学生实验10测定鸡蛋壳中碳酸钙的含量（表格式教学设计）--2026-2027学年九年级化学鲁教版下册

学生实验 10 测定鸡蛋壳中碳酸钙的含量（教学设计） 课题 课时安排 核心 素养目标 化学观念：认识鸡蛋壳主要成分为碳酸钙，掌握碳酸盐与酸的反应规律，建立物质组成决定性质的核心观念。 科学思维：通过实验方案设计、数据对比与误差分析，培养严谨的逻辑推理与定量思维。 科学探究：自主完成实验设计、操作、数据记录与计算，提升定量探究实践能力。 科学态度与责任：体会化学定量实验的严谨性，树立学以致用、严谨求实的科学探究态度。 重点 和难点 教学重点：掌握测定鸡蛋壳中碳酸钙含量的实验原理与操作步骤，熟练运用化学方程式进行定量计算，规范完成整套实验操作。 教学难点：自主设计合理的定量实验方案，精准分析实验误差的成因与改进方法，区分定性实验与定量实验的核心差异，建立严谨的定量实验思维体系。 教学过程 教学环节 教学活动 设计意图 导入新课 日常生活中随处可见的鸡蛋壳坚硬耐磨，不易被腐蚀，大家知道它的主要成分是什么吗？为什么鸡蛋壳能起到保护作用？我们已知碳酸钙是常见碳酸盐，广泛存在于贝壳、蛋壳中。那一枚普通鸡蛋壳中，碳酸钙的占比究竟是多少？今天我们就通过化学定量实验，揭秘鸡蛋壳的成分含量，用实验数据解答生活中的化学疑问。 以生活化素材为依托，采用任务式探究模式，串联旧知与定量实验新知。聚焦学生主体地位，通过分层任务驱动探究，落实四维核心素养，实现知识掌握、能力提升与科学素养的同步发展。 讲授新课 任务一：温故知新，明确实验探究基础 首先，教师抛出探究基础性问题，组织学生以四人小组为单位开展交流研讨。第一，回顾碳酸盐的化学通性，思考碳酸钙可以与哪些物质发生化学反应，反应的基本现象是什么；第二，回忆质量守恒定律的核心内涵，明确化学反应前后各物质的质量关系；第三，梳理化学方程式定量计算的核心思路，掌握由生成物质量推算反应物质量的基本方法。 各小组结合以往所学知识，积极开展讨论梳理，小组代表依次发言汇总知识点。学生通过回顾明确，碳酸钙作为典型碳酸盐，可与稀盐酸、稀硫酸等强酸发生复分解反应，生成二氧化碳气体、水和对应盐，该反应现象明显、反应速率适中，适合作为定量实验的核心反应。同时，学生再次巩固质量守恒定律，确认化学反应中反应物总质量与生成物总质量相等，所有化学反应均遵循该规律，这是本次定量实验数据计算的核心依据。此外，学生梳理出定量计算的基本逻辑，可通过测定反应生成的二氧化碳质量，结合化学方程式，精准计算出参与反应的碳酸钙质量，进而求出鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数。 教师针对学生的梳理内容进行补充完善与精准点拨，重点强调本次实验的选材依据。对比稀盐酸与稀硫酸和碳酸钙的反应差异，稀硫酸与碳酸钙反应会生成微溶于水的硫酸钙，覆盖在鸡蛋壳固体表面，阻碍反应持续进行，无法让鸡蛋壳中的碳酸钙完全反应，会导致实验数据误差较大，因此本次实验统一选用稀盐酸作为反应试剂。同时明确，鸡蛋壳中除碳酸钙外的杂质不与稀盐酸发生反应，不会干扰实验，为精准测定碳酸钙含量提供前提条件。本任务的核心目的是让学生自主串联旧知，建立实验原理与已有知识的关联，实现知识的自然迁移，为后续实验方案设计与实操探究做好铺垫。 任务二：自主探究，设计实验整体方案 在巩固基础原理后，教师发布核心探究任务：结合实验原理与实验器材，小组合作设计完整的“测定鸡蛋壳中碳酸钙含量”的实验方案，明确实验器材、实验步骤、数据测量对象、计算思路等核心内容。教师首先展示本次实验可供使用的实验器材与药品，包括干燥洁净的鸡蛋壳、稀盐酸、托盘天平、烧杯、锥形瓶、药匙、研钵、干燥器、滤纸、玻璃棒等，让学生结合器材开展方案设计。 各小组开启深度研讨，结合定量实验的严谨性要求，逐步完善实验方案。在方案设计过程中，教师巡回指导，针对学生出现的问题进行针对性引导。部分小组最初设计的方案较为简单，直接取用完整鸡蛋壳与稀盐酸反应，称量反应前后总质量变化计算二氧化碳质量。