6.3 二氧化碳的实验室制取同步讲义（2025-2026学年九年级化学人教版上册）教学设计

6.3二氧化碳的实验室制取同步讲义（2025-2026学年九年级化学人教版上册）教学设计一、教材分析本节内容隶属于人教版九年级化学上册第六单元“碳和碳的氧化物”第三课时，是气体制备类知识的核心组成部分，承接前文氧气实验室制取的相关内容，同时为后续其他气体制备的学习奠定方法基础，形成“制备原理-装置选择-实验操作-检验验满”的完整知识体系。从教材编排逻辑来看，本节通过对比氧气制取的已有经验，引导学生自主探究二氧化碳制取的最优方案，既强化了“物质性质决定制备方法”的核心化学观念，也契合新课标中“发展学生科学探究与创新意识”的核心素养要求。教材选取碳酸钙与稀盐酸的反应作为核心反应，注重联系生活实际（如灭火器原理、汽水制备），让学生感受化学知识的应用价值，同时通过实验探究环节，培养学生观察、分析与归纳的能力。二、教学目标（一）学习理解能准确表述二氧化碳实验室制取的化学反应原理，写出相应的化学方程式；能清晰说明实验室制取二氧化碳时发生装置和收集装置的选择依据，区分与氧气制取装置的差异；能准确记住二氧化碳检验和验满的方法及原理。（二）应用实践能根据实验要求规范组装二氧化碳制取的实验装置，正确进行药品添加、气体收集等操作；能运用所学知识检验制取的气体是否为二氧化碳，并判断是否收集满；能对实验过程中出现的简单异常现象（如收集不到气体、气体不纯等）进行初步分析并提出解决思路。（三）迁移创新能基于二氧化碳和氧气的制取经验，归纳总结实验室制取气体的一般思路和方法；能根据陌生气体的性质（如反应物状态、反应条件、气体密度与溶解性等），设计初步的制取装置方案；能结合生活实际，提出利用二氧化碳制取原理解决简单实际问题的设想（如简易灭火器的设计）。三、重点难点（一）教学重点二氧化碳实验室制取的化学反应原理；发生装置和收集装置的选择依据及组装；二氧化碳的检验和验满方法。（二）教学难点基于反应物状态和反应条件选择发生装置的逻辑推理过程；实验装置的优化与改进（如气密性检查、长颈漏斗的使用注意事项）；“教-学-评”一体化在实验探究环节的落实，即通过评价引导学生优化实验方案。四、课堂导入【生活情境设问】同学们在日常生活中都喝过汽水吧？打开汽水瓶盖的时候，会有大量气泡冒出来，大家知道这些气泡是什么气体吗？（引导学生回答二氧化碳）那这些二氧化碳是怎么产生的呢？除此之外，我们在实验室里又该如何制取纯净的二氧化碳呢？【回顾迁移】之前我们已经学习过氧气的实验室制取，知道制取一种气体需要考虑反应原理、装置选择、检验验满等方面，今天我们就沿用这样的思路，一起探究二氧化碳的实验室制取方法。五、探究新知（一）探究二氧化碳的制取原理【提出问题】实验室用什么药品制取二氧化碳比较合适呢？【提供备选方案】教师展示三组常见反应：一是碳酸钠与稀盐酸反应；二是碳酸钙与稀硫酸反应；三是碳酸钙与稀盐酸反应。【学生实验探究】分组进行对比实验，观察三组反应的现象：第一组反应剧烈，短时间内产生大量气泡，不易控制；第二组反应初期产生气泡，随后气泡逐渐减少，最终停止；第三组反应平稳，持续产生气泡。【分析归纳】引导学生结合现象分析原因：碳酸钠与稀盐酸反应速率过快，难以收集；碳酸钙与稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在碳酸钙表面，阻止反应继续进行；碳酸钙与稀盐酸反应速率适中，且产物氯化钙易溶于水，不影响反应持续进行，因此选择碳酸钙与稀盐酸作为实验室制取二氧化碳的药品。【书写方程式】师生共同书写反应的化学方程式：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，并强调方程式的配平及气体符号的标注。（二）探究二氧化碳的发生装置【回顾迁移】引导学生回顾氧气的制取装置：加热高锰酸钾或氯酸钾制氧气时，使用固体加热型发生装置；过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气时，使用固液不加热型发生装置。【分析条件】分析二氧化碳制取的反应物状态和反应条件：反应物碳酸钙是固体，稀盐酸是液体，反应在常温下即可进行，不需要加热。【确定装置类型】由此确定二氧化碳的发生装置为固液不加热型。【装置优化】展示基础固液不加热型装置，提出问题：如何改进装置以方便添加液体药品？引导学生想到使用长颈漏斗，同时强调长颈漏斗的下端必须伸入液面以下，形成液封，防止生成的二氧化碳从长颈漏斗逸出。此外，还可介绍分液漏斗替代长颈漏斗的优势，即能控制液体滴加速度，从而控制反应速率。【气密性检查】演示并讲解该装置的气密性检查方法：关闭弹簧夹，向长颈漏斗中加水，若长颈漏斗内形成稳定的水柱，说明装置气密性良好。（三）探究二氧化碳的收集装置【提出问题】选择收集装置的依据是什么？【回顾总结】学生回顾：收集装置的选择取决于气体的密度和溶解性。【获取性质】展示二氧化碳的相关性质：密度比空气大，能溶于水且能与水反应生成碳酸。【确定收集方法】基于上述性质，二氧化碳不能用排水法收集（会溶于水且反应），应选择向上排空气法收集。