6.3 二氧化碳的实验室制取 教学设计--2026-2027学年九年级化学人教版上册

该初中化学教学设计聚焦二氧化碳的实验室制取，涵盖药品选择、反应原理、装置选择、实验操作及检验验满等核心知识。通过碳酸饮料、大棚蔬菜等生活情境导入，结合氧气制取旧知搭建类比学习支架，梳理气体制取前后知识脉络。 特色在于采用四组药品对比实验推理最优试剂，落实科学思维中的证据推理，通过固液常温型装置对比及氧气、二氧化碳制取表格归纳，构建气体制取通用模型。分组实验完整实操“查装收验满”流程，培养科学探究与实践能力，助力学生形成严谨实验习惯，为教师提供分层教学资源与清晰教学逻辑。

九年级化学上册教案 课题 6.3二氧化碳的实验室制取 第1课时 总第1课时 设计者 参研人 授课时间 月 日第 节 素养目标 化学观念 熟记实验室制 CO₂药品：大理石（石灰石）与稀盐酸，会书写完整化学方程式，理解不能选用稀硫酸、碳酸钠、浓盐酸的原因。 明确发生装置、收集装置选择的判断依据，区分 CO₂与 O₂制取装置异同。 掌握 CO₂检验、验满方法，知道 CO₂密度大于空气、能溶于水，只能用向上排空气法收集。 科学思维 通过多组药品对比实验，推理最优制取试剂，形成对比筛选的证据推理思维。 对比氧气、二氧化碳制取整套流程，归纳气体制取通用思路：原理→装置→操作→检验。 分析装置漏气、反应中断、收集不满等实验异常，自主推导故障成因与改良方案。 科学探究与实践 小组完整完成 “查、装、收、验、满” 全套实验，规范气密性检查、药品取用、气体收集操作。 能根据需求组装简易装置、长颈漏斗装置、分液控速装置，说出各类装置优缺点。 独立完成澄清石灰水检验、燃着木条验满操作，如实记录实验现象。 科学态度与责任 养成先检查气密性、先固后液、规范取用药品的严谨实验习惯。 体会二氧化碳在饮料、灭火、大棚种植中的应用价值，感受化学制备服务生活生产。 节约实验药品，废液规范处理，树立绿色实验、节约资源意识。 教学重难点 教学重点 1. 制取二氧化碳反应原理、药品选择依据。 2. 固液常温型发生装置、向上排空气收集装置选择与组装。 3. 完整实验操作步骤、气体检验与验满方法。 教学难点 1. 长颈漏斗下端液封原理、各类改良装置优缺点辨析。 2. 归纳实验室制取气体通用模型，迁移应用到其他气体制备。 3. 分析反应中途停止、收集不到气体等实验故障。 教学准备 多媒体资源 碳酸饮料、大棚增碳实景图；四组对比药品实验实拍；多种固液发生装置图；氧气、二氧化碳制取对比表格；气密性检查示意图；检验、验满操作图；课堂梯度习题 PPT 实验教具 每组：锥形瓶、长颈漏斗、双孔塞、导管、集气瓶、玻璃片、试管；大理石、稀盐酸、稀硫酸、碳酸钠、澄清石灰水、木条、弹簧夹 配套纸质资料 药品探究记录表、装置对比填空单、实验操作步骤单、当堂检测卷、分层课后作业 教学板块 教与学活动 二次备课 导入新课 任务一：探究制取药品与反应原理 任务二：发生、收集装置选择 任务三：分组实验操作、检验与验满 课堂练习与小结 教师活动 展示碳酸汽水、大棚蔬菜图片，提问：生活中大量二氧化碳如何实验室制取？回顾氧气制取整套流程，类比引出新课《6.3 二氧化碳的实验室制取》，逐条出示四条课堂学习目标。 学生活动 结合氧气制取旧知猜想 CO₂制取方法，齐读学习目标，明确四大任务：药品原理、装置选择、实验操作、气体制取通用思路。 设计意图 生活情境 + 旧知迁移，搭建氧气、二氧化碳制取类比学习桥梁，降低新知难度。 教师活动 1. 演示四组对比实验，出示对比表格梳理现象与结论： 实验组 反应现象 能否实验室制取 原因 大理石 + 稀盐酸 气泡持续平缓 √ 速率适中，气体纯净 大理石 + 稀硫酸 短暂气泡后停止 × 生成硫酸钙薄膜包裹固体，阻断反应 碳酸钠 + 稀盐酸 瞬间大量气泡 × 反应过快，不易收集 大理石 + 浓盐酸 气泡混白雾 × 浓盐酸挥发 HCl，气体不纯 2. 确定最优药品：大理石（主要成分 CaCO₃）、稀盐酸；板书化学方程式： 学生活动 观察四组实验差异，填写药品对比表，熟记禁止选用三种试剂的原因，抄写方程式。 