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人教版九年级化学上册 第六单元
课题3二氧化碳的实验室制取 导学案
【学习目标】
1.通过实验探究、对比，掌握实验室制取二氧化碳的原理，并能准确书写对应化学反应方程式。
2.通过对发生装置的组装、展示和评价，体会动手动脑的学习乐趣，加深对科学本质的认识。
3.通过对二氧化碳收集方法的拓展、对比，提升图像分析、数据处理的能力，养成敢于质疑的科学精神和创新意识，感悟化学实验在化学学习中的重要价值，形成批判性思维。
【重点、难点】
重点：实验室制取二氧化碳所用的试剂、装置的选择、检验方法和验满方法。
难点：(1)实验室制取二氧化碳气体装置的设计思路。
(2)知识技能与过程方法的有机结合。
【授课过程】
一、利用视频观赏二氧化碳的用途设计新课导入
二、温故知新
如图所示的仪器常用于实验室制取气体。请回答下列问题：
（1）仪器a的名称是 ，仪器b的名称是 。
（2）如果使用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，发生装置应选择 （填序号），用排水法收集氧气的原因是 。
三、情景探究
振荡盛有雪碧饮料的饮料瓶，并将气体通入到澄清石灰水中，观察到的现象是 ，
由此你得出的结论是 。
四、活动探究
【实验与探究活动一】实验室里制取二氧化碳的试剂选择
（1）可供选择的原料（试剂）：石灰石[主要成分为碳酸钙(CaCO3)]、碳酸钠(Na2CO3)、稀盐酸(HCl)、稀硫酸(H2SO4)
（2）可供选择的仪器：试管、药匙
编号 方案 现象 分析可否用于制取CO2
1 石灰石+稀硫酸
2 碳酸钠+稀硫酸
3 碳酸钠+稀盐酸
4 石灰石+稀盐酸
结论：实验室用 和 反应制取二氧化碳。
实验室里制取二氧化碳的化学反应原理为 。
【实验与探究活动二】实验室里制取二氧化碳的装置选择
1.实验室制取气体发生装置的类型及其选择的依据
（1）装置A的类型为 ，
选择的依据是 。
（2）装置B的类型为 ，
选择的依据是 。 A B
(
EEEE E
E
)【总结】实验室制取气体发生装置的选择依据是 。
(
D
) (
C
)2. 实验室制取气体收集装置的类型及其选择的依据
（1）装置C为 法收集装置，选择的依据是
。
（2）装置D为 法收集装置，选择的依据是 。
（3）装置E为 法收集装置，选择的依据是 。
【总结】实验室里制取气体收集装置的选择依据是 。
3. 氧气、二氧化碳的相关比较如下：
氧气（O2） 二氧化碳（CO2）
反应物状态 固体和固体 固体和液体 固体和液体
反应条件 加热 不加热 不加热
气体的密度 大于空气 大于空气
水溶性 不易溶于水 能溶于水
根据以上提供的信息，你认为实验室制取CO2时，应该选择怎样的发生装置和收集装置？
根据上述比较，从下面仪器中选择并组装一套制取二氧化碳的装置。
锥形瓶 平底烧瓶 烧杯 试管 集气瓶 长颈漏斗 酒精灯
水槽 玻璃片 带导管的双孔橡胶塞 带导管的单孔橡胶塞1 带导管的单孔橡胶塞2
（1）展示你组装的一套制取二氧化碳的装置。
（2）下图是实验室制取二氧化碳的一种装置。结合氧气的实验室制取思考并解答。
①长颈漏斗下端管口为什么要伸入液面以下？
②集气瓶内的导管为什么要伸入到接近集气瓶底部？
4.讨论交流
（1）怎样检验生成的气体是二氧化碳？
（2）用集气瓶收集二氧化碳时，怎样证明集气瓶中已充满了二氧化碳？
5.【阅读归纳】实验室里制取气体的一般思路和方法
（1）
（2）
（3）
五、达标检测
1.确定某种气体的实验室制法时不需考虑的是（ ）
A.反应所需的药品和条件 B.实验装置 C.气体的验证 D.气体的用途
2.下列哪个反应可用于实验室制取二氧化碳（ ）
A. C + O2 CO2
B. C+2CuO2Cu+CO2↑
C. CaCO3+2HCl＝CaCl2 + H2O + CO2↑
D. CaCO3CaO + CO2↑
3.下图是某同学制取二氧化碳的装置图，请指出其中的错误：
（1） ；