教师适时提问引导，启发学生思考完整鸡蛋壳反应的弊端，鸡蛋壳质地坚硬，固体与液体反应物接触面积小，会导致反应速率过慢，且内部碳酸钙无法充分与稀盐酸接触反应，造成反应不完全，实验结果偏低。 基于教师的启发引导，各小组优化实验方案，统一确定实验预处理步骤，将鸡蛋壳洗净、去除表面杂质，放入干燥器中充分干燥，再用研钵将鸡蛋壳充分捣碎，增大固体反应物的接触面积，保证碳酸钙能够与稀盐酸完全反应。同时，各小组明确实验核心测量数据，一是干燥捣碎后鸡蛋壳样品的质量，二是反应前所有实验药品、仪器的总质量，三是反应完全后整套装置及剩余物质的总质量，通过质量差值得出生成二氧化碳的质量。 各小组依次展示完善后的实验方案，全班开展互评优化。针对不同小组方案中的细节差异，学生自主讨论辨析，明确实验关键细节。有小组提出反应后需要对剩余固体进行洗涤、干燥、称量，通过差量法计算碳酸钙质量；也有小组坚持采用气体质量差量法测定。教师肯定两种方案的合理性，同时对比两种方案的优缺点，讲解气体质量差量法操作更简便、误差更小，更适合课堂学生实验，最终确定本节课统一采用稀盐酸反应、质量差量法完成定量测定实验。经过小组合作设计、互评优化，学生完整掌握实验整体流程，深刻理解每一步实验操作的目的，突破定量实验方案设计的难点，有效培养科学思维与探究设计能力。 任务三：规范实操，完成分组实验探究 实验第一步，样品预处理与称量。学生取出新鲜鸡蛋壳，用清水反复冲洗干净，去除蛋壳表面的蛋清、污渍等杂质，放置在干燥器中充分干燥，确保样品无水分干扰。干燥完成后，用研钵将鸡蛋壳充分研磨成细小粉末，增大反应接触面积。随后使用托盘天平精准称量鸡蛋壳粉末样品，记录样品的准确质量，将称量后的样品小心放入洁净干燥的锥形瓶中，放置备用。操作过程中，教师重点巡查学生托盘天平的使用规范，纠正称量前未调平、用手直接拿取砝码、药品直接放置托盘等不规范操作，保证样品称量数据精准。 实验第二步，试剂取用与装置组装。学生用量筒量取足量的稀盐酸，确保稀盐酸过量，能够让鸡蛋壳粉末中的碳酸钙完全反应，避免因盐酸不足导致反应不完全，造成实验误差。将量取的稀盐酸置于洁净烧杯中，称量并记录稀盐酸、锥形瓶、药品的总质量，做好实验初始数据记录。此步骤中，教师引导学生理解“盐酸过量”的实验意义，这是保证碳酸钙完全反应、实验数据准确的关键条件，让学生明白定量实验中试剂用量控制的重要性。 实验第三步，化学反应与静置观察。将烧杯中的足量稀盐酸缓慢倒入盛有鸡蛋壳粉末的锥形瓶中，缓慢倾倒，避免液体飞溅，同时观察实验现象。学生可清晰观察到，锥形瓶内粉末逐渐溶解，同时产生大量气泡，这是碳酸钙与稀盐酸反应生成的二氧化碳气体。反应过程中，学生轻轻晃动锥形瓶，加速反应物充分接触，让反应更加完全。待锥形瓶内不再产生气泡时，说明反应已经完全停止，此时静置装置，待装置恢复至室温，避免温度对质量称量造成影响。 实验第四步，终态质量称量与数据记录。装置静置冷却至室温后，学生使用托盘天平精准称量整套实验装置及反应后剩余物质的总质量，准确记录实验终态数据。全程如实记录所有实验数据，不随意修改、编造数据，培养尊重实验事实的科学态度。各小组完成实验操作后，及时整理实验器材，清洗实验仪器，回收实验废液与废弃物，养成良好的实验操作习惯。整套实验操作过程，学生全员参与、分工协作，分别负责称量、操作、观察、记录、整理等工作，全面锻炼实验实操与团队协作能力。 本节课全程采用任务式活动教学，摒弃传统灌输式教学，以学生自主探究、小组合作为核心。结合九年级学生已有化学实验基础与定量计算能力，设置梯度化探究任务，从原理认知、方案设计、实操验证到数据分析、误差反思层层递进。既巩固碳酸钙化学性质、质量守恒定律、化学方程式计算等核心知识，又重点突破定量实验的思维难点。通过生活化实验素材拉近化学与生活的距离，引导学生主动发现问题、分析问题、解决问题，逐步培养严谨的科学探究思维与规范的实验操作习惯，全面落实化学学科四维核心素养。 作业布置 完成分层作业 教学反思 1 / 2 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 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 $