資源簡介

人教版九年級化學上冊 第六單元
課題3二氧化碳的實驗室制取 導學案
【學習目標】
1.通過實驗探究、對比，掌握實驗室制取二氧化碳的原理，并能準確書寫對應化學反應方程式。
2.通過對發生裝置的組裝、展示和評價，體會動手動腦的學習樂趣，加深對科學本質的認識。
3.通過對二氧化碳收集方法的拓展、對比，提升圖像分析、數據處理的能力，養成敢于質疑的科學精神和創新意識，感悟化學實驗在化學學習中的重要價值，形成批判性思維。
【重點、難點】
重點：實驗室制取二氧化碳所用的試劑、裝置的選擇、檢驗方法和驗滿方法。
難點：(1)實驗室制取二氧化碳氣體裝置的設計思路。
(2)知識技能與過程方法的有機結合。
【授課過程】
一、利用視頻觀賞二氧化碳的用途設計新課導入
二、溫故知新
如圖所示的儀器常用于實驗室制取氣體。請回答下列問題：
（1）儀器a的名稱是 ，儀器b的名稱是 。
（2）如果使用氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣，發生裝置應選擇 （填序號），用排水法收集氧氣的原因是 。
三、情景探究
振蕩盛有雪碧飲料的飲料瓶，并將氣體通入到澄清石灰水中，觀察到的現象是 ，
由此你得出的結論是 。
四、活動探究
【實驗與探究活動一】實驗室里制取二氧化碳的試劑選擇
（1）可供選擇的原料（試劑）：石灰石[主要成分為碳酸鈣(CaCO3)]、碳酸鈉(Na2CO3)、稀鹽酸(HCl)、稀硫酸(H2SO4)
（2）可供選擇的儀器：試管、藥匙
編號 方案 現象 分析可否用于制取CO2
1 石灰石+稀硫酸
2 碳酸鈉+稀硫酸
3 碳酸鈉+稀鹽酸
4 石灰石+稀鹽酸
結論：實驗室用 和 反應制取二氧化碳。
實驗室里制取二氧化碳的化學反應原理為 。
【實驗與探究活動二】實驗室里制取二氧化碳的裝置選擇
1.實驗室制取氣體發生裝置的類型及其選擇的依據
（1）裝置A的類型為 ，
選擇的依據是 。
（2）裝置B的類型為 ，
選擇的依據是 。 A B
(
EEEE E
E
)【總結】實驗室制取氣體發生裝置的選擇依據是 。
(
D
) (
C
)2. 實驗室制取氣體收集裝置的類型及其選擇的依據
（1）裝置C為 法收集裝置，選擇的依據是
。
（2）裝置D為 法收集裝置，選擇的依據是 。
（3）裝置E為 法收集裝置，選擇的依據是 。
【總結】實驗室里制取氣體收集裝置的選擇依據是 。
3. 氧氣、二氧化碳的相關比較如下：
氧氣（O2） 二氧化碳（CO2）
反應物狀態 固體和固體 固體和液體 固體和液體
反應條件 加熱 不加熱 不加熱
氣體的密度 大于空氣 大于空氣
水溶性 不易溶于水 能溶于水
根據以上提供的信息，你認為實驗室制取CO2時，應該選擇怎樣的發生裝置和收集裝置？
根據上述比較，從下面儀器中選擇并組裝一套制取二氧化碳的裝置。
錐形瓶 平底燒瓶 燒杯 試管 集氣瓶 長頸漏斗 酒精燈
水槽 玻璃片 帶導管的雙孔橡膠塞 帶導管的單孔橡膠塞1 帶導管的單孔橡膠塞2
（1）展示你組裝的一套制取二氧化碳的裝置。
（2）下圖是實驗室制取二氧化碳的一種裝置。結合氧氣的實驗室制取思考并解答。
①長頸漏斗下端管口為什么要伸入液面以下？
②集氣瓶內的導管為什么要伸入到接近集氣瓶底部？
4.討論交流
（1）怎樣檢驗生成的氣體是二氧化碳？
（2）用集氣瓶收集二氧化碳時，怎樣證明集氣瓶中已充滿了二氧化碳？
5.【閱讀歸納】實驗室里制取氣體的一般思路和方法
（1）
（2）
（3）
五、達標檢測
1.確定某種氣體的實驗室制法時不需考慮的是（ ）
