第二單元課題3制取氧氣教學(xué)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)-2024-2025學(xué)年九年級化學(xué)人教版（2024）上冊

第二單元課題3制取氧氣教學(xué)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)-2024-2025學(xué)年九年級化學(xué)人教版（2024）上冊學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級授課地點(diǎn)教具設(shè)計(jì)思路本設(shè)計(jì)緊密結(jié)合九年級化學(xué)人教版（2024）上冊第二單元課題3“制取氧氣”的內(nèi)容，旨在通過實(shí)驗(yàn)探究氧氣制取方法，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能和科學(xué)思維能力。課程設(shè)計(jì)圍繞實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、注意事項(xiàng)等方面展開，注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，旨在提高學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)。核心素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力，通過實(shí)驗(yàn)操作掌握氧氣的制取方法，提升實(shí)驗(yàn)技能。增強(qiáng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任感，理解化學(xué)實(shí)驗(yàn)對科學(xué)發(fā)展的貢獻(xiàn)。發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力，學(xué)會(huì)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，提出合理的解釋。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)，

①掌握實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的原理，理解過氧化氫分解和加熱氯酸鉀制氧氣的化學(xué)反應(yīng)。

②熟悉實(shí)驗(yàn)操作步驟，包括裝置連接、藥品取用、加熱控制、氣體收集等。

③能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析氧氣的產(chǎn)生，并學(xué)會(huì)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

2.教學(xué)難點(diǎn)，

①理解氧氣的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，如無色無味、支持燃燒等。

②正確選擇實(shí)驗(yàn)裝置和藥品，考慮實(shí)驗(yàn)安全性和操作簡便性。

③分析實(shí)驗(yàn)誤差，提高實(shí)驗(yàn)操作的準(zhǔn)確性和可靠性。

④將實(shí)驗(yàn)操作與化學(xué)原理相結(jié)合，形成對化學(xué)知識(shí)的整體理解。教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有本節(jié)課所需的教材或?qū)W習(xí)資料，如人教版九年級化學(xué)上冊。

2.輔助材料：準(zhǔn)備與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的圖片、圖表、視頻等多媒體資源，以輔助學(xué)生理解氧氣制取的原理和過程。

3.實(shí)驗(yàn)器材：包括過氧化氫溶液、氯酸鉀、二氧化錳、加熱裝置、集氣瓶、水槽、導(dǎo)管等實(shí)驗(yàn)器材，確保其完整性和安全性。

4.教室布置：設(shè)置分組討論區(qū)，便于學(xué)生合作學(xué)習(xí)；實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)應(yīng)寬敞，確保實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。教學(xué)實(shí)施過程1.課前自主探索

教師活動(dòng)：

發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過在線平臺(tái)發(fā)布預(yù)習(xí)PPT，要求學(xué)生了解氧氣的基本性質(zhì)和常見的制取方法。

設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題：圍繞氧氣制取實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)問題如“為什么選擇過氧化氫和氯酸鉀作為制氧氣的原料？”

監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：通過班級微信群收集學(xué)生預(yù)習(xí)反饋，確保學(xué)生預(yù)習(xí)充分。

學(xué)生活動(dòng)：

自主閱讀預(yù)習(xí)資料：學(xué)生閱讀預(yù)習(xí)資料，理解氧氣的性質(zhì)和制取方法。

思考預(yù)習(xí)問題：學(xué)生針對問題進(jìn)行思考，例如預(yù)測不同條件下氧氣的產(chǎn)生速度。

教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：通過學(xué)生自主預(yù)習(xí)，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。

信息技術(shù)手段：利用在線平臺(tái)進(jìn)行資源共享和進(jìn)度監(jiān)控。

作用與目的：

幫助學(xué)生提前了解氧氣制取實(shí)驗(yàn)，為課堂學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動(dòng)：

