第四單元 第三節(jié) 氧氣的實驗室制取 教學設計-2024-2025學年九年級化學魯教版上冊

第四單元第三節(jié)氧氣的實驗室制取教學設計-2024-2025學年九年級化學魯教版上冊學校授課教師課時授課班級授課地點教具教學內(nèi)容本節(jié)課內(nèi)容為《第四單元第三節(jié)氧氣的實驗室制取》，選自2024-2025學年九年級化學魯教版上冊。主要內(nèi)容包括：氧氣的實驗室制取方法、原理、注意事項以及氧氣的性質(zhì)和用途。通過本節(jié)課的學習，學生能夠掌握氧氣的實驗室制取方法，了解氧氣的性質(zhì)和用途，提高實驗操作技能。核心素養(yǎng)目標分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學生的化學實驗操作能力、科學探究精神和環(huán)保意識。學生將通過實驗操作，提升觀察、分析、推理等科學思維能力；通過探究氧氣的性質(zhì)和用途，增強對化學與生活、環(huán)境、社會之間關(guān)系的認識，培養(yǎng)科學態(tài)度和社會責任感。同時，通過實驗過程，激發(fā)學生對化學學科的興趣，提升其科學素養(yǎng)。學情分析九年級學生正處于青春期，好奇心強，對新鮮事物充滿探索欲望。在化學學科方面，學生已經(jīng)具備了一定的基礎知識和實驗操作能力，對化學實驗有初步的認識和興趣。然而，由于個體差異，學生在知識、能力和素質(zhì)方面存在以下特點：

1.知識方面：學生對氧氣這一概念有一定的了解，但對氧氣的實驗室制取方法、原理及實驗步驟掌握程度不一。部分學生可能對化學反應原理理解不夠深入，影響實驗操作的正確性和實驗結(jié)果的準確性。

2.能力方面：學生在實驗操作能力方面存在差異，部分學生動手能力較強，能夠熟練完成實驗操作；而部分學生可能因操作不當導致實驗失敗。此外，學生在分析問題和解決問題的能力上也有待提高。

3.素質(zhì)方面：學生在科學探究精神、環(huán)保意識和團隊合作方面存在不足。部分學生在實驗過程中缺乏耐心，容易放棄；在實驗過程中，部分學生可能忽視環(huán)保意識，導致實驗廢棄物處理不當。

4.行為習慣：部分學生在課堂上容易分心，影響學習效果；在實驗過程中，部分學生可能存在安全隱患，如不規(guī)范操作、亂丟實驗器材等。教學資源準備1.教材：確保每位學生都有2024-2025學年九年級化學魯教版上冊教材。

2.輔助材料：準備氧氣實驗室制取方法的圖片、實驗步驟圖解以及相關(guān)化學性質(zhì)的視頻。

3.實驗器材：準備集氣瓶、酒精燈、導管、鐵夾、火柴、稀鹽酸、過氧化氫溶液等實驗用品，確保其完整性和安全性。

4.教室布置：設置實驗操作臺，安排分組討論區(qū)，營造良好的實驗學習氛圍。教學過程設計1.導入新課（5分鐘）

目標：引起學生對氧氣實驗室制取的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場提問：“同學們，你們知道氧氣嗎？它在我們的生活中扮演著怎樣的角色？”

展示一些關(guān)于氧氣在呼吸、燃燒等過程中的圖片或視頻片段，讓學生初步感受氧氣的重要性。

簡短介紹氧氣的概念和它在自然界中的分布，為接下來的學習打下基礎。

2.氧氣基礎知識講解（10分鐘）

目標：讓學生了解氧氣的制取方法、原理及實驗步驟。

過程：

講解氧氣的制取方法，包括分解過氧化氫溶液和加熱氯酸鉀兩種常見方法。

詳細介紹氧氣的制取原理，使用化學方程式展示反應過程。

3.氧氣案例分析（20分鐘）

目標：通過具體案例，讓學生深入了解氧氣的特性和重要性。

過程：

選擇“分解過氧化氫溶液制取氧氣”的實驗案例進行分析。

詳細介紹實驗的背景、步驟和注意事項，讓學生了解氧氣的制取過程。

引導學生思考氧氣在生物呼吸、工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域的應用，以及氧氣對環(huán)境和健康的影響。

4.學生小組討論（10分鐘）

目標：培養(yǎng)學生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學生分成若干小組，每組討論氧氣在環(huán)境保護、能源利用等方面的應用。

小組內(nèi)討論氧氣的潛在問題，如過度開采、氧氣資源枯竭等，并提出可能的解決方案。

每組選出一名代表，準備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點評（15分鐘）

目標：鍛煉學生的表達能力，同時加深全班對氧氣實驗室制取的認識和理解。

過程：

各組代表依次上臺展示討論成果，包括氧氣應用的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

其他學生和教師對展示內(nèi)容進行提問和點評，促進互動交流。

教師總結(jié)各組的亮點和不足，并提出進一步的建議和改進方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強調(diào)氧氣實驗室制取的重要性和意義。

