6.3 二氧化碳的制取与性质教学设计-2025-2026学年九年级化学人教版上册

6.3二氧化碳的制取与性质教学设计-2025-2026学年九年级化学人教版上册一、教材分析本节内容选自人教版九年级化学上册第六单元第三课时，是气体制取与性质探究的核心内容之一。此前学生已学习氧气的制取与性质，初步掌握气体制备的基本思路和探究方法，为本节学习奠定了知识与技能基础。同时，二氧化碳作为初中阶段重点研究的化合物，其制取原理与性质不仅关联酸、碱、盐的后续学习，更与生活实际紧密相连，是培养学生化学核心素养中“科学探究与创新意识”“科学态度与社会责任”的重要载体。从新课标要求来看，本节需落实“初步学会制取二氧化碳”“探究二氧化碳的主要性质”等核心任务，强调通过真实情境和探究活动，让学生理解物质制备与性质之间的关联，形成“物质的制备基于性质，性质决定用途”的化学观念。教材通过实验探究、生活实例引入等方式，引导学生从定性到定量、从宏观到微观理解二氧化碳的相关知识，符合九年级学生从具象思维向抽象思维过渡的认知特点。二、教学目标（一）学习理解能准确说出实验室制取二氧化碳的药品、反应原理，清晰描述二氧化碳的物理性质（密度、溶解性等）和化学性质（与水、澄清石灰水的反应等）；能识别实验室制取二氧化碳的发生装置和收集装置，理解选择该装置的依据；能明确二氧化碳在生活中的常见用途与性质之间的对应关系。（二）应用实践能规范完成实验室制取二氧化碳的实验操作（包括装置组装、药品添加、气体收集与检验等）；能根据二氧化碳的性质，设计简单实验验证其密度比空气大、能溶于水等性质；能运用所学知识解释生活中与二氧化碳相关的现象（如温室效应、灭火器原理等）；能对实验过程中出现的异常现象（如收集不到气体、气体不纯等）进行简单分析并提出改进措施。（三）迁移创新能结合气体制备的通用思路，迁移应用于其他未知气体（如氢气）的制备装置选择；能针对二氧化碳的性质，设计控制温室效应的可行性方案；能通过实验探究，提出验证二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的创新实验思路；能基于二氧化碳的制取与性质，分析其在工业生产、环境保护中的应用价值与潜在问题，形成初步的绿色化学理念。三、重点难点（一）教学重点实验室制取二氧化碳的反应原理、装置选择及实验操作；二氧化碳的主要物理性质和化学性质；物质制备与性质之间的关联。（二）教学难点理解实验室制取二氧化碳装置选择的依据（与氧气制取装置的差异与联系）；探究二氧化碳与水反应的本质；“教-学-评”一体化在实验探究中的落实，即通过评价引导学生优化实验方案、深化对知识的理解。四、课堂导入创设真实生活情境：展示两组图片，第一组为舞台上的“云雾缭绕”场景、刚打开的碳酸饮料冒出气泡的画面；第二组为温室效应导致冰川融化、澄清石灰水长期放置变浑浊的现象。提问：“同学们，舞台上的‘云雾’是什么？碳酸饮料中的气泡来自哪里？澄清石灰水变浑浊的原因是什么？这些现象都与同一种物质有关，它就是我们今天要研究的二氧化碳。那么，二氧化碳是如何制取的？它又具有哪些特殊的性质呢？今天我们就一同走进二氧化碳的世界，揭开它的神秘面纱。”设计意图：通过生活中常见的现象引发学生的认知冲突和探究兴趣，将抽象的化学知识与具体生活实例相结合，让学生感受到化学与生活的密切联系，同时自然引出本节课的核心主题。五、探究新知（一）实验室制取二氧化碳的探究1.药品与反应原理的探究教：提出问题“实验室用什么药品制取二氧化碳呢？”，展示常见的备选药品：大理石（或石灰石）、碳酸钠、稀盐酸、稀硫酸。引导学生回忆已学知识，结合物质的性质分析不同药品组合的可行性。学：学生分组讨论，猜测不同药品组合的反应情况，提出实验假设。随后进行分组实验：分别将大理石与稀盐酸、大理石与稀硫酸、碳酸钠与稀盐酸混合，观察反应的剧烈程度、产生气泡的快慢等现象。评：教师巡视指导，观察学生的实验操作规范性，针对实验现象引导学生分析：“碳酸钠与稀盐酸反应过于剧烈，不易控制；大理石与稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在大理石表面，阻止反应继续进行；而大理石与稀盐酸反应速率适中，便于收集气体。”通过评价明确实验室制取二氧化碳的最优药品为大理石（或石灰石）与稀盐酸，进而推导反应原理，写出化学方程式：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，强调方程式的配平及气体符号的标注。