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

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 本节课依据义务教育化学新课标要求，引导学生掌握实验室制取二氧化碳的药品、反应原理、发生装置与收集方法，熟练完成实验操作。明晰二氧化碳的物理、化学核心性质，掌握二氧化碳检验与验满的基本方法。初步建立气体制取的一般思路，学会分析实验误差与异常现象，能结合生活实例解释二氧化碳的相关性质应用，培养科学实验探究能力与严谨的实验思维，树立规范实验、绿色化学的学科理念。 学习目标 宏观辨识与微观探析：通过观察实验宏观现象，结合微观粒子变化，理解碳酸钙与稀盐酸的反应本质，明晰二氧化碳分子的结构与其物理、化学性质的关联。 证据推理与模型认知：依托实验现象推导二氧化碳的性质与制取规律，构建“药品选择—装置组装—气体制取—性质验证—检验验满”的气体制备认知模型。 科学探究与创新意识：自主完成二氧化碳制取与性质探究实验，能规范组装实验装置、优化实验方案，敢于探究实验异常现象的成因，提升实验探究与创新改进能力。 科学态度与社会责任：养成规范操作、严谨求实的实验习惯，了解二氧化碳对生活、环境的影响，辩证认识二氧化碳的利弊，树立低碳环保、绿色实验的社会责任意识。 重难点 教学重点：掌握实验室制取二氧化碳的反应原理、药品选择、实验装置、收集与检验方法；熟练掌握二氧化碳密度比空气大、不燃烧不支持燃烧、能与水、澄清石灰水反应的核心性质，能规范完成全套实验操作。 教学难点：理解气体制取装置的选择依据（反应物状态、反应条件、气体性质）；精准分析实验中导管漏气、收集不满、石灰水不变浑浊等异常现象；灵活运用二氧化碳性质解释生活、自然中的相关化学现象。 资源与 建议 教学资源：鲁教版九年级上册新教材、实验室标准实验器材（试管、锥形瓶、长颈漏斗、分液漏斗、导管、双孔橡皮塞、集气瓶、玻璃片、烧杯、酒精灯）、实验药品（大理石或石灰石、稀盐酸、澄清石灰水、紫色石蕊溶液、蒸馏水）、气体制取装置对比图片、实验操作规范视频、实验异常现象案例、课堂探究习题、中考真题素材。 教学建议：本节课是初中化学核心分组实验课，以学生动手探究为核心。课前引导学生预习实验原理、装置组装要点，梳理实验步骤；课中以小组合作形式开展实验，教师重点指导装置气密性检查、药品添加、气体收集等关键操作，及时纠正不规范操作；课后结合实验错题、生活案例巩固知识。教学中规避死记硬背，注重引导学生理解实验原理，分析实验问题，落实学以致用，同时强调实验安全与药品节约，培养绿色实验素养。 学习过程 （一）课前预习案（自主预习，夯实基础） 结合鲁教版九年级上册新教材第六单元相关内容，自主研读教材实验板块，梳理二氧化碳制取与性质的基础知识点，熟悉实验器材、药品及实验步骤，独立完成以下预习习题，标注疑难问题，梳理知识盲区，为课堂动手实验和深度探究做好充分铺垫。 1. 选择题（基础辨析） （1）下列药品组合，适合实验室制取二氧化碳的是（） 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. 木炭和氧气 （2）实验室收集二氧化碳气体应选用的方法是（） A. 排水法 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）检验集气瓶中二氧化碳是否收集满的正确操作是（） A. 伸入燃着的木条 B. 放在瓶口燃着的木条 C. 倒入澄清石灰水 D. 伸入带火星的木条 （4）下列关于二氧化碳性质的说法错误的是（） A. 无色无味气体 B. 能溶于水 C. 能燃烧支持燃烧 D. 能使澄清石灰水变浑浊 （5）实验室制取二氧化碳的发生装置，可选用的简易装置是（） A. 固体加热型装置 B. 固液常温型装置 C. 固液加热型装置 D. 以上均可 2. 简答题（预习思考） （1）为什么实验室不选用碳酸钠粉末与稀盐酸制取二氧化碳？请结合反应特点简要分析。 （2）为什么不能用排水法收集二氧化碳？结合二氧化碳的物理性质说明原因。 （3）简述实验室制取二氧化碳的完整实验步骤（简洁概括）。 （4）生活中利用二氧化碳不燃烧、不支持燃烧的性质，有哪些常见用途？列举一例并说明原理。 3. 预习疑难记录 请自主梳理预习过程中无法理解的知识点、实验疑问、题目困惑，详细记录下来，课堂实验探究环节重点攻克：_________________________________________________________________ （二）课中探究案（合作探究，突破重难点） 本节课在课前预习的基础上，以小组合作实验为核心，通过装置探究、实验实操、性质验证、异常分析、错题辨析、综合应用六大环节，深度掌握二氧化碳的实验室制取方法与核心性质，理清气体制取的通用思路，突破重难点，解决实验常见问题，构建完整的气体实验知识体系，提升实验操作与知识应用能力。 