第2节 二氧化碳的实验室制法（教学设计）化学沪教版2024九年级上册

第2节   二氧化碳的实验室制法

一、知识目标

1.了解实验室制取二氧化碳的原理，能写出对应的化学方程式。

2.探究并掌握实验室制取二氧化碳的装置及步骤，学会检查装置气密性、收集和检验二氧化碳的方法。

3.比较实验室制取氧气和二氧化碳的方法，归纳出实验室制取气体的一般思路和方法。

二、核心素养目标

1. 宏观辨识与微观探析：从宏观上认识实验室制取二氧化碳的药品、现象和操作；从微观角度理解反应原理，分析不同反应产生不同现象的原因。

2.证据推理与模型认知：通过对不同制取二氧化碳反应的实验现象分析，推理出适宜的实验原理；建立实验室制取气体的一般思路和方法的模型。

3.科学探究与创新意识：依据探究目标设计并实施制取二氧化碳的实验方案，体会合作与交流在科学探究中的重要作用；尝试对实验装置进行创新设计。

4.科学态度与社会责任：认识到化学实验的严谨性和规范性，培养安全意识和环保意识；了解二氧化碳在生活和生产中的应用，体会化学与社会的紧密联系。

一、教学重点

1. 实验室制取二氧化碳的原理、装置及步骤；实验室制取气体的一般思路和方法。

二、教学难点

1. 根据反应原理和气体性质选择合适的实验装置；对不同实验装置特点的分析和应用。

本节教学内容出自沪教版2024年版九年级化学上册第五章第二节《二氧化碳的实验室制法》。二氧化碳作为初中化学的重要物质，其实验室制法是初中化学气体制取的重点内容，具有承上启下的作用。在学习氧气制取的基础上，进一步探究二氧化碳的制取，能加深学生对气体制取原理、装置选择等知识的理解和应用，为后续学习其他气体的制取奠定基础。

教材首先通过工业制取二氧化碳的原理引发学生思考该反应是否适用于实验室制取，进而引导学生探究实验室制取二氧化碳的适宜原理。接着详细介绍了制取二氧化碳的装置及步骤，包括发生装置和收集装置的选择依据，以及实验操作的具体流程。最后归纳总结了实验室制取气体的一般思路，使学生对气体制

取有更系统、更深入的认识。这种编排符合学生的认知规律，有助于培养学生的科学探究能力和归纳总结能力。

教学对象是九年级学生，他们已经具备了一定的化学基础知识，如氧气的制取、常见物质的性质等，对化学实验也有了一定的操作技能和观察分析能力。在思维方面，正从形象思维向抽象思维过渡，开始具备一定的逻辑推理和分析归纳能力，但在综合运用知识解决实际问题的能力上还有待提高。

在学习本节课之前，学生虽然对气体制取有了初步的了解，但对于如何选择合适的药品、装置以及确定实验步骤等还缺乏深入的思考和实践。因此，在教学过程中，要充分利用学生已有的知识和经验，引导他们通过对比、分析、实验探究等方法，自主构建实验室制取二氧化碳的知识体系。同时，要关注学生在实验操作和问题解决过程中可能遇到的困难，及时给予指导和帮助，培养他们的科学探究精神和创新意识。此外，还要注重引导学生将所学知识与生活实际相结合，提高学生学习化学的兴趣和积极性。

教学环节一  新课导入

【播放视频】同学们，老师先给大家播放一段视频。视频中展示的是碳酸饮料的生产过程，大家可以看到在生产过程中会有大量的气泡产生，这些气泡就是二氧化碳气体。在我们的生活中，二氧化碳也有着广泛的应用，比如舞台上的烟雾效果、人工降雨等都离不开二氧化碳。而在工业生产中，二氧化碳也是一种重要的化工原料。

【提出问题】既然二氧化碳在生活和生产中有这么多的用途，那大家想一想，我们如何才能获取二氧化碳呢？在工业上，我们可以通过高温煅烧石灰石来制取二氧化碳，但是这个反应对反应条件要求很高，那么这个方法是否同样适用于实验室制取二氧化碳呢？

【组织讨论】除了工业制取二氧化碳的方法，还有哪些化学反应可以生成二氧化碳呢？老师给大家列举几个，比如一氧化碳燃烧 、碳在氧气中充分燃烧 、碳酸氢铵受热分解。大家分组讨论一下，这些化学反应适合于实验室制取二氧化碳吗？

【设计意图】

1.激发学生兴趣：通过播放碳酸饮料生产过程的视频，展示二氧化碳在生活和生产中的实际应用，能让学生直观地感受到二氧化碳的重要性，从而激发学生对获取二氧化碳方法的探究兴趣，提高学生的课堂参与度。

2.联系生活生产：将二氧化碳的制取与生活中的碳酸饮料生产、舞台烟雾效果、人工降雨以及工业生产中的化工原料等实际场景相联系，使抽象的化学知识变得具体而有趣，让学生明白化学知识在生活和生产中的广泛应用。

3.引发思考，导入新课：提出工业制取二氧化碳的方法是否适用于实验室以及列举其他生成二氧化碳的反应

并让学生讨论是否适合实验室制取，这些问题能引发学生的思考，自然地过渡到本节课关于实验室制取二氧化碳的主题，让学生明确学习方向，带着问题去探索新知识，提高学习的主动性和积极性。

教学环节二 实验室制取CO2的原理

活动一  引入实验室制取CO2的探究

【引入】在生活、生产和实验室中，我们都需要用到。那么如何获取呢？工业上制取的原理是，但这个反应条件要求高。那这个反应是否同样适用于实验室制取呢？还有哪些化学反应可以生成二氧化碳，这些反应又是否适合实验室制取呢？这就是我们接下来要探究的内容。

【设计意图】通过生活、工业制取的情境，引发学生对实验室制取方法的思考，激发学生的探究欲望。

【师生活动】

1.教师提出问题，展示工业制取的原理，引导学生思考其是否适用于实验室。

2.教师进一步提问：“还有哪些化学反应可以生成二氧化碳？”让学生分组交流讨论。

3.学生分组讨论后，代表回答可能的反应，如一氧化碳燃烧、碳在氧气中充分燃烧、碳酸氢铵受热分解等。

4.教师引导学生分析这些反应是否适合实验室制取，学生得出这些反应生成的气体不纯，不适合实验室制取的结论。

【对应训练1】下列反应中，不适合实验室制取二氧化碳的是（ ）

A. 碳酸钠与稀盐酸反应

B. 石灰石与稀盐酸反应

C. 一氧化碳燃烧

D. 碳酸钙与稀盐酸反应

【答案】C

【解析】一氧化碳燃烧生成二氧化碳的反应，生成的气体不易收集且操作不安全，不适合实验室制取二氧化碳。而碳酸钠与稀盐酸反应、石灰石（主要成分碳酸钙）与稀盐酸反应都可以用于实验室制取二氧化碳。所以答案选C。

【对应训练2】工业上高温煅烧石灰石制取，反应的化学方程式为，该反应能否用于实验室制取，为什么？

【答案】不能。因为该反应条件是高温，在实验室中难以实现，且反应速率不易控制，所以不适合实验室制取。

【解析】实验室制取气体需要考虑反应条件简便、反应速率适中、操作安全等因素。工业制取的高温条件在实验室较难达到，不符合实验室制取气体的要求。

活动二 探究实验室制取CO2的适宜药品