内容正文:
《二氧化碳的制取与性质检验》一体化实验家庭作业设计
东兴市第二中学 仇美霞
一、作业基本信息
作业名称:二氧化碳的制取与性质检验一体化实验
适用学段:初中化学(第六单元 碳和碳的氧化物)
作业类型:家庭小实验 + 探究记录(一体化:制取→检验→应用)
作业时长:课外约 30 分钟
作业目标
1. 掌握实验室 / 家庭制取二氧化碳的原理:碳酸盐(鸡蛋壳 / 贝壳 / 大理石)+ 酸。
2. 学会检验二氧化碳:能使澄清石灰水变浑浊。
3. 建立 "发生装置→收集 / 验证→性质检验→生活应用" 的完整实验思路。
4. 联系本地实际(防城港喀斯特溶洞、石灰岩),让化学知识落地生活。
二、作业重难点
重点:二氧化碳的制取原理与澄清石灰水检验方法。
难点:理解 "检验" 与 "验满" 的区别;能分析装置优缺点;能从现象反推性质。
三、作业原理(先讲清原理,再动手)
1. 制取原理:碳酸钙 + 稀酸 → 二氧化碳
家庭安全方案:用鸡蛋壳 / 贝壳(碳酸钙) + 白醋(醋酸),避免使用强腐蚀性稀盐酸。
化学反应原理:碳酸钙与酸反应生成二氧化碳
2. 检验原理:二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊
操作:将生成的气体通入澄清石灰水,出现白色浑浊即为二氧化碳。
四、材料准备(家庭易得)
表格
材料
用途
备注
鸡蛋壳 或 贝壳 / 牡蛎壳
提供碳酸钙,作反应原料
敲成小块,约 3~5 小块
白醋
提供酸性环境(替代稀盐酸)
约 50~100 mL,安全温和
塑料瓶 / 玻璃杯
作反应容器
透明,便于观察
气球 或 保鲜袋
收集 / 导出二氧化碳
堵住瓶口导气
吸管
作导气管
插入瓶口伸入杯底
澄清石灰水
检验二氧化碳
取上层清液,少量即可
蜡烛 1 支
检验二氧化碳不支持燃烧
家长监督下操作
安全提示: ① 全程在家长陪同下进行,远离火源,通风良好。 ② 白醋无毒但勿大量饮用;勿用手直接接触石灰水。 ③ 蜡烛实验用镊子 / 家长协助,注意防火,结束时吹灭。 ④ 若家中有小苏打(碳酸氢钠),可作备选碳酸盐。
五、实验步骤(一体化设计:制取→收集→检验)
步骤 1:制取二氧化碳
1. 取塑料瓶,放入 3~5 块鸡蛋壳(碳酸钙);
2. 倒入白醋没过蛋壳底部;
3. 立即用装有吸管的气球 / 保鲜膜封住瓶口,观察现象(冒出大量气泡)。
步骤 2:检验二氧化碳(通入石灰水)
1. 将吸管另一端插入盛有澄清石灰水的杯中;
2. 挤压瓶子让气体通过石灰水,观察现象(澄清石灰水变浑浊)。
步骤 3:检验不支持燃烧(可选)
1. 点燃 1 支蜡烛,把生成的气体沿杯壁缓缓倒入蜡烛上方;
2. 观察蜡烛是否熄灭,说明二氧化碳不支持燃烧。
步骤 4:现象记录与结论
表格
步骤
你观察到的现象
得出结论
制取(加醋)
有大量气泡冒出
蛋壳中的碳酸钙与醋酸反应生成气体
通入石灰水
澄清石灰水变浑浊
该气体是二氧化碳
蜡烛实验
蜡烛熄灭
二氧化碳不支持燃烧、密度比空气大
六、探究思考(分层任务)
基础层(全体完成)
1. 写出本实验产生气体的反应原理(用文字或符号表示)。
2. 为什么可以用澄清石灰水检验二氧化碳?
3. 实验中哪个现象能证明产生了气体?
提高层(选做)
1. 家里的鸡蛋壳和白醋能制取二氧化碳,那实验室为什么常用稀盐酸和大理石?二者有何区别?
2. 如果把导气管口插得太浅,会有什么影响?导气管为什么要伸到石灰水底部?
拓展层(培优・联系本地)
1. 防城港有大量喀斯特溶洞、石灰岩地貌(如石灰岩主要成分也是碳酸钙)。结合本实验,想一想:溶洞里的钟乳石、石笋是怎样形成的?
2. 创新:怎样改进装置,让制取的气体更多、检验更明显?试着画出你的改进装置示意图。
七、提交形式
1. 实验记录单(现象、结论、思考题);
2. 可选:实验过程照片 / 短视频,标注操作步骤;
3. 优秀作品可拍成 "家庭实验室" 展示。
八、评价量表
评价维度
优秀(3 分)
合格(2 分)
待改进(1 分)
实验操作
步骤完整规范,现象观察准确
步骤基本完整,现象记录不全
操作不规范,现象观察错误
现象与结论
记录准确,结论科学完整
结论基本正确
现象与结论不符
原理理解
能正确写出反应原理,理解检验原理
原理基本掌握
原理不清楚
思考探究
能完成拓展问题,有创新想法
完成提高层
只完成基础层
安全规范
全程家长陪同,操作安全
基本注意安全
存在安全隐患
总分 15 分;≥12 优秀,9~11 合格,≤8 待改进。
九、作业育人说明
1. 用鸡蛋壳、贝壳、白醋等家庭材料替代实验室药品,安全、易得、成本低,特别适合乡村、边境学校课后延伸。
2. 一体化设计把 "制取 — 检验 — 性质 — 应用" 串成完整实验链,帮助学生建立系统化学思维,突破中考实验探究高频考点。
3. 联系防城港喀斯特地貌,把化学知识与家乡地理融合,激发探究兴趣与家国情怀。
4. 渗透安全意识与严谨求实的科学态度。
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