学生实验6二氧化碳的实验室制取与性质导学案--2026-2027学年九年级化学鲁教版上册

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，引导学生掌握制取原理、装置选择、收集检验方法及二氧化碳的核心性质。通过课前预习回顾氧气制取知识建立气体制备迁移体系，课中以小组合作探究为支架衔接旧知与新知。 以学生自主探究为核心，通过对比实验培养科学思维，实验异常分析与装置优化提升科学探究能力，结合碳中和与绿色化学理念渗透科学态度与社会责任。习题覆盖预习自测、课中探究、当堂检测，助力学生构建气体制备通用思路，提升实验技能与学科素养。

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 学生实验6 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 依据义务教育化学课程标准，学生需掌握实验室制取二氧化碳的反应原理、实验装置、收集、检验与验满方法，熟练完成基础实验操作。通过实验探究认识二氧化碳的核心物理、化学性质，建立气体制备的通用实验思路。养成规范操作、严谨观察、如实记录的实验习惯，能结合实验现象分析实验问题，初步建立化学实验与生活应用的关联。 学习目标 化学观念：认识二氧化碳的组成与核心性质，理解物质性质决定用途、反应原理决定实验装置的化学规律。 科学思维：通过对比实验、装置筛选，形成气体制备的逻辑思维，学会分析实验误差与装置优劣。 科学探究与创新意识：独立完成实验操作，自主优化实验装置，主动探究实验异常现象。 科学态度与社会责任：恪守实验规范、节约药品，了解二氧化碳与碳循环、碳中和的关联，树立绿色化学理念。 重难点 教学重点：实验室制取二氧化碳的反应原理、固液不加热型发生装置与向上排空气法收集装置的选用；二氧化碳的检验、验满方法；二氧化碳不燃烧、能与水、澄清石灰水反应的核心性质。 教学难点：根据反应物状态、反应条件、气体特性选择实验装置；设计对比实验验证二氧化碳与水的反应；梳理归纳气体实验室制备的通用思路与方法。 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、烧杯、试管、止水夹等）、实验药品（大理石/石灰石、稀盐酸、澄清石灰水、紫色石蕊试液、蒸馏水）、新教材课本、实验操作微课、装置优化对比课件、实验错题素材。 教学建议：课前引导学生预习氧气制取知识，建立气体制备知识迁移体系；课中以学生自主探究为主，教师仅针对装置液封、药品用量、实验安全等重难点点拨。鼓励学生分组合作实验，记录实验现象与问题，课后结合生活场景巩固知识。同时规范实验操作，杜绝药品浪费、装置漏气等问题，落实绿色实验要求。 学习过程 （一）课前预习案 本预习案结合鲁教版九年级上册新教材内容设计，立足学生已掌握的氧气实验室制取知识，通过旧知回顾、新知预习、基础自测，帮助学生提前梳理二氧化碳制取与性质的核心知识点，扫清实验操作基础障碍，为课中自主探究实验做好铺垫。 模块1 旧知回顾（气体制备基础） 1. 实验室制取氧气时，我们会根据________和________选择发生装置，根据气体的________和________选择收集装置。 2. 常见的气体发生装置分为两类：________型和________型；常见的气体收集方法有向上排空气法、向下排空气法和排水法。 3. 氧气可以用排水法收集，是因为氧气________；可以用向上排空气法收集，是因为氧气________。 4. 气体收集满的判断、气体的检验，本质都是利用气体的________（物理/化学）性质。 模块2 新知自主预习（教材核心内容梳理） 1. 教材中明确，实验室制取二氧化碳的常用药品是________（主要成分为碳酸钙）和________，不能选用浓盐酸、稀硫酸，也不选用碳酸钠粉末。 2. 制取二氧化碳的反应原理：碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，请尝试书写该反应的化学方程式________________。 3. 结合反应物状态与反应条件分析：该反应中反应物为________和________，反应________（需要/不需要）加热，因此选用________型气体发生装置。 4. 二氧化碳的物理性质：常温下为无色无味气体，密度比空气________，________溶于水且能与水发生反应，因此实验室收集二氧化碳只能选用________法，不能用排水法。 5. 二氧化碳的检验方法：将气体通入________中，若观察到________现象，证明该气体为二氧化碳。 6. 二氧化碳的验满方法：将________放在集气瓶________，若________，证明二氧化碳已收集满。 7. 