資源簡介

二氧化碳制取的研究教學設計
教學題目 第六單元 課題2 二氧化碳制取的研究
所屬學科 化學 學時安排 1課時 年級 九年級
所選教材 化學
一、導學目標與任務
1．學習目標描述（知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀）
知識和技能 ①了解實驗室中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了解實驗室中制取氣體的思路和方法 過程和方法 ①通過對獲得二 氧化碳氣體的途徑的討論與分析，探究實驗室制取二氧化碳的理想藥品，樹立多角度、多層次的觀察和分析問題的意識。 ②讓學生設計、組裝實驗裝置，體驗、反思和完善設計，掌握基本技能 情感、態度和價值觀 ①增強對化學實驗的好奇心和探究欲，激發學習化學的興趣 ②培養合作、勤于思考、大膽實踐的科學精神 ③通過分析和探究實驗室制取和收集二氧化碳的方法，對學生進行具體問題具體分析的辨正唯物主義教。培養理科學習中嚴密的邏輯思維能力。
2．學習內容與學習任務說明（學習內容的選擇、學習形式的確定、學習結果的描述、學習重點及難點的分析）
學生對實驗室里如何制取氣體已經有了初步的認識。知道了實驗室常用三種方法來制取氧氣（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，它們的制取裝置不同。通過氧氣性質的學習和收集裝置的結合，學生也有了選擇收集裝置的部分經驗。生活中學生已經積累的經驗：二氧化碳的密度比空氣大；不燃燒也不支持燃燒；可以滅火等。學習中學生已經知道一些能產生二氧化碳的發應原理，但卻不知道怎樣選擇才適合實驗室制備氣體及還需要考慮的因素。教師要利用學生已有的知識對其進行引導，使知識得到補充完善，使能力得到提升。 重點：實驗室制取二氧化碳的化學反應原理、實驗裝置和制取方法實驗歸納實驗室制備一般氣體的規律。 難點：從實驗室制取氣體的思路出發，學習二氧化碳的實驗室制取方法。
3．問題設計（能激發學生在教學活動中思考所學內容的問題）
以培養學生創新精神為核心，提高學生的科學素養為目的，關注學生的具體生活和直接經驗，力爭深入學生的精神世界，從而使教學的基礎性、發展性和創造性達到統一。基于以上思想設計此課，培養學生科學的思維方法和學習方法，使學生終生受益。
二、學習者特征分析（說明學生的學習特點、學習習慣、學習交往特點等）
學生已學習了氧氣的制法，實驗的基本技能得到發展，對于常見儀器的操作也比較熟悉。我所教班級的學生課堂上比較活躍，對化學充滿興趣, 但由于來自農村，他們實驗時的動手能力、分析能力較弱，所以我采用“教師引導，學生合作”的實驗探究方法，使他們獲取知識，激發學習興趣，培養嚴謹的科學態度。
三、學習環境選擇與學習資源設計
1．學習環境選擇（打√）
（1）教室√ （2）局域網 （電子檔案袋） （3）城域網
（4）校園網 （5）因特網 （6）其他
2．學習資源類型（打√）
（1）課件√ （2）工具 （3）專題學習網站
（4）多媒體資源庫 √ （5）案例庫 （6）題庫
（7）網絡課程 （8）電子檔案袋 （9）其他
3．學習資源內容簡要說明（說明名稱、網址、主要內容）
本節課我采用了合作探究、分組實驗、多媒體輔助、講解、比較歸納等教學方法，充分體現以“學生為主體，教師為主導”的教學思想。
四、學習情境創設
1．學習情境類型（打√）
