初中化学人教版（2024）九年级上册实验活动1 氧气的实验室制取与性质教学设计.docxVIP

实验活动1氧气的实验室制取与性质

课程：初中化学

教材：初中化学人教版（2024）九年级上册

章节：实验活动1氧气的实验室制取与性质

教材分析

该实验位于初中化学第二章“我们周围的空气”之后，是学生在学习氧气性质与制法过程中的首个综合性实验活动，既承接了空气中氧气含量测定的知识，又为后续学习二氧化碳的实验室制取提供了方法模型，实现了从“认识物质”到“制备物质”的认知跃迁，重点培养学生的实验设计、操作规范意识和安全思维。教材以高锰酸钾分解制氧气为主线，先引导学生观察图2-18装置，明确试管、铁架台等构成气体发生装置，集气瓶、水槽等为收集装置，并通过排水法利用氧气不易溶于水的性质收集气体；随后按“检查气密性→装药品→固定装置→加热→收集→撤导管→熄灯”的顺序展开操作，强调试管口略向下倾斜防止冷凝水倒流炸裂试管，以及停止加热时先移导管后熄灯的操作逻辑。学生常在导管口刚冒泡就急于收集，忽略了初始气体为装置内空气，导致氧气不纯。在性质实验中，木炭在氧气中燃烧生成使澄清石灰水变浑浊的CO2，反应为C+O2=点燃CO2，而铁丝燃烧需瓶底预留少量水防溅落物炸裂瓶底，反应为

学情分析

学生已经学习了空气的组成及氧气支持燃烧的初步性质，对化学实验的基本操作如加热、使用酒精灯等有初步接触，但在实验室制取气体的系统流程和原理理解上仍显薄弱。初中生正处于从形象思维向抽象思维过渡阶段，动手能力强但注意力易分散，对实验现象敏感却难以深入联系理论。本节课涉及高锰酸钾分解制氧气的完整装置搭建与操作，其中气密性检查、试管口略向下倾斜的原因（防止冷凝水倒流引起炸裂）、排水法收集时机（待气泡连续均匀放出）等细节蕴含物理与化学综合知识，学生易忽略“先移导管后灭酒精灯”的安全逻辑。此外，木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳（$\ce{C+O2\xlongequal{点燃}CO2}$）使澄清石灰水变浑浊的现象分析，以及铁丝燃烧需预留水防溅落物炸裂瓶底等操作目的，都要求学生将宏观现象与微观反应关联，这对他们的科学推理能力提出了较高要求。

教学目标

化学观念

通过观察电解水实验现象，认识水由氢、氧元素组成，理解化学变化中元素种类不变的基本规律。

科学思维

结合图示分析电解水微观过程，运用原子、分子模型解释生成气体体积比，建立宏观与微观相联系的思维方式。

科学探究与实践

通过动手完成电解水实验装置的连接与操作，学会检验氢气和氧气的方法，提升实验观察能力和实践技能。

科学态度与责任

基于实验数据实事求是记录结果，认识水资源的重要性及分解水研究对清洁能源开发的价值。

重点难点

教学重点

通过加热高锰酸钾，掌握实验室制取氧气的基本操作流程。

通过木炭、铁丝在氧气中燃烧，验证氧气支持燃烧的化学性质。

教学难点

通过实验操作，理解排水法收集气体时机与防止倒吸的操作要点。

通过观察燃烧现象，正确书写C+O2

课堂导入

请你提供具体的【教材原文】（含图片地址），这样我才能按照要求为你设计实验课导入环节。

探究新知

提出探究问题

教师引导：同学们，我们已经学习了氧气是生命活动不可或缺的气体，它不仅支持呼吸，还能让许多物质剧烈燃烧。那么，在实验室里，我们能否自己动手制取一瓶氧气呢？又该如何验证它的化学性质呢？今天我们要进行一个非常重要的实验——用高锰酸钾制取氧气，并观察它与木炭、铁丝的反应。请大家仔细阅读教材中的实验步骤，思考：为什么加热高锰酸钾就能得到氧气？为什么刚开始产生的气泡不能立即收集？如果操作不当，可能会出现什么问题？

学生活动：有同学提出：“为什么试管口要放一团棉花？”“为什么集气瓶要装满水倒立在水槽中？”还有同学疑惑：“铁丝在空气中几乎不燃烧，但在氧气中却能火星四射，这是为什么？”这些疑问正是我们今天要深入探究的方向。

通过这些问题，我们自然过渡到对实验原理和操作细节的科学猜想。

猜想与假设

教师组织：现在请同学们以小组为单位，围绕“如何安全有效地制取并验证氧气性质”展开讨论。大家可以结合已学知识，比如物质的分解反应、气体收集方法等，大胆提出你们的假设。

学生小组交流：

“我们认为高锰酸钾受热会分解生成氧气，属于分解反应。”

“刚开始的气泡可能是空气或水蒸气，所以不能马上收集。”

“试管口向下倾斜是为了防止冷凝水回流导致试管炸裂。”

“铁丝燃烧时瓶底放水，可能是为了防止高温熔融物溅落炸裂瓶底。”

教师启发：很好！这些假设都有一定的科学依据。接下来我们要明确本次实验的具体目标，以便更有针对性地开展探究。

明确实验目标

教师帮助学生将问题转化为可操作的学习任务：本节课的核心目标有两个：一是掌握实验室用高锰酸钾制取氧气的正确装置与操作流程，理解每一步操作背后的科学原理；二是通过木炭和铁丝在氧气中的燃烧实验，进一步认识氧气的助燃性和氧化性。只有掌握了理论基础，我们的实验才能既安全