A.反應所需的藥品和條件 B.實驗裝置 C.氣體的驗證 D.氣體的用途
2.下列哪個反應可用于實驗室制取二氧化碳（ ）
A. C + O2 CO2
B. C+2CuO2Cu+CO2↑
C. CaCO3+2HCl＝CaCl2 + H2O + CO2↑
D. CaCO3CaO + CO2↑
3.下圖是某同學制取二氧化碳的裝置圖，請指出其中的錯誤：
（1） ；
（2） ；
（3） ；
（4） 。
六、鞏固提升
1.根據如圖實驗裝置圖，請回答問題。
A B C D E F
（1）儀器①的名稱是 ；儀器②的名稱是 。
（2）實驗室制取二氧化碳時，選用的收集裝置是 。
（3）用排空氣法收集氣體時，導管口要接近集氣瓶底部，其目的 。
（4）實驗室用石灰石和稀鹽酸制取二氧化碳時，應選用的發生裝置是 （選填裝置字母序號，下同），該裝置內發生反應的化學方程式為 。檢驗二氧化碳應選用的裝置是 。
（5）利用組裝完畢后的裝置制取CO2氣體時，驗滿的操作是
。
課時作業
基礎性作業
1．實驗室制取CO2時不用濃鹽酸的主要原因是（ ）
A．大理石不與濃鹽酸反應
B．導致生成的CO2不純
C．產生氣體太快，不易控制
D．大理石雖能與濃鹽酸反應，但無CO2氣體生成
2.實驗室制取二氧化碳有以下步驟：①連接好裝置；②向試管中小心放入幾小塊石灰石；③試管中小心注入適量稀鹽酸；④檢查裝置的氣密性；⑤收集產生的氣體；⑥用燃燒的木條檢驗集氣瓶是否收集滿二氧化碳，以上操作按由先至后的順序排列正確的是（ ）
A．①②③④⑤⑥ B．①④②③⑤⑥
C．①③②④⑤⑥ D．③①②④⑤⑥
3.下列發生裝置中能用于實驗室制二氧化碳的是（ ）
A． B．
C． D．
4.實驗室制取干燥的CO2氣體，不會用到的裝置是（ ）
A．B． C． D．
5.請根據如圖所示回答問題：
（1）寫出下列儀器的名稱：①　 ?、凇? 　
（2）如果用大理石和稀鹽酸制取二氧化碳，則二氧化碳的制取裝置應選圖中的　 　（填序號）等組裝而成，其化學方程式為　 ?。?br/>（3）裝置③可用于制取　 　（填化學式）氣體，該氣體可用　 　收集．
6.某同學進行了如下實驗：將雞蛋殼（主要成分為 CaCO3）洗凈、干燥并搗碎后，稱取10 g 放在燒杯里，然后往燒杯中加入足量的稀鹽酸 90 g，充分反應后，稱得反應剩余物為97.14 g。（假設蛋殼中的其他物質不與鹽酸反應）
（1）產生 CO2 氣體________ g。
（2）計算該雞蛋殼中 CaCO3 的質量分數。
7．小強同學收集了一些家庭裝修時廢棄的大理石碎片，并設計了如圖所示的實驗裝置來制取二氧化碳，該裝置能隨時控制反應的發生，請回答下列問題：
①大理石應放在　 　中，裝置A中發生反應的化學方程式是　 ??；
②用裝置B收集二氧化碳時導管應插入　 　處，用裝置B收集二氧化碳驗滿時，應把燃著的木條放在　 　處（填字母）
③要使正在產生二氧化碳的反應停止進行，正的操作方法是　 　。
創新性作業
8.請結合下列實驗常用裝置，回答有關問題。
　　　　　　　　　　
（1）圖中儀器a的名稱：　　　　　　　。
（2）若要制取CO2，在B裝置中裝有石灰石，那么a中應加入 （填寫試劑名稱），該反應的化學方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；如果用E裝置收集該氣體，則氣體應從　　　?。ㄌ睢癰”或“c”）端進入。寫出將該氣體通入D裝置發生反應的實驗現象是　　　　　　　　　　　　　　。
