第5章基础实验4二氧化碳的实验室制取与性质导学案--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取与性质”展开，引导学生掌握反应原理、装置选择、操作步骤及性质探究，以氧气制取知识为支架，通过课前预习梳理气体制取基础，课中小组合作完成实验探究，构建完整知识体系。 以实验探究为主线，设计药品对比、装置优化等探究活动培养科学探究与实践能力，通过辨析反应本质提升科学思维，融入低碳理念强化科学态度与责任，习题分层设计兼顾基础与能力，助力学生高效掌握实验要点与核心素养。

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 基础实验 4 二氧化碳的实验室制取与性质 课型 新授 审核人 学校审核 姓名 课标要求 初步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。认识二氧化碳的核心物理、化学性质，能准确描述实验现象、分析实验原理。体验气体制备的科学探究流程，学会归纳气体制取的一般思路，能结合实验知识解释生活中二氧化碳相关现象，树立绿色实验、低碳环保的科学理念。 学习目标 宏观辨识与微观探析：结合实验现象认知二氧化碳性质，从微观角度理解化学反应本质。 科学探究与创新意识：自主完成实验操作，探究装置优化方案，提升实验探究能力。 变化观念与平衡思想：认识二氧化碳的化学变化及可逆反应特征。 科学态度与社会责任：养成严谨规范的实验习惯，了解碳循环与温室效应，践行低碳生活理念。 重难点 重点：实验室制取二氧化碳的反应原理、药品、发生与收集装置选择、完整操作步骤；二氧化碳不燃烧、不支持燃烧、与水、澄清石灰水反应的核心性质及现象分析。 难点：理解气体制取装置的选择依据，掌握长颈漏斗液封、气密性检查等细节操作；辨析二氧化碳与水反应的可逆本质，归纳气体制备通用规律。 资源与 建议 教学资源：实验仪器（锥形瓶、长颈漏斗、集气瓶、导管、橡皮塞等）、实验药品（大理石、稀盐酸、紫色石蕊试液、澄清石灰水、蜡烛等）、教材实验插图、气体制取微课视频、实验易错操作对比课件、碳循环科普素材。 教学建议：课前引导学生预习氧气制取知识，构建气体制取知识框架；课中以小组合作探究为主，放手让学生自主组装装置、完成实验，教师针对性纠错；重点强调药品禁忌、装置细节、操作规范；课后结合生活实例拓展应用，对比氧气、二氧化碳制取差异，梳理通用解题思路，落实学以致用。 学习过程 （一）课前预习案 亲爱的同学，在开展二氧化碳实验室制取与性质实验探究前，请结合沪教版九年级上册新教材相关内容，完成以下预习习题，梳理基础知识点，扫清实验认知障碍，为课堂实操探究做好铺垫。所有题目独立完成，留存预习思路。 一、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化学式为________，液体溶质的化学式为________。 2. 实验室制取二氧化碳的化学反应原理是________（写文字表达式），对应的化学方程式为________。 3. 气体发生装置的选择依据是________和________；收集装置的选择依据是气体的________和________，以及是否与空气、水发生反应。 4. 二氧化碳的密度比空气________，________溶于水且能与水反应，因此实验室收集二氧化碳只能采用________法。 5. 检验二氧化碳气体的专属试剂是________，检验的实验现象是________。 6. 二氧化碳的验满方法是：将________放在集气瓶________，若________，证明气体已收集满。 7. 纯净的二氧化碳是________色、________味的气体，固态二氧化碳俗称________，可用于人工降雨、制冷剂。 8. 二氧化碳不能________、不支持________，可用于________；二氧化碳能与水反应生成________，能使紫色石蕊试液变________。 二、判断题（对的打“√”，错的打“×”） 1. 实验室制取二氧化碳可以选用碳酸钠和稀盐酸，反应速率更快，实验效果更好。（） 2. 可以用稀硫酸代替稀盐酸制取二氧化碳，药品易得且无污染。（） 3. 收集二氧化碳时，为保证气体纯净，可采用排水集气法收集。（） 4. 长颈漏斗下端必须伸入液面以下，目的是形成液封，防止气体从漏斗逸出。（） 5. 二氧化碳能使紫色石蕊试液变红，说明二氧化碳具有酸性。（） 6. 燃着的木条熄灭，即可证明收集的气体一定是二氧化碳。（） 三、单项选择题 1. 下列各组药品，最适合实验室制取二氧化碳的是（） A. 碳酸钠、稀盐酸 B. 大理石、稀盐酸 C. 大理石、稀硫酸 D. 