資源簡介

人教版九年級化學《二氧化碳制取的研究》的教學設計
一、概述
本課題主要研究實驗室中如何制取二氧化碳。首先 通過探究學習和小組協作收集提取網絡相關資源信息根據所給資料,探究實驗室制CO2的原理。然后教材給出了確定氣體發生裝置和收集裝置時應考慮的因素，并給出了一些儀器，讓學生采用活動探究的方式,配合電子交互白板的多媒體資料,研究實驗室中制取CO2的裝置；再利用設計的裝置制取CO2、驗證CO2；最后總結了實驗室中制取氣體的思路。將信息技術作為新型的教學手段補充融合到本節課的教學之中，無論是從豐富教學的內容和形式，改變教與學方式，提高學習效率等方面都具有非?，F實意義。
學習者特征分析
1、學生的年齡特點和認知特點：九年級的學生，正處于少年向青年轉變的轉型期．學生對新鮮事物充滿了好奇，在學習本課之前具備了一定的利用信息技術、數字化教學資源的技能，同時也知道并掌握了氧氣的實驗室制法的思路,對本節課的學習做好了相關知識的儲備。
3、對即將學習的內容已經具備的水平：對化學儀器、設備、藥品有了解，對一些常用儀器的名稱、性能利用途有一定了解，對本節課內容已做預習．
教學目標分析
1．知識與技能
(1)了解實驗室中制取CO2的反應原理。
(2)探究實驗室中制備CO2的裝置。
(3)了解實驗室中制取氣體的思路和方法。
2．過程與方法
通過探究學習和小組協作收集提取網絡相關資源信息能合理使用課堂資料，并會利用這些資料設汁實驗方案。
3．情感態度與價值觀
（1）通過參與合作學習活動，提高學生與他人積極合作意識，培養學生的合作精神；
（2）從設計裝置和制取氣體的過程中獲取成就感，進一步增強學習化學的自信心。
（3）學生具備自我評價的意識。
二、學習內容和任務
學習內容設計
本節課的主題．探究實驗室制取二氧化碳的思路．
關鍵信息：
1、教材的使用：依據《化學課程標準》，開放性地、創造性地使用．
2、以探究、實際操作、討論、展示、交流為主要途徑，教師引導和整合數字化教學資源，與學生互學互教．
學習任務設計
通過對數字化教學資源的合理使用，對獲得二氧化碳的多種途徑進行對比分析和研究，獲取化學知識和信息，培養科學思維和探究能力．提高觀察和實驗操作能力．學習中采用小組合作形式、設計探究、交流討論，使學生形成良好學習習慣。并學習通過制取二氧化碳的探究及成果展示，提取網絡相關資源信息，形成探究實驗室制取氣體的思路．
三、過程
學習策略設計
1、課堂的引入以數字化教學資源聯系學生有關二氧化碳常識性信息，從學生熟識的知識入手，營造和諧、輕松的學習氣氛，又給出了探究活動需要的關鍵素材。
2、對實驗室制取二氧化碳的反應原理的探究，設置有梯度的問題：生活中、實驗室里有多種生成二氧化碳的反應；多種含碳酸根離子的化合物（例碳酸鈉、石灰石等）能與稀鹽酸或稀硫酸反應生成二氧化碳 。那么哪種反應最適宜在實驗室制取二氧化碳呢？從而使學生體會“適宜”實驗的含義，結合數字化視頻資源，為學生學習提供適時的，有助于突破重難點的數字化學習資源，從而培養學生的信息處理能力，實驗能力，訓練歸納的學習方法。
3、根據化學儀器圖形拼裝高錳酸鉀、過氧化氫溶液（二氧化錳）制取和收集氧氣的裝置圖，學生進行儀器拼裝復習舊知，了解組裝儀器的思維方法。通過電子白板上化學儀器的數字化資源，讓學生大膽地進行實踐，減輕學生心理上的負擔，專心投入學習。從中培養科學觀察和綜合分析問題的能力。樹立實事求是、嚴謹務實的科學態度。
4、小組同學互相合作，根據桌上的化學儀器圖形組裝實驗室制取二氧化碳的氣體發生裝置和氣體收集裝置，并把探究的結果記錄好。小組之間通過數字化的教學，多媒體課件的使用，相互交流：講出自己組的裝置的優點，指出其他組的裝置不夠好的地方，相互交流心得體會。這樣可以使學生分享成果、學習評價。
5、各小組根據實施自己設計出來的意圖進行實驗中所得到成功的體會或碰到的困難，失敗的原因進行總結，全班共同分享，并得出實驗室制取二氧化碳的氣體發生裝置和氣體收集裝置的最優裝置。讓學生在實驗探究過程中體驗、反思，培養多角度、多層次地觀察和分析問題的能力，使學生做到有目的地選擇，數字化作到了資源的共享，而不是簡單的模仿。
四、具體教學設計
教學環節 教師活動 學生活動 設計意圖
環節一：引入課題 【融合信息技術進行材料展示】在第二單元我們制取過氧氣，今天再來探究制備二氧化碳，首先請同學們看以下幾則信息。投影：含碳酸根離子的化合物（例碳酸鈉、石灰石等）能與稀鹽酸或稀硫酸反應生成二氧化碳 。 把燃著的木條放入二氧化碳中，木條 ，把燃著的木條伸入氮氣中，木條 。向澄清石灰水中吹氣，現象 ，說明CO2能讓澄清石灰水變渾濁。在標況下，CO2密度為1.977g/L,空氣的密度為1.293g/LCO2可溶于水，且與水反應。 觀看投影思考問題回答問題 鋪墊和引入----學生回憶有關常識性信息
環節二：講授新課 （設問并結合微課視頻，分析實驗原理）1、人的呼吸可以作為二氧化碳制取的反應原理嗎？為什么？2、那碳在氧氣中燃燒、碳還原氧化銅可以作為二氧化碳制取的反應原理嗎？【指導學生探究，結合信息技術確定原理】步驟現象1碳酸鈉與稀鹽酸反應迅速產生大量氣泡2碳酸鈉與稀硫酸反應迅速產生大量氣泡3碳酸鈣與稀鹽酸反應產生氣泡，速度適中4碳酸鈣與稀硫酸反應開始有氣泡產生，反應逐漸停止化學方程式：CaCO3 + 2HCl === CaCl2 + H2O + CO2↑【啟發點撥】探究反應原理一般從以下兩個方面人手：1、能否反應生成二氧化碳氣體？2、是否適宜實驗室制備 思考問題回答問題進行探究記錄現象分析實驗現象得出結論：石灰石與稀鹽酸反應速度適中；石灰石與稀硫酸反應難于進行；碳酸鈉與酸反應瞬間結束，不便于收集。所以實驗室制取二氧化碳選擇石灰石與稀鹽酸反應。 提出活動探究一要探究的主題通過活動探究一，使學生體會“適宜”實驗的含義，從而培養學生的實驗能力，信息處理能力，訓練歸納的學習方法。
【活動二】組織小組合作： 根據桌上的化學儀器圖形拼裝高錳酸鉀、過氧化氫溶液（二氧化錳）制取和收集氧氣的裝置圖。 設疑：分別用高錳酸鉀和過氧化氫溶液制取氧氣的氣體發生裝置相不相同？你認為造成的原因有什么？。 歸納：①實驗室制取氣體的氣體發生裝置應考慮的因素②實驗室制取氣體的氣體收集裝置應考慮的因素。 學生進行儀器拼裝復習舊知，了解組裝儀器的思維方法。得到兩套儀器進行比較、分析（不同：反應物的狀態、條件不同）。 通過硬紙片儀器，讓學生大膽地進行實踐，減輕學生心理上的負擔，專心投入學習。從中培養科學觀察和綜合分析問題的能力。樹立實事求是、嚴謹務實的科學態度。
【活動三】學生討論：O2CO2KMnO4H2O2反應物的狀態反應條件密度（與空氣相比）水溶性 查閱有關的資料進行學習；完成表格。 通過查閱資料的方法培養學生自學能力和語言表達能力。
【活動四】利用白板技術和實物結合的方式，嘗試探究：
小組同學互相合作，根據桌上的化學儀器圖形組裝實驗室制取二氧化碳的氣體發生裝置和氣體收集裝置，并把探究的結果記錄好。小組之間相互交流：學生利用白板課件，邊演示組裝儀器，邊課件展示，講出自己組的裝置的優點，指出其他組的裝置不夠好的地方，相互交流心得體會。 學生討論、交流、發言與H2O2制取氧氣類似。向上排空氣法，密度比空氣大。 培養學生的信息處理能力，訓練歸納的學習方法。分享成果、學習評價
【活動五】實施活動探究二：根據討論、交流后的結果進行實物組裝一套制取二氧化碳的儀器，并制取一瓶二氧化碳。同時要求學生思考（1）收集好一瓶氣體后，集氣瓶應該如何放置？（2）用排空氣法收集氣體能否知道已滿？那如何知道收集的二氧化碳已滿？（3）收集的氣體如何知道是二氧化碳？ （4）實驗的操作步驟有哪些？ 學生合作討論、組裝。學生互幫互學。 培養學生在解決問題時多角度、多方法的思維方法以及合作精神。改變教學方式，提高學生學習的主動性、積極性。
環節三：總結提高分享成果 【活動六】分享體會、總結教訓：各小組根據實施自己設計出來的意圖進行實驗中所得到成功的體會或碰到的困難，失敗的原因進行總結，全班共同分享，并得出實驗室制取二氧化碳的氣體發生裝置和氣體收集裝置的最優裝置。 讓學生根據自己設計的意圖實施，檢驗效果。 通過設計、實施、檢驗的過程模式，培養學生創新和周密的思維方法。
