6.3二氧化碳的实验室制取教学设计-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，涵盖反应原理、装置选择、检验验满及气体制取一般思路。通过回顾氧气制取方法，以类比迁移为学习支架，引导学生从已知经验过渡到新知识探究。 此资料以对比探究和问题链为特色，对比氧气与二氧化碳制取装置选择依据，发展“证据推理与模型认知”素养，问题链贯穿基础巩固、能力迁移与中考对接。提炼一般思路环节培养“科学思维”，学生自主设计装置提升“科学探究与实践”能力，助力学生掌握实验方法论，便于教师高效教学与中考备考。

课题3 二氧化碳的实验室制取 课标要求 本课属于《义务教育化学课程标准（2022年版）》"物质的化学变化"与"科学探究与化学实验"学习主题。课标要求：初步学习实验室制取二氧化碳；能根据反应物的状态和反应条件选择气体发生装置，根据气体性质选择收集方法；归纳实验室制取气体的一般思路和方法。 教材分析 本课题是第六单元课题3，也是初中气体制备的收官课。教材先给出原理 CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + CO₂↑ + H₂O，再通过"探究"引导学生比较制取 CO₂ 与 O₂ 的发生/收集装置依据，自主选择仪器设计装置，接着学习检验与验满方法，最后提炼"实验室制取气体的一般思路和方法"（确定原理→设计装置→验证气体）。与氧气制取形成方法类比，是中考实验探究的核心内容。 学情分析 学生已学过氧气的实验室制取（高锰酸钾、过氧化氢），具备"发生装置由反应物状态与条件决定、收集装置由密度与溶解性决定"的初步经验，但独立设计 CO₂ 装置、规范表述检验验满仍存在困难。 教学目标 基础目标（全员必达）：①记住实验室制取 CO₂ 的药品（大理石/石灰石与稀盐酸）与化学方程式；②能根据原理选择固液不加热型发生装置与向上排空气法收集；③说出检验（澄清石灰水）与验满（燃着木条放瓶口）的方法。提升目标（选达拓展）：④归纳实验室制取气体的一般思路和方法，能迁移设计其他气体的制取。 教学重、难点 重点：①制取 CO₂ 的化学反应原理与装置；②检验与验满方法；③实验室制取气体的一般思路。难点：①发生/收集装置选择的依据迁移；②"一般思路"的概括与内化；③长颈漏斗下端液封、验满等操作细节。 核心素养 通过对比 O₂ 与 CO₂ 制取装置发展"证据推理与模型认知"素养；在仪器选择与装置优化中培养"科学探究与实践"能力；通过提炼"一般思路"体会化学实验的方法论，提升"化学观念"与"科学思维"。 教学流程 回顾导入（O₂ 制法） 　　→ 反应原理（CaCO₃ + 2HCl → CO₂） 　　→ 装置选择（发生·收集） 　　→ 检验与验满 　　→ 提炼：制取气体的一般思路 　　→ 课堂小结 教学环节 教学活动 设计意图 二次备课（问题链） 环节一 回顾导入 【教师】提问：实验室制取氧气有哪些方法？装置选择的依据是什么？引出本课任务——实验室如何制取二氧化碳？ 【学生】回顾 O₂ 制取的药品、装置与思路，明确"类比迁移"的学习路径。 以已学 O₂ 制取为锚点，建立方法类比，明确本课认知目标。 ①基础巩固：实验室制取氧气可用哪几种方法？ ②能力迁移：气体发生装置由什么决定？ ③中考对接：常以"气体制取思路"衔接 O₂ 与 CO₂。 环节二 反应原理 【教师】讲解：实验室常用大理石（或石灰石，主要成分 CaCO₃）与稀盐酸反应制取 CO₂，中间生成不稳定的 H₂CO₃ 分解。板书总反应 CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + CO₂↑ + H₂O。组织"思考与讨论"：确定原理时需综合考虑速率、纯度、安全、污染、成本等。 【学生】书写方程式，讨论为何不用稀硫酸（生成 CaSO₄ 微溶覆盖阻碍反应）、不用浓盐酸（挥发 HCl 使气体不纯）。 落实原理书写，并通过"为何不用稀硫酸/浓盐酸"深化药品选择的方法论。 ①基础巩固：实验室制取 CO₂ 的药品和原理是什么？ ②能力迁移：为何一般不用稀硫酸与石灰石反应制 CO₂？ ③中考对接：以"药品选择理由"考查原理与反应速率。 环节三 装置选择 【教师】组织"探究"：引导学生比较 CO₂（固+液、不加热）与 O₂ 的发生装置依据，比较 CO₂（密度比空气大、能溶于水且与水反应）与 O₂ 的收集装置依据，完成表格；展示图6-18可供选择的仪器，鼓励学生自选或代用设计装置，小组互评优化，确定图6-19型装置。 【学生】填写反应物状态/条件、密度/溶解性对比表，组装并画出固液不加热+向上排空气法装置图。 以对比探究突破装置选择难点，发展"依据性质选装置"的模型认知。 ①基础巩固：制取 CO₂ 为什么用向上排空气法收集？ ②能力迁移：长颈漏斗下端为何要插入液面以下？ ③中考对接：以"仪器选择/装置图"考查发生与收集装置。 环节四 检验与验满 【教师】讲解并演示：检验——将气体通入澄清石灰水，变浑浊则为 CO₂（CO₂ + Ca(OH)₂ = CaCO₃↓ + H₂O）；验满——将燃着木条放在集气瓶口，熄灭则已满。对照图6-20明确操作。 【学生】复述检验与验满的方法、现象与对应方程式，区分"瓶内检验"与"瓶口验满"。 区分检验与验满两个易混操作，落实实验规范表述。 ①基础巩固：如何检验生成的气体是二氧化碳？ ②能力迁移：验满与检验的操作位置有何不同？ ③中考对接：以"检验/验满"综合考查 CO₂ 性质应用。 环节五 提炼一般思路 【教师】引导学生归纳教材"方法导引"：①确定化学反应原理（试剂、反应、速率、纯度、安全、成本）；②设计实验装置（发生+收集，必要时除杂、尾气处理）；③验证所得气体。强调这是制取一切气体的通用思路。 【学生】用流程图梳理"原理→装置→验证"三步，体会方法论的可迁移性。 将具体经验上升为方法模型，发展"科学思维"与"化学观念"。 ①基础巩固：实验室制取气体的一般思路分几步？ ②能力迁移：这套思路能否用于制取氢气？ ③中考对接：以"思路填空/装置设计"考查气体制取方法论。 环节六 课堂小结 【教师】引导学生小结：CO₂ 制取的药品、原理、装置、检验验满，以及"原理—装置—验证"的一般思路。 【学生】完成知识网络，用一句话概括本课时核心收获。 整合原理、装置、操作与方法论，形成完整认知结构。 ①基础巩固：写出实验室制取 CO₂ 的化学方程式。 ②能力迁移：如何用一般思路设计未知气体的制取？ ③中考对接：综合考查 CO₂ 制取原理、装置与思路。 课堂总结 一、反应原理 　药品：大理石（石灰石，主要成分 CaCO₃） + 稀盐酸 　CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + CO₂↑ + H₂O 二、实验装置 　发生：固 + 液，不加热（长颈漏斗下端液封） 　收集：向上排空气法（密度比空气大、能溶于水） 三、检验与验满 　检验：通澄清石灰水变浑浊（CO₂ + Ca(OH)₂ = CaCO₃↓ + H₂O） 　验满：燃着木条放瓶口，熄灭则满 四、一般思路：确定原理 → 设计装置 → 验证气体 板书设计 课题3 二氧化碳的实验室制取 一、原理：CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂↑ + H₂O 二、装置：固液不加热 + 向上排空气 三、检验：石灰水变浑浊；验满：木条放瓶口熄灭 四、思路：原理 → 装置 → 验证 教学反思 学生对"为何不用稀硫酸"理解不深，需补充 CaSO₄ 微溶覆盖阻碍反应的微观解释；长颈漏斗液封、验满位置（瓶口而非瓶内）是易错点，演示时须圈画强调。装置设计环节放手让学生画，但需规定"必须经教师同意再实验"，落实安全管控。 分层作业 基础题：完成教材练习与应用第1、2题；写出制取 CO₂ 的化学方程式并说明装置选择依据。 提升题：现有高锰酸钾、石灰石、稀盐酸和一套仪器，补充一种仪器还可制取哪种气体？写出所需仪器与反应方程式。 拓展题（选做）：查阅"工业制取二氧化碳（煅烧石灰石）"原理，与实验室制法比较异同。 学科网（北京）股份有限公司 $