（2） ；
（3） ；
（4） 。
六、巩固提升
1.根据如图实验装置图，请回答问题。
A B C D E F
（1）仪器①的名称是 ；仪器②的名称是 。
（2）实验室制取二氧化碳时，选用的收集装置是 。
（3）用排空气法收集气体时，导管口要接近集气瓶底部，其目的 。
（4）实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳时，应选用的发生装置是 （选填装置字母序号，下同），该装置内发生反应的化学方程式为 。检验二氧化碳应选用的装置是 。
（5）利用组装完毕后的装置制取CO2气体时，验满的操作是
。
课时作业
基础性作业
1．实验室制取CO2时不用浓盐酸的主要原因是（ ）
A．大理石不与浓盐酸反应
B．导致生成的CO2不纯
C．产生气体太快，不易控制
D．大理石虽能与浓盐酸反应，但无CO2气体生成
2.实验室制取二氧化碳有以下步骤：①连接好装置；②向试管中小心放入几小块石灰石；③试管中小心注入适量稀盐酸；④检查装置的气密性；⑤收集产生的气体；⑥用燃烧的木条检验集气瓶是否收集满二氧化碳，以上操作按由先至后的顺序排列正确的是（ ）
A．①②③④⑤⑥ B．①④②③⑤⑥
C．①③②④⑤⑥ D．③①②④⑤⑥
3.下列发生装置中能用于实验室制二氧化碳的是（ ）
A． B．
C． D．
4.实验室制取干燥的CO2气体，不会用到的装置是（ ）
A．B． C． D．
5.请根据如图所示回答问题：
（1）写出下列仪器的名称：①　 　②　 　
（2）如果用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，则二氧化碳的制取装置应选图中的　 　（填序号）等组装而成，其化学方程式为　 　．
（3）装置③可用于制取　 　（填化学式）气体，该气体可用　 　收集．
6.某同学进行了如下实验：将鸡蛋壳（主要成分为 CaCO3）洗净、干燥并捣碎后，称取10 g 放在烧杯里，然后往烧杯中加入足量的稀盐酸 90 g，充分反应后，称得反应剩余物为97.14 g。（假设蛋壳中的其他物质不与盐酸反应）
（1）产生 CO2 气体________ g。
（2）计算该鸡蛋壳中 CaCO3 的质量分数。
7．小强同学收集了一些家庭装修时废弃的大理石碎片，并设计了如图所示的实验装置来制取二氧化碳，该装置能随时控制反应的发生，请回答下列问题：
①大理石应放在　 　中，装置A中发生反应的化学方程式是　 　；
②用装置B收集二氧化碳时导管应插入　 　处，用装置B收集二氧化碳验满时，应把燃着的木条放在　 　处（填字母）
③要使正在产生二氧化碳的反应停止进行，正的操作方法是　 　。
创新性作业
8.请结合下列实验常用装置，回答有关问题。
　　　　　　　　　　
（1）图中仪器a的名称：　　　　　　　。
（2）若要制取CO2，在B装置中装有石灰石，那么a中应加入 （填写试剂名称），该反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；如果用E装置收集该气体，则气体应从　　　　（填“b”或“c”）端进入。写出将该气体通入D装置发生反应的实验现象是　　　　　　　　　　　　　　。
（3）实验室如用块状固体和液体无需加热制取难溶性气体，可将B装置改进为C装置（多孔隔板用来放块状固体），其优点是　　　　　　　　　　　　。
（4）为研究实验室制取CO2的适宜条件（温度、液体浓度、固体的颗粒大小等因素会影响化学反应的快慢），进行了四组实验，如下表所示：
通过实验甲与　　　　　　（填编号）实验现象对照，可以探究固体反应物颗粒大小对反应快慢的影响；通过上述四个实验，可以探究的另一个影响反应快慢的因素是　　　　　　　　　。
9.(选做)按表进行实验室制取并收集二氧化碳的实验，取等质量的同种大理石和足量的酸反应（杂质不与酸反应），产生二氧化碳的体积随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是（ ）
实验编号 药品
① 块状大理石、10%硫酸