（3）實驗室如用塊狀固體和液體無需加熱制取難溶性氣體，可將B裝置改進為C裝置（多孔隔板用來放塊狀固體），其優點是　　　　　　　　　　　　。
（4）為研究實驗室制取CO2的適宜條件（溫度、液體濃度、固體的顆粒大小等因素會影響化學反應的快慢），進行了四組實驗，如下表所示：
通過實驗甲與　　　　　?。ㄌ罹幪枺嶒灛F象對照，可以探究固體反應物顆粒大小對反應快慢的影響；通過上述四個實驗，可以探究的另一個影響反應快慢的因素是　　　　　　　　　。
9.(選做)按表進行實驗室制取并收集二氧化碳的實驗，取等質量的同種大理石和足量的酸反應（雜質不與酸反應），產生二氧化碳的體積隨時間的變化曲線如圖所示。下列說法錯誤的是（ ）
實驗編號 藥品
① 塊狀大理石、10%硫酸
② 塊狀大理石、7%鹽酸
③ 粉末狀大理石、7%鹽酸
　　　　
A．實驗①、②、③對應的曲線分別為丙、乙、甲
B．實驗②和③對比，說明固體的顆粒大小影響反應速率
C．實驗①和②對比，說明酸的濃度影響反應速率
D．實驗②和③完全反應后，產生二氧化碳的質量相等
10.（選做）學習完二氧化碳制取的研究后，小東在媽媽的幫助下，用家中的用品設計了如下二氧化碳制取與體積測量的實驗裝置。請回答相關問題：
（1）其中吸管可代替實驗室內的________（填儀器名稱）。
（2）小東設計的甲裝置的優點是______________________________，它與虛線框內的______（填序號）裝置具有相同的效果。
（3）小藥瓶中植物油上方的空氣對實驗結果______（填“有”或“無”）影響。請將乙裝置中的吸管補畫完整。
（4）小東通過丙裝置中收集到的液體體積和上網查到的二氧化碳的密度計算出反應生成了0.66 g二氧化碳，請你計算所用蛋殼中碳酸鈣的質量。
參考答案：
題號 答案 做錯原因 教師評價
1 B
2 B
3 B
4 A
5 (1)錐形瓶 長頸漏斗 (2)_①⑤②④ CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑　 (3)__O2　 向上排空氣法（或排水法）
6
7 ①帶孔小藥瓶；CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑②C，③向上拉動粗銅絲，使帶孔小藥瓶和稀鹽酸分離
8 （1）長頸漏斗 （2）稀鹽酸 CaCO3 +2HCl = CaCl2+ CO2↑+ H2O b 澄清石灰水變渾濁 （3）可以控制反應的開始與停止 （4）丙 液體濃度
9 C
10 （1）導管?。?）可以隨時控制反應的發生和停止　A （3）無　 （4）解：設所用蛋殼中碳酸鈣的質量為x。 CaCO3＋2HCl=== CaCl2＋H2O＋CO2↑ 100 44 x 0.66 g ＝，x＝1.5 g 答：所用蛋殼中碳酸鈣的質量為1.5 g。人教版九年級化學上冊
第六單元課題3二氧化碳的實驗室制取 教學設計
課標分析 以化學實驗為主的探究活動及學習體驗，是化學學習的重要途徑。二氧化碳的實驗室制取這一教學能容，設計了“反應原理”“發生裝置”“收集方法”“驗滿方法”等4個教學環節，對實驗室制取氣體的一般思路和方法進行建模。提出一系列有認知沖突的問題，設計一系列實驗探究活動，讓學生在親身體驗的活動中獲取知識，提升技能，形成化學觀念，發展科學思維，轉變學習方式。學生已經學習了氧氣的制取，初步掌握了實驗室制取氧氣的反應原理、發生裝置和收集方法；具備了一定的動手實驗、合作交流和分析解決簡單問題的能力。但對裝置的選擇停留在初級階段，沒接觸過隨關隨停的裝置類型；對收集方法的認識較淺，對制取氣體的知識碎片化，缺乏系統、完整的思考，往往被動地完成實驗，未形成實驗室制取氣體的一般思路與方法。
