二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制取與性質(zhì)（教學(xué)設(shè)計(jì)）20242025學(xué)年九年級(jí)化學(xué)人教版(2024)上冊(cè)教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容（1）本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容是實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的方法和二氧化碳的基本性質(zhì)。（2）本節(jié)課主要介紹了如何使用大理石（或石灰石）和稀鹽酸在實(shí)驗(yàn)室條件下制取二氧化碳，以及二氧化碳能溶于水、不支持燃燒、能與水反應(yīng)生成碳酸和使澄清石灰水變渾濁等性質(zhì)。（3）通過(guò)學(xué)習(xí)本節(jié)課，學(xué)生能夠初步掌握實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的操作步驟，理解二氧化碳的基本化學(xué)性質(zhì)，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究加深對(duì)二氧化碳性質(zhì)的認(rèn)識(shí)。此外，實(shí)驗(yàn)活動(dòng)有助于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。教學(xué)目標(biāo)（1）化學(xué)觀(guān)念：學(xué)生能夠理解二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制取原理，掌握其基本操作步驟，并能夠解釋二氧化碳的性質(zhì)及其在實(shí)驗(yàn)中的表現(xiàn)。（2）科學(xué)思維：通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，學(xué)生能夠分析實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳時(shí)氣體發(fā)生裝置和收集裝置的選擇依據(jù)，培養(yǎng)邏輯推理和問(wèn)題解決能力。（3）科學(xué)探究與實(shí)踐：學(xué)生能夠獨(dú)立完成二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制取實(shí)驗(yàn)，觀(guān)察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證二氧化碳的性質(zhì)，提升實(shí)驗(yàn)操作技能和科學(xué)探究能力。（4）科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生能夠遵守實(shí)驗(yàn)室安全規(guī)范，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和團(tuán)隊(duì)合作精神，增強(qiáng)對(duì)科學(xué)探究的責(zé)任感。教學(xué)重點(diǎn)（1）通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，掌握二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制取方法，并理解其背后的化學(xué)原理，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和科學(xué)探究素養(yǎng)。（2）通過(guò)觀(guān)察和分析二氧化碳的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，深化對(duì)二氧化碳物理和化學(xué)性質(zhì)的理解，提升學(xué)生分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。教學(xué)難點(diǎn)（1）學(xué)生難以理解實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的具體步驟和原理，特別是氣密性檢查和氣體收集方法的選擇。（2）學(xué)生對(duì)二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)，如與水反應(yīng)生成碳酸、使澄清石灰水變渾濁等現(xiàn)象的理解和實(shí)驗(yàn)操作掌握存在困難。教學(xué)方法實(shí)驗(yàn)法、合作探究法、歸納總結(jié)法教學(xué)準(zhǔn)備（1）實(shí)驗(yàn)室安全手冊(cè)。（2）實(shí)驗(yàn)記錄表。（3）化學(xué)實(shí)驗(yàn)演示視頻。教學(xué)活動(dòng)及主要語(yǔ)言一、導(dǎo)入新課（1）復(fù)習(xí)舊知：回顧上節(jié)課學(xué)習(xí)的氧氣實(shí)驗(yàn)室制取方法，詢(xún)問(wèn)學(xué)生是否記得具體步驟和注意事項(xiàng)。通過(guò)提問(wèn)引入新課題：“同學(xué)們，我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了如何在實(shí)驗(yàn)室中制取氧氣，那么今天我們要學(xué)習(xí)的是如何制取另一種重要的氣體——二氧化碳。大家知道生活中二氧化碳有哪些用途嗎？”（生：干冰用于人工降雨，二氧化碳滅火器等）（2）展示目標(biāo)：明確本節(jié)課將要完成的任務(wù)，即學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的方法，了解其性質(zhì)，并能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)操作驗(yàn)證。