设计意图 对比实验直观突破药品选择难点，从现象推理最优方案，落实证据推理素养。 教师活动 1. 发生装置判断依据：反应物状态（固体 + 液体）、反应条件（常温不加热），归类固液常温型。 展示三类装置，标注核心要点： ①简易试管装置：组装简单；②长颈漏斗装置：可随时加液体，漏斗下端必须浸入液面下（液封防漏气）；③分液漏斗装置：控制液体滴加速率，调节产气快慢。 2. 收集装置判断依据：CO₂能溶于水、密度大于空气，只能选用向上排空气法，导管伸至集气瓶底部排尽空气。 3. 表格对比 O₂、CO₂制取装置异同 气体 反应物 条件 发生装置 收集方法 O₂（过氧化氢） 固 + 液 常温 固液常温 排水 / 向上排空气 CO₂ 固 + 液 常温 固液常温 仅向上排空气 学生活动 对照装置图标注长颈漏斗液封位置，完成装置对比表格，小组讨论三种发生装置优缺点。 设计意图 图像 + 表格双重工具，清晰区分装置选择逻辑，实现氧气知识迁移。 三种收集装置对比 教师活动 1. 板书实验五字步骤：查→装→收→验→满，分步讲解： ①查：夹紧橡胶管，向长颈漏斗加水，液面不下降则气密性良好； ②装：先加大理石固体，后从漏斗加稀盐酸； ③收：向上排空气，导管插瓶底； ④检验：气体通入澄清石灰水，石灰变浑浊，证明是 CO₂； ⑤验满：燃着木条放集气瓶口，木条熄灭则集满。 2. 巡回指导分组实验，重点纠正长颈漏斗未液封、导管伸入过长、木条伸入瓶内验满三类错误。 3. 故障梳理：收集不到气体→装置漏气；反应很快停止→误用稀硫酸。 学生活动 小组合作完成全套实验，依次进行气密性检查、制取、检验、验满，记录实验现象，自查装置错误。 设计意图 完整分组实操落实科学探究实践，规范操作、辨析常见实验失误。 教师活动 师生串联主线：药品原理→装置选择→实验五步操作→气体制取通用思路；限时 4 选择 + 1 简答，统一订正药品、装置、验满高频错题。 学生活动 自主梳理课堂知识框架，独立完成检测，同桌互讲实验故障成因。 设计意图 短时复盘全部核心知识点，当堂检验实验、原理掌握情况。 易错专项预设：课前 2 分钟背诵方程式、长颈漏斗液封要求；单独设置药品辨析判断题。 分层实操设计 基础层：熟记药品、方程式，会组装简易试管装置； 提高层：熟练使用长颈漏斗装置，规范完成检验验满； 拓展层：自主选用分液漏斗控速装置，分析各类实验故障。 课堂生成应对：学生提问能否排水收集，说明 CO₂溶于水且反应，不可用。 教具优化：提前备好四组对比药品，备用漏气装置用于故障讲解。 板书设计 6.3 二氧化碳的实验室制取 一、药品与原理 大理石 + 稀盐酸 禁用：稀硫酸、碳酸钠、浓盐酸 二、装置选择 1. 发生：固液常温型（长颈漏斗下端液面下，液封） 2. 收集：向上排空气法（CO₂溶于水、密度比空气大） 三、实验步骤：查→装→收→验→满 检验：通入澄清石灰水变浑浊 验满：燃着木条放瓶口，熄灭即满 四、气体制取通用思路 反应原理→发生装置→收集装置→检验验满 教学反思 本节课依托药品对比实验、多套装置示意图开展探究教学，学生对反应原理、基础装置掌握较好。 分层作业 基础巩固（全员必做） 1. 实验室制取二氧化碳的药品是____和____。 2. 写出制取二氧化碳化学方程式。 3. 收集二氧化碳只能用____法，原因是？ 4. 检验二氧化碳的现象：澄清石灰水____。 能力提升（中等难度） 1. 简答：不能用稀硫酸制取二氧化碳的原因。 2. 长颈漏斗制取装置，漏斗下端必须浸入液面下的目的？ 3. 区分检验、验满操作位置。 拓展探究（选做拔高） 1. 若想控制二氧化碳产生快慢，选用哪种发生装置？说明理由。 参考答案 基础巩固 1. 大理石（石灰石）、稀盐酸 2. 3. 向上排空气；二氧化碳能溶于水且与水反应，密度大于空气 4. 变浑浊 能力提升 1. 生成硫酸钙微溶物，覆盖大理石表面，阻断反应持续进行 2. 液封，防止生成的二氧化碳从长颈漏斗逸出 3. 检验：导管通入瓶内石灰水；验满：木条放在集气瓶瓶口 拓展探究 1. 分液漏斗装置；通过控制稀盐酸滴加速率，调节产气快慢 学科网（北京）股份有限公司 $