第六单元实验活动3二氧化碳的实验室制取与性质教学设计--2026-2027学年九年级化学人教版上册

该初中化学教学设计聚焦二氧化碳的实验室制取与性质，涵盖反应原理、装置选择、收集检验及性质验证等核心知识。通过生活场景导入，衔接气体制取通用思路旧知，搭建理论到实操的学习支架，引导学生系统探究。 此资料以任务式教学为特色，设六个阶梯任务，如对比药品反应差异培养科学思维，自主组装装置提升科学探究与实践能力，实验复盘强化科学态度。助力学生建立“性质决定制备”化学观念，帮助教师高效突破重难点，落实核心素养育人目标。

化学《实验活动 3 二氧化碳的实验室制取与性质》教学设计 课题 单元 学科 化学 年级 九年级 学习 目标 科学观念：掌握实验室制取二氧化碳的反应原理、装置选择依据，熟知二氧化碳密度、可燃性、与水、澄清石灰水反应的核心性质，建立物质结构决定性质、性质决定制备与用途的化学认知。 科学思维：通过对比气体制取装置、分析实验现象，归纳气体制取通用思路，形成现象推结论、原理释操作的逻辑思维。 探究实践：熟练完成装置组装、气密性检查、气体制取、性质验证等实验操作，提升自主探究与动手实操能力。 科学态度与责任：养成规范操作、严谨求实、节约药品的实验习惯，树立安全实验、绿色化学的科学理念。 重点 教学重点：实验室制取二氧化碳的反应原理、仪器装置、收集方法、检验与验满操作；二氧化碳与水、澄清石灰水反应的性质实验及现象分析、化学方程式书写。 教学难点：理解装置气密性检查的原理、长颈漏斗液封的必要性；辨析二氧化碳检验与验满的区别；推理二氧化碳使紫色石蕊溶液变色的本质原因，排除空气、水的实验干扰。 难点 教学过程 教学环节 师生活动 设计意图 导入新课 生活中汽水冒泡、舞台云雾、温室效应都与二氧化碳息息相关，此前我们已学习二氧化碳的理论性质，也掌握了气体制取的基础思路。今天我们走进实验室，亲手制取纯净的二氧化碳，直观验证其各项化学、物理性质，解锁二氧化碳的实验奥秘，将理论知识转化为实操能力。 结合生活常见场景创设情境，拉近化学与生活的距离，激发学生探究兴趣。衔接前文理论知识，实现新旧知识衔接，明确本节课实验探究核心任务，让学生带着疑问和目标开展实验学习，培养主动探究的学习意识。 讲授新课 任务一：课前温故，梳理气体制取通用思路（对应课本第六单元气体制取基础知识点） 具体任务：学生自主回顾课本相关内容，梳理实验室制取气体的完整流程，明确反应原理、发生装置、收集装置、气体检验、验满五个核心环节的选择依据；区分固体加热型、固液常温型两种气体发生装置的适用场景，对比排水法、向上排空气法、向下排空气法的适用条件，完成课前知识梳理清单。 教师活动：教师结合课本目录，精准定位本节课前置知识点，抛出引导性问题：制取气体为何先确定反应原理？发生装置由哪些因素决定？收集气体的核心依据是什么？同时展示常见气体制取装置图片，引导学生回顾旧知，梳理知识框架，排查学生知识漏洞，为新课实验操作铺垫理论基础。全程引导学生自主思考，不直接灌输知识点，培养学生知识归纳能力。 学生活动：学生翻阅课本对应章节，独立梳理气体制取通用思路，小组内交流讨论装置选择的核心规律。主动思考教师提出的问题，结合氧气制取的实验经验，对比分析固液常温型装置的特点，记录知识疑点。通过温故知新，建立气体制取的通用思维模型，明确本节课实验操作的理论支撑，为后续亲手实验做好铺垫。 任务二：探究二氧化碳制取药品与反应原理（对应课本实验活动3制取原理板块） 具体任务：结合课本实验内容，探究实验室制取二氧化碳的最佳药品，对比碳酸钠与稀盐酸、碳酸钙与稀硫酸、石灰石与稀盐酸三组反应的差异，明确实验室选择石灰石（大理石）和稀盐酸制取二氧化碳的原因，熟记反应的化学方程式，理解反应原理的本质。 