2024学年九年级化学上册 第三章 维持生命之气-氧气3.2 制取氧气第2课时 高锰酸钾制氧气教学设计 科学版

2024学年九年级化学上册第三章维持生命之气——氧气3.2制取氧气第2课时高锰酸钾制氧气教学设计科学版授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教学内容本节课的教学内容来自于2024学年九年级化学上册第三章“维持生命之气——氧气”的第二个子标题“制取氧气”的第2课时，主要讲解高锰酸钾制取氧气的过程。本节课将重点掌握以下内容：

1.了解高锰酸钾制取氧气的实验原理和步骤。

2.掌握加热高锰酸钾时氧气的收集和实验操作技巧。

3.能够安全、准确地进行高锰酸钾制氧气的实验。

4.理解制取氧气实验在实际应用中的意义和价值。核心素养目标分析本节课的核心素养目标主要包括科学探究能力、实验操作技能和科学思维方法。通过学习，学生需要能够独立完成高锰酸钾制氧气的实验，掌握实验原理和操作步骤，培养实验操作的准确性和安全性。同时，学生需要通过实验观察和数据分析，培养科学思维和问题解决能力，能够运用所学知识解释实际问题。此外，通过实验探究的过程，学生还能够培养合作精神和沟通交流能力，提高科学探究的兴趣和积极性。重点难点及解决办法重点：1.高锰酸钾制取氧气的实验原理和步骤。2.加热高锰酸钾时氧气的收集和实验操作技巧。3.能够安全、准确地进行高锰酸钾制氧气的实验。4.理解制取氧气实验在实际应用中的意义和价值。

难点：1.掌握加热高锰酸钾制取氧气的实验操作技巧和安全注意事项。2.理解氧气收集的原理和方法，以及如何判断收集满氧气。3.运用实验数据和观察结果，进行科学思维和问题解决能力的培养。

解决办法：1.通过详细的实验讲解和示范，让学生明确实验原理和步骤，同时强调实验操作的安全性。2.分组进行实验操作练习，教师逐一指导和纠正，确保学生掌握正确的操作技巧。3.提供实验数据和问题情境，引导学生运用所学知识进行分析和解决，培养科学思维方法。4.通过实验报告和讨论，让学生总结实验结果，深化对氧气收集和实验操作的理解。教学方法与手段教学方法：

1.实验法：通过高锰酸钾制取氧气的实验，让学生亲身体验和探究氧气的制取过程，提高学生的实践操作能力和科学探究精神。

2.问题驱动法：教师提出问题，引导学生思考和讨论，激发学生的学习兴趣和主动性，培养学生的科学思维方法。

3.小组合作法：学生分组进行实验和讨论，培养学生的团队合作精神和沟通交流能力，提高学生的实验操作技能。

教学手段：

1.多媒体设备：利用多媒体课件和视频，生动展示高锰酸钾制取氧气的实验原理和操作步骤，提高学生的学习兴趣和理解程度。

2.教学软件：运用教学软件进行实验数据分析和问题解决，提高学生的数据处理能力和问题解决能力。

3.实验教具：使用实验教具和模型，直观展示氧气的制取和收集过程，帮助学生理解和掌握实验操作技巧。教学过程设计1.导入环节（5分钟）

-教师通过展示一个有趣的小实验，如木条复燃实验，激发学生的兴趣，并提出问题：“你们知道这个实验背后的原理吗？”

