資源簡介

《二氧化碳制取的研究》教學設計
一、教材分析：
《二氧化碳制取的研究》，安排在學生學習了碳的單質和化學性質之后，由淺入深進而研究碳的化合物。是初中化學元素化合物知識的重要組成部分，也是使學生形成實驗室制取氣體的基本技能及培養學生科學探究能力的重要載體。對學生今后學習元素化合物知識、提高化學基本實驗技能及實驗探究能力都有深遠的影響。本課題內容是在學生學習了氧氣制取方法的基礎上來進行學習的，探究實驗室中如何制取二氧化碳。教材中首先給出了實驗室中制取二氧化碳的化學反應原理，然后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，這也是本課的重點和難點。教材首先給出了確定氣體發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、反應條件、氣體密度與空氣的大小比較以及是否溶于水、是否與水反應等方面，比較實驗室中制取氧氣和二氧化碳的異同。在此基礎上給出儀器由學生自己來組裝制取二氧化碳的裝置，然后制取二氧化碳并且進行檢驗和驗滿。最后，總結實驗室中制取氣體的思路和方法。為今后學習其他氣體的實驗室制取打好基礎。
二、教學目標：
1、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。
2、通過探究，逐步分析出實驗室制取二氧化碳的理想藥品。通過二氧化碳和氧氣有關性質的比較，了解制備二氧化碳和氧氣時，其發生裝置與收集裝置的異同，通過探究性實驗確定實驗室制取二氧化碳的裝置，初步確立實驗室制取氣體的一般思路和方法。
3、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，體驗科學探究的樂趣，激發學生學習化學的興趣。
三、教學重點、難點：
實驗室中制取CO2的反應原理、實驗裝置、制取方法的學習；通過二氧化碳的制取的學習，總結實驗室制取氣體的一般思路和方法。
四、學情分析：
學生知道實驗室制取氧氣的方法及能產生二氧化碳氣體的許多方法，學生已有了實驗室制取氧氣的知識基礎和相應的實驗操作技能，對于氣體制備應考慮的幾個主要問題如反應原理、實驗裝置、氣體收集等也比較熟悉，學生已具備了研究如何制取二氧化碳的先決條件。通過活動和探究的方式來研究實驗室中制取二氧化碳的裝置及其改進，并利用設計的裝置制取二氧化碳這一教學目標不難達成。
五、教法與學法：
實驗探究法—歸納法—演繹法。實驗室中制取氣體的一般思路和方法，是教材新增內容，要求學生領悟。教學設計中，將反應的原理變為探究活動，增強探究性和開放性，拓寬學生思維。通過學生小組合作交流、實驗、觀察、探究、找出適合實驗室制取二氧化碳所選擇的固體和液體藥品，總結出制取二氧化碳的反應原理。再通過二氧化碳和氧氣的不同性質比較，選擇出制取二氧化碳的實驗裝置，并用正確的裝置、方法制取。最后通過交流討論總結出實驗室中制取氣體的思路和方法，從而解決了學生學習的難點。
學生進行自學、互學、合作探究、觀察、實驗、交流討論、改進評價等課堂活動，讓學生在此過程中體驗合作探究的樂趣，培養學生的觀察能力、實驗探究能力，互助合作能力。
教學流程 教師活動 學生活動 教學設計意圖
導課明標（1分鐘） 敘述：在第二單元我們探究了氧氣的實驗室制取，今天我們探究二氧化碳的制取【板書】課題2二氧化碳制取的研究 傾聽、準備 直入主題，簡潔明了明確學習目標