二氧化碳的核心化学性质：不燃烧、不________；能与水反应生成________，能使紫色石蕊试液变红；能与澄清石灰水反应，该反应可用于检验二氧化碳。 模块3 预习思考与疑问记录 1. 为什么实验室不用稀硫酸制取二氧化碳？________________________________ 2. 长颈漏斗末端必须伸入液面以下的原因是什么？________________ 3. 二氧化碳通入紫色石蕊试液变红，能否证明二氧化碳直接使石蕊变色？为什么？________________ 4. 预习后记录自己的疑惑：________________________________ （二）课中探究案 本节课以小组合作探究为核心，依托鲁教版新教材实验要求，分步完成药品选择、装置组装、气体制取、性质验证、问题分析等探究活动，全程落实学生主体地位，在实操中掌握实验技能、构建知识体系、提升探究能力。 探究活动一：实验药品的选择与原理探究 【探究问题】结合教材内容，对比多组反应，确定实验室制取二氧化碳的最佳药品。 【小组实验对比】 1. 碳酸钠粉末+稀盐酸：反应速率________，气体产生过快，不利于气体收集。 2. 大理石+稀硫酸：反应一段时间后停止，原因是生成的硫酸钙________，覆盖在大理石表面，阻止反应继续进行。 3. 大理石+浓盐酸：浓盐酸具有________性，会使收集的二氧化碳中混有大量氯化氢杂质，气体不纯。 4. 大理石+稀盐酸：反应速率适中，药品易得、操作简便，适合实验室制取气体。 【探究结论】实验室制取二氧化碳的最佳药品为________和________，反应的化学方程式为________。 【深度思考】工业制取二氧化碳和实验室制取二氧化碳的原理是否相同？工业上高温煅烧石灰石制取二氧化碳，属于________变化，实验室制取属于________变化。 探究活动二：实验装置的选择与组装探究 【探究问题】结合反应特点和二氧化碳的性质，自主选择并组装发生装置和收集装置。 1. 发生装置选择依据：反应物为固体和液体，反应无需加热，因此选用固液不加热型装置。常见仪器组合：锥形瓶+长颈漏斗+导管，或试管+分液漏斗+导管。 2. 收集装置选择依据：二氧化碳密度比空气大、能溶于水且与水反应，因此只能用向上排空气法收集。 【小组实操任务】小组合作组装实验装置，完成装置气密性检查。 【实操要点填空】 （1）装置组装顺序：________（从下到上、从上到下）、________（从左到右、从右到左）。 （2）气密性检查方法：连接装置，将导管末端伸入水中，________，若观察到________，证明装置气密性良好。 （3）长颈漏斗末端必须________，形成液封，防止________。 （4）导管伸入集气瓶时，需________，保证集气瓶内空气完全排出，收集的气体更纯净。 【装置优化探究】对比长颈漏斗和分液漏斗装置，分液漏斗的优点是________。 探究活动三：二氧化碳的实验室制取、检验与验满 【实验步骤】结合教材规范实验流程，完成实操并记录现象。 1. 检查装置气密性；2. 装入药品：先加________（固体），后加________（液体）；3. 打开止水夹，发生反应，收集气体；4. 检验气体；5. 验满气体；6. 整理仪器、清洗药品。 【实验现象与记录】 1. 反应过程中，锥形瓶内现象：________。 2. 气体通入澄清石灰水，现象：________，证明生成气体为二氧化碳。 3. 将燃着的木条放在集气瓶口，木条________，证明气体已集满。 【问题探究】若收集的二氧化碳不能使澄清石灰水变浑浊，可能的原因有哪些？________、________。 探究活动四：二氧化碳的性质实验探究 结合新教材实验设计，通过三组对比实验，系统探究二氧化碳的物理、化学性质，培养对比实验思维。 实验1：二氧化碳的可燃性探究 将燃着的木条伸入盛满二氧化碳的集气瓶中，观察到木条________，说明二氧化碳________，也不________，因此二氧化碳可用于________。 实验2：二氧化碳与水的反应探究（核心对比实验） 取四朵用紫色石蕊溶液染成的干燥纸花，进行如下实验： ① 纸花喷稀醋酸：纸花变红，说明酸能使紫色石蕊变色；② 纸花喷水：纸花不变色，说明________；③ 干燥纸花放入二氧化碳集气瓶：纸花不变色，说明________；④ 纸花喷水后放入二氧化碳集气瓶：纸花变红，说明________。 【实验结论】二氧化碳与水反应生成________，化学方程式为________；该物质不稳定，受热易分解，加热变红的纸花，纸花会变回紫色，反应方程式为________。 实验3：二氧化碳与澄清石灰水的反应 将二氧化碳持续通入澄清石灰水，观察到澄清石灰水________，该反应的化学方程式为________，此反应是检验二氧化碳的专属方法。 