導(dǎo)入新課：通過展示氧氣在不同實(shí)驗(yàn)中的表現(xiàn)，引出氧氣制取的必要性。

講解知識(shí)點(diǎn)：講解過氧化氫和氯酸鉀制氧氣的原理和實(shí)驗(yàn)步驟。

組織課堂活動(dòng)：設(shè)計(jì)小組實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生分組進(jìn)行氧氣制取實(shí)驗(yàn)。

學(xué)生活動(dòng)：

聽講并思考：學(xué)生認(rèn)真聽講，記錄實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng)。

參與課堂活動(dòng)：學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)，觀察氧氣產(chǎn)生的現(xiàn)象。

教學(xué)方法/手段/資源：

講授法：通過講解，幫助學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)原理。

實(shí)驗(yàn)活動(dòng)法：通過小組實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親身體驗(yàn)氧氣的制取過程。

作用與目的：

幫助學(xué)生深入理解氧氣制取的原理，掌握實(shí)驗(yàn)操作技能。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動(dòng)：

布置作業(yè)：布置設(shè)計(jì)不同條件下氧氣制取實(shí)驗(yàn)的方案，如不同催化劑的使用。

提供拓展資源：推薦相關(guān)化學(xué)實(shí)驗(yàn)視頻和書籍，供學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)。

學(xué)生活動(dòng)：

完成作業(yè)：學(xué)生根據(jù)作業(yè)要求，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并分析可能的結(jié)果。

拓展學(xué)習(xí)：學(xué)生利用拓展資源，探索氧氣的其他應(yīng)用。

教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：通過學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。

反思總結(jié)法：通過反思實(shí)驗(yàn)過程，提升學(xué)生的問題解決能力。

作用與目的：

鞏固學(xué)生在課堂上學(xué)到的知識(shí)，通過拓展學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。拓展與延伸1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料

-《化學(xué)實(shí)驗(yàn)原理與技術(shù)》：介紹實(shí)驗(yàn)室制氧氣的原理、裝置和實(shí)驗(yàn)技術(shù)，幫助學(xué)生深入理解實(shí)驗(yàn)背后的科學(xué)原理。

-《化學(xué)與社會(huì)》：探討氧氣在現(xiàn)代工業(yè)、醫(yī)療、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域的應(yīng)用，增強(qiáng)學(xué)生對化學(xué)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用意識(shí)。

-《化學(xué)史話》：介紹氧氣的發(fā)現(xiàn)歷程，激發(fā)學(xué)生對化學(xué)發(fā)展的興趣，了解化學(xué)家們的創(chuàng)新精神。

2.鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究

-氧氣在生物體內(nèi)的作用：引導(dǎo)學(xué)生探究氧氣在生物體內(nèi)的運(yùn)輸、利用以及代謝過程，了解生物體內(nèi)氧氣的循環(huán)。

-氧氣與其他物質(zhì)的反應(yīng)：鼓勵(lì)學(xué)生研究氧氣與其他物質(zhì)的反應(yīng)，如燃燒、氧化等，探討氧氣在化學(xué)反應(yīng)中的角色。

-氧氣在環(huán)境保護(hù)中的作用：讓學(xué)生關(guān)注氧氣在環(huán)境保護(hù)中的作用，如氧氣對大氣質(zhì)量的改善、對水生生物的生存環(huán)境等。

-氧氣在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用：引導(dǎo)學(xué)生了解氧氣在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，如煉鋼、焊接等，探討氧氣在工業(yè)生產(chǎn)中的重要作用。

-氧氣與其他氣體的混合：讓學(xué)生探究氧氣與其他氣體的混合，如氧氣與氮?dú)?、氧氣與二氧化碳等，分析不同氣體混合物的性質(zhì)和用途。

3.拓展實(shí)驗(yàn)探究

-氧氣收集方法比較：讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，比較不同氧氣收集方法（如排水法、向上排空氣法、向下排空氣法）的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇最合適的收集方法。