（1）真實情境√ （2）問題性情境√
（3）虛擬情境 （4）其他
2．學習情境設計
為了讓學生很好地學習本課，課堂上我采用觀察發現法、自主探究法、合作交流法、動手操作法等學習方法，引導學生獲取知識，真正做到把課堂還給學生，讓學生成為課堂的主人。
五、學習活動組織
1．自主學習設計（打√，并填寫相關內容）
類型 相應內容 使用資源 學生活動 教師活動
（1）拋錨式
（2）支架式
（3）隨機進入式 。
（4）其他√ 要求學生根據氧氣的實驗室制法，探究出二氧化碳的實驗室制法。 學案 完成學案。 鼓勵學生創新。
2．協作學習設計（打√，并填寫相關內容）
類型 相應內容 使用資源 學生活動 教師活動
（1）競爭 √
（2）伙伴√
（3）協同√
（4）辯論
（5）角色扮演
（6）其他
3．教學結構流程的設計
復習回顧引入新課→探究實驗室制二氧化碳的藥品→實驗室制取氣體的思路→復習氧氣的實驗室制法效果應用設計→探究實驗室制二氧化碳發生和收集裝置→課堂練習
4.教學準備： ①多媒體投影、實驗室制取二氧化碳的有關儀器和藥品。
②教學用具
器材：錐形瓶 試管 集氣瓶 帶導管的橡皮塞 長頸漏斗
藥品：石灰石 碳酸鈉 稀鹽酸 稀硫酸
5.教學過程
環節一、創設情境，引入新課
教師活動 學生活動 設計意圖
【演示實驗】教師準備了一只空飲料瓶，向其中倒入半瓶熱水后倒掉，然后迅速擰緊瓶蓋，將其浸入冷水中，瓶子馬上變癟了。 然后教師又拿出一只事先收集滿二氧化碳的飲料瓶，對同學們說：“剛才我用熱水做的這個實驗，現在改用冷水，看看能否成功。”當教師向瓶中注入約1/3體積的水后，立即擰緊瓶蓋，用力振蕩，發現瓶子也慢慢變癟了。 這時學生們有點迷惑了，教師趁機鼓動：“大家想不想親手做一下，在每組儀器用品中，都有一只塑料瓶，大家試驗一下吧！” 觀察、思考 學生們感到驚奇，但是大家很快明白了其中的道理，這是因為封閉的塑料瓶內盛有熱空氣，當它遇冷后體積縮小，瓶內氣壓減小，在外界大氣壓的作用下，軟塑料瓶自然就變癟了。 學生們模仿教師的實驗后，感到很失望，因為他們的瓶子都沒有變癟 。 既是為了引課，也是為了讓學生對親自制取一瓶二氧化碳產生迫切需要，在任務驅動下，為探究二氧化碳的制法作好鋪墊。
【講述】其實老師的瓶子和大家的不一樣，我的瓶子里面裝有一種‘神秘’的氣體，而大家的瓶子里面只是空氣。我瓶子里的氣體，一遇見水呀，就哧溜溜鉆進去很多――能溶于水，所以密封的瓶子里面氣壓也會減小，當然就會變癟了。 由于大部分學生已經預習過，很快大家就回答說：“二氧化碳”。也有同學回答是氧氣或氮氣的，但馬上被其他同學否定了，在前面學過這兩種氣體都是難溶于水的。
環節二、探究實驗室制取二氧化碳的反應原理
教師活動 學生活動 設計意圖
【提出問題】列舉你所知道的能生成二氧化碳的反應，能寫出化學方程式的寫出化學方程式。 教師鼓勵學生想出盡可能多的反應。 小組活動，組內討論、交流。學生提出的方法有： （1）碳在氧氣或空氣中燃燒； （2）一氧化碳在空氣或氧氣中燃燒； （3）木炭還原氧化銅； （4）蠟燭燃燒； （5）碳酸鈉與稀鹽酸（或稀硫酸）的反應（《質量守恒定律》中有該實驗）； （6）石灰石或大理石與稀鹽酸反應（或稀硫酸）（某些學生已預習）； （7）一氧化碳還原氧化銅； …… 培養學生發散思維能力。