探究环节一：实验装置选择与组装探究（核心基础） 【实验背景】气体制取装置的选择是实验核心，不同反应物状态、反应条件对应不同发生装置，不同气体性质对应不同收集装置，本节课通过对比探究，掌握装置选择的底层逻辑。 【合作探究题目】 1. 装置辨析：实验室制取二氧化碳的反应物为固体大理石和液体稀盐酸，反应无需加热，据此判断应选择__________（固液常温型/固体加热型）发生装置。 2. 小组讨论：对比高锰酸钾制氧气（固体加热）和二氧化碳制取（固液常温），两种气体发生装置不同的根本原因是什么？ 3. 深度思考：长颈漏斗和分液漏斗均可用于本次实验，两种漏斗在使用上有什么区别？哪种装置可以更好地控制反应速率？ 4. 实操梳理：组装二氧化碳制取装置时，导管伸入锥形瓶、集气瓶的长度有什么要求？请说明原因。 探究环节二：实验室制取二氧化碳实操探究 【实验背景】规范完成实验操作是本节课的核心能力目标，通过小组合作实操，熟悉查、装、收、验完整流程，掌握实验关键细节。 【合作探究题目】 1. 实验步骤填空：实验室制取二氧化碳的正确操作顺序是：①__________；②装入大理石；③__________；④收集气体；⑤__________。 2. 关键操作探究：实验前必须检查装置气密性，简述本次实验装置气密性的检查方法及判断依据。 3. 药品使用探究：添加稀盐酸时，液面必须浸没长颈漏斗下端管口，原因是什么？若未浸没，会出现什么实验问题？ 4. 小组实操记录：实验过程中观察到的现象：大理石表面产生__________，大理石逐渐__________，收集到无色无味气体。 探究环节三：二氧化碳物理、化学性质验证探究 【实验背景】通过三组经典对比实验，直观验证二氧化碳的核心性质，区分物理性质与化学性质，理解性质对应的实验现象与反应原理。 【合作探究题目】 1. 密度性质验证：将收集满的二氧化碳气体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。该实验证明二氧化碳具有的性质：①__________；②__________。 2. 与水反应探究：向盛有蒸馏水的试管中滴加紫色石蕊溶液，溶液呈紫色；将二氧化碳通入该溶液中，溶液变为__________色。请分析溶液变色的原因。 探究环节四：实验异常现象分析（重难点突破） 【实验背景】学生实验中常出现收集气体不满、石灰水不变浑浊、反应停止等异常现象，本环节针对性分析成因、解决问题，突破学习难点。 【合作探究题目】 1. 实验问题1：实验过程中，收集的二氧化碳始终不满，可能有哪些原因？（写出三点） 2. 实验问题2：将生成的二氧化碳通入澄清石灰水，石灰水未变浑浊，试分析可能的实验原因。 3. 实验问题3：装入药品后，反应刚开始有气泡，很快停止，无法继续产生气体，原因是什么？ 4. 小组总结：结合以上问题，梳理实验室制取二氧化碳的常见操作误区与规避方法。 探究环节五：核心概念与实验易错辨析 本节课易混淆知识点集中在装置选择、气体检验与验满、性质辨析，通过判断题、对比题厘清易错点，夯实基础。 【强化习题】 1. 判断题（正确打√，错误打×） （1）二氧化碳能溶于水，所以不能用排水法收集。（） （2）燃着的木条熄灭，证明气体一定是二氧化碳。（） （3）二氧化碳能使紫色石蕊溶液变红，说明二氧化碳具有酸性。（） （4）可以用稀硫酸代替稀盐酸制取二氧化碳。（） （5）收集二氧化碳时，导管只需放在集气瓶瓶口即可。（） 2. 对比简答题：简述二氧化碳检验和验满的区别（操作、现象、目的三方面）。 探究环节六：课堂综合应用题（知识整合提升） 结合本节课实验原理、操作、性质，完成综合题型，实现知识融会贯通，提升实验分析、问题解决与知识迁移能力。 1. 综合分析题：结合气体制取通用思路，完成下列问题 （1）总结实验室制取气体的一般思路：__________→__________→__________→检验与验满。 （2）对比氧气和二氧化碳的实验室制取，二者发生装置相同的原因是什么？收集方法不同的核心原因是什么？ 2. 情境应用题：进入久未开启的菜窖、深井前，为什么要做灯火试验？请结合二氧化碳的性质分析原理。 3. 拓展思考题：干冰常用于人工降雨、舞台云雾效果，请结合二氧化碳的性质说明原理，该过程属于物理变化还是化学变化？ 4. 实验改进题：传统简易装置无法控制反应的发生与停止，请思考如何改进实验装置，实现随时启停反应？简述改进方案与原理。 板书设计 学生实验6 二氧化碳的实验室制取与性质 1. 