2.发生装置与收集装置的选择教：引导学生回顾氧气的制取装置（加热高锰酸钾、过氧化氢与二氧化锰混合），提出问题“选择气体发生装置和收集装置的依据是什么？”，总结得出“发生装置依据反应物状态和反应条件，收集装置依据气体的密度和溶解性”。学：学生结合二氧化碳的反应原理（固体与液体反应，无需加热）和性质（密度比空气大，能溶于水且与水反应），分组讨论并设计二氧化碳的发生装置和收集装置。小组代表展示设计方案，说明设计理由。评：教师对各小组的设计方案进行评价，肯定合理部分，指出不足并引导优化。例如，针对发生装置，强调长颈漏斗末端应伸入液面以下（形成液封，防止气体逸出）；针对收集装置，明确选择向上排空气法，同时说明不能用排水法的原因。最后展示标准装置，让学生对比自身设计，深化对装置选择依据的理解。3.实验操作与气体检验、验满教：演示实验室制取二氧化碳的完整实验操作，强调操作步骤：组装装置→检查气密性→添加药品（先加固体，后加液体）→收集气体→检验与验满。重点讲解检查气密性的方法（长颈漏斗末端伸入液面以下，用手紧握试管，若长颈漏斗末端有气泡冒出，松开手后形成一段稳定的水柱，说明气密性良好）、检验方法（将气体通入澄清石灰水，若石灰水变浑浊，证明是二氧化碳）、验满方法（将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，证明已收集满）。学：学生分组进行实验操作，记录实验现象和实验数据。教师巡视指导，及时纠正不规范操作（如药品添加顺序错误、验满时木条伸入集气瓶内等）。评：通过实验操作考核、实验现象描述准确性评价等方式，检验学生对实验操作的掌握程度。针对实验中出现的问题（如收集不到气体，分析可能是气密性不好或药品量不足；气体不纯，可能是装置内空气未排尽），引导学生进行反思和改进，强化“实验操作规范性直接影响实验结果”的认知。（二）二氧化碳性质的探究1.物理性质的探究教：展示一瓶收集好的二氧化碳气体，引导学生观察其颜色、状态、气味（无色、无味、气态）。提出问题“二氧化碳的密度比空气大吗？能溶于水吗？”，设计探究实验：①“阶梯蜡烛熄灭”实验：将两支燃着的蜡烛放在阶梯上，罩上一个盛有二氧化碳的集气瓶，观察蜡烛熄灭的顺序；②“塑料瓶变瘪”实验：向一个充满二氧化碳的软塑料瓶中加入适量水，振荡，观察塑料瓶的变化。学：学生分组进行实验，观察实验现象，记录实验结论。针对“阶梯蜡烛熄灭”实验，得出“二氧化碳密度比空气大，且不燃烧、不支持燃烧”的结论；针对“塑料瓶变瘪”实验，推测“二氧化碳能溶于水”。评：教师评价学生的实验观察能力和结论推导能力，强调“阶梯蜡烛熄灭”实验中，下层蜡烛先熄灭既体现了二氧化碳的密度比空气大，也体现了其不燃烧、不支持燃烧的化学性质；“塑料瓶变瘪”实验需排除温度变化等其他因素的影响，引导学生设计对照实验（如用空气代替二氧化碳做同样实验），培养严谨的科学探究态度。2.化学性质的探究教：基于“塑料瓶变瘪”实验，提出问题“二氧化碳溶于水后，是否与水发生了反应？”，引导学生思考：若发生反应，会生成什么物质？如何验证？展示紫色石蕊试液，介绍其遇酸变红的性质。设计实验：取四朵用紫色石蕊试液染成的干燥小花，分别进行如下操作：①喷稀醋酸；②喷水；③直接放入盛有二氧化碳的集气瓶中；④喷水后放入盛有二氧化碳的集气瓶中，观察小花颜色的变化。学：学生分组实验，记录各步实验中小花的颜色变化（①变红；②不变色；③不变色；④变红）。分组讨论实验现象，推导结论：二氧化碳与水反应生成了酸性物质（碳酸），化学方程式为CO₂+H₂O=H₂CO₃。教师进一步引导学生思考：“将变红的小花加热，会出现什么现象？”学生继续实验，观察到小花由红变紫，得出“碳酸不稳定，易分解”的结论，写出分解方程式：H₂CO₃=H₂O+CO₂↑。教：回顾导入环节中“澄清石灰水变浑浊”的现象，引导学生探究二氧化碳与澄清石灰水的反应。学生分组实验：将收集到的二氧化碳通入澄清石灰水，观察现象。教师讲解反应原理，写出化学方程式：Ca(OH)₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O，强调该反应是检验二氧化碳的常用方法。