-氧氣濃度對燃燒的影響：引導(dǎo)學(xué)生探究氧氣濃度對燃燒的影響，如在不同氧氣濃度下，燃燒的劇烈程度、火焰顏色等。

-氧氣在化學(xué)反應(yīng)中的應(yīng)用：讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究氧氣在化學(xué)反應(yīng)中的應(yīng)用，如氧化還原反應(yīng)、有機(jī)物的氧化等。

-氧氣與催化劑的相互作用：引導(dǎo)學(xué)生研究氧氣與催化劑的相互作用，如催化劑對氧氣分解反應(yīng)速率的影響等。

4.拓展實(shí)踐活動(dòng)

-組織學(xué)生參觀化工廠、煉鋼廠等，了解氧氣在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。

-邀請化學(xué)專家為學(xué)生舉辦講座，講解氧氣在生物、環(huán)保、能源等領(lǐng)域的應(yīng)用。

-開展氧氣科普宣傳活動(dòng)，提高學(xué)生對氧氣重要性的認(rèn)識(shí)。

-組織學(xué)生參與氧氣相關(guān)的科技創(chuàng)新競賽，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。典型例題講解1.例題：

在實(shí)驗(yàn)室中，通過加熱氯酸鉀（KClO3）和二氧化錳（MnO2）的混合物制取氧氣，反應(yīng)方程式為：2KClO3→2KCl+3O2↑。若反應(yīng)完全，計(jì)算生成氧氣的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）。

答案：

設(shè)生成氧氣的體積為V升，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式，1molKClO3生成3molO2。氧氣的摩爾體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為22.4L/mol。

2molKClO3生成3molO2，即2×(1/2)molKClO3生成1molO2。

若假設(shè)有2molKClO3，則生成氧氣的體積為：

V=1mol×22.4L/mol=22.4L

2.例題：

在實(shí)驗(yàn)室制取氧氣時(shí)，使用過氧化氫溶液和二氧化錳作為催化劑，已知生成氧氣的體積為0.5升（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），計(jì)算反應(yīng)中過氧化氫的物質(zhì)的量。

答案：

氧氣的摩爾體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為22.4L/mol，因此0.5升氧氣的物質(zhì)的量為：

n(O2)=0.5L/22.4L/mol≈0.02232mol

根據(jù)反應(yīng)方程式：2H2O2→2H2O+O2↑，2molH2O2生成1molO2。

因此，反應(yīng)中過氧化氫的物質(zhì)的量為：

n(H2O2)=2×n(O2)=2×0.02232mol≈0.04464mol

3.例題：

一個(gè)氯酸鉀（KClO3）和二氧化錳（MnO2）的混合物在加熱時(shí)，生成氧氣的質(zhì)量為1.6克。計(jì)算原混合物中氯酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

答案：

氧氣的摩爾質(zhì)量為32g/mol，因此1.6克氧氣的物質(zhì)的量為：

n(O2)=1.6g/32g/mol=0.05mol

根據(jù)反應(yīng)方程式：2KClO3→2KCl+3O2↑，2molKClO3生成3molO2。

因此，氯酸鉀的物質(zhì)的量為：

n(KClO3)=2/3×n(O2)=2/3×0.05mol≈0.03333mol

氯酸鉀的摩爾質(zhì)量為122.55g/mol，因此原混合物中氯酸鉀的質(zhì)量為：

m(KClO3)=n(KClO3)×122.55g/mol≈4.11g

設(shè)原混合物的總質(zhì)量為m，則氯酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

質(zhì)量分?jǐn)?shù)=m(KClO3)/m×100%≈33%

4.例題：

在實(shí)驗(yàn)室制取氧氣時(shí)，使用10克過氧化氫溶液（質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%）和少量的二氧化錳作為催化劑，計(jì)算生成氧氣的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）。

