实践活动3 二氧化碳的实验室制取与性质 （教学设计） 化学新教材人教版九年级上册

年级

初三

学科

化学

课型

新授课

教材

人教版  第六单元 实践活动3 第1课时

教学目标

1.掌握实验室制取CO2的反应原理CaCO3+2HCl == CaCl2+H2O+CO2↑ ，明确实验所需仪器、药品，熟练掌握制取的操作步骤、气体检验及验满方法。

2.通过对比实验室制取O2与CO2的装置、方法，归纳实验室制取气体的一般思路，能初步应用思路推测氢气等陌生气体的实验室制备方案。

3.通过实验探究掌握CO2的物理性质（密度大于空气、能溶于水）与化学性质（不可燃、不助燃，能与水反应生成不稳定的碳酸，能使澄清石灰水变浑浊），能利用性质鉴别CO2与其他常见气体。

4.宏观辨识与微观探析：从宏观层面观察CO2制取、性质实验的现象，从微观层面理解CO2参与化学反应的本质，建立性质与用途的关联。

5.证据推理与模型认知：基于O2、CO2的制取探究，建构“反应原理→发生装置→收集装置→气体验证”的实验室制气一般模型，能迁移应用解决陌生气体制备的问题。

6.科学探究与创新意识：通过动手完成CO2制取与性质实验，提升实验操作能力，能自主设计简单实验验证CO2的溶解性、检验碳酸饮料中的CO2，培养探究思维。

7.科学态度与社会责任：树立严谨规范的实验操作意识，了解CO2性质在灭火、气体检验等生产生活场景中的应用，体会化学的实用价值。

教学重点

实验室制取CO2的实验操作及方法；CO2的主要性质。

教学难点

实验室制取气体实验操作关键细节的把握；实验室制气一般思路模型的建构与迁移应用。

教材分析

本节教学内容源自人教版九年级上册第六单元《碳和碳的氧化物》的实践活动3，是对本单元课题3“二氧化碳制取的研究”理论内容的实操落地，也是继氧气制备实验后，初中化学第二个完整的气体制备与性质探究实验，在初中实验教学体系中具有承上启下的关键作用。

依据课标要求，本节内容整合了二氧化碳实验室制取、性质验证两大模块：制取部分聚焦实验用品识别、操作步骤梳理、验满方法落实，引导学生对比氧气制备逻辑，归纳实验室制取气体的一般思路，为后续陌生气体制备的探究提供方法模型；性质部分通过阶梯蜡烛、石蕊变色、澄清石灰水变浑浊等系列实验，搭建宏观现象到微观性质的推导路径，同时设置“碳酸饮料中二氧化碳检验”等生活化探究任务，落实科学探究与实践的核心素养要求。

学情分析

本节授课对象为九年级学生，已具备适配本节学习的知识与能力基础：知识层面，学生已掌握氧气的实验室制备方法、二氧化碳的反应原理，对气体发生、收集装置的选择逻辑有初步认知；操作层面，学生已学会药品取用、装置气密性检查等基础实验操作，对动手实验有较强的好奇心和参与意愿。

但学生仍存在明显的认知短板：一是实验细节把控不足，常出现“验满时木条伸入集气瓶内”“加药品顺序颠倒”等典型操作错误；二是现象分析易停留在表面，常误认为“二氧化碳本身能使石蕊变红”，对反应本质的推导能力不足；三是知识迁移能力有待提升，难以独立梳理气体制备的通用思路。因此教学需以实验操作为载体，通过问题串引导突破认知误区，帮助学生搭建完整的气体制备-性质探究知识体系。

教学过程

教学内容

设计意图

课堂导入

【现场演示+互动提问】老师提前准备1瓶未开封的冰镇碳酸饮料，上课后举着饮料提问：“同学们夏天都爱喝冰可乐、冰雪碧吧？大家有没有发现，只要把饮料摇晃几下再拧开瓶盖，就会有大量气泡涌出来？现在老师给大家演示这个现象。”说完轻轻摇晃饮料后拧开瓶盖，引导学生观察大量气泡溢出的现象，接着追问：“大家知道这些气泡的主要成分是什么吗？有没有同学能说说，我们可以用什么方法验证你的猜想？”（预留1-2分钟让学生自由发言，引导学生回忆旧知，答出“二氧化碳”“用澄清石灰水检验”等内容）

【拓展引入新课】大家说得非常准确！二氧化碳在我们的生活中处处可见：消防员用二氧化碳灭火器扑灭珍贵图书、精密仪器的火灾，溶洞里千姿百态的钟乳石、石笋的形成离不开二氧化碳的参与，我们每一次呼吸呼出的气体里也含有大量二氧化碳。之前我们已经从理论层面学习了实验室制取二氧化碳的反应原理，也复习了实验室制取气体的一般思路，今天咱们就走进实验室，亲手制

1.激发学生兴趣：以学生日常最熟悉的碳酸饮料现场演示作为开场，直观的现象能瞬间抓住学生注意力，降低学生对实验课的畏难情绪，激发学生的表达欲和探究欲，主动参与到课堂互动中。

2.联系生活实际：将二氧化碳的生活用途、自然现象和本节课实验内容结合，让学生感受到化学不是脱离实际的抽

取一瓶二氧化碳，再通过实验探究它的奇妙性质，最后咱们还可以用今天学到的方法，自己设计实验验证手里的汽水是不是真的含有二氧化碳哦。

象知识，而是可以解释生活现象、解决实际问题的实用学科，提升学生对化学的学科认同感。

3.衔接旧知导入新课：通过提问“验证二氧化碳的方法”唤醒学生之前学习的反应原理、气体检验等旧知，自然过渡到本节课“制取二氧化碳+探究性质”的核心任务，还提前呼应了课后探究“检验碳酸饮料中的二氧化碳”的活动，让学生带着明确的目标和好奇心开启实验探究，提升学习主动性。

环节一 二氧化碳的实验室制取

任务一  实验室制取二氧化碳的实验用品有哪些？

【情景引入】我们已经明确实验室制取CO2的反应原理为CaCO3+2HCl == CaCl2+H2O+CO2↑ ，实验用品的选择要匹配反应原理、发生/收集装置以及后续性质实验的需求，大家可以结合已有知识自主推导所需的仪器和药品。

【教师提问】请大家结合固液不加热型发生装置、向上排空气法收集装置的特点，以及要完成的性质实验，分小组讨论1分钟，梳理需要用到的实验仪器和药品。

【学生思考】小组讨论后汇报：

1.发生装置需要试管、铁架台、导管、橡胶塞、取用块状药品的镊子；

2.收集装置需要集气瓶、玻璃片；

3.药品需要大理石、稀盐酸，检验用的澄清石灰水等。

1.引导学生建立“反应原理→装置类型→仪器选择”的逻辑链条，提升自主设计实验的能力，避免死记硬背实验用品。