教學目標 1.通過實驗探究、對比，掌握實驗室制取二氧化碳的原理，并能準確書寫對應化學反應方程式。2.通過對實驗室制取二氧化碳的發生裝置的組裝、展示和評價，體會動手動腦的學習樂趣，加深對科學本質的認識。3.通過對二氧化碳收集方法的拓展、對比，提升圖像分析、數據處理的能力，養成敢于質疑的科學精神和創新意識。4.通過對二氧化碳驗滿方法的探討，感悟化學實驗在化學學習中的重要價值，形成批判性思維。5.通過以上學習，能歸納實驗室制取氣體的一般思路與方法。
重點難點 1.重點: 實驗室制取二氧化碳所用的試劑、裝置的選擇、檢驗方法和驗滿方法。2.難點: (1)實驗室制取二氧化碳裝置的設計思路。 (2)知識技能與過程方法的有機結合。
教法與學法 對比探究法：通過讓學生回顧實驗室制取氧氣的方法，自主、合作探究實驗室制取二氧化碳的方法 。多媒體輔助法 ：利用多媒體資源，如視頻、動畫等，幫助學生更直觀地理解實驗室制取二氧化碳的原理和操作過程，增強理解能力。小組合作、自主創新 ：鼓勵學生通過小組討論、合作探究實驗藥品的選擇、實驗裝置的設計等，培養學生的團隊協作能力和創新思維。通過這些教學方法和學習方法的結合，學生不僅能夠掌握實驗室制取二氧化碳的基本知識和技能，還能培養他們的科學探究能力和創新精神，同時增強對化學實驗的好奇心和探究欲望，激發學習化學的興趣 。
學情分析 學生已經對制取氧氣 ( https: / / www. / s sa=re_dqa_generate&wd=%E5%88%B6%E5%8F%96%E6%B0%A7%E6%B0%94&rsv_pq=d7c4c3d50005a40b&oq=%E5%AE%9E%E9%AA%8C%E5%AE%A4%E5%88%B6%E5%8F%96%E4%BA%8C%E6%B0%A7%E5%8C%96%E7%A2%B3%E5%AD%A6%E6%83%85%E5%88%86%E6%9E%90&rsv_t=7ab4O4dX / 1RY0qg+8ztd9jMmmTJ4oGwJUOW / e5oiglFcpSO8CB45SxqKIkPjWRl+zAgf&tn=baiduhome_pg&ie=utf-8" \t "_blank )的過程有一定的了解，這為學習制取二氧化碳提供了基礎。大多數學生能夠理解發生裝置 ( https: / / www. / s sa=re_dqa_generate&wd=%E5%8F%91%E7%94%9F%E8%A3%85%E7%BD%AE&rsv_pq=d7c4c3d50005a40b&oq=%E5%AE%9E%E9%AA%8C%E5%AE%A4%E5%88%B6%E5%8F%96%E4%BA%8C%E6%B0%A7%E5%8C%96%E7%A2%B3%E5%AD%A6%E6%83%85%E5%88%86%E6%9E%90&rsv_t=7ab4O4dX / 1RY0qg+8ztd9jMmmTJ4oGwJUOW / e5oiglFcpSO8CB45SxqKIkPjWRl+zAgf&tn=baiduhome_pg&ie=utf-8" \t "_blank )的選擇與反應物的狀態及反應條件的關系，但可能在添加液體的思維上不夠嚴謹。因此，教學的重點應放在引導學生理解實驗裝置，思考發生裝置中儀器選擇的必要性和科學性，以及如何通過實驗探究與創新意識的科學素養的培養，來提高學生的實驗操作技能和實驗探究能力。
課前準備 1.儀器:錐形瓶、燒杯、大試管、小試管、試管架、集氣瓶、長頸漏斗、帶雙孔橡膠塞的直導管、帶單孔橡膠塞的直導管、帶單孔橡膠塞的彎導管、水槽、酒精燈、鐵架臺、玻璃片2.試劑：石灰石、稀鹽酸、稀硫酸、澄清的石灰水、碳酸鈉3.器材：火柴、木條
教學過程設計
教學環節 教師活動 學生活動
創設情景引導探究 【演示】雪碧是同學們熟悉的一種飲料（展示給學生）。振蕩后，讓學生觀察現象。你們知道這是什么氣體嗎？那么，你們知道怎樣檢驗二氧化碳氣體嗎？將雪碧瓶內的氣體導入到盛有澄清石灰水的試管中，觀察現象。那么，你知道在實驗室中怎樣制取二氧化碳嗎？ 學生：產生大量氣泡。學生：二氧化碳。學生：將二氧化碳通入到澄清石灰水中，澄清石灰水變渾濁?？偨Y：現象：產生大量氣泡，石灰水變渾濁。結論：說明雪碧中溶解了二氧化碳氣體，由此可知，二氧化碳能溶于水。
活動探究 【實驗與探究活動一】實驗室制取二氧化碳的藥品選擇1.可供選擇的原料（藥品）：石灰石(主要成分CaCO3)、碳酸鈉(Na2CO3)、稀鹽酸(HCl)、稀硫酸(H2SO4)2.可供選擇的儀器：小試管、藥匙【投影總結】實驗室制取二氧化碳的藥品選擇實驗的現象和分析結論【板書講解】一、實驗室制取二氧化碳的藥品和原理1.藥品：石灰石或大理石（主要成分是CaCO3）與稀鹽酸（HCl）2.反應原理： CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑ 【學生分組實驗探究】設計實驗方案編號方案現象分析可否用于制取CO21碳酸鈉+稀鹽酸2碳酸鈉+稀硫酸3碳酸鈣+稀硫酸4碳酸鈣+稀鹽酸學生分組實驗并記錄實驗現象，并初步對實驗現象做出簡單的分析，得出石灰石和稀鹽酸反應速度適中，能夠在實驗室作為制取二氧化碳的藥品。結合實驗室制取氧氣，學生觀察藥品的狀態和反應條件，思考實驗室制取二氧化碳的發生裝置。
教學環節 教師活動 學生活動
歸納總結歸納總結 【提出問題】1.實驗室制取氧氣的裝置？2.該裝置的選擇依據是什么？【歸納總結并投影】實驗室制取氣體發生裝置的選擇及依據1.固液不加熱型 適用于：反應物為固態和液態，反應不需加熱等條件制取氣體。2.固固加熱型 適用于：反應物為固態，反應需加熱等條件制取氣體。依據：反應物的狀態和反應條件發生裝置已選擇好，那么如何選擇收集裝置呢？【提出問題】1.怎樣收集氧氣？依據是什么？【歸納總結并投影】A.排水法：不易溶于水或難溶于水的氣體，且不與水反應。B.向上排空氣法：密度比空氣大的氣體C.向下排空氣法：密度比空氣小的氣體依據：氣體（在水中）的溶解性、氣體的密度 學生討論交流A B學生討論交流
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活動探究交流歸納 通過上述討論，氧氣、二氧化碳的相關比較如下：【投影】氧氣（O2）二氧化碳（CO2）反應物狀態固體和固體固體和液體固體和液體反應條件加熱不加熱不加熱氣體的密度大于空氣大于空氣水溶性不易溶于水能溶于水根據以上提供的信息，你認為實驗室制取CO2時，應該選擇怎樣的發生裝置和收集裝置？學生各組展示組裝成果后，教師指導總結1.發生裝置 長頸漏斗、錐形瓶 雙孔橡皮塞、導氣管 2.收集裝置 集氣瓶、玻璃片 【分組討論】學生討論，根據討論結果，從下面儀器中選擇并組裝一套制取二氧化碳的裝置。錐形瓶 平底燒瓶 燒杯試管 集氣瓶 水槽長頸漏斗 酒精燈帶雙孔橡皮塞導管 帶單孔橡皮塞導管1帶單孔橡皮塞導管2 玻璃片各組展示組裝成果實驗室制取二氧化碳的一種裝置
教學環節 教師活動 學生活動
