基础实验4 二氧化碳的实验室制取与性质教学设计-2025-2026学年九年级化学沪教版(2024)上册

该初中化学教学设计聚焦二氧化碳的实验室制取原理、装置选择及性质探究，通过情境图片导入和项目任务驱动，联系氧气制取知识，引导学生构建气体制取的系统思路。 该设计以实验探究和问题驱动为主线，通过小组合作设计装置（如多孔隔板创新）、六维度评价反应可行性，培养科学思维与探究实践，结合CCUS科技联系碳中和目标，渗透科学态度与责任，助力学生提升实验创新能力，帮助教师高效落实核心素养。

教学设计：《基础实验4 二氧化碳的实验室制取与性质》 一、教材地位与作用 《二氧化碳的制取和性质》是沪教版（新教材）第五章《奇妙的二氧化碳》的基础实验4。本实验是初中化学“气体的制取与性质”部分的重要内容，承接氧气制取的知识，拓展学生对气体制取的系统认识。通过学习二氧化碳的制取与性质，学生能够掌握气体实验室制法的基本思路，培养实验设计与操作能力，为后续学习酸碱盐等知识打下基础。 二、教学目标（核心素养导向） 化学观念：能阐释实验室制取二氧化碳的原理，并通过实验归纳其核心性质，理解“性质决定用途”。 科学思维：能基于任务需求设计制取与验证二氧化碳的初步方案，并运用比较、归纳等方法分析实验现象。 探究实践：能安全、规范地完成二氧化碳的制取与性质验证实验，学会运用控制变量法，从多维度（原料、条件、安全、环保等）评价并选择实验室制取气体的最佳途径。 科学态度与社会责任：通过讨论二氧化碳的“功”与“过”，认识到化学在应对气候变化中的作用，初步形成绿色低碳的社会责任感。 三、教学重难点 重点：二氧化碳的实验室制取原理、装置选择与核心化学性质的探究。 难点： （传统难点）二氧化碳实验室制法的探究与装置创新。 （素养难点）能基于项目任务，整合知识，设计和优化实验方案。 四、教学设计思路与教学方法 设计思路： 以“问题引导—实验探究—归纳总结”为主线，结合学生已有知识（如氧气制取），逐步构建二氧化碳制取与性质的知识体系。 教学方法： 实验探究法 问题驱动法 小组合作学习 多媒体辅助教学 五、教具准备 仪器：锥形瓶、长颈漏斗、双孔橡皮塞、导管、集气瓶、玻璃片、酒精灯、铁架台、水槽等 药品：石灰石（或大理石）、稀盐酸、澄清石灰水、紫色石蕊试液、蜡烛 多媒体：PPT课件、实验视频演示 六、学情分析 学生已具备氧气制取的基础知识，对气体制备方法有一定了解，但动手能力和装置分析能力仍较弱。教学中应注重引导观察、鼓励动手、强化逻辑，帮助学生建立系统思维。 七、教学过程 【第一环节】情境导入，项目驱动（5分钟） 1. 展示图片：猜一猜图片展示的是哪种物质的应用。 2. 发布项目任务： 你们知道二氧化碳有哪些性质吗如何探究呢？ 3. 引出核心问题：“要完成这些任务，我们首先需要什么？”——引导学生得出：需要大量获得并深入了解二氧化碳。 4. 回顾氧气的实验室制法，引导出二氧化碳的实验室制法探究的一般步骤。 【第二环节】探究建构，方案设计（15分钟） 活动一：如何“造”出二氧化碳？——制取原理与装置选择 1. 头脑风暴：回顾已知的能产生CO₂的反应（如呼吸、燃烧、碳酸饮料等），引导学生从课件中提出的 “六维度评价标准”（原料、条件、安全、速率、纯度、收集）出发，辩论哪个反应最适合在实验室制取。 2. 确定原理：共识聚焦于“石灰石与稀盐酸反应”，师生共同书写化学方程式。 3. 装置设计： 各小组利用提供的仪器“菜单”，自主设计并画出制取和收集CO₂的装置图。 创新挑战：你能设计一个可以“随时开始、随时停止”的反应装置吗？（探究多孔隔板的用处）。 4.总结发生装置与收集装置的选择依据。 活动二：如何“认识”二氧化碳？——性质探究方案设计 1. 教师提问：“为了完成你的项目任务，你需要验证CO₂的哪些性质？” 2. 组讨论，制定本组的性质探究计划。 【第三环节】实验探究，合作实施（20分钟） 1. 安全警示：强调实验操作的规范性的安全性。 2. 分组实验： 各小组根据自行设计的方案，分工合作进行实验。 制取并收集2-3瓶二氧化碳。 完成本组任务导向的性质验证实验（如灭火、倒入石灰水、石蕊试液实验等）。 教师巡视指导，重点关注操作规范、现象观察与记录，并鼓励学生进行跨组交流。 【第四环节】展示交流，反思提升（5分钟） 1. 成果展示会：各小组派代表展示其装置、实验现象和结论。 展示“阶梯蜡烛熄灭实验”，论证CO₂的密度和灭火性质。 展示石灰水变浑浊，论证CO₂的检验方法。 2. 反思与优化： “在实验过程中，你遇到了什么困难？是如何解决的？” “你的装置设计有哪些优点和可以改进的地方？” 3. 价值提升： 引导学生总结CO₂的“功”（灭火、光合作用、制冷）与“过”（温室效应）。 介绍前沿科技“CCUS”（碳捕获、利用与封存），将课堂知识与社会发展的“碳中和”目标相联系，升华情感态度价值观。 八、板书设计 二氧化碳的实验室制取与性质 1、制取原理 CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂↑ 2、实验装置 发生装置：固液不加热型 收集装置：向上排空气法 3、操作步骤 查 → 装 → 收 → 验 4、性质探究 1. 不支持燃烧 2. 能与石灰水反应：变浑浊 3. 能与水反应：石蕊变红 5、用途 灭火、制冷、碳酸饮料、光合作用等 九、 作业设计（分层、可选） 基础性作业：完成实验报告，梳理实验流程与核心结论。 拓展性作业：查阅资料，了解“干冰”与普通冰的成分和用途有何不同，并撰写一篇科普小短文。 挑战性作业（项目延续）：尝试利用家庭材料（如醋、小苏打、饮料瓶等），设计并制作一个超简易的二氧化碳发生装置。 学科网（北京）股份有限公司 $