学生实验6 二氧化碳的实验室制取与性质 导学案--2026-2027学年九年级化学鲁教版上册

学生实验6 二氧化碳的实验室制取与性质 完整学案 一、四维核心素养 化学观念：认识二氧化碳的物理、化学性质，明确实验室制取气体的物质转化规律，区分不同物质反应的差异，建立物质结构决定性质、性质决定用途的基础观念。 科学思维：通过对比分析、归纳推理，梳理气体制取的装置选择、收集依据，形成模块化的气体制备思维体系。 科学探究：自主完成装置组装、气体制取、性质验证实验，规范实验操作，提升实验探究与问题解决能力。 科学态度与责任：养成严谨规范的实验习惯，树立安全实验意识，了解二氧化碳与生态环境的关联，树立低碳环保的责任理念。 二、教学重难点 教学重点：掌握二氧化碳实验室制取的药品选择、装置组装、气体收集与验满、检验方法；熟练完成二氧化碳各项性质验证实验，熟记其核心理化性质。 教学难点：理解气体制备装置的选择依据，区分不同药品制取气体的优劣；精准分析二氧化碳性质实验的现象与原理，规避实验操作中的常见错误，建立系统的气体实验探究逻辑。 三、课前预习案 （一）预习目标 1. 提前梳理实验室制取二氧化碳的常用药品、实验器材，知晓实验基本流程。 2. 初步了解二氧化碳的基础物理、化学性质，预判实验现象。 3. 熟悉实验基本操作规范，明确实验安全注意事项。 （二）预习基础填空题 1. 实验室制取二氧化碳的常用固体药品是________，液体药品是________。 2. 制取二氧化碳的固体药品主要成分属于________（填物质类别），该药品质地坚硬，不溶于水。 3. 二氧化碳的密度比空气________，________（填“能”或“不能”）溶于水，因此实验室收集二氧化碳只能采用________法。 4. 检验二氧化碳气体的常用试剂是________，二氧化碳通入该试剂中会出现________现象。 5. 验证二氧化碳是否集满的操作是________。 6. 二氧化碳不支持燃烧，也不能________，可用于________。 7. 二氧化碳通入紫色石蕊溶液中，溶液会变色，原因是二氧化碳与________发生反应生成酸性物质。 （三）预习判断题（对的打√，错的打×） 1. 可以用碳酸钠粉末和稀盐酸制取二氧化碳，反应速率更快更适合实验。（） 2. 收集二氧化碳时，导管只需放在集气瓶瓶口即可。（） 3. 二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，该性质可用于鉴别二氧化碳。（） 4. 二氧化碳溶于水只发生物理变化，没有新物质生成。（） 5. 燃着的木条熄灭，证明集气瓶内气体一定是二氧化碳。（） （四）预习简答题 1. 为什么实验室不选用浓盐酸制取二氧化碳？ 2. 制取气体实验前，必须进行的操作是什么？该操作的目的是什么？ 四、课中探究案 模块一 实验药品与反应原理探究 探究习题1 选择题 下列各组药品，最适合实验室制取二氧化碳的是（） A. 碳酸钠和稀盐酸 B. 碳酸钙粉末和稀硫酸 C. 块状石灰石和稀盐酸 D. 块状石灰石和稀硫酸 探究习题2 对比分析题 结合实验反应特点，分析以下三组药品不适合实验室制取二氧化碳的原因。 （1）碳酸钠固体与稀盐酸：________ （2）石灰石与稀硫酸：________ （3）石灰石与浓盐酸：________ 探究习题3 填空题 实验室制取二氧化碳的药品选择核心原则是反应速率________、原料________、气体纯度高、便于收集。块状石灰石与稀盐酸反应速率适中，能够平稳持续地产生二氧化碳气体，是实验室的最优选择。 探究习题4 辨析题 有同学提出，生活中的大理石、贝壳、鸡蛋壳都可以替代石灰石制取二氧化碳，请判断该说法是否正确，并说明理由。 模块二 实验装置选择与组装探究 探究习题1 选择题 实验室制取二氧化碳的发生装置，可选用的仪器组合是（） A. 试管、酒精灯、导管、铁架台 B. 锥形瓶、长颈漏斗、导管、橡胶塞 C. 烧杯、漏斗、导管、橡胶塞 D. 量筒、长颈漏斗、导管、橡胶塞 探究习题2 原理分析题 实验室制取二氧化碳的反应不需要加热，据此判断该反应的发生装置属于________（填“固固加热型”或“固液常温型”）。结合反应物状态，说明发生装置选择的依据：________。 探究习题3 细节填空题 组装制取二氧化碳的发生装置时，长颈漏斗的下端必须________，目的是________，防止生成的气体从长颈漏斗逸出；导管伸入橡胶塞的长度不宜过长，刚露出橡胶塞即可，目的是________。 探究习题4 装置纠错题 某同学组装的二氧化碳制取装置存在两处明显错误，请逐一指出错误并说明改正方法。 （1）错误一：________；改正方法：________ （2）错误二：________；改正方法：________ 探究习题5 拓展选择题 若想控制二氧化碳的产生速率，获得平稳的气流，可将长颈漏斗更换为（） A. 