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核心知识，通过发放实验单明确目的与用品，引导学生补充仪器，衔接前期学习的制取原理与性质知识，搭建“预习-操作-验证”的学习支架。 以“制取+性质”全流程实验为主线，落实科学探究与实践素养，学生独立完成装置连接、验满及灭火、石蕊变色等实验。通过现象分析培养科学思维，如倾倒CO₂灭烛解释密度与助燃性，强调安全环保培养科学态度，助力教师高效教学，提升学生实验操作与探究能力。

实验活动3 二氧化碳的实验室制取与性质 课标要求 本课属于《义务教育化学课程标准（2022年版）》"科学探究与化学实验"学习主题中的学生必做实验。课标要求：能独立或合作完成二氧化碳的实验室制取，练习用向上排空气法收集气体，并进一步认识二氧化碳的性质，体会实验探究的过程与方法。 教材分析 本实验活动是第六单元的学生必做实验，对应教材实验活动3。内容包括：①按图6-21连接装置、检查气密性、用石灰石与稀盐酸制取并用向上排空气法收集 CO₂；②通过倾倒 CO₂ 灭火、CO₂ 与水（石蕊）反应及加热、CO₂ 与澄清石灰水反应，加深对 CO₂ 性质的认识。是课题3制取与课题2性质的实践整合，也是中考操作考试常见项目。 学情分析 学生已在课题2、课题3学习过 CO₂ 性质与制取原理，具备操作基础，但首次独立完成"制取+性质"全流程，在气密性检查、验满、液体加热规范等方面仍需教师示范与巡视指导。 教学目标 基础目标（全员必达）：①能正确连接制取装置并检查气密性，用石灰石和稀盐酸制取 CO₂ 并用向上排空气法收集；②能完成 CO₂ 灭火、与水（石蕊）反应、与澄清石灰水反应三组性质实验并描述现象；③写出相关化学方程式。提升目标（选达拓展）：④能解释实验现象背后的性质，提出改进或拓展方案。 教学重、难点 重点：①CO₂ 的制取、收集与验满操作；②三组性质实验的现象与结论。难点：①装置气密性检查与"验满"判断；②给试管中液体加热的规范（不时移动使受热均匀）；③现象与性质的对应解释。 核心素养 在完整实验操作中发展"科学探究与实践"素养；通过规范操作与现象记录培养严谨求实的科学态度；在"用实验验证性质"中强化"宏观辨识与微观探析"，落实安全意识与环保意识。 教学流程 明确目的与用品（预习） 　　→ 制取二氧化碳（连接·气密·加料·收集·验满） 　　→ 性质1：倾倒 CO₂ 灭火 　　→ 性质2：CO₂ 与水（石蕊）及加热 　　→ 性质3：CO₂ 与澄清石灰水 　　→ 问题交流 · 总结 教学环节 教学活动 设计意图 二次备课（问题链） 环节一 明确目的与用品 【教师】发放实验单，明确【实验目的】（练习制取 CO₂、用向上排空气法收集、加深对 CO₂ 性质认识）与【实验用品】（仪器：烧杯、试管、集气瓶、导管、铁架台等；试剂：石灰石、稀盐酸、澄清石灰水、石蕊溶液、蜡烛等）。组织学生补充"还需要的用品"。 【学生】阅读实验单，清点仪器药品，提出可能补充的用品（如试管架、玻璃片）。 以实验单为纲，培养学生的预习习惯与实验规划能力。 ①基础巩固：本实验要练习哪两项核心技能？ ②能力迁移：还可补充哪些实验用品？ ③中考对接：常以"实验用品选择"考查实验设计能力。 环节二 制取二氧化碳 【教师】示范：按图6-21连接装置并检查气密性；试管放几小块石灰石，注入约15 mL稀盐酸，塞紧带导管橡胶塞，观察现象；过一会儿检验是否集满，用玻璃片盖好备用。强调长颈漏斗液封、验满用燃着木条放瓶口。巡视指导。 【学生】分组操作，观察产生气泡、气体无色，验满后规范收集，记录现象。 在真实操作中落实制取与收集技能，强化安全与规范意识。 ①基础巩固：怎样检查装置气密性？怎样证明已收集满？ 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"制取操作步骤排序"考查实验流程。 