資源簡介

《二氧化碳制取的研究》教學設計
一、教學目標：
1、知識與技能
（1）了解實驗室中制取二氧化碳所用的藥品、反應原理及實驗步驟；
（2）初步學會實驗室制取二氧化碳的操作、檢驗及收集方法；
2、過程與方法
（1）通過總結(jié)、歸納實驗室制取氧氣的方法，逐步了解實驗室制取氣體的探究思路。
（2）探究實驗室制取二氧化碳的原理、裝置和藥品，并利用設計的裝置制取二氧化碳；
（3）讓學生在探究過程中體驗、反思、熟悉基本實驗技能，培養(yǎng)多角度、全面地觀察和分析問題的能力。
（4）通過探究活動過程，體驗化學實驗方法的科學性，了解實驗室制取氣體的思路和方法；
（5）初步認識觀察分析、討論、歸納、總結(jié)、交流及運用的方法過程。
3、情感態(tài)度與價值觀
（1）創(chuàng)設制取二氧化碳的問題情境，豐富學生的科學體驗；
（2）激發(fā)學生探究的興趣和學習化學的動機；
（3）養(yǎng)成互相交流，勇于實踐的良好習慣。
二、教材內(nèi)容和學習對象分析
本課題主要研究實驗室中如何制取二氧化碳。首先從反應原理導入，采用活動與探究的方式來研究實驗室中制取二氧化碳的裝置，并利用設計的裝置制取二氧化碳，這是本課題的教學重點和難點。先分析氣體發(fā)生裝置和收集裝置時應考慮的因素，然后讓學生從反應物的狀態(tài)、反應條件、氣體密度的大小比較以及是否與水反應等方面，比較實驗室中制取二氧化碳和氧氣的異同。在此基礎上，給出一些儀器，由學生自己來組裝制取二氧化碳的裝置，然后利用設計裝置制取二氧化碳，最后讓學生來總結(jié)實驗室中制取氣體的思路和方法。
三、教學重點、難點：
1、重點：實驗室制取二氧化碳原理、裝置設計及制取方法。
2、難點：（1）實驗室制取二氧化碳裝置的設計思路；
（2）知識技能與過程方法的有機結(jié)合。
四、教學媒體：
多媒體投影、實驗室制取二氧化碳的有關儀器和藥品。
五、教學策略：
利用汽水產(chǎn)生的二氧化碳氣體通入澄清石灰水，觀察到石灰水變渾濁，引入二氧化碳的性質(zhì)同時激發(fā)學生對二氧化碳的探究興趣；引導學生了解實驗室制取氣體裝置的設計思路，然后讓學生對提供的儀器進行選擇組裝一套制取二氧化碳的裝置；通過對比實驗及討論交流確定實驗室制取二氧化碳氣體的原理；學生觀看實驗室制取二氧化碳的微課，讓學生直觀的感知實驗室制取二氧化碳的操作過程；學生分組實驗，制取一瓶二氧化碳氣體并檢驗和驗滿， 讓學生親自體會實驗的整個過程。
教學中，要充分發(fā)揮學生的主體作用，鼓勵學生勇于創(chuàng)新，大膽實踐，盡可能設計出多套裝置。精心設計練習，對課堂上可能反饋的信息作好充分預測，發(fā)現(xiàn)問題及時調(diào)控。
六、教學過程
教 師 活 動 學 生 活 動 設 計 意 圖
【引言】同學們，根據(jù)我們的常識，打開汽水瓶蓋，我們會看到什么現(xiàn)象？如何來檢驗所生成德氣體是二氧化碳氣體？。【投影】實驗室制取氣體的裝置圖 【提出問題】 實驗室制取氣體，選擇原料的條件是什么？ 【教師引導】 現(xiàn)有稀鹽酸、稀硫酸、石灰石、碳酸鈉，請你通過實驗，最終確定實驗室制取二氧化碳的最好原料。 回憶二氧化碳的有關知識，小組討論從一些資料中得到的制取二氧化碳有關途徑。（如：木炭燃燒、一氧化碳還原氧化銅和氧化鐵、煅燒石灰石、稀鹽酸、稀硫酸跟石灰石反應、稀鹽酸、稀硫酸跟碳酸鈉粉末反應、） 小組交流，對多種制二氧化碳途徑進行篩選，從能源和環(huán)保的角度、污染的角度、操作的困難，各抒己見，排除明顯不適合的原料、方法。 活動探究一：探究實驗室制取二氧化碳的理想原料實驗現(xiàn)象：碳酸鈉粉末+稀鹽酸→大量氣泡，反應速度很快，來不及收集。 石灰石+稀鹽酸→有許多氣泡，反應速度適中。 碳酸鈉+稀硫酸→大量氣泡，反應速度很快，來不及收集。 石灰石+稀硫酸→有很少氣泡，反應一會，反應停止。 討論交流、歸納總結(jié)：（1）選擇原料的條件應該是價格便宜，反應速度適中，利于收集，操作簡便。（2）實驗室制取二氧化碳的最好原料為石灰石和稀鹽酸。 讓學生體驗收集、處理信息的過程，培養(yǎng)優(yōu)化能力。 培養(yǎng)獲取信息、自主合作學習能力，增強學生間合作的精神，提高學生的語言表達能力，發(fā)揮評價的激勵功能。 培養(yǎng)學生善于通過實驗解決問題的意識，體驗探究成功的快樂，加深學生對原料選定的印象。