碳酸钙、浓盐酸 2. 实验室制取二氧化碳不需要用到的仪器是（） A. 锥形瓶 B. 酒精灯 C. 集气瓶 D. 长颈漏斗 3. 下列关于二氧化碳收集与验满的说法，正确的是（） A. 排水法收集，瓶口有气泡冒出即满 B. 向下排空气法收集，燃着木条伸入瓶内验满 C. 向上排空气法收集，燃着木条放瓶口验满 D. 收集满后倒放在实验台上 4. 二氧化碳使澄清石灰水变浑浊的主要原因是（） A. 生成碳酸钙白色沉淀 B. 生成碳酸 C. 二氧化碳不溶于石灰水 D. 石灰水受热变质 四、预习思考题 1. 对比实验室制取氧气的两套发生装置，分析制取二氧化碳为何选用固液不加热型装置？ 2. 为什么不能用浓盐酸制取二氧化碳？请结合浓盐酸的性质分析原因。 3. 梳理实验室制取气体的完整通用步骤，简要写出流程。 （二）课中探究案 课堂以小组为单位，结合实验操作、现象观察、数据分析，完成以下探究习题，逐层突破重难点，深化对二氧化碳制取与性质的理解，构建气体制备知识体系。 探究一：实验药品选择探究（核心难点突破） 小组对比四组药品反应现象，完成习题并总结规律：①大理石+稀盐酸 ②碳酸钠+稀盐酸 ③大理石+稀硫酸 ④大理石+浓盐酸 1. 对比①②组实验：碳酸钠与稀盐酸反应现象为________，大理石与稀盐酸反应现象为________。分析实验室不选用碳酸钠的原因：________。 2. 观察③组实验：大理石与稀硫酸反应，刚开始有气泡，很快反应停止，原因是________。 3. 分析④组实验：浓盐酸具有________性，会使收集的二氧化碳中混有大量________气体，导致气体不纯，因此不选用浓盐酸。 4. 总结：实验室制取二氧化碳药品选择的核心原则是________、________、________。 探究二：实验装置选择与组装探究 结合反应物状态、反应条件、气体性质，完成装置探究习题，掌握装置选择逻辑与操作细节。 1. 制取二氧化碳的反应物状态为________，反应条件为________，因此选用________型发生装置。 2. 二氧化碳密度________空气、能溶于水且与水反应，因此只能用________收集。 3. 长颈漏斗使用的关键注意事项：________，原因是________。 4. 导管伸入橡皮塞的要求是________，若伸入过长会导致________；收集气体时，导管需伸入集气瓶________，目的是________。 5. 写出装置气密性检查的完整操作方法：________。 6. 拓展思考：若将长颈漏斗换成分液漏斗，实验优势是什么？________。 探究三：二氧化碳制取实操与步骤梳理 结合小组实验操作，梳理完整实验流程，完成填空与简答，规范实验操作。 1. 实验室制取二氧化碳的完整操作步骤：①________ ②________ ③装入药品（先固后液） ④收集气体 ⑤验满 ⑥存放气体。 2. 装药品时，先加入大理石的操作方法：________，再通过长颈漏斗加入稀盐酸。 3. 气体收集完毕后，集气瓶需________（正/倒）放在桌面，原因是________。 4. 实验结束后，废液、废渣如何处理？________，体现绿色实验理念。 5. 实操纠错：若实验中始终收集不满气体，可能的原因有哪些？（至少写出2点）________。 探究四：二氧化碳物理性质探究 结合课堂演示实验与小组实验，观察现象，完成习题，总结物理性质。 1. 观察收集的二氧化碳气体，总结物理性质：________。 2. 倾倒二氧化碳灭高低蜡烛实验：现象为________，该实验证明二氧化碳的物理性质是________，化学性质是________。 3. 二氧化碳溶于水的实验：向盛满二氧化碳的软塑料瓶中加水振荡，现象为________，证明________。 探究五：二氧化碳化学性质深度探究（重难点） 通过对比实验，探究二氧化碳与水、澄清石灰水的反应，辨析易错知识点。 1. 向蒸馏水中滴加紫色石蕊试液，溶液为________色；通入二氧化碳后，溶液变为________色，原因是________（用文字表达式说明）。 2. 将变红的石蕊溶液加热，现象为________，说明碳酸具有________的性质，写出该反应的文字表达式：________。 3. 向澄清石灰水中通入二氧化碳，现象为________，该反应可用于________二氧化碳，写出反应的化学方程式________。 4. 易错辨析：使石蕊试液变红的物质是二氧化碳吗？请说明理由________。 探究六：综合拓展探究（能力提升） 结合本节课实验内容，对比氧气、二氧化碳制取与性质，归纳气体制取通用规律，解决综合问题。 1. 对比实验室制取氧气和二氧化碳，二者发生装置相同点是________，收集装置不同点是________。 