3.3氧气和二氧化碳的制备第二课时教学设计--2026-2027学年八年级化学沪科版（五四学制）全一册

课题3 氧气和二氧化碳的制备（第二课时）教学设计 沪科版（五四学制）·初中化学·八年级全一册·专题3 空气、氧气、二氧化碳 一、教材分析 本课时选自沪科版（五四学制）八年级全一册专题3“空气、氧气、二氧化碳”课题3。在第一课时学生已初步建立实验室制取氧气的基本认识后，本课时聚焦二氧化碳的实验室制取，并将两种气体制法横向对比。教材按“选择药品—装配发生装置—确定收集方法—检验与验满”的线索编排，意在引导学生从认识单一气体制法，上升为归纳实验室制取气体的一般思路与方法，具有承上启下的方法论价值。 二、四维核心素养 化学观念：通过二氧化碳制取的学习，建立“物质制备须依据物质性质选择原料与条件”的物质转化与资源利用观念。 科学思维：对比氧气与二氧化碳的制取过程，归纳出选择发生装置与收集装置的思维模型，发展归纳与演绎能力。 科学探究：经历“选药品—组装置—集气体—做检验”的完整探究链条，提升实验设计、动手操作与证据推理能力。 科学态度与责任：养成规范操作、注意安全、节约药品的实验习惯，体会化学制备在生产生活中的应用价值与社会责任。 三、教学重难点 教学重点：实验室制取二氧化碳的药品选择、发生装置装配、收集方法及检验与验满操作。 教学难点：从氧气与二氧化碳制法的对比中，归纳实验室制取气体的一般思路，能依据反应物状态、反应条件和气体性质自主选择发生与收集装置。 四、设计意图 本课时以“为学校实验室制取一瓶较纯净的二氧化碳气体”为真实任务情境，将零散的实验知识转化为环环相扣的子任务链。学生在任务驱动下自主经历“选药品—选装置—选收集—做检验”的完整探究过程，避免被动接受结论。通过氧气与二氧化碳两套制法的横向对比，引导学生抽象出制取气体的一般思路，实现由“学会一种制法”到“会制一类气体”的方法迁移。同时融入小组合作、误差分析与安全讨论，让核心素养在动手做、动口议、动脑思中自然落地。 五、教学过程 任务一：创设情境，明确任务 教师活动：教师向学生展示一瓶开盖的汽水，轻轻振荡，引导学生观察瓶口冒出的气泡；再播放一段舞台干冰烟雾效果的短视频。提问：这些现象中的气体是什么？我们呼出的气体中也含有它，那么在实验室里，怎样才能制取一瓶较纯净的这种气体？由此引出本节课的核心任务——设计并完成实验室制取二氧化碳气体的实验。 学生活动：学生观察现象，结合已有生活经验说出气体名称，明确本节课的任务目标，产生探究兴趣。 设计意图：以汽水、干冰等生活中学生熟悉的情境切入，把抽象的“气体制备”转化为可感知的真实问题，激发学生的学习动机，同时为后续选择制取方法埋下生活经验的伏笔。 任务二：探究制取二氧化碳的合适药品 教师活动：教师为各小组提供三组药品组合——大理石块与稀盐酸、大理石块与稀硫酸、碳酸钠粉末与稀盐酸。布置探究任务：分别取少量大理石或碳酸钠粉末，加入对应酸液，观察反应的剧烈程度、气泡产生的快慢以及反应能否持续进行。提醒学生注意酸液取用规范，控制药品用量，做好记录。 学生活动：学生分组进行对比实验，仔细观察三组反应的现象差异。小组讨论后汇报：大理石与稀盐酸反应速率适中、气泡持续平稳；大理石与稀硫酸反应开始有气泡，但很快变缓直至停止；碳酸钠粉末与稀盐酸反应十分剧烈，气泡瞬间大量涌出，不易控制。师生共同得出结论：实验室制取二氧化碳宜选用大理石（或石灰石）与稀盐酸。 设计意图：让学生在对比实验中亲自“看见”不同药品组合的差异，而不是直接记住结论。通过现象对比引导学生理解“实验室制取气体要求反应速率适中、可持续、便于收集”的选材原则，发展证据推理与控制变量的科学思维。 任务三：选择并装配发生装置 教师活动：教师引导学生回忆第一课时制取氧气时使用过的两套发生装置——一套是固体药品加热后产生气体的装置，一套是固体与液体在常温下接触即可产生气体的装置。提问：制取二氧化碳时，反应物分别是什么状态？反应需要加热吗？由此判断应选用哪一套装置。教师再向学生展示锥形瓶、试管、长颈漏斗、分液漏斗、带导管的橡胶塞等仪器，请学生讨论各自的优缺点并完成装置连接。 学生活动：学生思考后回答：大理石是块状固体，稀盐酸是液体，反应在常温下即可进行，不需要加热，因此应选用固液常温型发生装置。小组讨论长颈漏斗与分液漏斗的区别：长颈漏斗下端须伸入液面以下形成液封，防止气体从漏斗逸出；分液漏斗可控制液体滴加速度，从而控制反应速率。各组按所选仪器组装装置，并在组间互相检查气密性。 设计意图：借助第一课时的已有经验进行迁移，让学生体会“发生装置的选择取决于反应物状态和反应条件”这一思路。仪器选择与气密性检查的讨论，把抽象的装置选择转化为可操作的工程实践，培养学生的动手能力与严谨态度。 任务四：确定收集方法 教师活动：教师向学生提供二氧化碳的两条性质信息：相同条件下其密度比空气大；二氧化碳能溶于水，且能与水发生作用。