過程：

簡要回顧本節(jié)課的學習內(nèi)容，包括氧氣的制取方法、原理、案例分析等。

強調(diào)氧氣實驗室制取在化學學習和科學研究中的價值和作用，鼓勵學生進一步探索和應用氧氣知識。

布置課后作業(yè)：讓學生設計一個簡單的氧氣制取實驗方案，并預測實驗結(jié)果。

7.實驗操作演示（20分鐘）

目標：讓學生親自動手，體驗氧氣的實驗室制取過程。

過程：

教師演示氧氣制取實驗，詳細講解操作步驟和注意事項。

學生分組進行實驗操作，教師巡回指導，確保實驗安全順利進行。

實驗結(jié)束后，引導學生分析實驗結(jié)果，討論實驗中遇到的問題和解決方法。

8.課后反思與總結(jié)（5分鐘）

目標：幫助學生鞏固所學知識，提升實驗技能。

過程：

學生撰寫實驗報告，總結(jié)實驗過程中的收獲和體會。

教師對學生的實驗報告進行點評，指出不足之處，并給予改進建議。

布置課后閱讀材料，鼓勵學生拓展氧氣相關(guān)知識，提高科學素養(yǎng)。教學資源拓展1.拓展資源：

-氧氣的發(fā)現(xiàn)歷史：介紹氧氣的歷史背景，包括拉瓦錫等科學家的貢獻，以及氧氣在科學革命中的地位。

-氧氣在不同領(lǐng)域的應用：探討氧氣在醫(yī)療、工業(yè)、農(nóng)業(yè)和日常生活中的應用，如氧氣療法、煉鋼、植物光合作用等。

-氧氣與環(huán)境保護：分析氧氣含量變化對環(huán)境的影響，包括全球氣候變化、臭氧層破壞等環(huán)境問題。

-氧氣化學性質(zhì)的研究：介紹氧氣與其他元素或化合物反應的化學性質(zhì)，如氧化還原反應、燃燒反應等。

2.拓展建議：

-閱讀相關(guān)書籍：《化學史話》、《氧氣的故事》等，了解氧氣的科學探索歷程。

-觀看科普視頻：通過科普視頻了解氧氣在不同領(lǐng)域的應用，如BBC的《氧氣：生命的呼吸》。

-參觀科學展覽：組織學生參觀科技館或化學實驗室，親身體驗氧氣的實驗現(xiàn)象。

-開展小組研究：讓學生分組研究氧氣在特定領(lǐng)域的應用，如氧氣在醫(yī)療急救中的應用。

-設計實驗項目：鼓勵學生設計簡單的氧氣制取或檢測實驗，如使用蠟燭燃燒法檢測氧氣含量。

-分析案例研究：選取實際案例，如氧氣在植物光合作用中的作用，讓學生分析氧氣的生態(tài)影響。

-制作知識卡片：讓學生制作關(guān)于氧氣的知識卡片，包括氧氣的性質(zhì)、制取方法、應用等。

-參與社區(qū)活動：組織學生參與社區(qū)環(huán)?；顒樱缰矘湓炝?，提高學生對氧氣保護的認識。

-進行科學寫作：指導學生撰寫關(guān)于氧氣的科學小論文，提升科學寫作能力。

-舉辦知識競賽：通過舉辦氧氣知識競賽，激發(fā)學生學習氧氣的興趣，鞏固所學知識。課后作業(yè)1.實驗設計題：

設計一個實驗方案，利用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣，并記錄實驗步驟和注意事項。

答案：

實驗步驟：

（1）取一定量的過氧化氫溶液放入錐形瓶中；

（2）加入少量二氧化錳作為催化劑；

（3）用導管將錐形瓶連接到集氣瓶，集氣瓶中預先裝滿水；

（4）用酒精燈加熱錐形瓶，觀察氧氣的產(chǎn)生；

（5）將集氣瓶倒置在水槽中，收集氧氣。

注意事項：

（1）實驗過程中要注意安全，防止過氧化氫溶液濺出；

（2）加熱時要注意控制溫度，避免過熱；

（3）實驗結(jié)束后，要及時關(guān)閉酒精燈，確保安全。

2.化學方程式書寫題：

書寫氯酸鉀加熱分解制取氧氣的化學方程式，并注明反應條件。

答案：

2KClO3→2KCl+3O2↑（加熱）

3.應用題：

某同學想要制取一定量的氧氣，他選擇了過氧化氫溶液和二氧化錳作為反應物。已知過氧化氫溶液的濃度為5%，體積為100mL，求理論上可以制取多少氧氣（氧氣在標準狀況下的體積為22.4L/mol）。