普通漏斗 B. 分液漏斗 C. 量筒 D. 广口瓶 模块三 气体收集、检验与验满探究 探究习题1 选择填空题 二氧化碳的收集方法：因为二氧化碳密度大于空气且不与空气中成分反应，可采用________收集；又因为二氧化碳能溶于水且能与水反应，________（填“能”或“不能”）采用排水法收集。 探究习题2 操作判断题 分析下列收集二氧化碳的操作是否正确，错误的说明原因。 （1）集气瓶正放在实验台上，导管伸入集气瓶中部：________ （2）收集气体后，立即盖上玻璃片，倒放在桌面上：________ 探究习题3 基础简答题 简述二氧化碳的检验操作、实验现象及实验结论。 探究习题4 基础简答题简述二氧化碳的验满操作、实验现象及实验结论。 探究习题5 辨析选择题 下列关于二氧化碳检验和验满的说法，正确的是（） A. 检验气体是否为二氧化碳，可用燃着的木条 B. 验满时，木条应伸入集气瓶内部 C. 检验二氧化碳用澄清石灰水，现象为变浑浊 D. 澄清石灰水变浑浊的气体一定是纯净的二氧化碳 模块四 二氧化碳物理性质实验探究 探究习题1 实验现象填空题 向盛有阶梯蜡烛的烧杯中，缓慢倒入二氧化碳气体，可观察到________层蜡烛先熄灭，________层蜡烛后熄灭。 探究习题2 结论推导题 根据阶梯蜡烛熄灭实验的现象，可推导得出二氧化碳的两条物理性质：________、________；一条化学性质：________。 探究习题3 拓展应用题 结合上述实验结论，说明二氧化碳可用于灭火的原因。 探究习题4 溶解性探究题 向收集满二氧化碳的软塑料瓶中加入适量蒸馏水，迅速拧紧瓶盖振荡，观察到塑料瓶________，该现象说明二氧化碳具有________的物理性质。 探究习题5 综合判断题 下列关于二氧化碳物理性质的说法正确的有________（填序号）。 ①无色无味气体 ②密度比空气大 ③能溶于水 ④难溶于水 ⑤密度比空气小 五、板书设计 学生实验6 二氧化碳的实验室制取与性质 一、实验药品 固体：块状石灰石（主要成分为碳酸钙） 液体：稀盐酸 二、实验装置 发生装置：固液常温型（无需加热） 收集装置：向上排空气法（密度大于空气、能溶于水） 三、气体检验与验满 检验：通入澄清石灰水，变浑浊→为二氧化碳 验满：燃着木条放瓶口，木条熄灭→已集满 四、二氧化碳性质 1. 物理性质：无色无味气体、密度比空气大、能溶于水 2. 化学性质：不燃烧、不支持燃烧；能与水反应；能与澄清石灰水反应 五、实验注意事项 气密性检查、长颈漏斗液封、导管规范放置、实验操作顺序 六、参考答案 （一）课前预习案答案 1. 预习基础填空题 1. 石灰石（大理石）；稀盐酸 2. 盐 3. 大；能；向上排空气 4. 澄清石灰水；澄清石灰水变浑浊 5. 将燃着的木条放在集气瓶瓶口，木条熄灭则集满 6. 支持燃烧；灭火 7. 水 2. 预习判断题 1. × 2. × 3. √ 4. × 5. × 3. 预习简答题 1. 浓盐酸具有挥发性，会挥发出氯化氢气体，使收集的二氧化碳气体中混有杂质，气体纯度较低。 2. 必须检查装置的气密性；目的是防止装置漏气，导致无法收集到气体，保证实验顺利进行。 （二）课中探究案答案 模块一 实验药品与反应原理探究 探究习题1：C 探究习题2：（1）反应速率过快，气体不易收集，实验难以控制 （2）反应会生成微溶物质，覆盖在石灰石表面，阻止反应持续进行 （3）浓盐酸易挥发，导致收集的二氧化碳混有氯化氢杂质，纯度低 探究习题3：适中；廉价易得 探究习题4：正确。大理石、贝壳、鸡蛋壳的主要成分均为碳酸钙，可与稀盐酸反应生成二氧化碳，因此可替代石灰石完成实验。 模块二 实验装置选择与组装探究 探究习题1：B 探究习题2：固液常温型；反应物为固体和液体，反应过程不需要加热 探究习题3：伸入液面以下；形成液封；便于气体顺利导出 探究习题4：（1）长颈漏斗下端未伸入液面以下；将长颈漏斗下端伸入液面以下，形成液封 （2）导管伸入橡胶塞过长；导管刚露出橡胶塞即可 探究习题5：B 模块三 气体收集、检验与验满探究 探究习题1：向上排空气法；不能 探究习题2：（1）错误，导管应伸入集气瓶底部，才能将瓶内空气完全排出，收集到较纯净的气体 （2）错误，二氧化碳密度比空气大，收集满的集气瓶应正放在桌面上，防止气体逸出 探究习题3：实验操作：将气体通入澄清石灰水中；实验现象：澄清石灰水变浑浊；实验结论：该气体为二氧化碳 探究习题4：实验操作：将燃着的木条放在集气瓶瓶口；实验现象：木条熄灭；实验结论：二氧化碳已集满 探究习题5：C 模块四 二氧化碳物理性质实验探究 探究习题1：下；上 探究习题2：密度比空气大；无色无味气体；不燃烧、不支持燃烧 探究习题3：二氧化碳密度大于空气，可覆盖在可燃物表面，隔绝空气，且自身不燃烧、不支持燃烧，因此可用于灭火 探究习题4：变瘪；能溶于水 探究习题5：①②③ 学科网（北京）股份有限公司 $