答案：

過氧化氫的摩爾質(zhì)量為34.02g/mol，因此10克過氧化氫溶液中過氧化氫的物質(zhì)的量為：

n(H2O2)=10g×10%/34.02g/mol≈0.294mol

根據(jù)反應(yīng)方程式：2H2O2→2H2O+O2↑，2molH2O2生成1molO2。

因此，生成氧氣的物質(zhì)的量為：

n(O2)=1/2×n(H2O2)=1/2×0.294mol≈0.147mol

生成氧氣的體積為：

V(O2)=n(O2)×22.4L/mol≈3.29L

5.例題：

在加熱氯酸鉀（KClO3）和二氧化錳（MnO2）的混合物時(shí)，已知生成的氧氣體積為0.4升（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），求原混合物中氯酸鉀的質(zhì)量。

答案：

氧氣的摩爾體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為22.4L/mol，因此0.4升氧氣的物質(zhì)的量為：

n(O2)=0.4L/22.4L/mol≈0.01786mol

根據(jù)反應(yīng)方程式：2KClO3→2KCl+3O2↑，2molKClO3生成3molO2。

因此，氯酸鉀的物質(zhì)的量為：

n(KClO3)=2/3×n(O2)=2/3×0.01786mol≈0.01194mol

氯酸鉀的摩爾質(zhì)量為122.55g/mol，因此原混合物中氯酸鉀的質(zhì)量為：

m(KClO3)=n(KClO3)×122.55g/mol≈1.47g教學(xué)評價(jià)與反饋1.課堂表現(xiàn)：

課堂表現(xiàn)評價(jià)將關(guān)注學(xué)生的參與度、專注力和實(shí)驗(yàn)操作的準(zhǔn)確性。學(xué)生需在實(shí)驗(yàn)過程中嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，如正確佩戴實(shí)驗(yàn)安全防護(hù)用品、按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作。評價(jià)將包括實(shí)驗(yàn)操作的熟練程度、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和記錄、以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和分析。

2.小組討論成果展示：

小組討論成果展示將評價(jià)學(xué)生在小組合作中的表現(xiàn)，包括分工合作、溝通協(xié)調(diào)和解決問題的能力。評價(jià)將基于小組討論的深度、廣度和創(chuàng)新性，以及小組對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋和結(jié)論的合理性。

3.隨堂測試：

隨堂測試將包括選擇題和簡答題，旨在評估學(xué)生對氧氣制取原理、實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的理解。測試題將涵蓋以下內(nèi)容：

-氧氣制取的化學(xué)反應(yīng)方程式。

-實(shí)驗(yàn)裝置的選擇和連接。

-實(shí)驗(yàn)操作中的注意事項(xiàng)。

-實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析。

-實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄和處理。

4.課后作業(yè)完成情況：

課后作業(yè)將包括實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫和對拓展閱讀材料的總結(jié)。評價(jià)將關(guān)注學(xué)生是否能夠?qū)⒄n堂所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問題的解決，以及是否能夠獨(dú)立思考和提出問題。

5.教師評價(jià)與反饋：

教師評價(jià)與反饋將針對學(xué)生的整體表現(xiàn)，包括實(shí)驗(yàn)技能、科學(xué)探究能力和學(xué)習(xí)態(tài)度。具體包括：

-實(shí)驗(yàn)技能：評價(jià)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的操作是否規(guī)范、是否能夠獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)操作。

-科學(xué)探究能力：評價(jià)學(xué)生是否能夠提出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、觀察現(xiàn)象和解釋結(jié)果。

-學(xué)習(xí)態(tài)度：評價(jià)學(xué)生是否積極參與課堂活動(dòng)、是否能夠認(rèn)真完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)。

教師將根據(jù)學(xué)生的表現(xiàn)提供具體的反饋，包括改進(jìn)建議和鼓勵(lì)性評價(jià)，以幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)效果。板書設(shè)計(jì)1.氧氣制取原理

①氧氣性質(zhì)：無色無味，支持燃燒

②制取方法：過氧化氫分解、加熱氯酸鉀

③反應(yīng)方程式：2H2O2→2H2O+O2↑；2KClO3→2KCl+3O2↑