教师活动：教师结合课本实验要求，展示三组实验药品，简要介绍各组药品的反应特性，引导学生分析不同药品的反应弊端。针对学生容易混淆的知识点，重点讲解：碳酸钠反应速率过快，不易收集气体；稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶硫酸钙，覆盖固体表面终止反应，因此均不适用。板书核心化学方程式，规范书写格式，强调配平、气体符号等易错点。 学生活动：学生认真聆听教师讲解，观察三组对比实验的模拟现象，记录不同药品反应的速率、持续时间等特点。小组合作分析实验弊端，总结最佳实验药品。反复识记化学方程式，理解碳酸钙与稀盐酸的反应本质，厘清药品选择的科学依据，摒弃主观认知，建立严谨的实验选材思维。 任务三：组装实验装置，检查装置气密性（对应课本实验装置组装板块） 具体任务：依据课本实验装置图，识别试管、长颈漏斗、导管、橡胶塞、集气瓶等实验仪器，自主完成固液常温型发生装置和向上排空气法收集装置的组装，熟练掌握装置连接顺序，规范完成装置气密性检查操作，牢记长颈漏斗液封的操作要求及原理。 教师活动：教师结合课本图示，逐一讲解仪器名称、用途及组装顺序，示范仪器连接、橡胶塞塞入、导管排布的规范操作。重点演示气密性检查的完整流程，细致讲解操作原理：手握试管，内部空气受热膨胀，导管口产生气泡则气密性良好。针对长颈漏斗液封的易错点，强调必须将漏斗下端伸入液面以下，防止气体从漏斗逸出，同时巡视各组操作，及时纠正不规范操作。 学生活动：学生对照课本装置图，有序领取实验仪器，小组合作完成装置组装，严格按照规范连接仪器，杜绝导管过长、装置松动等问题。独立完成气密性检查实验，观察实验现象，判断装置是否密闭。主动思考液封操作的原理，记录操作易错点，熟练掌握装置组装与气密性检查的核心技能，养成规范、严谨的实验操作习惯。 任务四：制取、收集、检验并验满二氧化碳（对应课本气体制取实操板块） 具体任务：按照课本实验步骤，规范取用石灰石和稀盐酸，完成二氧化碳的制取实验；利用向上排空气法收集气体，熟练掌握二氧化碳的检验、验满方法，区分检验与验满的不同原理、操作方式，观察实验过程中的现象变化，准确记录实验数据与现象。 教师活动：教师结合课本步骤，梳理实验操作流程：查气密、装固体、加液体、收集、检验验满。示范药品取用、液体滴加、气体收集的规范操作，强调药品用量要求，杜绝浪费和药品过量问题。明确检验二氧化碳用澄清石灰水、验满用燃着木条的核心依据，对比两者的本质区别。巡视各小组实验，及时解决学生操作难题，排查实验安全隐患，指导学生准确观察、记录实验现象。 学生活动：学生严格遵循实验操作规范，小组分工协作，分别负责装药品、控反应、收集气体、观察记录。实验过程中细致观察：固体表面产生气泡、澄清石灰水变浑浊、燃着木条熄灭等现象。独立完成气体检验与验满操作，对比两种操作的差异，总结操作规律，如实记录实验现象，初步分析实验原理，培养实验实操与现象分析能力。 任务五：分组探究二氧化碳核心化学性质（对应课本二氧化碳性质验证板块） 具体任务：依据课本实验要求，完成三组核心性质实验：一是二氧化碳倾倒灭火实验，验证其密度与可燃性；二是二氧化碳通入紫色石蕊溶液、加热变色溶液实验，验证其与水的反应及碳酸不稳定性；三是二氧化碳通入澄清石灰水实验，巩固其特性反应，书写对应化学方程式，分析实验本质。 