5.2二氧化碳的实验室制法第二课时导学案--2026-2027学年九年级化学沪教版上册

该初中化学导学案围绕二氧化碳的实验室制法展开，引导学生掌握反应原理、药品选择、实验装置、操作流程及检验验满方法。通过课前预习案梳理基础，课中以对比实验、问题探究为核心，衔接氧气制法归纳气体制取通用思路，构建“预习-探究-归纳”的学习支架。 以探究式学习为亮点，通过四组对比实验分析药品选择原理，装置优化动态演示培养科学探究与实践能力，异常现象分析归纳通用思路提升科学思维，结合碳中和热点渗透绿色化学理念，分层习题兼顾基础与拓展，助力学生形成严谨实验习惯和安全责任意识。

初中化学“导·学·练”课堂导学案 年级 九年级 科目 化学 周次 设计者 序号 班级 主题与课时 二氧化碳的实验室制法（第二课时） 课型 新授 审核人 学校审核 姓名 课标要求 依据沪教版初中化学新课标要求，学生需掌握实验室制取二氧化碳的反应原理、药品选择、实验装置、操作步骤、气体检验与验满方法。能结合气体性质选择发生、收集装置，归纳气体制备的通用思路，能规范完成实验操作、分析实验误差与异常现象，树立安全实验、绿色化学理念，初步形成科学探究与创新实践的化学学科能力。 学习目标 化学观念：认识物质性质决定制备、收集方法，建立物质转化的化学核心观念。 科学思维：通过对比实验推理药品、装置选择依据，归纳气体制取规律。 科学探究与实践：自主完成实验探究，规范操作、记录分析实验现象。 科学态度与责任：养成严谨求实的实验习惯，树立低碳环保、安全规范的实验责任意识。 重难点 教学重点：实验室制取二氧化碳的反应原理、药品选用、实验装置组装、操作流程及气体检验、验满方法。 教学难点：理解药品选择的原理，规避常见实验错误；归纳总结实验室制取气体的通用思路与方法，能灵活分析实验异常现象、优化实验装置，实现知识的迁移运用。 资源与 建议 教学资源：实验仪器（锥形瓶、长颈漏斗、导管、集气瓶、止水夹等）、药品（大理石、稀盐酸、澄清石灰水）、多媒体课件、实验操作视频、装置优化动态演示素材、常见实验错误案例图片。教学建议：本节课以探究式学习为主，依托新教材实验探究模块，先通过课前预习夯实基础概念。课中以对比实验、问题探究为核心，引导学生自主发现问题、总结规律。注重分层教学，针对基础薄弱学生强化操作规范训练，针对优生拓展装置优化、误差分析题型。同时结合碳中和热点，渗透绿色化学理念，衔接生活与工业应用，落实学以致用的教学目标。 学习过程 （一）课前预习案（基础巩固，自主探究） 结合沪教版九年级上册新教材第2节内容，完成以下预习习题，自主梳理基础知识点，初步感知二氧化碳实验室制法的核心内容，为课中深度探究做好铺垫。所有题目独立完成，标注疑难问题，课堂针对性突破。 1. 基础填空题 （1）实验室制取二氧化碳的常用药品是________和________，其中固体药品的主要成分为________，液体药品为稀盐酸，绝对不能使用浓盐酸、稀硫酸替代。 （2）实验室制取二氧化碳的化学反应文字表达式为________，化学方程式为________。 （3）二氧化碳的密度比空气________，且________溶于水，因此实验室收集二氧化碳只能采用________法，不能用排水法和向下排空气法。 （4）检验二氧化碳气体的试剂是________，现象是________；证明集气瓶中二氧化碳已收集满的方法是________。 （5）组装二氧化碳发生装置时，长颈漏斗的末端必须________，防止________；导管伸入橡胶塞的部分应________，便于气体顺利导出。 2. 单项选择题 （1）下列药品组合，适合实验室制取二氧化碳的是（） A. 碳酸钠粉末和稀盐酸 B. 大理石和稀硫酸 C. 大理石和稀盐酸 D. 碳酸钙粉末和浓盐酸 （2）实验室收集二氧化碳的正确方法是（） A. 排水集气法 B. 向下排空气法 C. 向上排空气法 D. 排水法和向上排空气法均可 （3）检验集气瓶中气体是否为二氧化碳的核心依据是（） A. 气体无色无味 B. 气体密度大于空气 C. 通入澄清石灰水变浑浊 D. 气体不支持燃烧 （4）下列关于制取二氧化碳装置的说法，错误的是（） A. 发生装置可选用固液不加热型装置 B. 长颈漏斗必须液封 C. 导管需伸入集气瓶底部 D. 可选用酒精灯加热反应 3. 预习思考题 （1）为什么不能用稀硫酸代替稀盐酸制取二氧化碳？请结合物质溶解性和反应现象简要分析。 （2）为什么不用碳酸钠粉末代替大理石制取二氧化碳？该药品组合会带来什么实验问题？ （3）浓盐酸具有挥发性，若用浓盐酸制取二氧化碳，会对收集的气体造成什么影响？ 预习自主总结：通过预习，我已知晓实验室制取二氧化碳的核心基础知识点，同时存在的疑难问题是________，将在课堂探究中重点攻克。预习过程中，初步认识到实验药品、装置的选择都与物质的性质密切相关，体会到化学实验严谨性的重要。 （二）课中探究案（深度探究，能力提升） 本节课在预习基础上，围绕实验药品选择、装置优化、操作规范、异常现象分析、制取气体通用思路五大核心模块，通过分层习题、探究题型、实验分析题开展深度学习，突破重难点，落实核心素养，实现知识理解、实验操作、思维能力的全方位提升。 探究一：实验药品的精准选择（突破难点） 结合新教材对比实验内容，完成下列探究习题，深度理解药品选择的原理，规避实验常见误区。 1. 对比实验探究题：分别完成四组对比实验，记录实验现象，分析实验可行性。 实验①：大理石+稀盐酸，实验现象：________，反应持续平稳，适合实验室制取气体。 实验②：大理石+稀硫酸，实验现象：________，原因是生成的________微溶于水，覆盖在大理石表面，隔绝反应物，使反应停止。 实验③：碳酸钠粉末+稀盐酸，实验现象：________，反应速率过快，不利于气体收集，不适合实验室制取。 实验④：大理石+浓盐酸，实验现象：反应剧烈，收集的气体有刺激性气味，原因是浓盐酸________，使二氧化碳中混有________杂质，气体不纯。 2. 总结填空题：实验室制取二氧化碳的最佳药品是块状大理石和稀盐酸，核心优势是反应________、气体________、便于收集，符合实验室制取气体的基本要求。 3. 拓展问答题：工业上制取二氧化碳和实验室制取二氧化碳的原理是否相同？请简要说明区别。 探究二：实验装置的选择与组装（掌握重点） 结合气体状态、反应条件、气体性质，探究发生装置与收集装置的选择依据，掌握装置组装规范与注意事项。 1. 原理填空题：实验室制取二氧化碳的反应物状态为________和________，反应条件为________，因此选用________型气体发生装置。 2. 装置分析题： （1）常规发生装置包含锥形瓶、长颈漏斗、双孔橡胶塞、导管，其中长颈漏斗的作用是________，使用时必须液封的目的是________。 （2）收集装置选用集气瓶、玻璃片、导管，导管必须伸入集气瓶底部的原因是________，保证收集的气体更纯净。 3. 装置优化探究题： （1）若将长颈漏斗换为分液漏斗，实验优势是什么？ （2）如何组装可以实现制取二氧化碳的反应随时发生、随时停止？请简述装置改进思路。 4. 正误判断题（正确打√，错误打×） （1）组装装置后，可直接添加药品进行实验，无需检查气密性。（） （2）二氧化碳密度大于空气，因此集气瓶需正放，盖好玻璃片保存。（） （3）为加快收集速度，可将导管伸出橡胶塞较长距离。（） 探究三：实验操作流程与气体检验、验满（核心实操） 结合新教材实验操作步骤，梳理完整实验流程，规范检验、验满操作，掌握核心实操技能。 1. 流程排序题：将实验室制取二氧化碳的操作步骤按正确顺序排列________。 ①收集气体 ②检查装置气密性 ③组装仪器 ④装入大理石 ⑤装入稀盐酸 ⑥检验气体 ⑦验满、封存 2. 精准填空题： （1）气密性检查方法：将导管一端放入水中，________，若导管口有气泡冒出，松手后导管内形成________，证明装置气密性良好。 （2）气体检验：将生成的气体通入________中，若________，证明该气体为二氧化碳。 （3）气体验满：将________的木条放在集气瓶________，若木条________，证明二氧化碳已收集满。 3. 实操思考题：检验和验满二氧化碳的试剂、操作能否互换？为什么？ 探究四：实验异常现象分析与误差优化（难点突破） 结合实验实操中常见问题，分析异常现象成因，掌握纠错方法，提升实验分析与优化能力。 1. 现象分析题： （1）实验过程中，装置内有气泡产生，但收集不到二氧化碳气体，原因可能是________。 （2）将生成的气体通入澄清石灰水，石灰水未变浑浊，可能的原因是________。 （3）收集的二氧化碳气体不纯，混有空气杂质，原因可能是________。 2. 优化问答题：实验结束后，如何处理剩余药品和废液？体现了什么化学理念？ 