【强调注意事项】讲解向上排空气法收集的操作要点：导管应伸入集气瓶底部，使瓶内空气能充分排出，确保收集到的二氧化碳更纯净。（四）探究二氧化碳的检验与验满【检验方法探究】提出问题：如何检验收集到的气体是二氧化碳？【学生实验】将生成的气体通入澄清石灰水，观察到澄清石灰水变浑浊。【总结方法】引导学生归纳：二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀，因此常用澄清石灰水检验二氧化碳，反应方程式为：Ca(OH)₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O。【验满方法探究】提出问题：如何判断集气瓶内已收集满二氧化碳？【分析原理】基于二氧化碳密度比空气大且不支持燃烧、不能燃烧的性质，引导学生思考：将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，说明瓶内已收集满二氧化碳。【对比区分】强调检验与验满的区别：检验是确认气体是否为二氧化碳，需将气体通入澄清石灰水；验满是确认气体是否收集满，需将燃着的木条放在瓶口。（五）完整实验流程梳理【归纳步骤】师生共同梳理二氧化碳实验室制取的完整流程：组装装置→检查气密性→装入药品（先加固体碳酸钙，后加液体稀盐酸）→收集气体→检验→验满。【强调操作顺序】重点强调“先检查气密性，后装入药品”的原因，以及添加药品时“先固体后液体”的顺序要求，培养学生规范操作的意识。六、课堂练习1.实验室制取二氧化碳选用的药品是（）A.碳酸钠和稀盐酸B.碳酸钙和稀硫酸C.碳酸钙和稀盐酸D.碳酸钠和稀硫酸2.实验室制取二氧化碳，应选用的发生装置和收集装置分别是（）A.固体加热型、排水法B.固液不加热型、排水法C.固体加热型、向上排空气法D.固液不加热型、向上排空气法3.检验二氧化碳气体的方法是（）A.用燃着的木条伸入集气瓶内B.用燃着的木条放在集气瓶口C.通入澄清石灰水D.观察气体的颜色4.某同学在制取二氧化碳时，发现收集不到气体，可能的原因是什么？（至少写出两点）5.请根据二氧化碳的制取原理和装置特点，分析该装置与过氧化氢制氧气的装置有哪些异同点。【评价反馈】采用小组互评与教师点评相结合的方式，针对练习中出现的共性问题（如装置选择依据不清晰、检验与验满混淆等）进行重点讲解，强化学生对知识点的理解，同时评价学生的实验探究能力和知识应用能力。七、课堂总结【学生梳理】引导学生自主梳理本节课的核心内容：首先明确了实验室制取二氧化碳的最优药品是碳酸钙与稀盐酸，掌握了相应的反应原理和化学方程式；其次根据反应物状态和反应条件，确定发生装置为固液不加热型，根据气体密度和溶解性，确定收集装置为向上排空气法；再次掌握了二氧化碳的检验（通入澄清石灰水）和验满（燃着木条放瓶口）方法；最后梳理了完整的实验操作流程。【教师升华】强调实验室制取气体的核心思路：根据反应原理选择合适药品，根据反应物状态和反应条件选择发生装置，根据气体性质选择收集装置，同时注重实验操作的规范性和实验现象的分析归纳。通过本节课的学习，不仅要掌握二氧化碳制取的具体知识，更要学会运用科学探究的方法解决类似的气体制备问题。八、课后任务1.完成教材对应课后习题，梳理错题并分析原因，形成错题笔记。2.在家中利用厨房中的物品（如小苏打、白醋、塑料瓶、导管等），设计并完成简易制取二氧化碳的实验，记录实验现象和操作心得，下节课分享交流。3.查阅资料，了解工业上制取二氧化碳的方法，对比工业制法与实验室制法的异同，撰写一份简短的探究报告（不少于300字）。4.基于本节课所学知识，设计一套制取并验证二氧化碳性质（如密度比空气大、不支持燃烧等）的一体化实验装置，画出装置图并说明设计思路。九、板书设计6.3二氧化碳的实验室制取一、制取原理药品：碳酸钙（固体）+稀盐酸（液体）方程式：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑二、发生装置类型：固液不加热型优化：长颈漏斗（液封）、分液漏斗（控速）气密性检查：关闭弹簧夹，加水形成稳定水柱三、收集装置方法：向上排空气法依据：密度比空气大，能溶于水且与水反应四、检验与验满检验：通入澄清石灰水，石灰水变浑浊验满：燃着木条放瓶口，木条熄灭五、实验流程组装→查气密→加药品→收集→检验→验满十、教学反思本节课以“教-学-评”一体化理念为核心，通过生活情境导入、对比实验探究等方式，引导学生自主构建二氧化碳实验室制取的知识体系，较好地落实了预设的教学目标。在探究活动设计上，通过三组对比实验让学生自主选择最优药品，既培养了学生的实验探究能力，也加深了对制取原理的理解；在装置选择环节，通过回顾氧气制取装置进行迁移类比，帮助学生形成气体制备装置选择的通用思路，符合九年级学生的认知规律。同时，教学过程中也存在一些不足：一是部分学生在对比实验中观察不够细致，对反应速率差异的原因分析不够准确，需要教师在实验过程中加强个别指导；二是在装置优化环节，对于长颈漏斗液封的原理，部分学生理解不够透彻，导致后续练习中对相关错误操作