环节三 性质1：倾倒 CO₂ 灭火 【教师】指导学生：固定短蜡烛于烧杯底并点燃，向烧杯缓慢倾倒收集满的 CO₂，观察蜡烛熄灭顺序。引导得出 CO₂ 密度比空气大、不燃烧也不支持燃烧。 【学生】操作并观察下层蜡烛先熄灭，解释现象对应的性质。 用自制的 CO₂ 完成性质验证，体会"性质决定用途（灭火）"。 ①基础巩固：倾倒 CO₂ 时哪支蜡烛先熄灭？说明什么？ ②能力迁移：该性质可对应什么用途？ ③中考对接：以"灭烛实验"考查 CO₂ 物理性质与灭火原理。 环节四 性质2：CO₂ 与水（石蕊）反应 【教师】指导学生：向两支各2 mL蒸馏水加1~2滴石蕊溶液作对照；向其中一支通 CO₂，观察变红；将该试管加热，观察恢复紫色。板书 CO₂ + H₂O = H₂CO₃、H₂CO₃ = CO₂↑ + H₂O，强调加热时移动试管使受热均匀。 【学生】操作、对比颜色变化，书写碳酸生成与分解方程式。 在动手操作中重现石蕊变红与复原，巩固"碳酸使石蕊变红"。 ①基础巩固：通 CO₂ 的石蕊溶液为何变红？加热为何复原？ ②能力迁移：该实验说明碳酸有什么特点？ ③中考对接：以"石蕊实验"考查 CO₂ 与水反应及结论。 环节五 性质3：CO₂ 与澄清石灰水 【教师】指导学生：向试管加少量澄清石灰水，通入 CO₂，观察变浑浊。板书 CO₂ + Ca(OH)₂ = CaCO₃↓ + H₂O，说明此反应可用于检验 CO₂。 【学生】操作观察浑浊现象，书写检验方程式，完成性质网络。 落实 CO₂ 的检验反应，闭环"制取—检验—性质"主线。 ①基础巩固：CO₂ 通入澄清石灰水有何现象？方程式？ ②能力迁移：这一反应在生活中有何体现（白膜）？ ③中考对接：以"检验反应"综合考查 CO₂ 性质。 环节六 问题交流与总结 【教师】组织【问题与交流】：实验中遇到什么问题、如何解决？怎样证明碳酸饮料含 CO₂？引导小结制取与三组性质，强调实验安全与环保（尾气、废液处理）。 【学生】交流问题与解决，汇报本组结论，完成实验报告。 通过反思交流提升元认知，落实实验报告与环保意识。 ①基础巩固：怎样用实验证明汽水含 CO₂？ ②能力迁移：本次实验你遇到的最大困难是什么？ ③中考对接：以"实验报告/问题交流"考查探究反思能力。 课堂总结 一、实验目的 　练习制取 CO₂；用向上排空气法收集；加深对 CO₂ 性质认识 二、主要现象与结论 　制取：产生无色气泡，CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + CO₂↑ + H₂O 　灭烛：下层先熄（密度大、不助燃） 　石蕊：通 CO₂ 变红、加热复原（CO₂ + H₂O = H₂CO₃ ⇌ CO₂↑ + H₂O） 　石灰水：变浑浊（CO₂ + Ca(OH)₂ = CaCO₃↓ + H₂O） 三、安全与环保：加热移动均匀；废液集中处理 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：石灰石 + 稀盐酸 → 向上排空气法 二、性质验证 　灭烛：密度大·不助燃 　石蕊：CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃ 　石灰水：CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O 三、关键操作：气密检查·验满·加热均匀 教学反思 学生首次独立走完"制取+性质"全流程，时间较紧，建议将灭烛与石蕊实验并行安排以提效；给液体加热易暴沸或烧干，须逐一提醒"不停移动试管"。验满用燃着木条，注意木条不能伸入瓶内。废液含 CaCl₂ 等，应集中回收而非直排。 分层作业 基础题：整理本课实验报告（现象、方程式、结论）；完成教材"问题与交流"第1题。 提升题：设计实验证明某碳酸饮料中含有 CO₂，写出步骤、现象与结论。 拓展题（选做）：尝试用其他仪器（如注射器、点滴板）改进 CO₂ 制取或性质实验，画出示意图。 学科网（北京）股份有限公司 $