探究五：气体制取通用思路归纳（能力迁移） 对比氧气、二氧化碳的实验室制法，归纳气体制备的通用规律，实现知识迁移应用。 1. 归纳填空题：实验室制取气体的核心思路分为三步：第一，确定________；第二，根据________和________选择发生装置，根据气体的________、________选择收集装置；第三，掌握气体的________、________方法。 板书设计 二氧化碳的实验室制法（第二课时） 1. 实验药品：块状大理石（CaCO₃）、稀盐酸 禁忌：不用稀硫酸（反应终止）、碳酸钠（速率过快）、浓盐酸（气体不纯） 2. 反应原理 文字表达式：碳酸钙+盐酸→氯化钙+水+二氧化碳 化学方程式：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑ 3. 实验装置 发生装置：固液不加热型（长颈漏斗需液封） 收集装置：向上排空气法（密度大于空气、可溶于水） 4. 核心操作 组装仪器→验气密性→加药品→收集→检验→验满 检验：澄清石灰水变浑浊 验满：燃着木条放瓶口，木条熄灭 5. 通用思路：定原理→选装置→验气体→析误差 参考答案 （一）课前预习案答案 1. 基础填空题 （1）大理石（石灰石）；稀盐酸；碳酸钙（CaCO₃） （2）碳酸钙+盐酸→氯化钙+水+二氧化碳；CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑ （3）大；能；向上排空气 （4）澄清石灰水；澄清石灰水变浑浊；将燃着的木条放在集气瓶瓶口，木条熄灭 （5）伸入液面以下；气体从长颈漏斗逸出；刚露出橡胶塞 2. 单项选择题 （1）C （2）C （3）C （4）D 3. 预习思考题 （1）稀硫酸与大理石反应生成硫酸钙，硫酸钙微溶于水，会覆盖在大理石表面，隔绝大理石与稀硫酸的接触，使反应自行停止，无法持续制取二氧化碳。 （2）碳酸钠为粉末状固体，与稀盐酸接触面积大，反应速率极快，瞬间产生大量气体，难以控制反应速率，不利于气体收集，不适合实验室制取。 （3）浓盐酸具有挥发性，会挥发出氯化氢气体，使收集的二氧化碳气体中混有氯化氢杂质，导致气体不纯，影响后续实验。 （二）课中探究案答案 探究一：实验药品的精准选择 1. 对比实验探究题 实验①：持续产生均匀气泡 实验②：开始产生少量气泡，很快反应停止；硫酸钙 实验③：瞬间产生大量气泡，反应剧烈 实验④：易挥发；氯化氢（HCl） 2. 总结填空题：速率平稳；纯度高 3. 拓展问答题：不相同。实验室制取二氧化碳是碳酸钙与稀盐酸的常温复分解反应；工业上制取二氧化碳采用高温煅烧石灰石的方法，原理、条件、药品均不同。 探究二：实验装置的选择与组装 1. 原理填空题：固体；液体；常温（无需加热）；固液不加热 2. 装置分析题 （1）添加液体药品；防止生成的气体从长颈漏斗逸出 （2）彻底排出集气瓶内的空气，保证收集气体纯净 3. 装置优化探究题 （1）分液漏斗可控制液体滴加速度，从而控制反应速率，实现反应快慢的可控调节。 （2）可选用多孔塑料隔板、止水夹组装装置，将大理石放在隔板上，关闭止水夹，装置内压强增大，液体与固体分离，反应停止；打开止水夹，压强减小，固液接触，反应发生。 4. 正误判断题：（1）× （2）√ （3）× 探究三：实验操作流程与气体检验、验满 1. 流程排序题：③②④⑤⑥①⑦ 2. 精准填空题 （1）双手紧握锥形瓶外壁；稳定水柱 （2）澄清石灰水；澄清石灰水变浑浊 （3）燃着；瓶口；熄灭 3. 实操思考题：不能互换。检验气体需要通入瓶内试剂，确认气体成分；验满需在瓶口操作，确认气体已满，二者操作位置、作用不同，无法互换。 探究四：实验异常现象分析与误差优化 1. 现象分析题 （1）装置气密性不好，存在漏气现象 （2）盐酸浓度过高，挥发出氯化氢气体，与石灰水中的氢氧化钙反应，阻碍沉淀生成；或石灰水已经变质失效 （3）未等装置内空气排尽就开始收集气体 2. 优化问答题：实验剩余固体药品回收，废液倒入指定废液缸，禁止直接倾倒。体现绿色化学、安全实验、保护环境的化学理念，培养节约药品、爱护环境的科学态度。 探究五：气体制取通用思路归纳 1. 归纳填空题：反应原理；反应物状态；反应条件；密度；溶解性；检验；验满 ( 1 / 3 ) 目标领航 任务驱动 评价镶嵌 赢在课堂 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $