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鲁教版化学(新教材)九年级上册
学生实验6 二氧化碳的
实验室制取与性质
学习内容导览
探究二氧化碳的性质
2
二氧化碳的制取与收集
1
明·学习目标
1.掌握二氧化碳的实验室制取原理、装置选择（发生装置、收集装置）及验满方法。理解二氧化碳的物理性质和化学性质.。
2.通过小组合作实验进行二氧化碳的制取和性质的探究，提升实验操作、现象观察与逻辑推理能力。在分工协作中培养沟通表达、任务分配与问题解决能力。
3.激发对化学实验的探究兴趣，体会团队协作在科学探究中的价值。培养严谨的实验态度和创新意识，感受化学与生活的联系。
引·新课导入
些现象都与哪种气体有关？如何在实验室制取并探究它的性质呢？
二氧化碳的
制取与收集
01
探·知识奥秘
一、二氧化碳的制取与收集
实验原理
在实验室中通常用石灰石(主要成分是CaCO )和稀盐酸反应制取二氧化碳。二氧化碳的密度比空气大，能溶于水，水溶液显酸性；二氧化碳不能燃烧，一般也不支持燃烧；二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。
小组讨论：实验室制取二氧化碳的原理
实验室制取二氧化碳的反应原理：
1.药品：石灰石或大理石（主要成分是CaCO3）与稀盐酸
2.反应原理：CaCO3+2HCl === CaCl2+H2CO3
碳酸不稳定易分解：H2CO3 == H2O+CO2↑
总反应为：CaCO3+2HCl === CaCl2+H2O+CO2↑
根据气体制取的一般思路，确定原理选择完药品后，需要选择发生装置和收集装置
探·知识奥秘
一、二氧化碳的制取与收集
思考与讨论：
（1）实验室制取氧气的装置？（2）该装置的选择依据是什么？
（3）怎样收集氧气？依据是什么？如何类比氧气的收集方法，根据二氧化碳的性质选择收集方法？
固体
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 ↑
液体
不需加热
小组讨论：如何根据反应物状态、反应条件和二氧化碳的性质， 进行二氧化碳制取的装置选择？
气体制取的一般思路：确定反应原理→选择发生装置（依据反应物状态、反应条件）→选择收集装置（依据气体密度、溶解性）→验满/验纯方法。
确定完药品后，要进行装置的选择，根据反应物状态和反应条件选择发生装置，根据气体的性质选择收集装置
探·知识奥秘
一、二氧化碳的制取与收集
发生装置（考虑反应物状态和反应条件） 收集装置（气体的密度和溶解度）
固体加热型 反应物是固体 反应需要加热 固液常温型 反应物是固体和 液体，反应不加热 排水集气法 适合溶解性小 不与水反应的气体 向上排空气法 适合密度大于 空气的气体 向下排空气法
适合密度小于
空气的气体
适合 高锰酸钾制氧气 适合 过氧化氢制氧气
气体从短管进集气瓶，水从长管排出 气体从长管进集气瓶，空气从短管排出 气体从短管进集气瓶，空气从长管排出
小组讨论：实验室制取二氧化碳的装置选择
探·知识奥秘
一、二氧化碳的制取与收集
反应物是固体和液体的混合物，反应不需要加热
固液常温型
排水法
不易溶于水且不与水发生反应的气体
向上排空气法
密度比空气大的气体且不与空气反应
向下排空气法
密度比空气小且不与空气反应的气体
收集二氧化碳应该选择哪种收集装置？
固体
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 ↑
液体
不需加热
发生装置
二氧化密度比空气大，能溶于水且与水反应，所以收集二氧化碳只能用向上排空气法
探·知识奥秘
一、二氧化碳的制取与收集
理清了实验室制取气体的一般思路，
回忆：二氧化碳的实验室制取的步骤有哪些？要注意些什么？
实验室制取二氧化碳的实验步骤
(1)如图所示连接装置，检查装置的气密性。
(2)向锥形瓶中装入石灰石，向分液漏斗中加入稀盐酸。
(3)打开分液漏斗活塞，观察锥形瓶中发生的现象以及产生气体的颜色。
(4)将导气管伸到集气瓶底部，用向上排空气法收集气体，过一会儿，用燃着的木条在集气瓶口检验是否已集满二氧化碳。分别收集一集气瓶和一塑料瓶二氧化碳气体，用玻璃片盖住已集满二氧化碳的集气瓶，正放在实验台上备用。
连接仪器
检查气密性
加大理石
加稀盐酸
收集气体
探·知识奥秘
一、二氧化碳的制取与收集
若使用长颈漏斗下端应插到液面以下，形成液封，分液漏斗则不需要。
导管只需突出胶塞少许
排空气法导气管应该伸入接近瓶底的位置，以利于空气的排出
检验装置气密性的方法
连接装置，将导管末端伸入水中，用手紧握锥形瓶，观察水中的导管口有没有气泡冒出。如果有气泡冒出，说明装置气密性良好。
实验过程中的注意事项
探·知识奥秘
一、二氧化碳的制取与收集
进行分组实验
实验用品：
