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二氧化碳的實驗室制取教學設計
摘要
九年級化學教學在化學學習體系中有著承前啟后的重要作用。其前接小學科學課程，后啟高中化學課程。實驗作為化學教學最具吸引力和說服力的教學手段，它的設計成功與否將直接影響到學生學習化學的興趣和對化學原理的感知。本節課作為初中階段第二個學生實驗活動，在學生實驗理論和實驗操作方面是非常重要的，它是第一次采用固液體不加熱裝置制取氣體，與前面所學過氧化氫在二氧化錳的催化下制取氧氣形成了呼應，同時也為后續金屬與酸反應制取氫氣做了一定的鋪墊。
本節課的設計以九年級學生認知特點為出發點，以學生對實驗的濃厚興趣為重點，依據九年級化學教學新課程標準，以過程完整化教學模式進行完整設計。力求從初學擺脫實驗“照方抓藥”的困境，既讓學生鍛煉了基本操作和技能，也要給學生留出一定的思維空間和實驗空間進行安全的、合理的實驗探究。同時也要對實驗課做一些延伸，為學生的“家庭實驗”做一些科學合理的引導。
關鍵詞：二氧化碳制取 過程完整化 動手能力 自主探究
前言
學生是教學主體無可厚非，學生的可持續發展是教學的首要目標。但是在教學過程中，也不能忽略了教師的主導地位。從本質上講教學主體的判定僅僅從課堂師生各自發言時間來斷定主體是不夠嚴謹的，教學主體的體現應該從課堂參與度層面進行評價。學生的參與方式有著豐富的形式，諸如：聆聽、思考、討論合作和提問等；而教師的參與方式也有諸多形式，如：講述、啟發、組織和答疑等。從參與層面來看二者不但不沖突而且是具有一定的因果和承接關系的。初中二氧化碳的制取和性質實驗教學具有很強的學生操作規范化特點，學生多以模仿為主，其教學主要目的是使學生掌握基本的操作，初步感悟實驗設計的基本思路，對前期學習進行一定的回顧性總結和對后續學習進行一定程度的啟發。
教學目標
① 知識與技能
了解二氧化碳的的性質。能夠從二氧化碳與空氣的密度差別理解采用向上排空氣法收集氣體的原理；理解二氧化碳一般不采用排水法收集的原因；理解二氧化碳與水反應產物的酸堿性檢驗原理。
② 過程與方法
通過二氧化碳的制取探究，體驗固液制取氣體的操作方法和裝置確定的一般方法；體驗收集氣體的常用方法：排水法和排空氣法的選擇依據。
③ 情感態度價值觀
通過二氧化碳制取與性質驗證實驗的過程體驗，提高學生學習化學興趣；使學生對科學探究的一般步驟有初步感悟；促使學生能夠在生活中應用所學知識解決相關問題。
學情分析
① 學生已有知識
學生在學習本節課之前已經學習了近三個月的初中化學，具備了一定的自主探究能力，同時在小學科學課已經對二氧化碳有所了解，從知識的易接受程度來看，學生在學習本節課并不存在接受障礙。
學生已有知識比較豐富，學生已經具備物質的變化、物質的性質、空氣中氧氣的性質、氧氣的制取、水的性質、質量守恒定律等相關基礎知識。
學生技能較為單一，在此之前學生僅僅具備氧氣的實驗室制?。ǜ咤i酸鉀）基本操作，對于液體-固體制取氣體裝置僅僅停留在課本和演示實驗階段。
② 學生最近發展區
學生通過對二氧化碳制取的探究，結合已學過的氧氣的制取，可以達到初步掌握液體-固體制取氣體的實驗操作。通過實驗原理的探究，學生能夠初步接觸復分解反應。通過儀器操作和原理感悟，可以達到學生能夠初步設計簡單實驗并完成。
教學過程
① 教學準備
本節課準備過程分為兩個部分即實驗準備和師生準備，首先基礎實驗準備部分為：二氧化碳制取實驗的所有儀器準備，所涉及到的儀器和藥品為：錐形瓶、單孔橡膠塞、導管、集氣瓶、鑷子、膠頭滴管、稀鹽酸、大理石（塊狀）。拓展實驗準備部分為：碳酸鈉（食用）、碳酸氫鈉（食用）、白醋（食用）、白糖/紅糖（食用）、礦泉水（學生自備）。其次學生準備需要自主復習氧氣制?。ㄒ赃^氧化氫和二氧化錳為例）過程以及制備原理；回顧二氧化碳的物理性質和化學性質；熟記二氧化碳的制備原理（CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O）。最后教師準備需要設計引人入勝層層遞進的學案，以學案引導學生逐步探究，分層體會；同時設計較為合理簡單的生活實驗以激發學生的學習興趣。
② 教學實施
課堂“引入”部分
由于本節課屬于實驗課，實驗課本身對于學生來說非常具有吸引力。所以本節課的重點并非讓學生“入”實驗，而是讓學生在做實驗之前“出”實驗，回歸知識。目的在于促進學生對課堂的“腦”參與，避免“照方抓藥”式的“學徒”參與。
教師規定5分鐘時間完成學案第一部分基礎知識回顧內容，要求整個過程必須保持安靜、獨立完成。如下圖：
基礎實驗部分
本實驗在實驗之前可采取策略為教師首先對實驗中容易出現問題的部分進行解釋和示范，學生的主要任務則為模仿和熟悉基本操作。
在基礎知識部分完成后，隨后進行5分鐘的講解，主要講解發生裝置的選擇依據和收集裝置的選擇依據，同時對固液體的取用、儀器的連接等操作進行簡單示范。學生則完成如下圖所示內容（20分鐘）：
實驗拓展部分
本部分在學生完成基礎實驗之后進行，主要設計意圖為學生練習并熟悉二氧化碳的制取和性質驗證實驗操作，同時利用身邊常見物質能夠簡單進行設計并實驗。教師在選擇該部分時，以化學生活化為主要原則，選擇必須利于學生學習和操作，同時必須能夠激發學生學習渴望和探究欲望。本節課具體設計內容如下圖（6分鐘）：
實驗提升部分
課堂的提升部分教師主要以引導、啟發的方式進行，學生則為思考和總結。本部分雖僅4分鐘時間，但涉及總結提升內容較多，主要啟發學生思考以下兩個問題：
實驗室利用過氧化氫和二氧化錳制取氧氣所采用的裝置與本實驗基本相同，請結合本實驗思考：⑴是否固液體不加熱制取氣體都可以選用本裝置。⑵二氧化碳的收集并未采用排水法收集，請思考排水法能否收集到二氧化碳？如能夠為什么不采取？。⑶已知氫氣密度小于空氣且不易溶于水，實驗室可以使用稀硫酸和鋅反應制取氫氣（無反應條件），請結合本節課內容初步設計該實驗。
教學后測
本階段主要采用限時作業的方式對本節內容做較為細致全面的考查，考查時間為課后定時?？疾閮热萑缦拢?br/>☆1. 實驗室制取二氧化碳所用的藥品是________和________，收集方法采用_________________，這是因為①_____________，②______________。驗滿的方法是 。
2. 寫出實驗室制二氧化碳的化學方程式：
☆1. 下列四瓶氣體存放方法正確的是（ ）
☆2. 檢驗集氣瓶中的CO2是否收集滿的正確方法是（ ）
A. 向瓶內倒入澄清石灰水振蕩 B. 在瓶口聞其氣味
C. 將帶火星的木插入瓶里 D. 將燃著的木條放在瓶口
★3. 實驗表明，不能用塊狀大理石與稀硫酸反應來制取二氧化碳氣體，而能用大理石粉末與稀硫酸制取二氧化碳氣體。由此得出的合理結論是（ ）
A. 能發生反應的物質之間是否發生反應，與反應條件有關
B. 反應物之間接觸面積越大，越有利于反應的進行
C. 塊狀大理石與大理石粉末的化學性質不同
D. 塊狀大理石與大理石粉末的組成不同
★☆4.實驗室里制取并收集二氧化碳氣體時一般有以下操作步驟：①檢查裝置的氣密性；②連接裝置；③加入大理石；④加入稀鹽酸；⑤收集；⑥驗滿。其中排列順序正確的是（ ）
A. ①②③④⑤⑥ B. ②①④③⑤⑥
C. ②①③④⑤⑥ D. ②③④①⑤⑥
★☆5. 要鑒別空氣、O2、CO2三瓶氣體最簡便的方法是（ ）
A. 將帶火星的木條分別伸入集氣瓶內
B. 分別通入澄清石灰水中
C. 將燃著的木條分別伸入集氣瓶內
D. 測定和比較三種氣體的密度
★6.為證明雞蛋殼的主要成分是碳酸鈣，可在雞蛋殼上滴加 （ ）
A. 酒精 B. 水 C. 石灰水 D. 稀鹽酸
★★★7. 集氣瓶被譽為“萬能瓶”，如下圖裝置是其中的一種。當被收集的氣體從a口進入時，瓶內空氣從b口排出，相當于向上排空氣法收集氣體?，F若將被收集的氣體從b口進入，則它可收集的氣體為：①H2 ②O2 ③CO2 （ ）
A. 只有① B. 只有①和② C. 只有③ D. ①②③均可
教學反思
化學作為科學基礎課程之一，其特點鮮明，理論與實踐并重，拓展性較強。本節課以新課標為本，以過程完整化教學模式為依據，結合本校學生實際情況進行設計。在教學過程中發現以下幾個問題：
1、學生動手能力要超過教師預期，體現出對化學學科的熱愛和對化學探究方式的認可，后期改進略加大探究設計。
2、基礎知識方面學生掌握情況并不是很好，諸如：化學方程式的書寫方面略欠缺，后期改進需要加強。
3、學生對生活化學興趣極高，后期實驗課設計盡量加大生活化學教學的比重。

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