【活動七】交流歸納投影（板書）一、藥品及反應原理藥品：石灰石（或大理石）和稀鹽酸原理：CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑ 二、裝置的確定發生裝置；（反應物的狀態和條件）收集裝置：（密度、水溶性）三、實驗室制取二氧化碳實驗步驟 儀器： 步驟： 注意問題： 收集方法： 驗滿方法： 檢驗方法：四、確定氣體的發生裝置和收集裝置應考慮的因素 一、實驗室制氣體的一般思路：1、找到反應物、反應原理2、選擇合適的制取裝置3、確定實驗步驟4、驗滿和檢驗所收集的氣體全班交流歸納，自由發言總結收獲，交流體會閱讀教材第110頁氣體的發生裝置和收集裝置應考慮的因素 使學生在交流中互相啟發，相互激勵，發展和完善自我。引導學生歸納收獲、鞏固成果、提升認識
環節四：實戰演練 【實戰演練】已知氨氣是一種無色有刺激性氣味的氣體，密度小于空氣，極易溶于水。實驗室常用堿石灰和硫酸按兩種固體混合加熱的方法制取氨氣。根據所學的知識判斷，實驗室制取氨氣時發生裝置應選擇 裝置，收集裝置應選擇 裝置。 【布置作業】你能利用家庭和生活中的各種器材，組裝出制取二氧化碳的裝置嗎？ 學生參與實踐 通過完成訓練，進一步鞏固實驗室制取氣體的思路和方法理論指導實踐，使學生獲取成就感，進一步增強學習化學的自信心。
板書設計 　課題2 二氧化碳制取的研究一、藥品及反應原理藥品：石灰石（或大理石）和稀鹽酸原理：CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑ 二、裝置的確定發生裝置；（反應物的狀態和條件）收集裝置：（密度、水溶性）三、制取二氧化碳儀器：步驟：注意問題：收集方法：驗滿方法：檢驗方法：
五、資源
1、特級教師繆徐在人教版九年級《化學》“二氧化碳制取的研究”的教學片斷賞析
2、
六、評價及反思
1、對教學設計的評價及反思：
本案例是典型的物質制備探究活動，教學將中學習學習資源資源、學習環境、數字化教學資源的有效融合，合理使用，從制備原理探究、裝置探究、再到操作完成環節明確、思路清晰，各環節能有效利用了信息信息技術技術和數字化教學資源，關注了學生有效探究中利用信息化教學資源。
對反應原理的探究，由于學生已有知識儲備，但學生對確定選擇哪個反應作為二氧化碳的制備時使用的化學反應時，有各自的見解，教師通過多媒體教學資源和教學活動的切合點恰當選擇，破解了學生的認識上的困惑，體現了學科的基本特征和學習方法，有效的解決了教學中生成性問題。
對實驗裝置的探究，由于學生學習過氧氣的實驗室制法，應該有一定的知識基礎，因此教師把假設環節和實驗方案設計環節放手給學生。為了保證課堂效率，教師給出課件中的多媒體教學資源：實驗室用高錳酸鉀和過氧化氫兩種方法制氧氣的方案比較，作為學生思考的支架，幫助學生形成進行裝置探究時需要想些什么和如何決策的基本思路。學生通過對氧氣制備裝置的分析，概括出裝置選擇的基本原則，形成制備氣體的兩類裝置模型，并利用信息化教學設備開展實驗儀器的選擇和組裝，這一過程中學生的高級思維被充分調動，能力得到發展。
在裝置探究環節，教師采用了白板設備中常用的實驗儀器拼裝實驗裝置的策略，使學生進行方案比較直觀，減少因呈現方式不足帶來的沒必要的思維負荷。
本案例在原理探究和裝置探究完成后，給了學生實際操作完成實驗的機會。實際操作制備二氧化碳既訓練了學生的實驗技能，更是對學生之前兩個探究活動結果的檢驗，符合學生的認知情感需求，此時安排學生實驗，并結合數字化資源中視頻資源的合理使用，對二氧化碳的實驗室制取步驟和方法有了很好的指導作用，可謂水到渠成，比另外安排學生實驗效果要好。實驗中對二氧化碳氣體的檢驗，也是驗證過程的一部分，是必須要有的證據，整節課形成了很好的邏輯鏈條。
本節課最后引導學生概括總結出制備氣體的思維模型，并利用電子白板，并將其應用于陌生物質（氨氣）的制備，體現了教師教學時立足于更具遷移性的思路方法，而不僅僅是二氧化碳一個物質的有關知識，這樣的教學對學生創新能力的發展很有價值。
2、學生對畫出設計的裝置圖進行評價：
　 裝置是否實用 是否有環保意識 裝置是否有創新 能否節約藥品 參與競爭的獎
我的裝置 □最佳創新獎□最佳環保獎□最佳節約獎

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