資源簡介

《 二氧化碳制取的研究》教學設計
【教材分析】二氧化碳是初中化學要掌握的重要物質之一，二氧化碳的實驗室制取是初中化學必須要掌握的三大氣體之一。《二氧化碳制取的研究》是人教版（2012）義務教育教科書九年級化學第六單元課題2的教學內容，是繼氧氣制取的研究之后出現的又一個重要氣體制取的研究，在初中化學教學中占有十分重要的地位。實驗室制取氧氣常用三種方法（高錳酸鉀加熱；氯酸鉀和二氧化錳混合加熱；過氧化氫溶液和二氧化錳混合）。由于反應物的狀態和反應條件不同，它們的發生裝置不同。根據氧氣的性質不同，可以用不同的方法去收集氧氣，從而導致收集的裝置也可以不同。氧氣制取的研究是二氧化碳制取研究的基礎，二氧化碳制取的研究是氧氣制取研究的拓展和延伸。氧氣的檢驗和驗滿是根據氧氣的化學性質來進行的，由此也為二氧化碳的檢驗和驗滿提供了參考。
【學情分析】學生在前面第二單元已經學完了氧氣的實驗室制取，初步了解了實驗室制取氣體的裝置分為發生裝置和收集裝置及選擇依據，所以二氧化碳制取研究的學習要先回顧實驗室制取氧氣的反應原理及制取裝置的選擇依據。學生學本節課之前已經了解了一些制取二氧化碳的反應原理，但還不知道選擇藥品制取二氧化碳時應該考慮哪些因素。學生之前已經了解了實驗室制取氧氣發生裝置和收集裝置的一些選擇依據，相信等實驗室制取二氧化碳的最佳藥品通過課堂上設計出的探究實驗得出來以后，學生應該會較快地選擇出制取二氧化碳的發生裝置的。然后根據課本第114頁最下面小字部分的提示，當某氣體的相對分子質量大于空氣的平均相對分子質量29時，學生就會知道二氧化碳的密度比空氣密度大，學生也就能選擇出制取二氧化碳的收集裝置的。前面學生已經知道了二氧化碳能夠使澄清石灰水變渾濁，也能使燃著的木條熄滅，這為二氧化碳的檢驗和驗滿打下了基礎。
【教學目標】
知識目標：
1.掌握實驗室制取二氧化碳的反應原理。
2.探究實驗室制取二氧化碳的裝置，并利用設計的裝置制取二氧化碳。
3.掌握二氧化碳的檢驗與驗滿方法。
4.了解實驗室制取氣體的一般思路和方法。
能力目標：培養學生動手能力、合作能力、觀察能力、比較能力、歸納能力等。
情感目標：
1.通過動手組裝儀器，增強學生對化學實驗的好奇心和探究欲，激發學習化學的興趣。
2.通過小組合作討論探究，培養學生善于合作、勤于思考、勇于創新、大膽實踐的科學精神。
【學習重點】實驗室制取二氧化碳的反應原理以及制取裝置的選擇依據。
【學習難點】實驗室中制取氣體的一般思路和方法。
【教學流程】
教學內容 教師活動 學生活動
一、課前預學 閱讀課本P113—P115頁完成下列各題：1、寫出實驗室制取氧氣的化學方程式： 或 或 。2、寫出實驗室制取二氧化碳的化學方程式： 3、實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的發生裝置可選用下列 　 ，理由是　　　　　　 。收集裝置可選用 ，理由是　　　　　 。或收集裝置可選用 ，理由是　　　　　 。4、用向上排空氣法收集氧氣時怎樣證明氧氣已經收集滿？________5、怎樣證明收集的氣體是氧氣？______________________ 學生課前通過復習和預習，完成左邊題目。
教學活動一、實驗室制取二氧化碳的反應原理的探究 實驗操作反應現象反應速率快慢1、用試管裝2g碳酸鈉粉末，然后注入10ml的稀鹽酸2、用試管裝2g大理石，然后注入10ml的稀鹽酸 3、用試管裝2g大理石，然后注入10ml的稀硫酸備注：反應之前，每支試管都系一個氣球，氣球里面先裝好稱好的2克藥品，試管里面先裝好用量筒量好的10mL的酸。【問題討論1】比較以上三個實驗，你認為選用什么藥品制取二氧化碳較好？ 　【問題討論2】實驗室能用碳酸鈉和稀鹽酸反應制取二氧化碳嗎？為什么？ 　【問題討論3】實驗室能用大理石和稀硫酸反應制取二氧化碳嗎？為什么？因為大理石與稀硫酸反應生成微溶于水的_________，覆蓋在________的表面，阻止了______的進行。所以一般_________稀硫酸和大理石反應來制取二氧化碳。歸納：實驗室用 和 制取二氧化碳；其化學方程式為 。【能力提高1】實驗室能用碳酸鈉和濃鹽酸反應制取二氧化碳嗎？為什么？（提示：濃鹽酸有揮發性，會揮發出一種叫氯化氫的氣體） 　 三位學生上講臺進行演示實驗，聽教師口令，同時把氣球里面的藥品放入試管內。全班學生通過觀察氣球膨脹情況，完成左邊表格。小組合作討論完成問題討論1-3。師生歸納得出結論。給優生提供思考的機會。
教學活動二、發生裝置、收集裝置的探究 實驗室制取二氧化碳的發生裝置可選用下列 ，理由是　　　　　　　　　　　　　　　 ；收集裝置可選用 ，理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。 【問題討論4】在選擇發生裝置及收集裝置時要考慮哪些因素？歸納：（1）氣體的發生裝置由__________和__________決定。（2）氣體的收集裝置由__________和________　決定。【能力提高2】氣體的密度比空氣大還是小，怎樣判斷？ 　 學生通過回憶實驗室制取氧氣的發生裝置和收集裝置選擇依據，償試完成左邊題目。小組合作討論完成問題討論4，并進行歸納。師生歸納得出結論。給優生提供思考的機會。
教學活動三、動手組合幾套實驗室制取二氧化碳的裝置 比比看：利用下列儀器，你能組合幾套實驗室制取二氧化碳的裝置？可能的組合是： 　　　　　組合1 ；組合2 組合3 ；組合4 組合5 ；組合6 組合7 ；組合8 組合9 ；組合10 組合11 ；組合12 根據學生展示的兩種組合（實物組裝和編號組合）以及學生的評價，教師進行點評，表揚學生團結合作、勤動腦、敢創新、敢實踐的做法。最后教師用投影展示最全的儀器組合。 分小組做實驗：4人一個小組，全班一半的小組用實物組合，另一半的小組根據投影用儀器編號進行組合。根據學生展示的兩種組合（實物組裝和編號組合），小組學生組與組之間進行評價。
教學活動四、用組合的一套裝置制取二氧化碳，并進行檢驗和驗滿 用大理石和稀鹽酸根據下列裝置制取一瓶二氧化碳氣體。【問題討論5】制取氣體前，你首先要做些什么？【問題討論6】怎樣檢驗生成的氣體是二氧化碳？【問題討論7】用集氣瓶收集二氧化碳時，怎樣證明集氣瓶中已經充滿了二氧化碳？歸納：檢驗二氧化碳用澄清石灰水，驗滿用燃著的木條平放在集氣瓶口。歸納：實驗室制取氣體的一般思路和方法1. 　 2. 3. 小組合作討論完成問題討論5-7，并進行歸納。學生通過閱讀課本第115頁總結歸納出實驗室制取氣體的一般思路和方法。
課堂檢測 1、實驗室制取CO2氣體時，最適宜的一組試劑是（ ）A.純堿（Na2CO3）與稀硫酸 B.碳和氧氣C.大理石與稀鹽酸 D．石灰石和稀硫酸2、實驗室選擇制取氣體的裝置時，可以不考慮的因素是（ ）A．反應物的性質和狀態 B．反應條件C．所制氣體的性質 D．所制氣體的顏色3、CO2的制取方法有多種，若用加熱碳酸氫鈉（NaHCO3）固體制取CO2，應選用的發生裝置為 （填裝置序號，下同），收集裝置為 。實驗室常用大理石與稀鹽酸反應制取CO2，則反應的化學方程式為 　　　　　　　　　　　　　。二氧化碳的驗滿方法是： ，利用了二氧化碳 ________________________的性質；驗證二氧化碳的方法是： ，氧氣的驗證和驗滿均可以使用帶火星的木條檢驗，那么，檢驗二氧化碳可以用驗滿的方法嗎？為什么？ 4、實驗室常用固體氯化銨（NH4Cl）和氫氧化鈣（Ca（OH）2）粉末混合加熱來制取氨氣（NH3），同時生成氯化鈣和水。已知NH3密度比空氣小而且極易溶于水。（1）實驗時應該選取（填寫字母）________作為制取氨氣的發生裝置，理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）實驗時收集氨氣應選用（填寫字母）裝置________而不用裝置________，其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。 學生在堂上完成，并即時對答案，檢查自己聽課的效果。
板書設計 實驗室制取二氧化碳的反應原理2、實驗室制取氣體裝置的選擇依據（1）發生裝置由反應物的狀態和反應條件決定。（2）收集裝置由氣體的溶解性和氣體的密度決定。3、二氧化碳的檢驗：用澄清石灰水。驗滿用燃著的木條平放在集氣瓶口。4、實驗室制取氣體的一般思路和方法
教學反思 這節課的課前要準備的實驗器材很多（含演示實驗和分組實驗），教學過程中要探究的內容也多導致教學時間的安排要非常緊湊才能完成。既然這樣，教學內容也不可能面面俱倒，重點放在探究制取二氧化碳的發生裝置和收集裝置的選擇依據上。對制取二氧化碳時裝置的氣密性檢查、對幾種都可以制二氧化碳的裝置的優點、缺點的評價就放到以后再進行補充和拓展。
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