【提出問題】大家列舉的這些方法中，你認為哪些適合用于實驗室制取二氧化碳氣體？說明你的理由。 學生交流討論，得出應該從反應條件、藥品來源、操作是否簡便、氣體是否便于收集等方面綜合考慮。并從上述7個反應中初步篩選出“碳酸鈉與稀鹽酸（或稀硫酸）”和“碳酸鈣與稀鹽酸（或稀硫酸）”的反應。 培養學生運用已有知識解決實際問題的能力。
【提出問題】請同學們利用所提供的儀器和藥品，探究：石灰石與稀鹽酸、石灰石與稀硫酸、碳酸鈉與稀鹽酸、碳酸鈉與稀硫酸的反應，哪個更適合在實驗室里制取二氧化碳？ 概括學生討論，得出結論：在實驗室里制取二氧化碳的最佳藥品是石灰石和稀鹽酸；其反應原理是：CaCO3＋2HCl ＝CaCl2＋H2O＋CO2↑。 同學以小組為單位完成上述實驗，并得出結論： （1）碳酸鈉無論與哪種酸反應，速度很快，不易收集； （2）石灰石與稀硫酸的反應開始時有氣泡產生 ，但隨之氣泡越來越少，慢慢停止了反應； （3）只有石灰石與稀鹽酸的反應速度適中，反應在持續進行，收集起來也很方便。[來源:學科 培養學生實驗探究的意識和能力。
環節三、探究實驗室制取二氧化碳的裝置
教師活動 學生活動 設計意圖
【提出問題】對比實驗室用雙氧水和二氧化錳制取氧氣與二氧化碳的反應原理，你發現了什么？ 分析對比，得出：二者雖然所用藥品不同，但是反應物的狀態和反應的條件都相同，即都是“固＋液→氣，且反應不需要加熱”。 培養學生利用舊知識，通過對比的方法學習新知識的能力。
【提出問題】通過對比實驗室制取氧氣和二氧化碳氣體的反應原理。利用所給的儀器設計實驗室制取二氧化碳的裝置。 學生以小組為單位進行討論，能得出多少套實驗室制取二氧化碳發生和收集裝置。 師生討論，發現設計中存在的問題。 并得出如下圖所示的幾種可行性裝置： 以為學生提供多樣化思維的空間和載體，培養學生的創造性思維。
【布置任務】選擇其中一種實驗裝置制取一瓶二氧化碳氣體，并驗證你是否收集滿了。 學生動手實驗，制取一瓶二氧化碳氣體，并在教師引導下進行交流：（1）實驗的主要操作步驟；（2）收集二氧化碳的方法；（3）驗滿的方法。 培養學生的動手能力。
環節四、課堂小結，拓展延伸
教師活動 學生活動 設計意圖
【提出問題】實驗室制取氣體的一般思路是什么？ 師生共同交流，得出如下思路：確定反應原理——設計實驗裝置（包括反應裝置和收集裝置）——進行實驗——收集氣體——檢驗氣體——驗滿。 整體認識氣體的實驗室制法。
【拓展延伸】用家庭廚房中的物品設計一套制取二氧化碳的裝置。 （提示：純堿是碳酸鈉，器具可以考慮用各廢棄飲料瓶、輸液器的塑料軟管等） 課后完成 培養學生的創造性思維。
六、學習評價設計
1．測試形式與工具（打√）
（1）課堂提問√ （2）書面練習√ （3）達標測試√
（4）學生自主網上測試 （5）合作完成作品 （6）其他 （電子檔案袋）互評
2．測試內容
【課堂練習】 ⑴ 實驗室常用固體亞硫酸鈉和稀硫酸反應來制取SO2氣體，已知SO2是無色有毒的氣體，密度比空氣大，能溶于水。則實驗室制取SO2氣體的發生裝置應選用_____，收集裝置應選用_____。 ⑵ 實驗室用無水醋酸鈉和堿石灰的固體混合物加熱制取甲烷。甲烷的密度比空氣小，難溶于水。則實驗室制取甲烷氣體的發生裝置應選用_____，收集裝置應選用_____。 （已知空氣的平均相對分子質量為29，各元素的相對原子質量為 H： 1 C：12 O ：16 S： 32 ）

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