学生实验5 测定鸡蛋壳中碳酸钙的含量导学案--2026-2027学年九年级化学鲁教版（五四学制）全一册

该初中化学导学案围绕“测定鸡蛋壳中碳酸钙的含量”实验展开，引导学生基于碳酸钙与稀盐酸反应原理，通过课前预习回顾碳酸钙性质、化学方程式、质量守恒等前置知识，课中以问题驱动设计实验方案、规范操作、处理数据和分析误差，构建定量实验学习支架。 特色在于融合实验微课、误差分析课件等资源，以生活素材为载体，通过小组合作完成方案优化、数据计算等探究任务，培养科学探究与实践能力，强化科学思维和严谨求实的科学态度，分层习题设计助力核心素养落实。

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5 测定鸡蛋壳中碳酸钙的含量 课型 新授 审核人 学校审核 姓名 课标要求 依据2022版义务教育化学课标，学生需掌握定量化学实验的基本思路，依托碳酸钙与稀盐酸的反应原理，设计并完成鸡蛋壳中碳酸钙含量的测定实验。熟练掌握气体制备、装置气密性检查、数据称量与记录等基本操作，能基于实验数据进行定量计算，分析实验误差。树立定量研究化学物质的思维，体会化学定量实验在生活物质检测中的应用价值，培养科学探究与实证意识。 学习目标 化学观念：认识鸡蛋壳主要成分为碳酸钙，理解盐与酸的反应规律，建立化学反应定量计量的物质观。 科学思维：通过实验方案设计、数据运算、误差分析，构建定量探究的逻辑思维。 科学探究与实践：独立完成实验操作、数据记录与处理，提升定量实验探究能力。 科学态度与责任：养成严谨求实的实验习惯，感知化学定量检测在生活中的实用价值。 重难点 重点：掌握碳酸钙与稀盐酸的反应原理，熟练设计定量测定实验方案，规范完成实验操作，学会依据实验数据计算碳酸钙的质量分数。 难点：精准把控实验细节，规避实验误差，科学分析装置漏气、盐酸过量、气体残留等因素对实验结果的影响，建立定量实验的严谨思维，理解定量探究与定性实验的核心区别。 资源与 建议 本节课依托鲁教版五四学制九年级全一册新教材实验内容，准备实验器材：鸡蛋壳、稀盐酸、托盘天平、烧杯、锥形瓶、导管、止水夹、药匙、研钵、滤纸等，配套教材实验微课、定量实验误差分析课件、实验数据计算模板。课前建议学生复习碳酸钙的化学性质、化学方程式计算、质量守恒定律等前置知识，预习实验基本步骤。课中依托小组合作模式，分工完成操作、记录、计算、分析任务。课后可拓展贝壳、水垢中碳酸钙含量检测实验，衔接生活实际，深化定量探究能力，夯实化学定量计算核心考点。 学习过程 （一）课前预习案 本预习案结合新教材核心知识点设计，聚焦实验原理、前置基础、实验常识、预习思考四大模块，帮助学生夯实实验基础，扫清课中探究障碍，建立定量实验的初步认知。 模块一：前置知识回顾（基础填空题） 1. 鸡蛋壳、贝壳、水垢的主要成分是________，该物质属于________（填“单质”“氧化物”“盐”），________（填“易”或“难”）溶于水，能与稀盐酸、稀硝酸等酸发生反应。 2. 碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式为________________________，该反应会生成________气体，实验室常用该反应原理制取二氧化碳气体。 3. 根据质量守恒定律，化学反应前后各物质的________不变，本实验可通过测定反应前后体系的________，计算生成二氧化碳的质量，进而推算碳酸钙的质量。 4. 溶质质量分数计算公式：溶质质量分数=________，物质质量分数计算公式：某物质质量分数=________。 5. 托盘天平使用的核心规范：称量前________，称量时________放物体、________放砝码，读数精确到________g。 模块二：实验原理预习（简答题） 1. 简述本实验测定鸡蛋壳中碳酸钙含量的核心原理（结合化学反应与定量计算说明）。 2. 本实验为何选择稀盐酸与碳酸钙反应，不选择稀硫酸？请结合新教材碳酸钙的性质知识点分析原因。 模块三：实验器材与操作预习（判断题+选择题） 判断题（对的打√，错的打×） 1. 实验前无需将鸡蛋壳研碎，直接整块加入盐酸中反应即可。（） 2. 实验装置必须检查气密性，否则会导致实验数据误差。（） 3. 稀盐酸需过量，确保鸡蛋壳中的碳酸钙完全反应。（） 4. 反应结束后可立即称量装置质量，无需冷却。（） 单项选择题 1. 本实验中测定二氧化碳质量的核心依据是（） A. 液体质量变化 B. 反应体系总质量变化 C. 盐酸质量变化 D. 