提问：结合这些性质，应该用什么方法收集二氧化碳？能否用排水法收集？为什么？ 学生活动：学生分组讨论后回答：由于二氧化碳密度比空气大，宜采用向上排空气法收集；又因二氧化碳能溶于水并与水作用，不能用排水法收集。教师引导学生把导管伸到集气瓶底部，以利于瓶内空气充分排出。 设计意图：让学生体会“收集方法的选择取决于气体的密度与溶解性”，与发生装置选择的思路形成呼应。性质决定收集方法，这一逻辑关系在对比中自然显现，帮助学生建立完整的气体制取思路链。 任务五：检验与验满 教师活动：教师提出两个递进问题：第一，怎样证明集气瓶中收集到的气体就是二氧化碳？第二，怎样知道二氧化碳已经收集满了？教师向学生介绍澄清石灰水和燃着的木条两种检验手段，并引导学生思考检验与验满在操作位置上的区别。 学生活动：学生讨论后明确：检验二氧化碳时，将澄清石灰水倒入瓶中或通入其中，若石灰水变浑浊，证明该气体是二氧化碳；验满时，将燃着的木条平放在集气瓶口，若木条火焰立即熄灭，说明瓶口已有二氧化碳逸出，气体已集满。学生特别注意：验满的木条只能放在瓶口，不能伸入瓶内。 设计意图：通过“检验”与“验满”的对比辨析，纠正学生常见的操作混淆，培养学生精准表达和规范操作的科学态度。两种手段的原理依据气体性质，进一步强化“性质决定用途”的化学观念。 任务六：对比归纳，形成思路 教师活动：教师引导学生回顾本单元学习的氧气和二氧化碳两种气体的制取过程，组织学生在学案上填写对比表格，从药品状态、反应条件、发生装置、收集方法、检验方法、验满方法六个维度进行梳理。完成后请小组代表汇报，教师板书归纳。 学生活动：学生小组合作完成对比表格。在教师引导下提炼出两条选择规律：发生装置的选择，看反应物的状态和反应是否需要加热；收集装置的选择，看气体的密度大小和在水中的溶解情况。学生把这一思路图整理到笔记本上。 设计意图：对比归纳是本课时的方法论落点。通过表格化梳理，学生从零散的实验操作中抽象出可迁移的思维模型，实现由“会制一种气体”到“会制一类气体”的能力跃迁，这正是科学思维素养的核心指向。 任务七：实践操作，制取一瓶二氧化碳 教师活动：教师组织学生按小组分工，完成从检查装置气密性、装入大理石、从漏斗加入稀盐酸、用向上排空气法收集、到最后检验与验满的完整实验流程。教师巡视各组，重点指导：装置气密性检查是否到位、长颈漏斗下端是否液封、导管是否伸至瓶底、验满操作是否正确。同时强调安全注意事项：酸液有腐蚀性，取用要小心，实验中如遇异常先停止反应再处理。 学生活动：各组按分工协作完成实验，观察大理石表面持续产生气泡、集气瓶内气体逐渐充满的过程。成功收集一瓶二氧化碳后，各组依次进行检验与验满操作，并向教师展示成果。实验结束后按要求整理仪器、清洗归位。 设计意图：完整的动手操作是科学探究素养落地的关键环节。学生在做中学、错中改，把前面各任务中形成的认识转化为熟练的操作技能，同时在分工合作中体会团队协作与实验安全的重要性。 任务八：反思拓展，迁移应用 教师活动：教师提出三个反思问题供小组讨论：第一，为什么制取二氧化碳不用稀硫酸代替稀盐酸？第二，为什么不用碳酸钠粉末代替大理石？第三，生活中灭火器喷出的二氧化碳、汽水中的二氧化碳，与实验室制取的二氧化碳在来源上有什么不同？教师补充介绍工业上获取二氧化碳的常见途径。 学生活动：学生结合前面的实验现象进行讨论，逐步认识到：稀硫酸与大理石反应会在大理石表面生成一层难溶物质，阻碍反应继续进行；碳酸钠粉末反应过于剧烈，不易控制和收集。学生把实验室制法与工业制法、生活制法联系起来，体会化学制备既要考虑科学原理，也要考虑成本、安全与可持续性。 设计意图：反思拓展环节把课堂学习延伸到生活与生产，帮助学生建立“实验室制法—工业制法—生活应用”的整体视野，发展科学态度与社会责任素养，也为后续学习燃料与化工生产埋下伏笔。 六、板书设计 板书以“课题3 氧气和二氧化碳的制备（第二课时）”为中心标题，左侧纵向梳理二氧化碳制取的四个环节，右侧以表格形式对比氧气与二氧化碳的制取思路，底部呈现气体制取的一般思路框架。具体布局如下： 二氧化碳的实验室制取 两种气体制法对比 一、药品：大理石（石灰石）+ 稀盐酸 对比维度 | 氧气 | 二氧化碳 二、发生装置：固液常温型（锥形瓶/试管 + 长颈漏斗或分液漏斗 + 带导管橡胶塞） 反应物状态 | 固体加热 / 固液常温 | 固液常温 三、收集方法：向上排空气法（密度比空气大，能溶于水） 反应条件 | 加热 / 常温 | 常温 四、检验：通入澄清石灰水，变浑浊 发生装置 | 固体加热型 / 固液常温型 | 固液常温型 五、验满：燃着木条放瓶口，火焰熄灭 收集方法 | 排水法 / 向上排空气法 | 向上排空气法 板书底部框架：实验室制取气体的一般思路——看反应物状态与反应条件，选发生装置；看气体密度与溶解性，选收集装置；根据气体特性，设计检验与验满方法。 学科网（北京）股份有限公司 $