锥形瓶、分液漏斗、双孔橡皮塞、玻璃导管、胶皮管、集气瓶、软塑料矿泉水瓶、玻璃片、烧杯、火柴。石灰石、稀盐酸、蜡烛、紫色石蕊试液、澄清石灰水。
4~6人一组，明确实验任务，注意实验规范及实验安全
明确分工：组长统筹、实验员操作、记录员填单、发言人准备汇报
原理
现象
结论
注意
打开分液漏斗活塞后，锥形瓶中固体表面产生大量气泡，固体逐渐减少，验满时燃着的木条熄灭
石灰石与稀盐酸能反应生成二氧化碳气体，二氧化碳密度比空气大，且不支持燃烧，可用向上排空气法收集，燃着的木条验满方法有效
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 ↑
装入石灰石时，应将锥形瓶倾斜，用镊子将石灰石放入，防止打破仪器，收集时导管需伸到集气瓶底部，保证空气排尽，验满时木条放在瓶口，不能伸入瓶内
1．在实验室制取二氧化碳时，下列有关该实验的操作，正确的是（ ）
A．用排水法收集一瓶二氧化碳气体
B．先向试管中放入石灰石和稀盐酸，再检查装置的气密性
C．将燃烧的木条伸入集气瓶中，检验生成的气体是否是二氧化碳
D．将集满二氧化碳气体的集气瓶盖上玻璃片，正放在桌面上
析·典型范例
D
2．小松用足量的盐酸与石灰石反应，并尝试直接利用如图所示装置制取和收集一瓶CO2。你认为小松（ ）
A．选择A、B两种装置，导管a接导管c可收集到一瓶CO2
B．选择B、C两种装置，导管b接导管d可收集到一瓶CO2
C．选择B、C两种装置，导管c接导管d可收集到一瓶CO2
D．不可能收集到一瓶CO2，因为CO2可溶于水
析·典型范例
C
探究
二氧化碳的性质
02
探·知识奥秘
二、探究二氧化碳的性质
将导气管插入盛有澄清石灰水的试管中，观察并记录现象。
现象
分析
结论
澄清石灰水变浑浊
CO2能与氢氧化钙的水溶液(俗称石灰水)反应，生成白色沉淀，使澄清石灰水变浑浊
CO2能与Ca(OH)2溶液反应生成白色的碳酸钙沉淀
化学方程式：
Ca(OH)2+CO2===CaCO3 ↓+H2O
在实验室中常用澄清石灰水检验二氧化碳的存在。
实验探究二氧化碳的性质
探·知识奥秘
二、探究二氧化碳的性质
向一装有两支燃着的高低蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳，观察现象。
现象：蜡烛自下而上依次熄灭
实验探究二氧化碳的性质
探·知识奥秘
二、探究二氧化碳的性质
现象
结论
两支蜡烛自下而上，依次熄灭
CO2的密度比空气大，不能燃烧，也不支持燃烧
这一性质在生活中有哪些用途？
密度比空气大：二氧化碳密度比空气大，覆盖在可燃物表面隔绝氧气。
不燃烧也不支持燃烧：二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，可以达到灭火的目的。
实验探究二氧化碳的性质
探·知识奥秘
二、探究二氧化碳的性质
实验探究二氧化碳的性质
二氧化碳溶于水
向盛有二氧化碳气体的塑料瓶中加入适量的蒸馏水，迅速拧紧瓶盖，振荡。随后向瓶中滴入1～2滴紫色石蕊试液，振荡，观察并记录实验现象。
小资料：紫色石蕊试液
紫色石蕊试液是常用酸碱指示剂，由石蕊粉末溶于水制成。它遇酸性溶液会变红，遇碱性溶液会变蓝，遇中性溶液（如纯水）仍呈紫色，常用于实验室快速判断溶液酸碱性，操作简便且现象明显。
探·知识奥秘
二、探究二氧化碳的性质
现象
分析
结论
塑料瓶变瘪，加入石蕊后溶液变为红色
部分CO2溶于水使瓶内气体减少，气压变小，大气压强使瓶子变瘪。二氧化碳与水反应，生成了一种酸性物质。
CO2能溶于水且与水反应
实验探究二氧化碳的性质
CO2+H2O = H2CO3
探·知识奥秘
二、探究二氧化碳的性质
小组合作，总结二氧化碳具有哪些性质？
物理性质
化学性质
（1）无色无味的气体，
（2）密度比空气大，
（3）能溶于水，通常状况下，1体积的水能溶解约1体积的二氧化碳，增加压强会溶解更多。
（4）在高压低温下可得固体——干冰。
（1）二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧。
（2）不能供给呼吸。
（3）与水反应：CO2 + H2O === H2CO3
（4）与澄清石灰水反应：
二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊： Ca(OH)2 + CO2 ==== CaCO3 ↓+ H2O
该反应用于检验CO2气体：将气体通入澄清石灰水，若石灰水变浑浊，则为二氧化碳气体。
（5）与灼热的碳反应： C + CO2==== 2CO（已学）
高温
实验探究二氧化碳的性质
探·知识奥秘
二、探究二氧化碳的性质
思考：
1.向放有高低不同蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳时应注意哪些事项
2.比较实验室制取氧气和二氧化碳两个实验，总结实验室制取气体的一般思路与方法。
导管需伸至烧杯底部，利用二氧化碳密度大于空气的性质，让其从底部逐渐填充。
倾倒速度要缓慢，避免气流冲击导致二氧化碳快速逸散，或吹灭蜡烛。
蜡烛需固定牢固，高低差异明显（通常相差 3-5cm），且位于烧杯中央位置。
烧杯口与试剂瓶口尽量贴近，减少倾倒过程中二氧化碳泄漏。
探·知识奥秘
实验室制取气体物质的一般思路
确定制取气体的化学反应原理
根据实验室条件（如常温、加热、催化剂等），选择合适的药品和反应。需考虑原料易得、价格低廉、操作简便、反应速率适中、制得气体纯净等因素。
选择发生装置
根据反应物状态和反应条件选择。
固体+固体加热型
如高锰酸钾制氧气
固体+液体常温型
如过氧化氢制氧气）
选择收集装置
根据气体的密度、水溶性、是否与空气反应选择。
排水法：适用于难溶于水且不与水反应的气体
（如氧气、氢气）。
向上排空气法：适用于密度比空气大且不与空气反应的气体（如二氧化碳、氧气）。
向下排空气法：适用于密度比空气小且不与空气反应的气体（如氢气、甲烷）。
检验与验满
通过特定的化学反应或物理性质验证气体是否为目标气体以及是否收集满。例如，用带火星的木条检验氧气，用澄清石灰水检验二氧化碳。
实验注意事项
检查装置气密性。
控制反应速率
（如通过分液漏斗滴加液体）。
根据实验室制取气体的一般思路，小组讨论并选择一种原理，设计实验方案并制定实验步骤。
二、探究二氧化碳的性质
1．已知二氧化碳的化学式为CO2，下列说法中不正确的是（ ）
A．二氧化碳是由碳元素和氧元素两种元素组成
B．二氧化碳是由一个碳原子和二个氧原子构成的
C．二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊
D．能使燃着的木条熄灭的气体可能是二氧化碳气体
析·典型范例
B
2.化学实验是科学探究的重要途径，下列实验得出的结论中不正确的是（ ）
A．图一既可说明二氧化碳的密度比空气大，又说明了二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧
B．图二既说明水电解产生的氢气和氧气的体积比为2：1，又说明水是由氢、氧元素组成
C．图三既可探究可燃物的燃烧条件，又说明了白磷的着火点比红磷低
D．图四既可说明二氧化碳易溶于水，又说明了二氧化碳与水反应生成碳酸
析·典型范例
D
理·核心要点
知识点 具体内容
反应药品 大理石（或石灰石，主要成分 CaCO3）和稀盐酸
反应原理 总反应方程式：CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑（分步反应：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2CO3；H2CO3=H2O+CO2↑）
发生装置 固液常温型优化改进：①带小孔隔板：控制反应发生与停止；②分液漏斗：控制反应速率。
收集装置 向上排空气法（依据：CO2密度比空气大，能溶于水且与水反应，无法用排水法）
实验步骤 连接仪器→检查气密性→加大理石（固体）→加稀盐酸（液体）→收集气体→集满后正放桌面
检验方法 将气体通入澄清石灰水，若石灰水变浑浊，证明是 CO2.
验满方法 将燃着的木条伸到集气瓶口，若木条熄灭，说明已集满
注意事项 长颈漏斗下端需伸入液面以下（形成液封），分液漏斗无需；
导管仅突出胶塞少许；
3. 排空气法收集时，导管需伸入集气瓶底部。
二氧化碳的实验室制取要点总结
理·核心要点
二氧化碳的性质要点总结
倾倒二氧化碳 溶解性实验 与澄清石灰水反应
实验装置图
实验操作 向盛有高低不等两根燃着蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳。 向盛满二氧化碳的软塑料瓶中倒入约三分之一容积的水，振荡。 将导气管插入盛有澄清石灰水的试管中，观察并记录现象。
实验现象 蜡烛自下而上依次熄灭。 塑料瓶变瘪了。 澄清石灰水变浑浊
实验分析 二氧化碳密度比空气大（物理性质）； 二氧化碳不能燃烧，也不能支持燃烧（化学性质）。 原因：二氧化碳溶于水，瓶内压强变小，大气压将瓶子压瘪。 CO2能与氢氧化钙的水溶液(俗称石灰水)反应，生成白色沉淀，使澄清石灰水变浑浊。化学方程式：
Ca(OH)2+CO2===CaCO3 ↓+H2O
1．小聪用如图所示的装置制取二氧化碳，以下说法正确的是（　 ）
A．漏斗下端应该伸入液面以下
B．该装置不能控制反应的发生和停止
C．装置中的铜网可用铁丝网代替
D．可将石灰石换成锌粒，用来制取氢气
析·典型范例
D
2．如图所示的实验中，能证明CO2具有哪些性质（　 ）
①CO2是无色无味的气体；②CO2不能燃烧；③CO2不支持燃烧；
④CO2密度大于空气；⑤CO2能溶于水；⑥CO2能与水反应生成碳酸
A．①②③④
B．②③④⑤
C．③④⑤⑥
D．②④⑤⑥
析·典型范例
A
THANKS!
谢谢观看学生实验6 二氧化碳的实验室制取与性质
一、知识目标
1.掌握二氧化碳实验室制取的原理、装置选择（发生装置、收集装置）及验满方法，理解二氧化碳的物理性质和化学性质。
2.明确实验室制取气体的一般思路，包括确定反应原理、选择发生装置、收集装置及检验与验满方法。
3.通过小组合作实验进行二氧化碳的制取和性质的探究，提升实验操作、现象观察与逻辑推理能力。在分工协作中培养沟通表达、任务分配与问题解决能力。
二、核心素养目标
1.宏观辨识与微观探析：通过实验观察二氧化碳的宏观现象，从微观角度理解其性质和制取原理。
2.科学探究与创新意识：通过小组合作实验探究二氧化碳的制取和性质，提升实验操作、现象观察与逻辑推理能力，培养创新意识。
3.科学态度与社会责任：激发对化学实验的探究兴趣，体会团队协作在科学探究中的价值，培养严谨的实验态度，感受化学与生活的联系。
一、教学重点
1.二氧化碳的实验室制取原理、装置选择、验满方法
2.二氧化碳的性质的探究
二、教学难点
1.根据反应物状态、反应条件和气体性质选择合适的制取和收集装置
2.理解二氧化碳与水、澄清石灰水反应的实质
本节教学内容出自鲁教版2024年版九年级化学上册第六单元《控制燃烧》中的学生实验6《二氧化碳的实验室制取与性质》。该内容在初中化学课程体系中占据着关键地位，是初中化学气体制取与性质探究的重要组成部分，对培养学生的实验操作能力、科学探究精神和化学思维具有重要意义。
教材围绕二氧化碳的实验室制取与性质展开，首先介绍了二氧化碳制取的反应原理，即石灰石（主要成分CaCO ）与稀盐酸的反应，引导学生理解化学反应的本质。接着，详细阐述了根据反应物状态、反应条件选择发生装置，以及根据气体密度、溶解性选择收集装置的方法，让学生掌握实验室制取气体的一般思路和方法。
在性质探究部分，通过多个实验，如向澄清石灰水通入二氧化碳、向放有蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳、二氧化碳溶于水并使紫色石蕊试液变红等实验，让学生直观地认识二氧化碳的物理性质和化学性质。教材内容编排逻辑清晰，从原理到装置选择，再到性质探究，逐步引导学生深入学习，符合学生的认知规律。
教学对象是九年级学生，此时学生已经具备了一定的化学基础知识和实验操作技能。在之前的学习中，学生已经了解了氧气的实验室制取方法，对气体制取的一般思路有了初步的认识，这为本节课学习二氧化碳的制取奠定了基础。同时，学生对化学实验充满了好奇心和探究欲望，渴望通过自己的动手操作来获取知识。
然而，九年级学生在逻辑思维和综合分析能力方面还存在一定的不足。在选择二氧化碳制取的装置时，可能难以准确根据反应物状态、反应条件和气体性质进行判断和选择；在分析实验现象和得出结论时，可能会出现考虑不全面、分析不准确的情况。此外，学生在小组合作学习中，可能会存在分工不明确、协作不顺畅等问题。
因此，在教学过程中，教师应注重引导学生回顾氧气制取的相关知识，通过对比、类比等方法，帮助学生理解和掌握二氧化碳的制取与性质；加强对学生实验操作的指导，培养学生严谨的实验态度和科学的探究方法；组织有效的小组合作学习，提高学生的沟通表达、任务分配和问题解决能力。
教学环节一 新课导入
【播放视频】同学们，老师先给大家播放一段视频。视频里展示的碳酸饮料打开时，会有大量气泡冒出。大家仔细观察这些现象，想一想，这些现象都与哪种气体有关呢？（播放视频，给学生留出观察和思考的时间）
【引导学生猜测】大家可以大胆地猜测一下，这些奇妙现象背后的“神秘气体”是什么呢？（鼓励学生积极发言，可能会有学生猜出是二氧化碳）
【提出问题】没错，这些现象都和二氧化碳密切相关。那大家想不想知道，如何在实验室制取这种神奇的二氧化碳气体，又怎样去探究它的性质呢？今天，我们就一起走进二氧化碳的世界，揭开它的神秘面纱。
设计意图
1.激发学生兴趣：通过播放包含多种生活中常见且神奇现象的视频，如舞台云雾、灭火、碳酸饮料冒泡等，能迅速抓住学生的眼球，激发他们的好奇心和探索欲望，使学生积极主动地参与到课堂讨论中来。
2.联系生活实际：将化学知识与生活中的常见现象紧密联系，让学生感受到化学就在身边，抽象的化学知识变得具体而有趣，增强学生对化学学科的亲切感和认同感。
3.引发思考，导入新课：由视频中的现象引导学生猜测相关气体，进而提出实验室制取和探究该气体性质的问题，自然地过渡到本节课的主题，让学生明确学习方向，带着问题去探索新知识，提高学习的主动性和积极性。
教学环节二 二氧化碳的制取与收集
活动一：反应原理
【引入】同学们，在生活中我们常常会看到一些现象，比如汽水打开后会有大量气泡冒出，灭火器喷出的气体能灭火等，这些现象都与哪种气体有关？如何在实验室制取并探究它的性质呢？今天我们就来学习二氧化碳的实验室制取。
【问题】请大家思考，实验室制取二氧化碳可以用哪些药品呢？其反应原理是什么？
【学生思考】阅读教材相关内容后回答，实验室制取二氧化碳常用的药品是石灰石或大理石（主要成分是）与稀盐酸。书写反应的化学方程式：，，总反应为。
【讲解】评价、强调：选择石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳，是因为原料易得、价格低廉、操作简便、反应速率适中、制得气体纯净等。同时要注意，不能用浓盐酸，因为浓盐酸具有挥发性，会使制得的二氧化碳中混有氯化氢气体；也不能用稀硫酸，因为稀硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在碳酸钙表面，阻止反应的进一步进行。
设计意图
1.夯实核心知识：帮助学生明确实验室制取二氧化碳的核心药品及反应原理，熟练书写化学方程式，理解复分解反应本质，筑牢知识基础。
2.培养辨析能力：通过对比不同药品（浓盐酸、稀硫酸等）的优劣，引导学生分析选择依据，提升对实验药品选择的判断与推理能力。
3.衔接后续内容：为装置选择、实验操作等后续活动提供理论支撑，让学生形成“原理决定方案”的化学思维逻辑。
活动二： 二氧化碳制取的装置选择
【引入】我们已经确定了实验室制取二氧化碳的反应原理，接下来要根据反应物状态、反应条件和二氧化碳的性质来选择合适的发生装置和收集装置。
【问题】回顾实验室制取氧气的装置，该装置的选择依据是什么？怎样收集氧气？依据是什么？如何类比氧气的收集方法，根据二氧化碳的性质选择收集方法？如何根据反应物状态、反应条件和二氧化碳的性质，进行二氧化碳制取的装置选择？
【学生思考】回答实验室制取氧气有两种装置，一种是固体加热型（如高锰酸钾制氧气），反应物是固体，反应需要加热；另一种是固液常温型（如过氧化氢制氧气），反应物是固体和液体，反应不加热。装置选择依据是反应物状态和反应条件。
收集氧气可以用排水集气法（适合溶解性小、不与水反应的气体）和向上排空气法（适合密度大于空气的气体）。依据是氧气不易溶于水且不与水反应，密度比空气大。类比可知，二氧化碳密度比空气大，能溶于水且与水反应，所以只能用向上排空气法收集。
小组讨论后得出，气体制取的一般思路是：确定反应原理→选择发生装置（依据反应物状态、反应条件）→选择收集装置（依据气体密度、溶解性）→验满/验纯方法。对于二氧化碳的制取，反应物是固体和液体的混合物，反应不需要加热，所以发生装置选择固液常温型；收集装置选择向上排空气法。
【讲解】评价、强调：在选择发生装置时，要注意长颈漏斗下端应插到液面以下，形成液封，防止气体从长颈漏斗逸出；分液漏斗则不需要。导管只需突出胶塞少许。排空气法收集气体时，导气管应该伸入接近瓶底的位置，以利于空气的排出。
设计意图
1.迁移旧知应用：引导学生回顾氧气制取装置的选择依据，通过类比迁移，掌握气体制取装置选择的通用思路与方法。
2.强化规范意识：强调发生装置中长颈漏斗液封、导管位置等关键细节，培养学生严谨的实验操作习惯与规范意识。
3.构建思维模型：帮助学生建立“反应物状态+反应条件→发生装置”“气体密度+溶解性→收集装置”的思维模型，提升知识应用能力。
活动三：二氧化碳制取的实验步骤和注意事项
【引入】我们已经了解了二氧化碳制取的反应原理和装置选择，接下来要掌握具体的实验步骤和注意事项。
【问题】回忆二氧化碳的实验室制取的步骤有哪些？要注意些什么？如何检验装置的气密性？
【学生思考】回答实验室制取二氧化碳的实验步骤：1连接装置，检查装置的气密性；2向锥形瓶中装入石灰石，向分液漏斗中加入稀盐酸；3打开分液漏斗活塞，观察锥形瓶中发生的现象以及产生气体的颜色；4将导气管伸到集气瓶底部，用向上排空气法收集气体，过一会儿，用燃着的木条在集气瓶口检验是否已集满二氧化碳。分别收集一集气瓶和一塑料瓶二氧化碳气体，用玻璃片盖住已集满二氧化碳的集气瓶，正放在实验台上备用。
回答检验装置气密性的方法：连接装置，将导管末端伸入水中，用手紧握锥形瓶，观察水中的导管口有没有气泡冒出。如果有气泡冒出，说明装置气密性良好。
【讲解】评价、强调：在装入石灰石时，应将锥形瓶倾斜，用镊子将石灰石放入，防止打破仪器。收集时导管需伸到集气瓶底部，保证空气排尽。验满时木条放在瓶口，不能伸入瓶内。
设计意图
1.梳理操作逻辑：明确“查、装、收、验”的实验流程，让学生形成有序的实验操作思维，避免操作混乱。
2.强化安全认知：强调装置气密性检验、药品添加顺序等注意事项，规避实验风险，培养学生的实验安全意识。
3.保障实验成效：为分组实验的顺利开展扫清障碍，减少操作失误，确保学生能通过实验有效获取知识与技能。
活动四：分组实验制取二氧化碳
【引入】现在我们要进行分组实验，亲自动手制取二氧化碳。大家要明确实验任务，注意实验规范及实验安全。
【学生任务】4 - 6人一组，明确分工：组长统筹、实验员操作、记录员填单、发言人准备汇报。按照实验步骤进行操作，观察并记录实验现象。分析实验现象，得出实验结论。
【实验现象】打开分液漏斗活塞后，锥形瓶中固体表面产生大量气泡，固体逐渐减少，验满时燃着的木条熄灭。
【实验结论】石灰石与稀盐酸能反应生成二氧化碳气体，二氧化碳密度比空气大，且不支持燃烧，可用向上排空气法收集，燃着的木条验满方法有效。
【讲解】评价、强调：在实验过程中，要严格按照实验步骤进行操作，注意安全。如果实验中出现问题，要及时分析原因并解决。
设计意图
1.提升实操技能：让学生亲自动手完成实验操作，巩固装置组装、气体收集、验满等技能，深化对制取原理的理解。
2.培养协作能力：通过小组分工（组长、实验员、记录员等），提升学生的沟通协调、任务分配与团队协作能力。
3.强化现象分析：引导学生观察、记录实验现象，结合现象推导结论，培养逻辑推理与归纳总结能力。
【对应训练1】在实验室制取二氧化碳时，下列有关该实验的操作，正确的是
A．用排水法收集一瓶二氧化碳气体
B．先往试管中放入石灰石，再滴入稀硫酸
C．将燃烧的木条伸入集气瓶中，检验生成的气体是否是二氧化碳
D．将集满二氧化碳气体的集气瓶盖上玻璃片，正放在桌上
【答案】D
【详解】A、二氧化碳能溶于水，一般不用排水法收集，不符合题意；
B、实验室中制取二氧化碳不能用稀硫酸，因为生成的硫酸钙是一种微溶物，会阻止反应的进行，而应该用稀盐酸，不符合题意；
C、检验二氧化碳气体应该用澄清石灰水，因为能使燃着的木条熄灭的气体很多，不一定是二氧化碳，不符合题意；
D、因为二氧化碳的密度比空气大，所以将集满二氧化碳气体的集气瓶盖上玻璃片，正放在桌上，符合题意。
故选D。
【对应训练2】小松用足量的盐酸与石灰石反应，并尝试直接利用如图所示装置制取和收集一瓶CO2。你认为小松
A．选择A、B两种装置，导管a接导管c可收集到一瓶CO2
B．选择B、C两种装置，导管b接导管d可收集到一瓶CO2
C．选择B、C两种装置，导管c接导管d可收集到一瓶CO2
D．不可能收集到一瓶CO2，因为CO2可溶于水
【答案】C
【详解】A、装置A中的长颈漏斗没伸入到液面以下，会导致生成的二氧化碳气体从长颈漏斗下端管口逸出，收集不到二氧化碳，说法错误，不符合题意；
B、选择B、C两种装置，导管b接导管d不能收集到一瓶，因为二氧化碳密度比水小，当二氧化碳从b进入集气瓶，又会从c逸出，收集不到二氧化碳，说法错误，不符合题意；
C、选择B、C两种装置，导管c接导管d可收集到一瓶，因为二氧化碳密度比水小，二氧化碳从c进入集气瓶内形成气压，把水从b排出而收集到二氧化碳，说法正确，符合题意；
D、可溶于水，只是一体积水溶解一体积的二氧化碳，当达到饱和后不再溶解，所以用排水法也能收集到二氧化碳，说法错误，不符合题意。
故选：C。
教学环节三 探究二氧化碳的性质
活动五：二氧化碳与澄清石灰水的反应
【引入】我们已经制取了二氧化碳，接下来要探究二氧化碳的性质。首先我们来看看二氧化碳与澄清石灰水的反应。
【问题】将导气管插入盛有澄清石灰水的试管中，会观察到什么现象？如何分析这一现象并得出结论？
【学生实验】进行实验操作，观察并记录现象。
【实验现象】澄清石灰水变浑浊。
【学生分析】能与氢氧化钙的水溶液（俗称石灰水）反应，生成白色沉淀，使澄清石灰水变浑浊。
【实验结论】能与溶液反应生成白色的碳酸钙沉淀，化学方程式为。在实验室中常用澄清石灰水检验二氧化碳的存在。
【讲解】评价、强调：这是检验二氧化碳的重要方法，现象明显且具有特异性。
设计意图
1.掌握检验方法：让学生明确二氧化碳的特征反应，熟练掌握用澄清石灰水检验二氧化碳的核心方法。
2.深化反应理解：通过直观的浑浊现象，帮助学生理解反应本质，巩固化学方程式的书写与记忆。
3.衔接实际应用：为后续生活中二氧化碳相关现象的解释及实验检验提供实用技能，体现化学的实用性。
活动六：二氧化碳的密度和不燃烧、不支持燃烧的性质
【引入】接下来我们通过一个实验来探究二氧化碳的密度和是否燃烧、是否支持燃烧的性质。
【问题】向一装有两支燃着的高低蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳，会观察到什么现象？这说明了二氧化碳具有哪些性质？
【学生实验】进行实验操作，观察并记录现象。
【实验现象】蜡烛自下而上依次熄灭。
【学生分析】这说明CO2的密度比空气大，不能燃烧，也不支持燃烧。
【实验结论】二氧化碳密度比空气大，不能燃烧，也不支持燃烧。这一性质在生活中可用于灭火。
【讲解】评价、强调：在倾倒二氧化碳时，要注意导管需伸至烧杯底部，利用二氧化碳密度大于空气的性质，让其从底部逐渐填充；倾倒速度要缓慢，避免气流冲击导致二氧化碳快速逸散，或吹灭蜡烛；蜡烛需固定牢固，高低差异明显（通常相差3 - 5cm），且位于烧杯中央位置；烧杯口与试剂瓶口尽量贴近，减少倾倒过程中二氧化碳泄漏。
设计意图
1.具象化抽象性质：通过蜡烛自下而上熄灭的直观现象，将二氧化碳“密度比空气大”“不燃烧不支持燃烧”的抽象性质具象化，便于理解。
2.培养观察能力：引导学生细致观察实验现象的先后顺序与差异，建立现象与性质之间的关联，提升观察与分析能力。
3.联系生活应用：让学生理解二氧化碳的灭火原理，感受化学知识在生活中的实际应用，激发学习兴趣。
活动七：二氧化碳的溶解性和与水反应的性质
【引入】我们再来探究二氧化碳的溶解性和与水反应的性质。
【问题】向盛有二氧化碳气体的塑料瓶中加入适量的蒸馏水，迅速拧紧瓶盖，振荡。随后向瓶中滴入1 - 2滴紫色石蕊试液，振荡，会观察到什么现象？如何分析这一现象并得出结论？
【学生实验】进行实验操作，观察并记录现象。
【实验现象】塑料瓶变瘪，加入石蕊后溶液变为红色。
【学生分析】部分溶于水使瓶内气体减少，气压变小，大气压强使瓶子变瘪。二氧化碳与水反应，生成了一种酸性物质。
【实验结论】能溶于水且与水反应，化学方程式为。
【讲解】评价、强调：紫色石蕊试液遇酸性溶液会变红，通过这个实验可以直观地看到二氧化碳与水反应生成了酸性物质。
设计意图
1.同步验证双性质：通过塑料瓶变瘪验证溶解性，石蕊试液变红验证与水的反应，提升实验探究的效率与综合性。
2.强化证据意识：引导学生以实验现象为依据推导结论，培养“现象→证据→结论”的科学探究思维与证据意识。
3.深化微观认知：从宏观现象切入，初步感知二氧化碳与水反应的微观本质，衔接宏观辨识与微观探析的素养目标。
活动八：总结二氧化碳的性质
【引入】通过以上几个实验，我们对二氧化碳的性质有了更深入的了解。现在请大家小组合作，总结二氧化碳具有哪些性质。
【学生任务】小组讨论，总结二氧化碳的物理性质和化学性质。
【物理性质】无色无味的气体。密度比空气大。能溶于水，通常状况下，1体积的水能溶解约1体积的二氧化碳，增加压强会溶解更多。在高压低温下可得固体——干冰。
【化学性质】二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧。不能供给呼吸。与水反应：。与澄清石灰水反应：，该反应用于检验气体。与灼热的碳反应：（已学）。
【讲解】评价、强调：要准确掌握二氧化碳的性质，理解其在生活和生产中的应用。
设计意图
1.构建知识体系：引导学生整合零散的实验结论，将物理性质与化学性质系统化，形成完整的知识框架。
2.提升归纳能力：通过小组讨论交流，锻炼学生对零散知识的概括、梳理与整合能力，强化知识记忆。
3.夯实应用基础：为后续性质应用、习题解答及实际问题解决提供系统的知识支撑，提升知识迁移与应用能力。
【对应训练1】已知二氧化碳的化学式为CO2，下列说法中不正确的是
A．二氧化碳是由碳元素和氧元素两种元素组成
B．二氧化碳是由一个碳原子和二个氧原子构成的
C．二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊
D．能使燃着的木条熄灭的气体可能是二氧化碳气体
【答案】B
【详解】A、由化学式可知，二氧化碳是由碳元素和氧元素两种元素组成的，不符合题意；
B、由化学式可知，二氧化碳由二氧化碳分子构成，每个二氧化碳分子由1个碳原子和2个氧原子构成，符合题意；
C、二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，能使澄清石灰水变浑浊，不符合题意；
D、二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，能使燃着的木条熄灭，则能使燃着的木条熄灭的气体可能是二氧化碳气体，也可能是氮气，不符合题意。
故选B。
【对应训练2】化学实验是科学探究的重要途径，下列实验得出的结论中不正确的是
A．图一既可说明二氧化碳的密度比空气大，又说明了二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧
B．图二既说明水电解产生的氢气和氧气的体积比为2：1，又说明水是由氢、氧元素组成
C．图三既可探究可燃物的燃烧条件，又说明了白磷的着火点比红磷低
D．图四既可说明二氧化碳易溶于水，又说明了二氧化碳与水反应生成碳酸
【答案】D
【详解】A、图一中二氧化碳使下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，既说明二氧化碳密度比空气大，又说明二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧，结论正确。
B、图二水电解产生氢气和氧气的体积比为2∶1，且氢气由氢元素组成、氧气由氧元素组成，说明水由氢、氧元素组成，结论正确。
C、图三中铜片上白磷燃烧、红磷不燃烧，说明白磷着火点比红磷低；铜片上白磷燃烧、热水中白磷不燃烧，说明燃烧需要氧气，可探究燃烧条件，结论正确。
D、图四塑料瓶变瘪，即瓶内气压减小，只能说明二氧化碳能溶于水，不能说明二氧化碳与水反应生成碳酸，结论不正确。
故选D。
第六单元 控制燃烧
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学生实验6 二氧化碳的实验室制取与性质21世纪教育网(www.21cnjy.com)
一、二氧化碳的制取与收集
实验原理
药品：石灰石（或大理石）、稀盐酸
反应原理：CaCO + 2HCl = CaCl + H O + CO ↑
装置选择
发生装置：固液常温型
收集装置：向上排空气法
实验步骤
连接装置，检查气密性
装药品
收集气体
验满
注意事项
长颈漏斗液封
导管位置
二、探究二氧化碳的性质
物理性质
无色无味气体
密度比空气大
能溶于水
化学性质
不燃烧，不支持燃烧
与水反应：CO + H O = H CO
与澄清石灰水反应：Ca + CO = CaCO ↓ + H O
实验
倾倒二氧化碳
溶解性实验
与澄清石灰水反应21世纪教育网(www.21cnjy.com)
1.小聪用如图所示的装置制取二氧化碳，以下说法正确的是
A．漏斗下端应该伸入液面以下
B．该装置不能控制反应的发生和停止
C．装置中的铜网可用铁丝网代替
D．可将石灰石换成锌粒，用来制取氢气
【答案】D
【详解】A、反应产生的二氧化碳气体在U形管右侧液面上方，沿导管导出，漏斗一边不会有气体逸散，故漏斗下端不用伸入液面以下，A不正确；
B、该装置可通过打开、关闭弹簧夹控制固液试剂的接触与分离，达到控制反应发生与停止的目的，B不正确；
C、铁能与稀盐酸反应生成氢气，将铜网换作铁丝网会腐蚀铁丝网，且使产生的二氧化碳中混有氢气，C不正确；
D、锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，将石灰石换成锌粒，用此装置可制取氢气，D说法正确。
故选D。
2．如图所示的实验中，能证明CO2具有哪些性质
①CO2是无色无味的气体；②CO2不能燃烧；③CO2不支持燃烧；
④CO2密度大于空气；⑤CO2能溶于水；⑥CO2能与水反应生成碳酸
A．①②③④ B．②③④⑤ C．③④⑤⑥ D．②④⑤⑥
【答案】A
【详解】我们看不到集气瓶中的二氧化碳，也闻不到二氧化碳的气味，说明二氧化碳是无色无味的气体；向烧杯中缓慢倒入二氧化碳，蜡烛由下到上依次熄灭，蜡烛熄灭，说明二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，下层蜡烛先熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大。
故选A。
本次二氧化碳的实验室制取与性质教学，基于鲁教版九年级上册实验内容展开，以 “探究式学习” 为核心，围绕制取与性质两大模块设计教学环节，课后结合学生表现与教学效果进行复盘，有收获亦存不足。
从教学目标达成情况来看，知识层面，多数学生能准确说出制取二氧化碳的药品、反应方程式，以及发生装置选固液常温型、收集装置选向上排空气法的依据，也能通过实验现象归纳出二氧化碳的物理性质与化学性质，比如密度比空气大、能使澄清石灰水变浑浊等。能力层面，小组合作实验中，学生在连接仪器、检查气密性、收集气体等操作上逐步熟练，部分小组还能主动观察并记录锥形瓶内固体表面产生气泡、蜡烛自下而上熄灭等现象，逻辑推理能力有所提升。情感层面，通过小组分工（组长统筹、实验员操作、记录员填单），学生体会到协作的重要性，不少学生在汇报环节主动分享实验中的发现，对化学实验的兴趣明显增强。
不过教学过程中也暴露了一些问题。在制取装置选择环节，虽对比了氧气的制取装置，但部分学生仍对 “为何不用排水法收集二氧化碳” 理解不深，即便强调了二氧化碳能溶于水且与水反应，仍有学生提出 “少量溶解是否可以忽略”，当时未能及时通过微型实验（如向盛水的试管通入二氧化碳观察水位变化）直观验证，导致学生理解停留在理论层面。小组合作中，个别小组存在分工模糊的情况，比如两名学生同时操作分液漏斗，反而导致盐酸滴加速度失控，还有记录员未及时记录实验现象，事后仅凭记忆补填，影响数据准确性。此外，在性质探究的蜡烛实验中，部分学生倾倒二氧化碳时速度过快，气流冲击使上层蜡烛先熄灭，与预期现象不符，此时虽引导学生分析原因，但未能让学生重新操作修正，错失了深化理解的机会。
后续教学需针对性改进：提前设计预习任务，让学生明确小组内各角色职责，避免操作混乱；针对重难点，增加微型对比实验，比如用排水法和向上排空气法分别收集二氧化碳，对比收集到的气体纯度，帮助学生理解收集装置选择的合理性；对于实验中出现的异常现象，预留时间让学生重新操作，通过亲身体验总结注意事项（如倾倒二氧化碳需缓慢、导管伸至烧杯底部）。同时，可结合生活实例拓展，比如联系灭火器原理、碳酸饮料气泡，让学生更直观感受化学与生活的联系，进一步强化教学效果。
整体而言，本次教学基本实现了预设目标，但在细节处理与学生主体性发挥上仍有提升空间，后续需更精准把握学生认知难点，通过优化实验设计与教学环节，让学生在探究中更深入地掌握知识、提升能力。
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