水的质量变化 2. 将鸡蛋壳研碎的主要目的是（） A. 便于称量 B. 加快反应速率，使反应更充分 C. 减少药品用量 D. 防止液体飞溅 模块四：预习疑问与思考（主观题） 1. 结合新教材定量实验知识点，思考本实验可能存在哪些误差来源？（至少写出2点） 2. 除了通过测定二氧化碳质量计算碳酸钙含量，你还能设计哪些实验方案完成本实验？ 3. 预习后写出你对本实验的疑惑，为课中探究做好准备。 （二）课中探究案 本课中探究案以“问题驱动—方案设计—实验操作—数据处理—误差分析—拓展提升”为核心流程，贴合新教材探究式学习要求，通过分层习题、探究任务、合作研讨，落实定量实验核心素养，全程以学生自主探究、小组合作为主。 探究任务一：实验方案设计与优化（合作探究题） 【探究问题】如何利用碳酸钙与稀盐酸的反应，精准测定鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数？请结合预习知识，小组讨论并完善实验方案。 1. 实验目的：________________________。 2. 实验药品与器材：鸡蛋壳粉末、过量稀盐酸、锥形瓶、托盘天平、药匙、滤纸、烧杯、止水夹、导管。 3. 实验核心步骤填空： ① 取适量鸡蛋壳，洗净、晾干、________，增大反应物接触面积； ② 用托盘天平称量________的鸡蛋壳粉末，记录质量为m₁； ③ 称量空锥形瓶及足量稀盐酸的总质量，记录质量为m₂； ④ 将鸡蛋壳粉末倒入锥形瓶中，迅速塞紧瓶塞，待反应完全结束后，________，再次称量装置总质量，记录为m₃； ⑤ 根据质量差计算生成二氧化碳的质量，二氧化碳质量=________； ⑥ 根据化学方程式计算鸡蛋壳中碳酸钙的质量，进而计算碳酸钙的质量分数。 4. 方案优化研讨：小组分析，为何实验中必须保证稀盐酸过量？若盐酸不足，会对实验结果造成什么影响？ 探究任务二：实验操作规范与细节把控（实操问答题） 结合新教材实验操作规范，完成以下问题，规范实验操作，规避基础误差。 1. 实验前为何要检查装置气密性？若装置漏气，测定的碳酸钙含量会偏大还是偏小？请说明理由。 2. 反应结束后，为何需要冷却至室温再称量？未冷却直接称量会导致数据如何变化？ 3. 实验过程中，导管口为何不能伸入液面以下？结合二氧化碳的性质分析原因。 4. 鸡蛋壳洗净晾干的目的是什么？若蛋壳表面残留水分，会对实验结果产生什么影响？ 探究任务三：实验数据处理与定量计算（核心计算题） 【实验实测数据】某小组实验记录：称量干燥鸡蛋壳粉末10.0g，锥形瓶加足量稀盐酸总质量为150.0g，完全反应并冷却后，装置总质量为155.6g。请结合数据完成计算，写出完整解题步骤。 1. 计算本次实验生成二氧化碳的质量。 2. 计算10.0g鸡蛋壳中含碳酸钙的质量。 3. 计算该鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数。 4. 若杂质不与稀盐酸反应，分析本计算结果的理论依据。 探究任务四：实验误差分析与反思提升（深度探究题） 结合新教材定量实验误差分析知识点，小组合作探究以下问题，总结实验易错点。 1. 本次实验测定结果偏小的可能原因有哪些？（至少写出3点） 2. 本次实验测定结果偏大的可能原因有哪些？（至少写出2点） 3. 反应过程中部分二氧化碳气体残留在装置内，无法逸出，会对实验结果产生什么影响？请说明原理。 4. 对比定性实验与本次定量实验，简述定量实验的核心特点和实验要求。 探究任务五：实验拓展创新（素养提升题） 1. 除了质量差法测定二氧化碳质量，还可以通过什么方法测定二氧化碳的量，进而计算碳酸钙含量？简述实验思路。 2. 若使用水垢、贝壳代替鸡蛋壳进行实验，实验原理是否相同？说明理由。 3. 工业上测定矿石中碳酸钙含量的原理与本实验一致，结合本次实验，谈谈化学定量检测在生产生活中的应用价值。 课中学习总结：通过本节课探究，学生熟练掌握了定量实验的完整流程，理解了碳酸钙与酸反应的定量关系，学会了数据处理与误差分析，突破了定性实验的局限，构建了严谨的化学定量思维，落实了学科核心素养。在实验中明晰了操作细节对实验结果的影响，养成了严谨求实、规范操作的科学实验习惯，能够独立完成简单的定量化学探究实验。 