【設置問題情景】 同學們，我們已確定了實驗室制二氧化碳的反應原理及原料，下面我們實驗探究的下一步工作重點應放在哪里呢？ 通過學習氧氣實驗室制取的知識，你能總結(jié)出實驗室制取氣體的發(fā)生裝置取決于什么嗎？收集裝置取決于什么嗎？ 【提出問題】 請你根據(jù)你們的思路，選擇下面的儀器來組裝制取二氧化碳的實驗裝置，并設計出二氧化碳的收集、檢驗和驗滿實驗方案。 思考、回答：實驗裝置 回憶、思考、總結(jié)： 氣體發(fā)生裝置取決于反應物的狀態(tài)及反應條件，主要有固固加熱型和固液反應型。活動探究二：探究實驗室制取二氧化碳的裝置 收集裝置則跟所制氣體的物理性質(zhì)中密度和溶解性有緊密聯(lián)系。收集方法主要有排水法和排空氣法。活動探究三：探究收集裝置 讓學生發(fā)揮主觀能動性，積極思考。 通過知識的類比，達到鍛煉學生對知識舉一反三的能力，從而讓學生的思維得以發(fā)散， 對知識之間的聯(lián)系、遷移把握得更游刃有余。 創(chuàng)設真實問題情境，鼓勵小組合作探究，激勵創(chuàng)新，提高分析并解決實際問題的能力，也促進學生進行發(fā)散思維。 讓學生對方案進行反思、診斷、改進、補充完善的群體探究方式，形成良好的思維習慣，使學生體驗到探究發(fā)現(xiàn)的樂趣。
【引導交流】 同學們已設計出不同的實驗室制二氧化碳裝置，請小組代表闡述一下你們小組設計的裝置的優(yōu)缺點，看看到底哪組裝置是較好的。 【繼續(xù)引導交流】 好，你們心目中基本都已確定了公認的最佳制取裝置，那么如何收集、檢驗、驗滿呢，請同學們小組討論。 展示交流： ①學生展示交流用本組給定儀器設計的實驗裝置和實驗成敗的原因 ②在交流展示實驗裝置的同時，與小組設計的另外幾組實驗裝置進行比較，找出異同之處，反思自己所設計裝置的不足，并總結(jié)歸納實驗最佳裝置 ③討論實驗室制取氣體，在選擇儀器組裝成裝置時，要思考哪些方面的問題學生聯(lián)系生活討論總結(jié)：（1）收集方案及原理：向上排空氣法，因為二氧化碳能溶于水，密度比空氣大（聯(lián)系汽水里溶有二氧化碳）（2）檢驗方案及原理：無色無味的氣體通入澄清的石灰水，澄清的石灰水變渾濁，則通入的氣體為二氧化碳。（3）驗滿方案及原理：點燃的木條放在瓶口，若木條熄滅，則已收集滿二氧化碳。因為二氧化碳不能支持燃燒。 培養(yǎng)學生動手操作能力和評價能力，培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維的能力，體驗科學發(fā)現(xiàn)的過程。 既培養(yǎng)了學生獲取信息的能力，也培養(yǎng)了學生處理信息的能力，而且也充分把化學知識聯(lián)系上了生活現(xiàn)象。
【運用探究成果】 請用你認為最理想的裝置制取二氧化碳，用你設計的收集、檢驗、驗滿二氧化碳的方案，動手制取一瓶二氧化碳氣體。 【鞏固與提升】 比較實驗室制取氧氣和制取二氧化碳的方法，如：反應原料的狀態(tài)，反應原理、反應條件、制氣體的反應裝置、氣體密度、氣體溶解性、氣體是否與水反應、制氣體的收集及檢驗氣體的方法。歸納出實驗室制取氣體的思路和方法。 【提出問題】課堂小結(jié)：1、本節(jié)課，你學到了哪些知識？ 2、本節(jié)課，你學會了哪些方法？ 活動探究四：學生動手實驗制取co2 歸納操作步驟：（1）檢查裝置氣密性。（2）放藥品，連接儀器。（3）收集。（4）驗滿。（5）檢驗。 回憶、比較、歸納。 積極響應。學生分組討論，歸納總結(jié)。 培養(yǎng)學生綜合運用能力，自我歸納能力，體驗科學發(fā)現(xiàn)的完整過程，再次體驗探究成功的喜悅。 通過知識的類比，讓學生既鞏固了舊知識，又獲取了新的知識和技能，讓自己的思維再次得到升華。 讓學生思維得以繼續(xù)擴展，真正感受到化學實驗不用局限在實驗室，可以無處不在。
7、布置作業(yè)：完成課本的課后練習。
8、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(jié)課以新課標為本，以過程完整化教學模式為依據(jù)，結(jié)合本校學生實際情況進行設計。在教學過程中發(fā)現(xiàn)以下幾個問題：
1、由于長期受到應試教育的影響，學生的動手能力比較弱，在教學過程中要時刻提醒學生。
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。
附：板書設計
課題2 二氧化碳制取的研究
實驗室制取CO2藥品：大理石（或石灰石）和稀鹽酸
一、反應原理：
CaCO3 + 2HCl == CaCl2 + CO2↑+ H2O
二、裝置的設計及操作步驟：
1、裝置設計思路：
氣體發(fā)生裝置：由反應條件和反應物狀態(tài)決定；
氣體收集裝置：由氣體溶解性和氣體密度決定。
2、操作步驟
檢查氣密性→加藥品→檢驗→收集并驗滿
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