携式吸氧瓶
家庭制氧机
医用供氧器
充氧增氧泵
安全
便携
操作简单
制氧率高
绿色环保
美观
获取信息
02
探·知识奥秘
任务二 获取信息
商品化的供氧器类型
化学试剂制氧机
分子筛制氧机
富氧膜制氧机
电解水制氧机
探·知识奥秘
任务二 获取信息
知识回顾：实验室制取氧气的一般思路。
选择反应装置
加热KMnO4
分解
H2O2
明确反应原理
发生装置
收集装置
依据
质量守恒定律等
反应物状态和反应条件
O2的密度和溶解性
探·知识奥秘
任务二 获取信息
思考：制作简易供氧器的一般思路。
基于特定需求
选择供氧原理
设计并制作供氧装置
家庭医用供氧
或户外人群
反应条件简单
成本低
操作简单
绿色环保……
设计制作
03
探·知识奥秘
任务三 设计制作
活动1：选择供氧原理
获取氧气的方法 使用分析
分离液态空气法
光合作用
反应需要加热，操作不便且不安全
反应是常温、产物环保、操作简单
反应需要通电，受场景限制
对光照要求高，且时间较长
2H2O2 2H2O + O2↑
2KMnO4 == K2MnO4+MnO2+O2↑
△
2H2O === 2H2↑+O2↑
通电
对压强和温度要求高
探·知识奥秘
任务三 设计制作
活动1：选择供氧原理
获取氧气的方法 使用分析
分离液态空气法
光合作用
反应需要加热，操作不便且不安全
反应是常温、产物环保、操作简单
反应需要通电，受场景限制
对光照要求高，且时间较长
2H2O2 2H2O + O2↑
2KMnO4 == K2MnO4+MnO2+O2↑
△
2H2O === 2H2↑+O2↑
通电
对压强和温度要求高
探·知识奥秘
任务三 设计制作
活动2：计算供氧量
标准状况下，供给正常健康人连续吸氧10分钟，大约需要氧气的质量为5 g，计算需要过氧化氢多少克？
解：设需要过氧化氢的质量为x。
2H2O2 2H2O + O2↑
32
x 5 g
x
32 5 g
=
x≈10.6 g
答：需要过氧化氢的质量为10.6 g。
探·知识奥秘
任务三 设计制作
活动2：计算供氧量
过氧化氢溶液是H2O2和水的混合物，
3%的过氧化氢溶液表示100 g过氧化氢溶液中只含3 g H2O2 ，其余成分为水。
资料卡片
若需要10.6 g H2O2 ，则需要3%过氧化氢溶液多少克？
10.6 g÷3% ≈ 353.3g
探·知识奥秘
任务三 设计制作
实际应用中的供氧剂
（1）试剂：
A剂：过碳酸钠（2Na2CO3·3H2O2）
——固体氧释放剂(白色颗粒)
B剂：二氧化锰——催化剂(黑色粉末或颗粒)
探·知识奥秘
任务三 设计制作
实际应用中的供氧剂
（2）用法：
将A剂、B剂先后放入装好水的氧立得制氧器反应仓中，通过导管和鼻塞吸氧。
（3）原理：
①2Na2CO3·3H2O2 === 2Na2CO3+3H2O2
②
2H2O2 2H2O + O2↑
2（2Na2CO3·3H2O2） 4Na2CO3+6H2O+3 O2↑
探·知识奥秘
任务三 设计制作
实际应用中的供氧剂
2（2Na2CO3·3H2O2） 4Na2CO3+6H2O+3 O2↑
标准状况下，供给正常健康人连续吸氧10分钟，大约需要氧气的质量为5 g，计算需要过碳酸钠多少克？
解：设需要过碳酸氢的质量为x。
628 96
x 5 g
628 x
96 5 g
=
x≈33g
答：需要过碳酸钠的质量为33g。
供氧剂 过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2) 过氧化氢(H2O2)溶液
特点
探·知识奥秘
任务三 设计制作
供氧剂对比
固体，
方便运输储存
液体
产氧量更多
产氧量少
性质稳定，
易保存
不稳定，易分解
设计发生装置
探·知识奥秘
任务三 设计制作
制作简易供氧器的一般思路
基于特定需求
选择供氧原理
设计并制作
供氧装置
户外人群
过碳酸钠制氧气
探·知识奥秘
任务三 设计制作
活动3：设计供氧装置
固液常温型发生装置
简易供氧装置
探·知识奥秘
任务三 设计制作
活动3：设计供氧装置
人体不能吸入纯氧，若吸入纯氧可能导致视网膜脱落、呼吸急促等症状。
资料卡片
制氧器内部结构图
湿润氧气，过滤杂质
探·知识奥秘
任务三 设计制作
多功能瓶
思考：如何用生活中的材料设计加湿过滤装置？
O2
供给呼吸
水：加湿过滤
加湿过滤仓
探·知识奥秘
任务三 设计制作
活动3：设计供氧装置
反应仓 加湿过滤仓
水
过碳酸钠
二氧化锰
反应仓 加湿过滤仓
O2底部入水
O2上部逸出
探·知识奥秘
任务三 设计制作
活动4：制作供氧器
根据设计图制作简易供氧器并进行试验优化，编写自制供氧器的使用说明书。(说明书可从产品特点、操作步骤、注意事项等方面书写)
与同学交流和相互评价，分享活动收获和体会。
理·核心要点
获取信息
设计制作
供氧器
了解需求
使用环境
适用对象
认识市面上供氧器的工作原理
明确设计简易供氧器的一般思路
选择供氧原理
计算供氧量
设计供氧装置
制作供氧器
1．小明利用塑料瓶、注射器、吸管、输液管等设计制作了下图的简易制氧器。有关说法中不恰当的是（ ）
A.甲瓶是气体发生装置
B.试剂 B 可以是二氧化锰
C.注射器可以控制滴加液体的速率
D.乙瓶的作用只能使氧气湿润
练·技能实战
D
2. 小华基于过氧化氢制氧的原理设计了三种简易制氧器，如图所示，其中明显不合理的是____(填“甲”“乙”或"丙”)。
练·技能实战
乙
3. 某同学参考左图利用家庭中的常见材料，设计并制作了简易家用供氧器(如右图)，其中C瓶的作用相当于左图中的____仓，当观察到C瓶中__________________时开始吸氧。
练·技能实战
过滤
气泡连续均匀冒出
THANKS!
谢谢观看
九年级化学 上册·人教版2024