二氧化碳实验室制取的教学设计

二氧化碳实验室制取的教学设计一．教学说明：本节所学习的内容为CO2的实验室制法。这是教材中已经学过O2和H2制法基础上，又一次的气体制取。学习的过程是一个新旧知识相互作用的过程，是学生运用已有的知识技能不断获得新知识的过程。在此之前，学生可能还只是停留在对制O2和H2的知识的识记阶段，并不一定能自觉地将两者的制法进行分析、比较、归纳。所以，本节课的一开始，就通过对O2和H2制法的比较，深化学生对知识的理解，并能自觉地整理归纳出实验室制取气体的一般思路和方法。此时，学生正处于知识升华的喜悦中，会十分乐意于将自己总结的思路和方法付诸于实践。那么，我们引入CO2实验室制法的探究，满足了同学们的需求。让学生掌握了反应原理后，通过分析反应物状态、条件、生成气体性质来选择合理的仪器组装实验装置。通过一步步的引导，学生最终设计出制取CO2装置图，初步尝试到成功的喜悦。然后，进行学生实验，锻炼学生的实验动手能力，并在实验中利用分组的形式，培养学生的竞争意识以及组内的团队合作精神。在完成了基本的教学任务后，为了充分发展学生的思维，培养其创新精神，师生通过对现有装置缺点的分析，使学生自发地萌生对装置进行改进的愿望。这时对学生进行适当的启发、引导，激励他们进行实验装置的创新，并及时对设计合理的同学进行表扬，让他们再次尝试到成功的喜悦。最后，鼓励他们利用课外活动时间到实验室中自己动手组装实验装置。同时，提出一个研究性课题，引导学生在课后对其进行探究，培养他们接受新信息、分辨信息的能力，以及独立研究问题的能力。另外，本节课充分利用多媒体辅助教学手段，利用交互式课件，进行仪器的选择和组合，使课堂教学更直观，易于学生接受。同时，利用FLASH动画将一些无法观察或不易观察的现象显化（如三种漏斗的比较、选择），帮助学生对问题的理解。二、教学目标根据本教材的结构和内容分析，结合着初三年级学生他们的认知结构及其心理特征，我制定了以下的教学目标：知识与技能：1、能说出在实验室里制取气体的一般思路和方法；2、能用化学方程式表示出实验室制取CO2的化学反应原理；3、初步学习制取CO2的实验操作；过程与方法：1、知道实验室气体制备的思路和方法；2、初步学会运用比较、归纳等方法对获取的信息进行加工；3、能合理使用课堂资料，并会利用这些资料设计实验方案。情感态度与价值观：1、通过实验、问题的讨论，培养学生求实、创新、合作的科学品质。2、通过教师与学生、学生与学生之间的合作学习、研究性学习，体验探究成功乐趣，激发学生的求知欲，形成持续不断的学习化学的兴趣。教学的重难点《新课程标准》中强调，“在初中阶段要注意培养学生的思维能力，提高动手能力”的教学要求，我确定以下教学重点、难点。（1）、教学重点：探究实验室制取二氧化碳的药品和实验装置的选择，并利用设计装置制取二氧化碳。（2）、教学难点：探究实验室制取二氧化碳的实验装置。三教学用具1．实验仪器：锥形瓶、集气瓶、平底烧瓶、圆底烧瓶、大试管、烧杯、分液漏斗、长颈漏斗、普通漏斗等。2．药品：大理石、稀盐酸、澄清石灰水等。3．Flash课件四教学方法实验探究法、提问法、对比法、总结归纳法。五学生学法实验探究法、合作交流法、观察法、推理演绎法。六教学过程〖引出课题〗动手操作实验“牛奶喷泉”（交流）小组代表简述每组查阅资料收集到的制取二氧化碳气体的方法。小组代表简述从所学知识中得到的制取二氧化碳有关途径。（如：木炭燃烧、人呼吸、铜绿受热、碳酸氢铵分解等）酸（稀盐酸、稀硫酸）跟大理石反应、酸（稀盐酸、稀硫酸）跟碳酸钠粉末反应回忆氧气的有关知识，小组讨论交流，对多种制二氧化碳途径进行筛选，从收集的纯度、反应条件，操作的困难，各抒己见，排除明显不适合的原料、方法。〔提出问题〕实验室制取二氧化碳的理想原料是什么？〔引导〕现有稀盐酸、稀硫酸、大理石、碳酸钠，请你通过实验，最终确定实验室制取CO2的最好原料。活动探究：实验现象：碳酸钠粉末+稀盐酸→大量气泡，反应速度很快，来不及收集。大理石+稀盐酸→有许多气泡，反应速度适中。碳酸钠+稀硫酸→大量气泡，反应速度很快，来不及收集。大理石+稀硫酸→有很少气泡，反应一会，反应停止。讨论交流、归纳总结：（1）实验室制取CO2的最好原料为石灰石和稀盐酸。（2）归纳出有关反应的化学方程式（提出问题）实验室制取某种气体药品的选择取决于什么？类比实验室制取氧气的三种药品和制取二氧化碳的药品，小组讨论，归纳总结：选择药品的条件应该是反应速度适中，利于收集，操作简便，价格便宜。〖学〔课件展示〕实验室用过氧化氢制取氧气和用高锰酸钾制取氧气的装置图（提出问题）你能总结出实验室制取气体的发生装置取决于什么吗？