知識拓展討論交流 【討論與交流】1.長頸漏斗下端管口為什么要伸入液面以下？2.集氣瓶內的導管為什么要伸入到接近集氣瓶底部？3.怎樣檢驗生成的氣體是二氧化碳？4.用集氣瓶收集二氧化碳時，怎樣證明集氣瓶中已充滿了二氧化碳？ 【思考討論交流】學生1：防止氣體從長頸漏斗逸出。學生2：排盡集氣瓶內的空氣，以保證收集到的二氧化碳較純凈。學生3：將生成的氣體通入到澄清石灰水中，若石灰水變渾濁，則氣體為CO2 。學生4：將燃著的木條放在集氣瓶口，若燃著的木條熄滅，則集氣瓶內已收集滿CO2。
閱讀歸納 【閱讀總結】閱讀課本第148頁，總結實驗室制取氣體的一般思路和方法。1.確定制取氣體的化學反應原理，即在實驗室條件下，選擇什么藥品、通過什么反應來制取這種氣體。2.確定制取氣體時應采用的實驗裝置，包括氣體發生裝置和收集裝置。3.確定如何驗證制得的氣體就是所要制取的氣體。 【閱讀、交流與歸納】實驗室制取氣體的一般思路和方法：1.選擇適當的反應，包括反應物和反應條件2.選擇合適的實驗裝置，包括發生裝置和收集裝置3.驗證所制得的氣體。
教學環節 教師活動 學生活動
歸納總結 【引導學生進行歸納總結】一、實驗室制取二氧化碳的試劑和化學反應原理1.試劑：石灰石或大理石（主要成分是CaCO3）與稀鹽酸（HCl）2.化學反應原理： CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑二、實驗室制取二氧化碳裝置的確定 反應物的狀態實驗 發生裝置 反應條件裝置 收集裝置 排空氣法 排水法三、實驗室制取氣體的一般思路和方法 本節課你學到了哪些知識？梳理本課知識脈絡
板書設計 課題3　二氧化碳的實驗室制取一、實驗室制取二氧化碳的試劑和反應原理1.試劑：石灰石或大理石（主要成分是CaCO3）與稀鹽酸（HCl）2.化學反應原理： CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑二、實驗室里制取二氧化碳的裝置：發生裝置的選擇：固液不加熱型裝置收集裝置的選擇：向上排空氣法裝置 檢驗二氧化碳和證明二氧化碳是否集滿的方法：三、實驗室里制取氣體的一般思路和方法(1)確定制取氣體的化學反應原理(2)確定制取氣體時所采用的實驗裝置(3)確定如何驗證所得的氣體就是所要制取的氣體
教學環節 學生活動
基礎達標 達標檢測：1.確定某種氣體的實驗室制法時不需考慮的是（ ）A.反應所需的藥品和條件 B.實驗裝置C.氣體的驗證 D.氣體的用途2.下列哪個反應可用于實驗室制取二氧化碳（ ）A. C + O2 CO2B. C+2CuO2Cu+CO2↑C. CaCO3+2HCl＝CaCl2 + H2O + CO2↑D. CaCO3CaO + CO2↑3.下圖是某同學制取二氧化碳的裝置圖，請指出其中的錯誤： （1） ；（2） ；（3） ；（4） 。
創新提升 1.根據如圖實驗裝置圖，請回答問題。 A B C D E F（1）儀器①的名稱是 ；儀器②的名稱是 。（2）實驗室制取二氧化碳時，選用的收集裝置是 。（3）用排空氣法收集氣體時，導管口要接近集氣瓶底部，其目的 。（4）實驗室用石灰石和稀鹽酸制取二氧化碳時，應選用的發生裝置是 （選填裝置字母序號，下同），該裝置內發生反應的化學方程式為 。檢驗二氧化碳應選用的裝置是 。（5）利用組裝完畢后的裝置制取CO2氣體時，驗滿的操作是 。
EEEE E E
D
C

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