② 块状大理石、7%盐酸
③ 粉末状大理石、7%盐酸
　　　　
A．实验①、②、③对应的曲线分别为丙、乙、甲
B．实验②和③对比，说明固体的颗粒大小影响反应速率
C．实验①和②对比，说明酸的浓度影响反应速率
D．实验②和③完全反应后，产生二氧化碳的质量相等
10.（选做）学习完二氧化碳制取的研究后，小东在妈妈的帮助下，用家中的用品设计了如下二氧化碳制取与体积测量的实验装置。请回答相关问题：
（1）其中吸管可代替实验室内的________（填仪器名称）。
（2）小东设计的甲装置的优点是______________________________，它与虚线框内的______（填序号）装置具有相同的效果。
（3）小药瓶中植物油上方的空气对实验结果______（填“有”或“无”）影响。请将乙装置中的吸管补画完整。
（4）小东通过丙装置中收集到的液体体积和上网查到的二氧化碳的密度计算出反应生成了0.66 g二氧化碳，请你计算所用蛋壳中碳酸钙的质量。
参考答案：
题号 答案 做错原因 教师评价
1 B
2 B
3 B
4 A
5 (1)锥形瓶 长颈漏斗 (2)_①⑤②④ CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑　 (3)__O2　 向上排空气法（或排水法）
6
7 ①带孔小药瓶；CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑②C，③向上拉动粗铜丝，使带孔小药瓶和稀盐酸分离
8 （1）长颈漏斗 （2）稀盐酸 CaCO3 +2HCl = CaCl2+ CO2↑+ H2O b 澄清石灰水变浑浊 （3）可以控制反应的开始与停止 （4）丙 液体浓度
9 C
10 （1）导管　（2）可以随时控制反应的发生和停止　A （3）无　 （4）解：设所用蛋壳中碳酸钙的质量为x。 CaCO3＋2HCl=== CaCl2＋H2O＋CO2↑ 100 44 x 0.66 g ＝，x＝1.5 g 答：所用蛋壳中碳酸钙的质量为1.5 g。人教版九年级化学上册
第六单元课题3二氧化碳的实验室制取 教学设计
课标分析 以化学实验为主的探究活动及学习体验，是化学学习的重要途径。二氧化碳的实验室制取这一教学能容，设计了“反应原理”“发生装置”“收集方法”“验满方法”等4个教学环节，对实验室制取气体的一般思路和方法进行建模。提出一系列有认知冲突的问题，设计一系列实验探究活动，让学生在亲身体验的活动中获取知识，提升技能，形成化学观念，发展科学思维，转变学习方式。学生已经学习了氧气的制取，初步掌握了实验室制取氧气的反应原理、发生装置和收集方法；具备了一定的动手实验、合作交流和分析解决简单问题的能力。但对装置的选择停留在初级阶段，没接触过随关随停的装置类型；对收集方法的认识较浅，对制取气体的知识碎片化，缺乏系统、完整的思考，往往被动地完成实验，未形成实验室制取气体的一般思路与方法。
教学目标 1.通过实验探究、对比，掌握实验室制取二氧化碳的原理，并能准确书写对应化学反应方程式。2.通过对实验室制取二氧化碳的发生装置的组装、展示和评价，体会动手动脑的学习乐趣，加深对科学本质的认识。3.通过对二氧化碳收集方法的拓展、对比，提升图像分析、数据处理的能力，养成敢于质疑的科学精神和创新意识。4.通过对二氧化碳验满方法的探讨，感悟化学实验在化学学习中的重要价值，形成批判性思维。5.通过以上学习，能归纳实验室制取气体的一般思路与方法。
重点难点 1.重点: 实验室制取二氧化碳所用的试剂、装置的选择、检验方法和验满方法。2.难点: (1)实验室制取二氧化碳装置的设计思路。 (2)知识技能与过程方法的有机结合。
教法与学法 对比探究法：通过让学生回顾实验室制取氧气的方法，自主、合作探究实验室制取二氧化碳的方法 。多媒体辅助法 ：利用多媒体资源，如视频、动画等，帮助学生更直观地理解实验室制取二氧化碳的原理和操作过程，增强理解能力。小组合作、自主创新 ：鼓励学生通过小组讨论、合作探究实验药品的选择、实验装置的设计等，培养学生的团队协作能力和创新思维。通过这些教学方法和学习方法的结合，学生不仅能够掌握实验室制取二氧化碳的基本知识和技能，还能培养他们的科学探究能力和创新精神，同时增强对化学实验的好奇心和探究欲望，激发学习化学的兴趣 。