-学生思考并回答，教师引导学生思考氧气的产生和性质。

2.讲授新课（15分钟）

-教师围绕高锰酸钾制取氧气的实验原理和步骤进行讲解，强调实验操作的安全性和注意事项。

-学生认真听讲，积极参与讨论，提出疑问，教师解答并引导学生理解。

3.师生互动环节（10分钟）

-教师引导学生分组进行高锰酸钾制取氧气的实验，学生在实验过程中遇到问题可以请教教师。

-教师巡回指导，纠正学生的操作错误，解答学生的疑问。

4.巩固练习（5分钟）

-教师提出几个有关制取氧气实验的问题，学生进行讨论和解答。

-教师选取学生回答，并进行点评和指导，确保学生对新知识的掌握。

5.课堂提问（5分钟）

-教师提问学生关于氧气收集的方法和原理，学生进行回答。

-教师点评学生的回答，并进行补充讲解，确保学生理解氧气的收集过程。

6.总结与拓展（5分钟）

-教师对本节课的内容进行总结，强调重点和难点。

-学生进行思考和讨论，提出与制氧实验相关的问题，教师引导学生进行拓展思考。

总计用时：40分钟

教学创新：在师生互动环节，教师采用小组合作的方式进行实验，鼓励学生自主探究和解决问题，培养学生的团队合作精神和科学探究能力。同时，教师通过提问和讨论的方式，引导学生积极思考和表达，提高学生的科学思维和沟通能力。在巩固练习环节，教师选取具有挑战性的问题，激发学生的思维和创新能力，进一步巩固学生对新知识的掌握。学生学习效果1.学生能够理解和掌握高锰酸钾制取氧气的实验原理和步骤，能够独立进行实验操作，并能够安全、准确地进行实验。

2.学生能够理解和掌握氧气收集的原理和方法，能够正确判断收集满氧气，并能够运用所学知识解释实际问题。

3.学生能够通过实验观察和数据分析，培养科学思维和问题解决能力，能够运用所学知识进行分析和解决实际问题。

4.学生能够培养团队合作精神和沟通交流能力，能够在小组合作中进行有效沟通和协作，提高实验操作技能。

5.学生能够培养实验操作的准确性和安全性，能够遵守实验规程，做到安全第一，预防为主。

6.学生能够培养对科学的兴趣和积极性，能够主动参与实验和讨论，提高科学探究能力。

7.学生能够理解和掌握实验数据处理的方法和技巧，能够对实验数据进行分析和解释，培养数据处理能力。

8.学生能够通过实验报告和讨论，总结实验结果，深化对氧气制取和收集的理解和掌握。

9.学生能够培养科学探究的兴趣和积极性，能够主动参与实验和讨论，提高科学探究能力。

10.学生能够培养自我反思和评价的能力，能够对实验过程和结果进行自我评价，找出不足并进行改进。重点题型整理1.题型一：实验操作题

题目：请根据高锰酸钾制取氧气的实验原理和步骤，设计一个实验方案，并说明实验操作的注意事项。

答案：实验方案应包括实验原理、实验步骤、实验材料和仪器、实验操作注意事项等。例如，实验步骤可以包括：1)将高锰酸钾放入试管中；2)加入适量的热水；3)用带导管的塞子塞紧试管口；4)导管伸入集气瓶中；5)加热试管。实验操作注意事项可以包括：1)加热前要预热试管；2)加热时要用水浴；3)收集氧气时要保持导管伸入集气瓶中；4)实验结束后要先移除热源，再移除导管等。

2.题型二：实验数据处理题

题目：某学生在进行高锰酸钾制取氧气的实验中，收集到了如下的实验数据：试管质量为20g，高锰酸钾质量为10g，加热时间为5min。请根据实验数据，计算氧气的体积和纯度。

答案：根据实验数据，可以计算氧气的体积和纯度。首先，计算氧气的体积：根据实验原理，1molO2的体积为22.4L，计算氧气的摩尔数：n(O2)=m(KMnO4)/M(KMnO4)=10g/158g/mol≈0.063mol。因此，氧气的体积为：V(O2)=n(O2)×22.4L/mol=0.063mol×22.4L/mol≈1.42L。然后，计算氧气的纯度：m(O2)=m(试管)+m(KMnO4)-m(剩余物质)。假设实验结束后试管中剩余物质的质量为m(剩余物质)，则氧气的质量为m(O2)。由于氧气是实验的唯一产物，可以认为m(O2)=m(KMnO4)。因此，氧气的纯度为：ω(O2)=m(O2)/(m(试管)+m(KMnO4))×100%≈51.9%。