2. 归纳实验室制取气体的一般思路：先确定________，再选择________，最后确定________和________。 3. 简述二氧化碳的用途与对应性质的关系（至少2点）________。 4. 生活中温室效应加剧的主要原因是二氧化碳含量过高，请写出两条低碳生活的做法________。 板书设计 基础实验4 二氧化碳的实验室制取与性质 一、制取原理 药品：大理石（CaCO₃）+ 稀盐酸（HCl） 方程式：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑ 二、实验装置 发生装置：固液不加热型 收集装置：向上排空气法（密度大、能溶于水） 三、操作要点 查气密→装药品（先固后液）→收集→验满→存放 验满：燃着木条放瓶口，熄灭则满 检验：澄清石灰水，变浑浊则为CO₂ 四、核心性质 物理：无色无味气体、密度大于空气、能溶于水 化学：①不燃、不助燃 ②与水反应生成碳酸（可逆） ③使澄清石灰水变浑浊 五、用途：灭火、制汽水、人工降雨、气体肥料 参考答案 （一）课前预习案答案 一、基础填空题 1. 大理石（石灰石）；稀盐酸；CaCO₃；HCl 2. 碳酸钙+盐酸→氯化钙+水+二氧化碳；CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑ 3. 反应物状态；反应条件；密度；溶解性 4. 大；能；向上排空气 5. 澄清石灰水；澄清石灰水变浑浊 6. 燃着的木条；瓶口；木条熄灭 7. 无；无；干冰 8. 燃烧；燃烧；灭火；碳酸；红 二、判断题 1.× 2.× 3.× 4.√ 5.× 6.× 三、单项选择题 1.B 2.B 3.C 4.A 四、预习思考题 1. 制取二氧化碳的反应物为固体和液体，反应不需要加热，因此选用固液不加热型装置。 2. 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不纯，因此不能选用。 3. 查装置气密性→装药品→制取气体→收集气体→验满→整理仪器。 （二）课中探究案答案 探究一：实验药品选择探究 1. 反应剧烈、产生气泡速率极快；反应速率适中、持续产生气泡；反应速率过快，不易收集气体，不利于实验操作 2. 反应生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在大理石表面，隔绝药品与酸的接触，使反应停止 3. 挥发；氯化氢（HCl） 4. 反应速率适中；气体纯度高；药品廉价易得、无污染 探究二：实验装置选择与组装探究 1. 固体和液体；无需加热；固液不加热 2. 大于；向上排空气法 3. 下端必须伸入液面以下；形成液封，防止生成的气体从长颈漏斗逸出 4. 刚露出橡皮塞；气体无法顺利导出；底部；排尽集气瓶内空气，收集到较纯净的气体 5. 连接装置，将导管一端伸入水中，用手紧握锥形瓶外壁，若导管口有气泡冒出，松手后形成稳定水柱，说明气密性良好 6. 可控制稀盐酸的滴加速度，从而控制反应速率，便于按需制取气体 探究三：二氧化碳制取实操与步骤梳理 1. 组装仪器；检查装置气密性 2. 用镊子夹取大理石，横放锥形瓶，将大理石放入瓶口，缓慢直立锥形瓶，使药品滑入瓶底 3. 正；二氧化碳密度比空气大，正放可防止气体逸出 4. 倒入指定废液缸，统一处理，禁止直接倒入下水道 5. 装置气密性不佳、长颈漏斗未液封、药品量不足、导管未伸到集气瓶底部（任写2点） 探究四：二氧化碳物理性质探究 1. 无色、无味、气体，密度比空气大，能溶于水 2. 下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭；密度比空气大；不能燃烧、不支持燃烧 3. 软塑料瓶变瘪；二氧化碳能溶于水，使瓶内气压减小 探究五：二氧化碳化学性质深度探究 1. 紫；红；二氧化碳+水→碳酸，碳酸使石蕊试液变红 2. 红色溶液变回紫色；不稳定、易分解；碳酸→水+二氧化碳 3. 澄清石灰水变浑浊；检验；CO₂+Ca(OH)₂=CaCO₃↓+H₂O 4. 不是，二氧化碳本身无酸性，是二氧化碳与水反应生成的碳酸具有酸性，使石蕊试液变红 探究六：综合拓展探究 1. 均为固液不加热型发生装置；氧气可用排水法和向上排空气法，二氧化碳只能用向上排空气法 2. 反应原理；实验装置；收集方法；检验验满方法 3. 灭火（不燃不助燃、密度大）、制汽水（能溶于水且与水反应）、人工降雨（干冰升华吸热）（任写2点） 4. 绿色出行、节约用电、植树造林、减少一次性用品使用（任写2点） ( 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 $