实验4：二氧化碳密度探究 将二氧化碳倒入放有高低不同燃着蜡烛的烧杯中，观察到________蜡烛先熄灭，________蜡烛后熄灭，证明二氧化碳密度比空气大，且不燃烧不支持燃烧。 探究活动五：实验异常问题分析与实验总结 【异常现象分析】结合实验实操，小组讨论解决以下问题： 1. 装置漏气，无法收集满气体：原因可能是________、________。 2. 反应速率过慢，气体产生过少：原因可能是药品变质、稀盐酸浓度过低、大理石用量过少。 3. 石蕊纸花变色不明显：原因可能是二氧化碳收集不纯、纸花干燥不彻底。 【实验整体总结】 1. 气体实验室制备的通用思路：确定反应原理→选择实验装置→规范制取操作→气体检验与验满→性质探究。 2. 二氧化碳核心性质：物理性质为无色无味、密度大于空气、能溶于水；化学性质为不燃烧不助燃、与水反应、与澄清石灰水反应。 3. 实验操作核心规范：先查气密性、先固后液装药、长颈漏斗液封、导管伸至集气瓶底部。 课中当堂检测 1. 实验室制取二氧化碳的药品是（ ） A. 碳酸钠和稀盐酸 B. 大理石和稀硫酸 C. 大理石和稀盐酸 D. 碳酸钙和浓盐酸 2. 二氧化碳只能用向上排空气法收集的原因是（ ） A. 密度比空气大 B. 能溶于水、密度比空气大 C. 不溶于水 D. 密度比空气小 3. 能证明二氧化碳与水发生反应的现象是（ ） A. 气体溶于水 B. 喷水的石蕊纸花放入二氧化碳中变红 C. 澄清石灰水变浑浊 D. 木条熄灭 4. 写出二氧化碳与水、澄清石灰水反应的化学方程式：________、________。 板书设计 学生实验6 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↑ 禁忌：不用浓盐酸、稀硫酸、碳酸钠 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（能溶于水、密度＞空气） 核心要点：长颈漏斗液封、导管伸至瓶底 三、检验与验满 检验：通入澄清石灰水→变浑浊 验满：燃着木条放瓶口→木条熄灭 四、核心性质 1. 不燃烧、不支持燃烧（灭火） 2. 与水反应：CO₂+H₂O=H₂CO₃（石蕊变红） 3. 与石灰水反应：CO₂+Ca(OH)₂=CaCO₃↓+H₂O 五、气体制备通用思路：原理→装置→操作→检验→性质 参考答案 （一）课前预习案答案 模块1 旧知回顾 1. 反应物状态；反应条件；密度；溶解性 2. 固固加热；固液不加热 3. 不易溶于水且不与水反应；密度比空气大 4. 化学 模块2 新知自主预习 1. 大理石（石灰石）；稀盐酸 2. CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑ 3. 固体；液体；不需要；固液不加热 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. 支持燃烧；碳酸（H₂CO₃） 模块3 预习思考与疑问记录 1. 稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙，覆盖在大理石表面，阻止反应持续进行 2. 形成液封，防止生成的二氧化碳气体从长颈漏斗逸出 3. 不能；是二氧化碳与水反应生成的碳酸使石蕊变红，二氧化碳本身不能使石蕊变色 （二）课中探究案答案 探究活动一 1. 过快 2. 微溶于水 3. 挥发 探究结论：大理石（石灰石）；稀盐酸；CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑ 深度思考：化学；化学 探究活动二 （1）从下到上；从左到右 （2）双手紧握容器外壁；导管口有气泡冒出 （3）伸入液面以下；气体从长颈漏斗逸出 （4）伸入集气瓶底部 装置优化：可控制液体滴加速度，从而控制反应速率 探究活动三 实验步骤：大理石（固体）；稀盐酸（液体） 实验现象：1. 固体逐渐溶解，有大量气泡产生 2. 澄清石灰水变浑浊 3. 熄灭 问题探究：装置漏气；盐酸浓度过低，气体不纯；澄清石灰水变质（任写两点） 探究活动四 实验1：熄灭；不燃烧；支持燃烧；灭火 实验2：② 水不能使紫色石蕊变色 ③ 干燥二氧化碳不能使紫色石蕊变色 ④ 二氧化碳与水反应生成酸性物质，使石蕊变红 实验结论：碳酸；CO₂+H₂O=H₂CO₃；H₂CO₃=H₂O+CO₂↑ 实验3：变浑浊；CO₂+Ca(OH)₂=CaCO₃↓+H₂O 实验4：下层；上层 探究活动五 异常分析：装置接口未密封；长颈漏斗未液封 课中当堂检测 1. C 2. B 3. B 4. CO₂+H₂O=H₂CO₃；CO₂+Ca(OH)₂=CaCO₃↓+H₂O ( 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 $