教师活动：教师提前明确三组实验的操作要点、观察重点及安全注意事项，针对难点实验重点引导：讲解石蕊溶液变色并非二氧化碳直接作用，而是与水反应生成碳酸的结果，通过对比实验排除纯水、空气的干扰。示范加热试管的规范操作，提醒学生防止液体飞溅。引导学生根据实验现象推导二氧化碳的各项性质，梳理性质与用途的关联，纠正学生的认知误区。 学生活动：学生分组完成三组性质探究实验，精准观察每一步的实验现象：下层蜡烛先熄灭、石蕊溶液变红、加热后恢复紫色、澄清石灰水变浑浊。小组讨论分析现象背后的化学原理，独立书写两组核心反应的化学方程式。主动探究实验干扰因素，理解对比实验的意义，建立“现象—原理—性质”的逻辑推导思维，深化对二氧化碳性质的认知。 任务六：实验复盘，梳理易错点与实验误差分析（课本实验拓展延伸板块） 具体任务：结合全程实验操作，自主梳理实验过程中的易错操作、常见误差及实验失败原因，如装置漏气、收集气体不纯、石蕊溶液不变色、石灰水无明显现象等问题，小组合作分析问题成因，总结解决方案，完善实验报告，梳理实验重难点知识。 教师活动：教师汇总学生实验过程中出现的共性问题，结合课本拓展知识点，逐一分析误差成因及解决方法。重点讲解气体不纯、实验现象不明显的核心原因，引导学生反思自身操作漏洞。梳理本节课实验的核心考点、易错考点，衔接中考常见题型，帮助学生构建完整的实验知识体系，强化知识应用能力。 学生活动：学生自主复盘全程实验操作，对照标准操作排查自身问题，主动分享小组实验中遇到的问题及解决办法。认真聆听教师的误差分析，记录易错知识点和解题技巧。完善个人实验报告，系统梳理本节课的实验原理、操作步骤、性质结论，实现实验实操与理论知识的深度融合。 本节课立足人教版九年级上册第六单元实验活动3课本内容，以任务式教学为核心，贴合初中生实验认知规律设计教学环节。打破传统教师演示、学生观看的模式，将课堂拆解为阶梯式探究任务，层层递进落实知识、技能、素养三维目标。通过自主设计装置、动手操作、现象分析、问题研讨，让学生完整经历气体制取的科学探究全过程。同时结合课本知识点重难点，针对性突破实验易错点，夯实气体制取通用解题思路，培养学生规范的实验操作能力、严谨的科学思维和自主探究能力，落实化学核心素养育人目标。 课堂小结 本节课以任务式探究为核心，完整完成了二氧化碳实验室制取与性质验证的全部实验学习。学生熟练掌握了实验室制取二氧化碳的反应原理、装置选择、操作步骤、检验与验满方法，直观验证了二氧化碳密度比空气大、不燃烧不支持燃烧、能与水和澄清石灰水反应的核心性质。同时梳理出气体制取的通用思路，突破了装置操作、原理辨析等重难点。通过小组合作实验，提升了实操能力与探究思维，养成了规范严谨的实验习惯。课后需熟记核心化学方程式，梳理实验易错点，灵活运用所学知识解决相关实验题型。 说出本节课自己学会什么 归纳知识 板书设计 实验活动3 二氧化碳的实验室制取与性质 一、制取原理 药品：石灰石（大理石）、稀盐酸 方程式：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑ 二、实验装置 发生装置：固液常温型 收集装置：向上排空气法（密度大于空气、能溶于水） 三、操作步骤 查气密→装药品→制气体→收气体→检验、验满 四、二氧化碳性质 1. 物理性质：无色无味气体、密度＞空气、能溶于水 2. 化学性质：不燃不助燃；与水反应生成碳酸（不稳定）；使澄清石灰水变浑浊（检验CO₂） 五、核心易错点 长颈漏斗液封、检验与验满区分、石蕊变色本质 ·第 2 页 （共 2 页） 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $