資源簡介

二氧化碳制取的研究
教學目標：
【知識與技能】
了解實驗室中制取CO2的反應原理：探究實驗室中制備CO2的裝置：了解實 驗室中制取氣體的基本思路和方法；
【過程與方法】
能合理使用課堂資料，會利用這些資料設計和改進實驗方案，并設計裝置進行制取和收集；
【情感態度與價值觀】
通過實驗、問題的討論，培養學生求實、創新、合作的科學品質；通過教師與學生、學生與學生之間的合作學習、研究性學習，體驗探究成功樂趣，激發學生的求知欲，形成持續不斷的學習化學的興趣。
教學重點和難點：
1．教學重點：采用活動與探究的方式研究實驗室中制取二氧化碳的反應原理、儀器裝置，并利用設計的裝置制取二氧化碳
2．教學難點：從實驗室制取氣體的一般思路出發，學習二氧化碳的實驗室制法
教學方法：
啟發探索法：講解、討論、實驗的引導探究
教學流程框圖：
六、教學過程
教學環節 教師活動 學生活動 設計意圖
引入 課程引入：【游戲：猜猜看】根據教師提示的內容，猜一下描述的是哪一物質？多媒體展示，她能給大地帶來勃勃生機；她讓我們走進夢幻世界；她有鬼斧神工；面對危險她奮不顧身撲向烈火；請同學們大聲的說出這是哪一物質？提問：既然二氧化碳有這么大的用途，實驗室如何制得一瓶二氧化碳氣體呢？引出二氧化碳制取課題。【板書】：課題2二氧化碳制取的研究 學生根據老師的描述，大膽猜測，并進入學習情境中。 既是為了引課，也是為了了解二氧化碳在生活中的廣泛用途，在任務驅動下，為探究二氧化碳的制法作好鋪墊
明確討論內容 傾聽，并明確本節學習內容 通過簡單明了的文字，告知目標，引起注意，并明確本節教學內容的重點。
探究一藥品的選擇 列舉你所知道的能生成二氧化碳的反應，能寫出化學方程式的寫出化學方程式。鼓勵學生利用“頭腦風暴”法，搜索盡可能多的反應。 通過投影，將學生寫好的反應投出來，并提問“在這些化學反應中，你們會選擇哪一個用來實驗室制取二氧化碳呢？” 學生積極思考學生的可能答案。 學生分析是否適合實驗室制取二氧化碳，回答，并說明理由。 在已有知識經驗的基礎上，使學生初步學會綜合分析問題、理論聯系實際，尋找出可能適合的反應藥品。培養分析問題評價實驗方案的能力、練習化學方程式書寫、培養綠色化學的理念、初步形成實驗室制取氣體的反應原料的選擇思路。
實驗室制取二氧化碳藥品選取原則是：①選用的藥品反應條件是否容易達到；②選用的藥品產生氣體速率要適中；③選用的藥品是否廉價易得。根據這些原則，確定剛才寫得哪些適合呢？組織學生實驗，探究哪組藥品最適合實驗室制取二氧化碳：固體藥品：碳酸鈉粉末、碳酸鈣粉末、大理石（石灰石）；液體藥品：稀硫酸和鹽酸利用點滴板，進行分組實驗根據實驗現象，分析大理石（石灰石）反應停止的原因：生成物硫酸鈣為微溶物，覆蓋在大理石表面，阻止大理石和鹽酸的接觸，反應停止。【板書】制取原理：CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑ 4-6人一小組，以小組為單位，進行分組實驗，并記錄和觀察實驗現象。學生總結實驗現象：碳酸鈉粉末與兩種酸反應均產生大量氣泡，反應劇烈；碳酸鈣與硫酸反應快速產生氣泡；與鹽酸反應快速產生大量氣泡；石灰石與硫酸，開始有氣泡產生，反應緩慢并停止；石灰石與鹽酸反應反應速率適中，產生大量氣泡。根據藥品選取原則總結最適合的藥品：大理石（石灰石）和稀鹽酸 從感性認識上升到理性認識，從而實現由特殊到一般的轉化，潛意識地培養認識規律的一般方法。 對比實驗是化學研究的一個重要的方法，將對比試驗微型化不僅節約藥品，實現綠色化學的理念，而且現象清晰，學生的參與度強。并且自己對比對于實驗室制取氣體藥品的選擇更具有說服性。
實驗裝置選取的探究 我們選擇了合適的藥品，那么制取二氧化碳需要什么裝置呢？選用什么樣的發生和收集裝置，播放課件“氧氣的實驗室制法”中的發生裝置。A.固-固加熱型B.固-液不加熱總結實驗室制取氣體選擇氣體發生裝置的依據：:根據反應物的狀態根據反應的條件【提問】根據二氧化碳制取原理，發生裝置應該選取？【板書】固-液不加熱型 學生跟著教師積極思考以下問題： 思考問題： 選取什么樣的發生裝置是由什么因素決定的？ 通過對氧氣制取的復習，為突破教學難點做好鋪墊。氧氣制取學生已經非常熟悉，由已有知識為平臺搭建新的學習內容，對于學生的學習大有裨益。
引導學生回憶，實驗室收集氣體的方法有哪些并總結： 排水法 向上排空氣法 向下排空氣法【提問】每種方法適用的條件是哪些？【組織學生討論】二氧化碳的密度和水溶性【板書】收集裝置：向上排空氣法 學生總結每一種方法的使用條件：排水法 ：不易溶于水，不與水反應向上排空氣法：密度比空氣大向下排空氣法：向下排空氣法并據此總結出實驗室制取二氧化碳的收集裝置：向上排空氣法 對于二氧化碳學生并不陌生，他們能夠根據生活中的經驗明確其水溶性，不僅利用生活解決化學知識，而且進一步激發學生的學習興趣。
設計裝置 請同學們根據這些實驗儀器，自己設計制取二氧化碳整套裝置，并分析優點 學生自主分組討論并積極思考回答化學是什么的問題 在前面學習的基礎上，學生綜合運用本節課內容，并總結升華學習內容。
驗證氣體 與學生共同探討以下問題：1.如何驗證制得氣體是所要制取氣體？ 2.怎樣證明集氣瓶收集滿二氧化碳？3.收集滿二氧化碳的集氣瓶如何放置？【板書】驗證方法：澄清石灰水 小組討論，并回答教師提問澄清石灰水用燃著的木條放在集氣瓶 口，若木條立即熄滅，則證明其他已經集滿因為二氧化碳的密度比空氣大，所以正放在桌面上 完善本節課學習內容，實現知識綜合利用。
制取氣體 將課前準備好的裝置，請一名同學親自動手為大家展示，實驗室制取二氧化碳的完整過程，包括檢驗和收集全過程。 學生動手實驗，并注意觀察現象 感受實驗的魅力與神奇，堅定學習的信心。
拓展知識課后作業 組織學生完成習題并課堂總結 完成習題，并遷移拓展 提高學生的學習的愿望，激發學生的探究精神，為下面的學習打下基礎，并且學生通過實驗更加深刻的理解化學的科學本質。
七、板書設計：
課題2 二氧化碳制取的研究
一、反應原理和原料的選擇：
原料：石灰石（大理石）（塊狀）、稀鹽酸
原理：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2 ↑
二、實驗裝置的選擇：
三、驗證方法：澄清石灰水
八、教學反思
化學課程改革倡導以提高學生的科學素養為主旨；重視科學、技術與社會的相互聯系；倡導以科學探究為主的多樣化的學習方式；強化評價的診斷激勵與發展功能。教師要從學生已有的知識背景出發，教學活動的設計要在學生最近發展區，要有針對性；另一方面還要給學生充分的時間和空間，引導學生探索與發現，反思與創新，為學生提供充分的參與和交流的機會。
本課題是新課標教材中的一個亮點，和原教材中“二氧化碳的制取”不同的是增加了“研究”一詞，所以本節課的教學設計中突出了研究的成分，增加了學生探究活動。本課題學生的活動時間占2/3以上，學生的實驗有三塊內容，一是制取二氧化碳所選原料的探究；二是制取二氧化碳所用裝置的探究；三是如何驗證氣體是二氧化碳氣體。
在制取二氧化碳所選試劑的探究活動中，學生都能完成六組實驗并從中選擇塊狀石灰石與稀鹽酸一組物質，對為什么選擇這樣一組物質，學生從直觀的實驗現象中得出了比較明確的答案，同時還發現粉末狀固體物質較塊狀物質與酸溶液反應速率快等等，得到了許多意想不到的收獲。第二塊探究內容是重頭戲，涉及到裝置的設計、改進等，用時較多，盡管學生設計的裝置中有不少的存在這樣那樣的缺陷，有的不具有可操作性，但學生在活動中所表現出的提出問題、發現問題和解決問題的能力讓人興奮不已，課堂上學生的投入程度和表現出的主動性是很平時很少見的。
我在本節課的教學中運用了新課程理念，學生自主學習得到了落實。以學生為主體，把課堂還給學生，創置問題讓學生討論，適當點撥指導，使學生的思維不斷的處于亢奮狀態，水到渠成，在學生的做做、想想、說說、議議中愉快地完成本課研究。但是本節課的教學中我也感到有兩點不足：一是學生實驗中對取用物質的量的要求沒有著重進行說明，做為對比實驗這是不可取的，對比實驗應該盡可能創設相同的條件；二是時間安排略顯倉促，對學生設計的裝置點評時間較少，不能讓學生有充足的時間對自己設計的裝置進行說明。
引入
“猜猜看”游戲
問題引出
實驗室如何制取二氧化碳
探究一
制取藥品的選擇
探究二裝置的選擇
制取裝置的選擇
收集裝置的選擇
驗證方法
動手實驗
實戰練習
探討驗證氣體的方法
制取一瓶二氧化碳氣體
課堂知識遷移
固液不加熱型
向上排空氣法
明確討論內容：
1. 選擇什么藥品,即確定制取氣體的化學反應原理？
2. 使用什么樣的實驗裝置？
3. 如何驗證制得氣體是所要制取氣體？
帶孔小藥瓶
帶孔小藥瓶
U形管
具支燒瓶
干 燥管
發生裝置：固-液不加熱型
收集裝置：向上排空氣法

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