实验药品与反应原理 药品：大理石（石灰石，主要成分碳酸钙）、稀盐酸 原理：碳酸钙+稀盐酸→氯化钙+水+二氧化碳 2. 实验装置 发生装置：固液常温型（无需加热） 收集装置：向上排空气法（密度大于空气、能溶于水） 3. 实验核心操作 查（气密性）→装（固液药品）→收（向上排空气）→验（检验、验满） 检验：通入澄清石灰水，石灰水变浑浊 验满：燃着木条放瓶口，木条熄灭 4. 二氧化碳核心性质 物理性质：无色无味气体、密度比空气大、能溶于水、固态干冰 化学性质：①不燃烧、不支持燃烧；②与水反应生成碳酸；③与澄清石灰水反应变浑浊 5. 常见误区与注意事项 不用碳酸钠（反应过快）、不用稀硫酸（反应终止）、长颈漏斗液封、导管伸至集气瓶底部 参考答案 （一）课前预习案答案 1.选择题 （1）C （2）C （3）B （4）C （5）B 2. 简答题 （1）碳酸钠为粉末状固体，与稀盐酸反应速率过快，产生二氧化碳的速度太快，不易收集气体，不便于实验操作，因此不选用。 （2）二氧化碳能溶于水，且能与水发生反应，会导致收集的气体损耗，无法收集到足量纯净的二氧化碳，因此不能用排水法收集。 （3）检查装置气密性；装入大理石；添加稀盐酸；收集气体；检验、验满气体。 （4）灭火；原理是二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，且密度比空气大，能覆盖在可燃物表面，隔绝氧气，达到灭火效果。 （二）课中探究案答案 探究环节一 1. 固液常温型 2. 根本原因是反应物状态和反应条件不同，制氧气为固体药品、需要加热；制二氧化碳为固液药品、无需加热。 3. 区别：长颈漏斗无活塞，无法控制液体滴加速度，需液封；分液漏斗有活塞，可控制液体滴加。分液漏斗可精准控制反应速率，实现反应可控。 4. 导管伸入锥形瓶内只需刚露出橡皮塞，便于气体顺利导出；导管需伸至集气瓶底部，利于排尽瓶内空气，收集到较纯净的二氧化碳。 探究环节二 1. 检查装置气密性；添加稀盐酸；检验并验满气体 2. 连接装置，将导管一端放入水中，用手紧握锥形瓶外壁，若导管口有气泡冒出，松手后导管内形成一段稳定水柱，说明装置气密性良好。 3. 原因：浸没长颈漏斗下端可形成液封，防止生成的气体从长颈漏斗逸出；若未浸没，气体会从漏斗口泄漏，无法收集到足量气体。 4. 气泡；溶解变小 探究环节三 1. 下层；上层；密度比空气大；不燃烧、不支持燃烧 2. 红；原因：二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，使紫色石蕊溶液变红； 探究环节四 1. ①装置气密性不好，气体泄漏；②药品用量不足，产生气体量少；③导管未伸至集气瓶底部，空气未排尽。 2. ①盐酸浓度过大，挥发出氯化氢气体，与石灰水反应；②装置漏气，未收集到二氧化碳；③澄清石灰水已经变质失效。 3. 选用了稀硫酸与大理石反应，稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙，会覆盖在大理石表面，隔绝药品接触，使反应停止。 4. 规避漏气问题，实验前必查气密性；选用稀盐酸而非稀硫酸、浓盐酸；保证药品足量；导管伸入集气瓶底部，确保气体收集纯净。 探究环节五 1. 判断题：（1）√ （2）× （3）× （4）× （5）× 2. 操作：检验是将气体通入澄清石灰水；验满是将燃着木条放在集气瓶瓶口。现象：检验看石灰水是否变浑浊；验满看木条是否熄灭。目的：检验验证气体是否为二氧化碳；验满验证集气瓶是否收集满气体。 探究环节六 1.（1）选择药品与原理；选择实验装置；进行实验操作 （2）发生装置相同原因：均为固液常温型反应；收集方法不同原因：氧气不易溶于水、密度略大于空气，可用排水法和向上排空气法；二氧化碳能溶于水、密度大于空气，仅能用向上排空气法。 2. 久未开启的菜窖、深井中易积聚大量二氧化碳，二氧化碳不供给呼吸、密度比空气大，会沉积在低洼处。灯火试验中，若蜡烛熄灭，说明二氧化碳浓度过高，存在安全隐患，禁止进入；蜡烛正常燃烧则可安全进入。 3. 原理：干冰是固态二氧化碳，易升华吸热，使周围空气温度降低，水蒸气冷凝成小水滴，形成云雾或降雨；该过程无新物质生成，属于物理变化。 4. 改进方案：将长颈漏斗换为分液漏斗，或选用带多孔塑料隔板的简易启普发生器装置。原理：通过活塞控制液体滴加，或通过气压变化控制固液药品的接触与分离，从而实现反应的随时发生与停止。 ( 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 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