復習舊知明確思路（3分鐘） 多媒體展示：1、實驗室制取氧氣的實驗裝置。2、提問：實驗室制取氧氣的基本方法。3、實驗室制取氣體的一般思路【選擇藥品（確定反應原理）—確定裝置—制取、收集、驗滿—反思改進】 觀察，回憶，思考回答氧氣的實驗室制取的相關知識：藥品（狀態、反應條在）、裝置、操作等。 1、結合氧氣制取的復習，為突破教學難點做好鋪墊。2、明確制取氣體的一般思路，讓學生在已有知識的基礎上，體會如何制取二氧化碳的思路，確定研究方向。
小組互學展示交流（6分鐘） 引導學生探究反應原理：1、列舉部分可以生成二氧化碳的反應。2、提問：以上反應中適合實驗室制取二氧化碳的反應是什么？【點撥】實驗室常用于制取二氧化碳的反應原理：碳酸鹽與酸反應制取二氧化碳。 1、書寫有關化學方程式。2、分析是否適合實驗室制取二氧化碳。3、回答，并說明理由。 1、訓練學生分析問題、評價實驗方案的能力。2、鞏固化學方程式書寫。3、關注綠色化學的理念。4、形成實驗室制取氣體的反應原理的選擇方法。
合作探究分析實驗（7分鐘） 多媒體展示：1、介紹實驗用品和實驗內容。常用的碳酸鹽—碳酸鈉、碳酸鈣（石灰石）常用的酸—稀鹽酸、稀硫酸2、實驗觀察重點：反應速率及反應時間等。3、實驗基本操作的注意事項。【教師參與學生小組實驗，進行必要的實驗指導，參與學生討論。】 1、分組完成學案上的探究實驗：探究二氧化碳制取的反應原理的確定（固體藥品和液體藥品的選擇）。2、記錄實驗現象。3、分析實驗現象，得出結論。4、小組內交流，展示小組分析結論。 1、通過實驗的觀察和分析，確定實驗室制取二氧化碳的固體藥品和液體藥品，確定反應原理。2、實驗基本操作訓練。3、培養學生合作意識，提高學生通過化學實驗獲取信息的能力。4、培養有目的實驗的意識。
六、教學過程：
教學流程 教師活動 學生活動 教學設計意圖
歸納小結確定原理（3分鐘） 1、評價學生實驗中的取得成績和存在的問題，給予指導。2、點撥：（多媒體展示）氣體的制備，選擇一個正確有效的反應和所用的藥品，并考慮反應是否容易控制、速率是否適中，生成氣體是否純凈，條件是否容易滿足、藥品是否容易獲得且價格是否低廉，藥品和產物是否有毒有害等。①稀鹽酸與碳酸鈉反應很快，不易控制；②稀硫酸與石灰石反應時，生成的硫酸鈣微溶于水，覆蓋在石灰石表面，阻礙了反應的進一步發生，反應逐漸停止，得不到足夠的二氧化碳；③稀鹽酸與石灰石反應，反應速度適中，產生氣體較純凈，易制易取。【板書】用石灰石（大理石）與稀鹽酸反應制取二氧化碳CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2 ↑ 1、學生小組間交流探究結果，小組間進行點評。2、反思、觀看，思考，對照。3、識記：實驗制取二氧化碳的化學方程式 1、從感性認識上升到理性認識，潛意識地培養學生認識規律的一般方法。2、從評價中反思自己的不足，以后改進，分享成果。3、培養學生獲取信息和處理信息的方法和能力。4、化學用語訓練。
設計實驗展示評價（12分鐘） 1、提問：實驗室制取氣體的裝置的確定要考慮哪些因素？2、點撥：實驗室制取二氧化碳反應裝置和收集裝置的特點。固+液，不加熱。3、引導探究制取二氧化碳的實驗裝置：4、參與學生小組的探究活動，給予適當的指導5、評價學生的設計成果，給予鼓勵，評選優秀設計。 1、閱讀教材113—114頁內容，進行總結。2、交流二氧化碳性質的相關信息。3、根據教材114頁所給出的實驗儀器選擇組裝制取二氧化碳的裝置（也可另選儀器進行設計，畫圖）。4、小組展示自己設計的實驗裝置，并描述裝置的特點。5、小組間評價。 1、學生初步學會實驗室制取氣體裝置的選擇。2、識別儀器；3、培養學生實驗裝置設計能力；4、預設環節，為下一步裝置的改進預留一定的空間。5、、展示成果，評選優秀設計，訓練語言表述能力及對實驗裝置的評價分析能力。
