資源簡介

《二氧化碳制取的研究》第二課時
一、教學設計理念
1、去年教學和反思初中化學第六單元的《二氧化碳制取的研究》在全書乃至整個化學學習過程中，所占有的地位十分重要。在此之前，學生學習了氧氣的實驗室制法，但未形成制取氣體的一般思路和方法。因此這節課是培養學生在實驗室中制取某種氣體時如何選擇藥品和裝置、設計實驗操作步驟等思路的最佳素材，希望通過本課題的探究學習，學生能形成實驗室制取氣體的一般思路。上好此節課也對學生今后學習元素化合物知識、化學基本實驗及實驗探究能力都有深遠的影響。回顧《二氧化碳制取的研究》的教學，筆者是將課題2和課題3講完后，把學生帶進實驗室進行分組實驗。授課主要采用演示實驗的形式，分組實驗為了安全、規范、省時等因素的考慮，采用教師設計好方案，學生動手操作，最后填寫實驗報告。內容雖是完成，但課堂氣氛偏悶。建構主義認為:學習不是教師向學生傳授信息，學生被動接受知識的過程，而是學習者主動構建知識的過程。“課堂氣氛不活躍”原因是教師沒有理解化學實驗是學生探究性學習的重要途徑。這次分組實驗表面上看學生鞏固了新學的知識，且節約了很多時間，但這種模式是學生被動地接受知識，忽視了學生創新能力的培養。2、認真研讀課本，重新設計教學思路在課程標準修訂稿中，氧氣的學習方法定位為實驗，而對二氧化碳的學習則是科學探究。可見，課程標準中二氧化碳的教學要求是比較高的。從制備實驗、性質實驗的基本操作到實驗方法的理解，再到嘗試設計實驗。由于教材把二氧化碳的性質安排在第三課題，這給學生的探究帶來一定困難，同時教材直接給出制取二氧化碳的原理，略顯唐突。因此筆者將課題三《二氧化碳的性質》先講，課題二重點對兩個問題進行探究：第1課時：探究實驗室制取二氧化碳的理想原料；第2課時：探究實驗室制取二氧化碳的裝置。第2課時關于“制取二氧化碳裝置的選擇”，教師引導學生根據實驗室制取氧氣的裝置歸納出制取二氧化碳的裝置。然后學生利用簡易裝置制取二氧化碳并做二氧化碳檢驗實驗。根據在操作過程中遇到的問題，引導學生思考多種可替換的儀器。通過這個過程，促使學生認識到即使同一個反應原理，也可以由不同種儀器組合完成，操作的方法也會有所不同。這次教學策略的重點放在：創設情境，選擇部分驗證性實驗改為探究性實驗，激起學生對知識的追求。
二、教學目標
1、知識與技能（1）了解實驗室制取二氧化碳的反應原理，并能書寫化學方程式。（2）初步學會制取氣體的一般操作流程（檢查裝置的氣密性、添加藥品、檢查產物、收集）。（3）設計合適的實驗裝置，并分析出裝置的優缺點。2、過程與方法（1）通過小組討論總結出實驗室制取二氧化碳的裝置特點和制取二氧化碳的步驟，并進行分組實驗。（2）通過選擇多種儀器，設計不同的二氧化碳發生裝置，對實驗裝置進行比較。（3）通過實驗室制取二氧化碳的研究，初步學會實驗室制取氣體的基本思路和方法。3、情感態度和價值觀（1）通過實驗室制取二氧化碳，感受到化學創造物質的魅力。（2）通過實驗探究，培養學生自主、求實、合作、創新的品質。
三、教學重點、難點
教學重點：掌握實驗室制取二氧化碳的操作現階段，學生接觸化學實驗已有一段時間，簡單的儀器操作，按部就班的實驗步驟已經不能滿足他們。因此筆者這次對于“用簡易裝置制取二氧化碳”的分組實驗，讓學生在明確了實驗原理和目的后，不多說操作注意事項，讓學生根據圖示自己完成。這種沒有“嚴格”要求學生自己看到的現象必須與老師或課本所說吻合的教學形式，使學生的興趣從機械化式簡單完成實驗轉移到掌握技能，獲取知識，形成解決問題的能力上來。在過程中仍需要嚴格要求學生規范記錄實驗現象，并說出哪些是正常的？哪些是反常的？部分同學藥品用量過多或過少的失誤不僅可以強化學生操作嚴謹的重要性，同時也為如何改進裝置設下疑問，引發學生探究的興趣。對于學生提出的“改進裝置”則由教師演示實驗，對學生及時反饋。
教學難點：設計合適的實驗裝置，并分析出裝置的優缺點流程：學生通過分組實驗發現簡易發生裝置的不足——思考如何改進裝置——設計和組織儀器——用組裝好的儀器做實驗。這種根據學生認知的變化而積極做出引導并探究的過程，不僅可以讓學生獲得正確的經驗，同時也提高了學生觀察和分析的能力，讓學生的求知欲望更加強烈，有效提高師生，生生互動。安排“學生自選制取二氧化碳的儀器”的分組實驗既落實了基礎又拓展了技能固然好，但我的班級人數多，有61人，學校無法提供足夠多的儀器給每個同學。按照以往的教學是學生畫裝置圖，老師點評。這種做法無法大面積提高學生的學習興趣。這次改用以小組競賽的形式，男女生派代表到講臺組裝儀器，看誰組裝的儀器多。這種形式活躍了課堂的氣氛，而且當學生們看到自己畫的儀器和現實中組裝的儀器同時展示時，那種成就感陡然倍增。
四、學情分析
1、已有基礎分析學生對二氧化碳是十分熟悉的，但是學生對自己已有的這些知識掌握的并不深入確切，比如如何制備二氧化碳……這種熟悉可以自然而然產生問題，所以二氧化碳的教學可以考慮開放一些，以激發和滿足學生的好奇心為主線索，進行探究教學。學生在第二單元的學習中，已初步掌握實驗室制取氣體的基本思路和選擇裝置時考慮的因素，且自己動手制取過氧氣。只要老師循序漸進的引導，學生是能夠順利完成該課題的探究學習。2、學習障礙點分析二氧化碳制取的操作簡單，但如何基于實驗過程出現的問題或現象做出嚴謹邏輯的推理，從而形成實驗結論，而不是想當然的給出結論，是這部分學習對學生的挑戰。
五、實驗藥品和儀器
實驗藥品：石灰石、稀鹽酸實驗儀器：酒精燈、火柴、鐵架臺、試管、集氣瓶、錐形瓶、平底燒瓶、長頸漏斗、分液漏斗、注射器、單孔橡膠塞、雙孔橡膠塞。
六、教學步驟
教學環節教學過程設計意圖1、知識回顧【學生】完成學案1、實驗室制取二氧化碳常用______和_______（或________，主要成分都是________）來制取。2、實驗室制取二氧化碳的反應方程式：__________________________鞏固實驗室制取二氧化碳的原理。2、裝置探究【教師】（1）實驗室制取二氧化碳用了哪些藥品，這些藥品的狀態如何？（2）反應條件是什么？“常溫”，不需要什么儀器？（3）該選哪種類型的發生裝置？【學生】固液反應不加熱型【教師】用哪種方法收集二氧化碳，為什么？【學生】向上排空氣法，因為二氧化碳的密度比空氣大，且能溶于水。引導學生歸納出實驗室制取二氧化碳的簡易裝置3、制取二氧化碳【PPT展示各個步驟圖示】【學生】根據圖示開始分組實驗，教師及時跟進。【教師】總結實驗學生通過動手實驗發現問題，為改進實驗作鋪墊。4、選擇多種發生裝置【教師】實驗中發現兩個問題：1、用量少，結果收集不滿二氧化碳；2、用量多，混合物沖出來，通過導管進入集氣瓶，造成了危險和不必要的浪費。有些同學就說：我藥品加得少，我怕集不滿，如果我要制備多幾瓶二氧化碳，不加多點藥品不行啊。那該怎么改進裝置既可以裝多點藥品而液體又不沖出來？【學生】控制反應速率【教師】設計怎樣的裝置能控制反應速率？【學生】長頸漏斗、分液漏斗……【教師】同學們根據學案畫出的儀器，畫出制取二氧化碳的發生裝置圖，每個人至少畫2種。老師也準備了儀器，請男女生各派一名代表上來，看看誰組裝的多！【學生】完成學案，學生代表到講臺組裝儀器【教師】投影學生學案，并結合學生現場組裝的儀器點評。（1）這套儀器可以用來制取二氧化碳嗎？試管可以用什么代替？（2）若使用長頸漏斗（分液漏斗），從哪里加鹽酸？【總結】我們將發生裝置分成兩類，同種類型的裝置有什么相同點？在實驗中發現問題，引導學生思考如何改進裝置。將相關儀器展示出來，促進學生馬上進入思考狀態5、教師用長頸漏斗裝置演示實驗室制取二氧化碳實驗【教師】現在我們用這套裝置制取二氧化碳。實驗的第一步是什么？【學生】檢查裝置氣密性【教師】如何檢查？簡易的發生裝置只有一個孔，而現在有兩個孔？【學生】堵住一個孔，橡膠導管用止水夾夾住，加水觀察。【教師】演示：用止水夾夾住導管的橡皮管，往長頸漏斗里加水。