板书设计 学生实验5 测定鸡蛋壳中碳酸钙的含量 一、实验原理 CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂↑ 质量守恒：Δm（体系减重）= m（CO₂）→ 计算CaCO₃质量及质量分数 二、实验流程 预处理（洗净、晾干、研碎）→ 称量药品 → 气密性检查 → 反应实验 → 冷却称量 → 数据计算 → 误差分析 三、核心公式 1. m(CO₂)=m蛋壳+m(瓶+盐酸)-m反应后总质量 2. 碳酸钙质量分数=碳酸钙质量/鸡蛋壳样品质量×100% 四、误差分析 偏小：装置漏气、CO₂残留、盐酸不足、蛋壳未干燥 偏大：反应放热水分蒸发、称量误差 五、实验核心素养 定量探究、规范操作、严谨求实、学以致用 参考答案 （一）课前预习案答案 模块一：前置知识回顾 1. 碳酸钙；盐；难 2. CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂↑；二氧化碳（CO₂） 3. 总质量；质量差 4. 溶质质量/溶液质量×100%；纯净物质量/样品总质量×100% 5. 调平；左盘；右盘；0.1 模块二：实验原理预习 1. 利用鸡蛋壳中碳酸钙与过量稀盐酸反应生成二氧化碳气体，根据质量守恒定律，通过测定反应前后装置体系的质量差得到二氧化碳质量，再结合化学方程式计算出样品中碳酸钙的纯净质量，最终计算碳酸钙的质量分数。 2. 不能选用稀硫酸，因为稀硫酸与碳酸钙反应会生成微溶于水的硫酸钙，覆盖在鸡蛋壳表面，隔绝反应物，阻止反应持续进行，无法让碳酸钙完全反应，导致实验数据不准确。 模块三：实验器材与操作预习 判断题：1.× 2.√ 3.√ 4.× 选择题：1.B 2.B 模块四：预习疑问与思考（参考答案） 1. 误差来源：装置气密性不佳，二氧化碳逸出；反应后装置内残留二氧化碳未排出；鸡蛋壳含有其他杂质不反应；称量操作存在误差等。 2. 方案一：排水法测定二氧化碳体积，换算质量计算；方案二：将生成的二氧化碳通入澄清石灰水，测定沉淀质量计算碳酸钙含量。 （二）课中探究案答案 探究任务一：实验方案设计与优化 1. 测定鸡蛋壳样品中碳酸钙的质量分数 3. ① 研碎 ② 干燥纯净 ④ 冷却至室温 ⑤ m₁+m₂-m₃ 4. 保证鸡蛋壳中的碳酸钙完全反应，确保实验数据精准；若盐酸不足，碳酸钙无法完全反应，生成二氧化碳质量偏小，计算得出的碳酸钙质量分数偏小。 探究任务二：实验操作规范与细节把控 1. 防止装置漏气导致二氧化碳逸出，造成质量差计算误差；若装置漏气，部分二氧化碳逸出，体系质量差偏大，测定的碳酸钙含量偏大。 2. 反应放热，装置内气体受热膨胀、水分蒸发，会导致称量质量偏小，质量差偏大；未冷却称量，测定结果偏大。 3. 二氧化碳能溶于水且能与水反应，导管伸入液面以下会导致二氧化碳溶解损耗，使测定结果偏小。 4. 除去蛋壳表面水分，避免水分计入样品质量，导致样品称量质量偏大，最终测定的碳酸钙质量分数偏小。 探究任务三：实验数据处理与定量计算 1. 生成CO₂质量=10.0g+150.0g-155.6g=4.4g 2. 解：设10.0g鸡蛋壳中CaCO₃质量为x CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂↑ 100 44 x 4.4g 100/44=x/4.4g x=10.0g 3. 碳酸钙质量分数=10.0g/10.0g×100%=100%（理论理想值，实际实验会有小幅误差） 4. 鸡蛋壳中杂质不与稀盐酸反应，只有碳酸钙参与反应生成二氧化碳，因此可通过二氧化碳质量精准计算碳酸钙质量。 探究任务四：实验误差分析与反思提升 1. 结果偏小原因：装置漏气、二氧化碳残留装置内、盐酸量不足、蛋壳未完全干燥、部分二氧化碳溶于反应液。 2. 结果偏大原因：反应放热导致水分蒸发、称量时砝码生锈、药品称量误差。 3. 会导致测定结果偏小；二氧化碳残留使体系质量差偏小，计算出的二氧化碳质量偏小，最终求得的碳酸钙质量分数偏小。 4. 定量实验需精准测量数据、严格控制反应条件、注重操作细节，以数据为依据得出结论；定性实验仅判断物质性质、反应现象，无精准数据计算，定量实验更严谨、精准。 探究任务五：实验拓展创新 1. 体积法：利用排水法收集二氧化碳，测定气体体积，结合气体密度换算质量，再计算碳酸钙质量分数。 2. 原理相同；水垢、贝壳主要成分均为碳酸钙，均可与稀盐酸反应生成二氧化碳，可采用相同定量方法测定含量。 3. 化学定量检测广泛应用于生活物质检测、工业原料纯度测定、矿产成分分析等领域，为生产生活、科学研究提供精准的数据支撑，体现了化学学科的实用性与科学性。 ( 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 $