（3）引入實(shí)驗(yàn)活動(dòng)：展示本次實(shí)驗(yàn)所需的器材和藥品（燒杯、集氣瓶、量筒、膠頭滴管、玻璃導(dǎo)管、膠皮管、單孔橡膠塞、鐵架臺(tái)、試管、試管夾、玻璃片、酒精燈、大理石或石灰石、稀鹽酸、澄清石灰水、紫色石蕊溶液、蠟燭、木條、蒸餾水、火柴），并簡(jiǎn)要介紹每種器材的作用。二、新課講授探究點(diǎn)一：實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳（1）提出問(wèn)題：在實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的實(shí)驗(yàn)中，確定氣體發(fā)生裝置時(shí)應(yīng)考慮哪些因素？確定氣體收集裝置時(shí)應(yīng)考慮哪些因素？為什么不可用排水法收集氣體？（生：反應(yīng)物狀態(tài)、反應(yīng)條件；密度比空氣大且能溶于水）（2）討論交流：結(jié)合以往實(shí)驗(yàn)室制取氣體的經(jīng)驗(yàn)（如氧氣），與學(xué)生一起探討影響氣體發(fā)生裝置的因素。例如，反應(yīng)物的狀態(tài)（固體、液體、氣體）以及反應(yīng)條件（加熱與否）都會(huì)影響選擇哪種類(lèi)型的裝置。（生：制取氧氣時(shí)，如果用高錳酸鉀需要加熱，而用過(guò)氧化氫則不需要加熱）通過(guò)分析二氧化碳的物理性質(zhì)（能溶于水且密度比空氣大），解釋為什么不能使用排水法收集而需采用向上排空氣法。（生：二氧化碳會(huì)溶解在水中，所以不能用排水法收集）引導(dǎo)學(xué)生思考：如果二氧化碳可溶于水，那我們?nèi)绾螜z測(cè)它呢？從而引出后續(xù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證部分的內(nèi)容。（生：可以通過(guò)通入澄清石灰水來(lái)檢測(cè)二氧化碳的存在）（3）歸納總結(jié)：操作步驟：“連—檢—裝—注—集—驗(yàn)”連：按實(shí)驗(yàn)要求連接裝配好儀器；檢：檢查裝置的氣密性；裝：裝入塊狀大理石（或石灰石）；注：由長(zhǎng)頸漏斗注入稀鹽酸并控制加入的速度；集：收集氣體；驗(yàn)：檢驗(yàn)是否集滿(mǎn)。收集、檢驗(yàn)、驗(yàn)滿(mǎn)的方法：收集：二氧化碳能溶于水，密度比空氣的大，所以通常采用向上排空氣法收集而不用排水法收集；收集時(shí)要注意將導(dǎo)管插到瓶底。檢驗(yàn)：將產(chǎn)生的氣體通入澄清的石灰水中，若觀(guān)察到石灰水變渾濁，說(shuō)明有CO?生成。驗(yàn)滿(mǎn)：用燃燒的木條置于集氣瓶口，如果木條熄滅，證明已收集滿(mǎn)了。存放：驗(yàn)滿(mǎn)后要用玻璃片蓋住集氣瓶口正放在桌上，備用。探究點(diǎn)二：二氧化碳的性質(zhì)（1）提出問(wèn)題：用以上方法制取幾集氣瓶二氧化碳，將二氧化碳倒入點(diǎn)燃蠟燭的燒杯、通入紫色的石蕊試液、澄清的石灰水中各有怎樣的現(xiàn)象？（生：不知道）（2）討論交流：讓學(xué)生分組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，討論不同實(shí)驗(yàn)條件下可能出現(xiàn)的現(xiàn)象及其原因。（生：二氧化碳會(huì)使蠟燭熄滅，會(huì)使澄清石灰水變渾濁）選出代表小組向全班匯報(bào)他們的假設(shè)及依據(jù)，教師適時(shí)引導(dǎo)糾正錯(cuò)誤觀(guān)點(diǎn)。（生A：二氧化碳不支持燃燒，所以蠟燭會(huì)熄滅；生B：二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁）（3）實(shí)驗(yàn)活動(dòng)：把一支短蠟燭固定在燒杯內(nèi)，點(diǎn)燃。拿起收集滿(mǎn)二氧化碳的集氣瓶，向燒杯內(nèi)緩緩傾倒二氧化碳，觀(guān)察到燃著的蠟燭熄火。教師講解：這說(shuō)明二氧化碳既不支持燃燒也不可燃，并且密度大于空氣。（生：蠟燭熄滅了）向兩支試管中分別加入2mL蒸餾水，然后各滴入1~2滴石蕊溶液，觀(guān)察試管中溶液呈紫色。將其中一支試管靜置。向另一支試管中通入二氧化碳，觀(guān)察到溶液變紅色。再將該試管放在酒精燈上加熱，觀(guān)察到紅色溶液又變成紫色。教師講解：二氧化碳能溶于水并與之反應(yīng)生成碳酸，使石蕊試液變紅。但碳酸不穩(wěn)定，加熱后會(huì)分解恢復(fù)原色。（生：溶液從無(wú)色變?yōu)榧t色，加熱后又變回紫色）另取一支試管，向其中注入少量澄清石灰水，然后通入二氧化碳，觀(guān)察到澄清的石灰水變渾濁。教師講解：這是因?yàn)槎趸寂c氫氧化鈣反應(yīng)生成難溶于水的碳酸鈣沉淀。（生：石灰水變渾濁）在老師指導(dǎo)下，學(xué)生也可以自主設(shè)計(jì)其他有關(guān)二氧化碳性質(zhì)（如溶解性）的實(shí)驗(yàn)，并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。教師講解：可以嘗試將二氧化碳通入含有肥皂泡的水中，觀(guān)察氣泡的變化，進(jìn)一步驗(yàn)證二氧化碳的溶解性。（生：發(fā)現(xiàn)氣泡體積減小，說(shuō)明二氧化碳溶于水）（4）歸納總結(jié)：二氧化碳不燃燒，不支持燃燒；二氧化碳能溶于水，且能與水反應(yīng)生成能使紫色石蕊試液變紅的碳酸（CO?+H?O=H?CO?）。碳酸不穩(wěn)定，受熱易分解（H?CO?=H?O+CO?↑）。二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁（Ca(OH)?+C