拓展提升反思創新 1、敘述：針對大家設計的實驗裝置，結合自評和互評的意見，反思自己設計的實驗裝置，能否進行改進？2、提問：同學們設計的實驗裝置能否控制實驗？能請闡述控制實驗的方 1、反思自己的實驗裝置的設計方案，提出改進意見。2、小組交流討論，結合大家設計的實驗裝置進行分析總結，闡述控制實驗的方法或設計新的實驗裝置的方案。 1、培養學生的反思意識，通過對比認識裝置的改進有利于實驗的順利完成。2、培養創新意識。
教學流程 教師活動 學生活動 設計意圖
拓展提升反思創新（10分鐘） 法或者設計新的實驗裝置以便于控制實驗。如：控制反應的發生和停止或控制反應的速率。3、點評學生的回答。4、展示簡易改進的裝置，指導學生評價。簡易裝置 → 便于加酸 → 控制反應 3、分組討論、評價實驗裝置改進后的優缺點。4、利用設計的裝置進行實驗，制取一瓶二氧化碳并且驗滿、檢驗。 3、培養學生發散思維與創新思維；4、培養學生學無止境，不斷進取的良好品質。5、培養學生評價能力。6、體驗探究的快樂
課堂小結總結規律（2分鐘） 傾聽學生的想法，給予表揚。引導總結：板書：實驗室制取氣體的一般思路和方法。 小組交流本節課的收獲鞏固所學知識 鞏固本課氣體制取的探究思路。
課外實踐（1分鐘） 鼓勵學生上網或查閱相關資料，查詢工業制取二氧化碳的方法或實驗室制取氣體的相關知識。 傾聽 將課堂學習延伸的課外，提高學生關注化學的情感。
七、板書設計：
課題2 二氧化碳制取的研究
藥品：石灰石（或大理石）—塊狀、稀鹽酸
一、確定化學反應原理
原理：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2 ↑
發生—固體+液體（不需加熱）；收集—向上排空氣
二、實驗裝置的選擇
實驗裝置的設計：簡易裝置→便于加酸→控制反應
三、驗證氣體
八、教學反思：
新教材的變化凸顯了一生為本的理念，在本節課的教學設計中突出了研究的成分，增加了學生對實驗室制取二氧化碳反應原理的探究以及對實驗裝置的改進活動。主要以學生的探究、分析、討論、交流活動為主，充分發揮了學生的主體作用。由于增加了學生探究活動，導致一節課完成制取二氧化碳反應原理的探究及裝置的設計與改進，時間設計上顯得有些不足，有些問題未能深入研究到位，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，還需要進行改進。
在制取二氧化碳的反應原理探究活動中，學生對一些產生二氧化碳的反應的分析，不能很好的從實驗室制取的角度去分析，需要教師進行必要的指導；基本能夠從實驗的分析中，能較快的選擇塊狀石灰石與稀鹽酸一組物質，學生從直觀的實驗現象中得出了比較明確的答案，同時還發現碳酸鈉與酸溶液反應速率快，從藥品的狀態上進行分析，得到了許多意外的收獲。涉及到裝置的設計、改進等，學生想法很多，用時較長，盡管學生設計的裝置中有不少的存在許多缺陷，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驚嘆，同時，同學們也有許多創新的實驗設計，令人振奮，如：注射器的使用、控制反應和停止的裝置、破損儀器的使用等等！同學們主動的參與，熱烈的交流，學生的思維不斷的處于活躍狀態，在課堂上學生的主動性很強，愉快地完成本課研究，從而很好的達成了本節課的目標。
化學的魅力在于實驗，充分把握好課堂教學中實驗探究的實施，能更好的激發學生參與課堂的主動性，促進課堂教學的高效。
實驗室制取氣體的一般思路和方法
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