【學生】觀察，長頸漏斗的水位不下降。【教師】這樣的現象氣密性好嗎？為什么？【學生】氣密性好，因為不漏氣的話，試管里面的氣體產生壓強，托住漏斗的水。【教師】好，現在我們開始加藥品，做實驗。（將導管放入裝有水的燒杯，觀察） 為什么試管里面有大量氣泡產生，而燒杯中的導管卻沒有氣泡？【學生】觀察，氣體從長頸漏斗跑出來了。【教師】因此，用這個裝置做實驗要注意什么內容？【學生】長頸漏斗的下端浸沒在液面以下，防止氣體從長頸漏斗出逸出。及時反饋學生的探究成果。并引導學生觀察和思考裝置不同如何正確操作。6、總結【學生】完成學案1、氣體的發生裝置由 和 決定，收集裝置由 決定。2、以下兩套裝置各有什么特點？ 總結制取氣體時儀器的選擇方法，并通過這節課的實驗總結出不同裝置的特點。板書設計1、實驗室制取二氧化碳原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+ CO2↑2、裝置選擇：固液反應不加熱型
七、教學反思
兩次的教學，相同的內容不同的形式，收到了完全不同的效果，今年上課的知識點雖沒有上年多，但卻課堂氣氛非常好，學生熱情高。反思今年，筆者主要是給學生創設情境，讓學生盡可能地發揮主體地位，親身體驗設計和制取二氧化碳的方法。這種探究性學習不僅可以向學生傳授化學知識，還可以提高學生觀察、分析、歸納和解決問題的能力。1、探究的問題不宜太大查閱相關文獻[1]，文獻反映出該課題的一般教學思路：回顧制取氧氣歸納出制取二氧化碳的方法，用兩個課時分別進行藥品和儀器的探究，筆者認可這種教學思路。《制取二氧化碳》這個課題可探究的內容有：反應原理的探究（課本P116，習題）、藥品的選擇、實驗裝置的探究、如何驗滿探究等。若將這些問題在一節課內解決，只能是蜻蜓點水式的教學，因此教師必須選擇好一個點進行切入，便于學生通過研究得到正確的結論，從而獲得成功感。雖然課本沒有安排藥品探究的內容，但若增加的這節課可以起到承前啟后的作用，讓學生回憶之前學過的所有生成二氧化碳的反應，其中包括了一、二、五、六單元的方程式，對學生來說是一次很有效的復習回顧。第2課時通過對實驗裝置的探究活動，學生對實驗室制取氣體裝置的選擇有更進一步的了解。2、創設情境，促進學生深入思考利用化學實驗的異常現象是促進學生深入思考化學問題的重要手段[2]。演示實驗時，我細心挖掘實驗素材，把學生的注意力從他們感興趣的變化和現象引導到明確的學習目的上。在用長頸漏斗制取二氧化碳時，部分學生僅關注大理石和鹽酸混合產生氣泡，而忽略了使用這套儀器要注意的事項：長頸漏斗下端要夜封。因此筆者將導氣管插入水中，從“導管不冒氣泡”這個問題引導學生深入觀察，分析原因，使直接興趣轉化為間接興趣。3、 一定條件下盡可能將驗證性實驗轉為探究性實驗讓學生做老師安排好的實驗雖說節約了時間，強化了規范操作，但限制了孩子的思維，教師要根據實際條件和學生的認知結果，有選擇將驗證性實驗改為探究性實驗。安排“學生自選制取二氧化碳的儀器”的分組實驗既落實了基礎又拓展了技能固然好，但我的班級人數多，有61人，學校無法提供足夠多的儀器給每個同學。按照以往的教學是學生畫裝置圖，老師點評。這種做法無法大面積提高學生的學習興趣。這次改用以小組競賽的形式，男女生派代表到講臺組裝儀器，看誰組裝的儀器多。在這個環節中，班里同學都能準確畫出儀器，而上臺組裝儀器的同學，面對著這么多真實的儀器，剛開始手忙腳亂，無法下手組裝。這種只會“紙上談兵”的化學能力與新課程對學生化學素養的培養是背道而馳，也說明分數高不一定技能高。當學生看到多種儀器多種藥品時，多種感官同時受到刺激，很容易促進學生進入積極思考的狀態。看到學生們學得這么投入，這讓我覺得，作為化學老師，不要覺得化學實驗麻煩，你的一個小舉措有可能改變學生學習化學的態度。
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