学情分析 学生已经对制取氧气 ( 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 )的过程有一定的了解，这为学习制取二氧化碳提供了基础。大多数学生能够理解发生装置 ( 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 )的选择与反应物的状态及反应条件的关系，但可能在添加液体的思维上不够严谨。因此，教学的重点应放在引导学生理解实验装置，思考发生装置中仪器选择的必要性和科学性，以及如何通过实验探究与创新意识的科学素养的培养，来提高学生的实验操作技能和实验探究能力。
课前准备 1.仪器:锥形瓶、烧杯、大试管、小试管、试管架、集气瓶、长颈漏斗、带双孔橡胶塞的直导管、带单孔橡胶塞的直导管、带单孔橡胶塞的弯导管、水槽、酒精灯、铁架台、玻璃片2.试剂：石灰石、稀盐酸、稀硫酸、澄清的石灰水、碳酸钠3.器材：火柴、木条
教学过程设计
教学环节 教师活动 学生活动
创设情景引导探究 【演示】雪碧是同学们熟悉的一种饮料（展示给学生）。振荡后，让学生观察现象。你们知道这是什么气体吗？那么，你们知道怎样检验二氧化碳气体吗？将雪碧瓶内的气体导入到盛有澄清石灰水的试管中，观察现象。那么，你知道在实验室中怎样制取二氧化碳吗？ 学生：产生大量气泡。学生：二氧化碳。学生：将二氧化碳通入到澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊。总结：现象：产生大量气泡，石灰水变浑浊。结论：说明雪碧中溶解了二氧化碳气体，由此可知，二氧化碳能溶于水。
活动探究 【实验与探究活动一】实验室制取二氧化碳的药品选择1.可供选择的原料（药品）：石灰石(主要成分CaCO3)、碳酸钠(Na2CO3)、稀盐酸(HCl)、稀硫酸(H2SO4)2.可供选择的仪器：小试管、药匙【投影总结】实验室制取二氧化碳的药品选择实验的现象和分析结论【板书讲解】一、实验室制取二氧化碳的药品和原理1.药品：石灰石或大理石（主要成分是CaCO3）与稀盐酸（HCl）2.反应原理： CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑ 【学生分组实验探究】设计实验方案编号方案现象分析可否用于制取CO21碳酸钠+稀盐酸2碳酸钠+稀硫酸3碳酸钙+稀硫酸4碳酸钙+稀盐酸学生分组实验并记录实验现象，并初步对实验现象做出简单的分析，得出石灰石和稀盐酸反应速度适中，能够在实验室作为制取二氧化碳的药品。结合实验室制取氧气，学生观察药品的状态和反应条件，思考实验室制取二氧化碳的发生装置。
教学环节 教师活动 学生活动
归纳总结归纳总结 【提出问题】1.实验室制取氧气的装置？2.该装置的选择依据是什么？【归纳总结并投影】实验室制取气体发生装置的选择及依据1.固液不加热型 适用于：反应物为固态和液态，反应不需加热等条件制取气体。2.固固加热型 适用于：反应物为固态，反应需加热等条件制取气体。依据：反应物的状态和反应条件发生装置已选择好，那么如何选择收集装置呢？【提出问题】1.怎样收集氧气？依据是什么？【归纳总结并投影】A.排水法：不易溶于水或难溶于水的气体，且不与水反应。B.向上排空气法：密度比空气大的气体C.向下排空气法：密度比空气小的气体依据：气体（在水中）的溶解性、气体的密度 学生讨论交流A B学生讨论交流
教学环节 教师活动 学生活动
活动探究交流归纳 通过上述讨论，氧气、二氧化碳的相关比较如下：【投影】氧气（O2）二氧化碳（CO2）反应物状态固体和固体固体和液体固体和液体反应条件加热不加热不加热气体的密度大于空气大于空气水溶性不易溶于水能溶于水根据以上提供的信息，你认为实验室制取CO2时，应该选择怎样的发生装置和收集装置？学生各组展示组装成果后，教师指导总结1.发生装置 长颈漏斗、锥形瓶 双孔橡皮塞、导气管 2.收集装置 集气瓶、玻璃片 【分组讨论】学生讨论，根据讨论结果，从下面仪器中选择并组装一套制取二氧化碳的装置。锥形瓶 平底烧瓶 烧杯试管 集气瓶 水槽长颈漏斗 酒精灯带双孔橡皮塞导管 带单孔橡皮塞导管1带单孔橡皮塞导管2 玻璃片各组展示组装成果实验室制取二氧化碳的一种装置
教学环节 教师活动 学生活动
知识拓展讨论交流 【讨论与交流】1.长颈漏斗下端管口为什么要伸入液面以下？2.集气瓶内的导管为什么要伸入到接近集气瓶底部？3.怎样检验生成的气体是二氧化碳？4.用集气瓶收集二氧化碳时，怎样证明集气瓶中已充满了二氧化碳？ 【思考讨论交流】学生1：防止气体从长颈漏斗逸出。学生2：排尽集气瓶内的空气，以保证收集到的二氧化碳较纯净。学生3：将生成的气体通入到澄清石灰水中，若石灰水变浑浊，则气体为CO2 。学生4：将燃着的木条放在集气瓶口，若燃着的木条熄灭，则集气瓶内已收集满CO2。
阅读归纳 【阅读总结】阅读课本第148页，总结实验室制取气体的一般思路和方法。1.确定制取气体的化学反应原理，即在实验室条件下，选择什么药品、通过什么反应来制取这种气体。2.确定制取气体时应采用的实验装置，包括气体发生装置和收集装置。3.确定如何验证制得的气体就是所要制取的气体。 【阅读、交流与归纳】实验室制取气体的一般思路和方法：1.选择适当的反应，包括反应物和反应条件2.选择合适的实验装置，包括发生装置和收集装置3.验证所制得的气体。
教学环节 教师活动 学生活动
归纳总结 【引导学生进行归纳总结】一、实验室制取二氧化碳的试剂和化学反应原理1.试剂：石灰石或大理石（主要成分是CaCO3）与稀盐酸（HCl）2.化学反应原理： CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑二、实验室制取二氧化碳装置的确定 反应物的状态实验 发生装置 反应条件装置 收集装置 排空气法 排水法三、实验室制取气体的一般思路和方法 本节课你学到了哪些知识？梳理本课知识脉络
板书设计 课题3　二氧化碳的实验室制取一、实验室制取二氧化碳的试剂和反应原理1.试剂：石灰石或大理石（主要成分是CaCO3）与稀盐酸（HCl）2.化学反应原理： CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑二、实验室里制取二氧化碳的装置：发生装置的选择：固液不加热型装置收集装置的选择：向上排空气法装置 检验二氧化碳和证明二氧化碳是否集满的方法：三、实验室里制取气体的一般思路和方法(1)确定制取气体的化学反应原理(2)确定制取气体时所采用的实验装置(3)确定如何验证所得的气体就是所要制取的气体
教学环节 学生活动
基础达标 达标检测：1.确定某种气体的实验室制法时不需考虑的是（ ）A.反应所需的药品和条件 B.实验装置C.气体的验证 D.气体的用途2.下列哪个反应可用于实验室制取二氧化碳（ ）A. C + O2 CO2B. C+2CuO2Cu+CO2↑C. CaCO3+2HCl＝CaCl2 + H2O + CO2↑D. CaCO3CaO + CO2↑3.下图是某同学制取二氧化碳的装置图，请指出其中的错误： （1） ；（2） ；（3） ；（4） 。
创新提升 1.根据如图实验装置图，请回答问题。 A B C D E F（1）仪器①的名称是 ；仪器②的名称是 。（2）实验室制取二氧化碳时，选用的收集装置是 。（3）用排空气法收集气体时，导管口要接近集气瓶底部，其目的 。（4）实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳时，应选用的发生装置是 （选填装置字母序号，下同），该装置内发生反应的化学方程式为 。检验二氧化碳应选用的装置是 。（5）利用组装完毕后的装置制取CO2气体时，验满的操作是 。
EEEE E E
D
C

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