3.题型三：实验现象解释题

题目：在进行高锰酸钾制取氧气的实验中，某学生发现加热试管时，试管口附近出现了紫色气体。请解释这一现象。

答案：加热试管时，高锰酸钾分解生成了二氧化锰和氧气。二氧化锰是紫黑色的固体，因此试管口附近出现紫色气体。这是高锰酸钾分解的实验现象之一。

4.题型四：实验安全题

题目：请根据高锰酸钾制取氧气的实验原理和步骤，分析实验中可能存在的安全隐患，并提出相应的预防措施。

答案：实验中可能存在的安全隐患包括：1)加热时试管破裂；2)加热时导管爆炸；3)收集氧气时氧气泄漏；4)实验结束后水槽中的水倒流进入试管等。预防措施包括：1)选择耐热的试管；2)加热时用水浴，避免直接加热；3)实验结束后先移除热源，再移除导管；4)在导管出口处塞紧塞子，防止氧气泄漏；5)实验前检查装置的气密性等。

5.题型五：实验改进题

题目：请根据高锰酸钾制取氧气的实验过程，提出至少两种改进实验方案，以提高实验的准确性和安全性。

答案：改进实验方案可以包括：1)使用精密的天平称量高锰酸钾和试管的质量，以提高数据的准确性；2)在试管口添加一个温度计，测量加热过程中的温度变化，以更好地控制实验条件；3)使用透明的塑料试管代替玻璃试管，以便更好地观察实验现象；4)在实验过程中使用气体收集装置，如气压计，以更准确地测量收集到的氧气体积；5)实验结束后使用灭火器或其他灭火设备，迅速扑灭火源，以确保实验室的安全。板书设计①结构清晰：板书设计应遵循逻辑顺序，从实验原理到实验步骤，再到实验现象和注意事项，使学生能够系统地理解和记忆。例如，可以先写出高锰酸钾制取氧气的实验原理，然后逐步列出实验步骤，最后提出实验现象和注意事项。

②重点突出：在板书设计中，应将实验原理、操作步骤和关键现象用粗体字或不同颜色标注，以突出重点，帮助学生集中注意力。例如，可以将高锰酸钾的分解反应方程式、实验步骤中的重要操作以及实验中可能出现的明显现象用粗体字或彩色粉笔标注。

③艺术性和趣味性：板书设计应具有一定的艺术性和趣味性，以激发学生的学习兴趣和主动性。可以通过使用图标、插图、符号等元素，使板书更具吸引力。例如，可以用图标表示实验步骤，用插图表示高锰酸钾分解的反应过程，或者用符号表示实验中的重要操作注意事项。

板书设计示例：

```

高锰酸钾制取氧气实验

实验原理：

KMnO4→K2MnO4+MnO2+O2

实验步骤：

1.加热高锰酸钾

2.收集氧气

3.实验现象

注意事项：

-加热前预热试管

-加热时用水浴

-收集氧气时保持导管伸入集气瓶

-实验结束后先移除热源，再移除导管

```教学反思本节课是关于高锰酸钾制取氧气的实验操作和原理讲解。在教学过程中，我意识到以下几个方面需要改进和提高。

首先，在实验操作方面，我注意到学生在实验过程中出现了一些问题。例如，有的学生加热高锰酸钾时没有预热试管，导致试管破裂；有的学生在收集氧气时没有保持导管伸入集气瓶，导致氧气泄漏。因此，我需要更加详细地讲解实验操作的注意事项，并在实验过程中加强对学生的指导，确保他们能够准确、安全地完成实验。

其次，在实验原理讲解方面，我发现一些学生对高锰酸钾分解反应的原理不太理解。为了更好地帮助学生理解，我可以通过更直观的方式来展示这个反应过程，例如使用动画或实验视频。同时，我也可以设计一些问题来引导学生思考和讨论，帮助他们更深入地理解实验原理。

再次，在师生互动方面，我意识到我在