答案：

過氧化氫的物質(zhì)的量=5%×100mL=5g

過氧化氫的摩爾質(zhì)量=34g/mol

過氧化氫的物質(zhì)的量=5g/34g/mol≈0.147mol

根據(jù)化學方程式，1mol過氧化氫可以制取3mol氧氣

所以，理論上可以制取的氧氣物質(zhì)的量=0.147mol×3≈0.441mol

氧氣的體積=0.441mol×22.4L/mol≈9.9144L

4.分析題：

分析氧氣在生物呼吸過程中的作用，并解釋為什么生物體需要氧氣。

答案：

氧氣在生物呼吸過程中的作用是作為氧化劑，參與細胞內(nèi)的氧化還原反應，釋放能量。生物體需要氧氣的原因有以下幾點：

（1）氧氣是細胞呼吸的最終電子受體，參與三羧酸循環(huán)和氧化磷酸化過程，產(chǎn)生大量能量；

（2）氧氣有助于維持細胞內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定，參與細胞內(nèi)代謝產(chǎn)物的運輸和轉(zhuǎn)化；

（3）氧氣有助于抵抗病原體，增強生物體的免疫力。

5.綜合題：

小明在實驗室中進行了氧氣制取實驗，他收集了一瓶氧氣。他想知道這瓶氧氣中氧氣的濃度是多少。已知實驗中使用了100mL的過氧化氫溶液，其濃度為5%，實驗過程中收集到的氧氣體積為500mL。請計算氧氣的濃度。

答案：

過氧化氫的物質(zhì)的量=5%×100mL=5g

過氧化氫的摩爾質(zhì)量=34g/mol

過氧化氫的物質(zhì)的量=5g/34g/mol≈0.147mol

根據(jù)化學方程式，1mol過氧化氫可以制取3mol氧氣

所以，理論上可以制取的氧氣物質(zhì)的量=0.147mol×3≈0.441mol

氧氣的體積=0.441mol×22.4L/mol≈9.9144L

實驗中收集到的氧氣體積為500mL，即0.5L

氧氣的濃度=實驗中收集到的氧氣體積/過氧化氫溶液的體積

氧氣的濃度=0.5L/100mL=5%教學反思教學反思

這節(jié)課下來，我有一些想法和體會，想和大家分享一下。

首先，我發(fā)現(xiàn)學生們對氧氣的實驗室制取表現(xiàn)出很高的興趣。在導入環(huán)節(jié)，我通過提問和展示圖片、視頻的方式，激發(fā)了他們的好奇心。他們對于氧氣在生活中的應用，比如呼吸、燃燒等現(xiàn)象，都表現(xiàn)出濃厚的興趣。這說明我們的教學設計還是成功的，能夠引起學生的興趣。

在教學過程中，我發(fā)現(xiàn)學生們對氧氣的實驗室制取方法掌握得還不錯。在講解化學方程式和實驗步驟時，他們能夠跟上節(jié)奏，積極回答問題。這讓我感到欣慰，說明我的教學方法是有效的。

但是在實際操作環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)了一些問題。有些學生實驗操作不夠規(guī)范，比如沒有按照實驗步驟操作，或者在實驗過程中沒有注意安全。這讓我意識到，在今后的教學中，我需要更加重視實驗操作的規(guī)范性和安全性教育。

此外，我還發(fā)現(xiàn)了一些學生在分析實驗結(jié)果時的不足。有些學生對于實驗數(shù)據(jù)的處理和分析不夠熟練，不能準確地得出結(jié)論。這讓我反思，我們在教學過程中，是否應該更多地引導學生進行實驗數(shù)據(jù)分析，提高他們的科學素養(yǎng)。

在小組討論環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)學生們能夠積極地參與討論，提出自己的觀點。但是，我也發(fā)現(xiàn)有些學生缺乏表達自己觀點的勇氣，或者不能很好地傾聽他人的意見。這讓我思考，如何在今后的教學中，更好地培養(yǎng)學生的合作精神和溝通能力。

課堂展示與點評環(huán)節(jié)，我看到了學生的進步，他們的表達能力和團隊協(xié)作能力都有所提高。但是，我也發(fā)現(xiàn)有些學生展示時缺乏自信，或者展示內(nèi)容不夠完整。這讓我明白，在今后的教學中，我需要更多地鼓勵學生，幫助他們建立自信，同時也要指導他們?nèi)绾胃行У卣故咀约旱某晒?。板書設計①氧氣的實驗室制取方法

-分解過氧化氫溶液制取氧氣

-加熱氯酸鉀制取氧氣

②實驗原理

-過氧化氫分解：2H2O2→2H2O+O2↑

-氯酸鉀分解：2KClO3→2KCl+3O2↑

③實驗步驟

-準備實驗器材：集氣瓶、酒精燈、導管、