评：通过实验现象分析、化学方程式书写准确性等方式进行评价，重点关注学生对“控制变量法”在探究实验中应用的理解（如四朵石蕊小花实验中，通过控制水、二氧化碳等变量，明确是二氧化碳与水反应生成的碳酸使石蕊变红）。针对学生在方程式书写中出现的问题（如漏写沉淀符号、配平错误），及时进行纠正和强化。六、课堂练习1.实验室制取二氧化碳时，下列药品组合中最合理的是（）A.碳酸钠与稀盐酸B.大理石与稀硫酸C.石灰石与稀盐酸D.碳酸钙与稀盐酸2.下列关于二氧化碳的性质描述中，错误的是（）A.无色无味的气体B.密度比空气小C.能溶于水D.不燃烧、不支持燃烧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.观察气体的颜色C.将气体通入澄清石灰水D.闻气体的气味4.某同学在实验室制取二氧化碳时，组装好装置后，进行气密性检查，发现长颈漏斗末端没有气泡冒出，松开手后也没有形成稳定的水柱，分析可能的原因是什么？如何改进？5.设计一个实验，证明二氧化碳的密度比空气大（写出实验步骤、实验现象和实验结论）。评讲方式：学生先独立完成，然后小组内交流答案，小组代表展示解题思路。教师针对学生的答题情况进行点评，重点讲解第4、5题，强调实验探究题的解题思路（明确实验目的→设计实验方案→分析实验现象→得出实验结论），评价学生对知识的应用能力和实验设计能力。七、课堂总结引导学生梳理本节课的学习脉络，以提问的方式进行总结：“本节课我们学习了哪些关于二氧化碳的知识？实验室制取二氧化碳的药品、原理、装置分别是什么？二氧化碳具有哪些物理性质和化学性质？这些性质对应的用途有哪些？”师生共同总结：实验室制取二氧化碳用大理石（或石灰石）与稀盐酸，反应原理为CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，发生装置为固液不加热型，收集装置为向上排空气法；二氧化碳是无色无味、密度比空气大、能溶于水的气体，化学性质包括不燃烧不支持燃烧、与水反应生成碳酸、与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀；性质决定用途，如二氧化碳可用于灭火（利用不燃烧不支持燃烧且密度比空气大的性质）、制作碳酸饮料（利用能溶于水且与水反应生成碳酸的性质）等。同时，强调本节课运用的科学探究方法（控制变量法、对比实验法），鼓励学生在后续学习中继续运用这些方法探究物质的性质与制备。八、课后任务1.完成教材课后习题，整理本节课的知识点（包括反应原理、实验操作、性质与用途），形成知识框架图。2.家庭小实验：利用家中的材料（如醋、鸡蛋壳）制取少量二氧化碳，观察实验现象，并记录实验过程和结论（注意安全，在家长指导下进行）。3.查阅资料，了解温室效应的成因、危害及缓解措施，撰写一篇简短的科普短文（300字左右），下节课进行交流分享。4.思考：实验室制取二氧化碳与制取氧气的装置有哪些异同点？请列表对比，分析异同点的原因。九、板书设计6.3二氧化碳的制取与性质一、制取1.药品：大理石（或石灰石）+稀盐酸2.原理：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑3.装置：固液不加热型（长颈漏斗+试管）、向上排空气法4.操作：查→装→收→验→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，木条熄灭二、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：①不燃烧、不支持燃烧②与水反应：CO₂+H₂O=H₂CO₃（碳酸不稳定，易分解）③与澄清石灰水反应：Ca(OH)₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O（检验方法）三、性质→用途灭火、制碳酸饮料、温室肥料等十、教学反思本节课围绕“教-学-评”一体化理念，通过情境导入、实验探究等方式，引导学生主动参与知识的构建过程，较好地落实了预设的教学目标。在实验探究环节，学生的参与度较高，能够通过分组实验观察现象、推导结论，有效培养了科学探究能力和合作交流能力。同时，结合生活实例和课后任务，让学生感受到化学与生活的密切联系，提升了学习化学的兴趣。但教学过程中也存在一些不足：一是在实验操作指导方面，部分学生对长颈漏斗末端伸入液面以下的原因理解不够透彻，导致实验中出现气体逸出的现象，后续教学中应加强