收集装置取决于什么吗？学生观察、思考、交流讨论、归纳总结：气体发生装置取决于：反应物的状态和反应条件，主要有：（1）固体（固体）加热型---高锰酸钾制氧气（2）液体固体不加热型----过氧化氢制氧气收集装置则跟所制气体的物理性质中密度和溶解性有紧密联系。收集方法主要有：（1）排水法---气体难溶或不易溶于水（2）向上排空法—密度大于空气密度（3）向下排空法—密度小于空气密度〔提出问题〕请你根据你们的思路，选择下面的仪器来组装制取CO2的实验装置，（展示交流〕请小组代表展示各小组设计的装置图，对设计较好和新颖的装置给予表扬。展示交流：（1）小组讨论、交流、合作设计并画出装置图或连接出实物装置。（2）学生展示交流本组设计的实验装置。（3）在交流展示实验装置的同时，与另外几组实验装置进行比较，找出异同之处，反思自己所设计装置的不足，并归纳总结实验最佳装置。怎样对制得的气体验满，检验呢？请同学们小组讨论验满方案及原理：点燃的木条放在瓶口，若木条熄灭，则已收集满CO2。因为CO2不能支持燃烧。检验方案及原理：无色无味的气体通入澄清的石灰水，澄清的石灰水变浑浊，则通入的气体为CO2。（引导学生回忆）实验室制氧气的操作步骤。指导学生制取和收集一瓶二氧化碳气体。操作步骤：（1）检查装置气密性。（2）装入药品。（3）收集气体。（4）验满。小组分工合作制取和收集一瓶二氧化碳气体。（本课小结）课件展现学生回忆实验室制取二氧化碳的药品、反应原理、实验装置、验满方法、检验方法。课件逐一展现。学生回忆实验室制取气体的一般思路和方法：药品的选择及条件；发生装置的选择及条件；收集装置的选择及条件；验满和检验时课件逐一展现。（布置作业）生活动〗回顾实验室制取氧气的原理。课件提示选择气体制取装置和收集方法的依据，让学生根据所学知识在屏幕上选择正确的实验仪器。回顾实验室中制取氢气的原理、装置、检验方法。〖课件交互显示〗实验室制氧气和氢气的原理、装置图、检验方法氧气（O2）氢气（H2）反应原理实验装置图检验方法使带火星的木条复燃验纯后点燃，淡蓝色火焰，有水生成〖分析归纳〗通过对O2、H2制取方法的回顾，请同学们总结气体的实验室制法的思路和方法。①研究其实验室制法的化学反应原理②研究制取该气体所采用的实验装置③研究如何检验制得气体为所要制的气体。〖师生活动〗再一次深呼吸。〖设问〗我们吸入了氧气，呼出了什么气体？（CO2）〖提出问题〗正是由于人类、动植物的呼吸，以及煤等燃料的燃烧，空气中也含有一定量的CO2。现在，我的问题是：如果实验室中需要二氧化碳，能否从空气中直接制取呢？〖生答〗不能〖设疑〗那实验室中应该怎样来制取二氧化碳呢？这就是本节课我们要来一起探讨的内容。〖讲述〗根据实验室制取气体的思路、方法，我们来研究实验室制CO2的方法。〖投影〗一.实验室制取二氧化碳的化学反应原理在实验室里，我们选用大理石（或石灰石）和稀盐酸来制取二氧化碳（碳酸不稳定）总的方程式是：〖投影〗二.实验室制取二氧化碳的装置〖学生观察〗大理石、稀盐酸样品〖分析〗大理石（CaCO3）------------固体反应物稀盐酸（HCl）---------------液体反应条件：常温下进行（固＋液-----不需加热）〖启发〗与制取什么气体类似？〖提问〗根据实验室制取CO2所用药品的状态、反应条件及气体的性质，应选用哪些仪器制取CO2？〖课件交互显示〗课件中，多种实验仪器让学生选择〖选择仪器，展示实物〗结合实物和课件演示，让学生自己分析各种仪器的优劣，并最终做出合理选择。反应装置：锥形瓶（或平底烧瓶）----------装大理石长颈漏斗---------------装入盐酸〖启发〗做为反应装置，大试管、圆底烧瓶等都可以。〖思考〗为什么不能用普通漏斗？〖动画演示〗用普通漏斗的后果，使学生理解使用长颈漏斗的原因。〖知识扩展〗简介液封及其在生活中的运用。〖设问〗制得了二氧化碳气体后，我们怎么收集它呢？〖分析〗根据CO2的溶解性和密度可知：CO2可溶于水---------不能用排水法相同状况下，CO2密度比空气大---------可用向上排空气法收集。〖动画演示〗向上排空气法收集CO2〖投影〗三.实验室里制二氧化碳〖教师指导，学生分组操作〗1．操作步骤：①检查装置的气密性②装药品（固体）、连接仪器③加入稀盐酸〖提问〗怎样检验生成的气体是CO2气体？④用澄清石灰水检验生成的气体⑤收集气体⑥验满〖思考〗怎么检验集气瓶中已装满CO2气体？〖讲述〗用燃着的木条放在集气瓶口观察火焰是否熄灭来判断。〖进一步设问〗能不能将燃着的木条放入集气瓶内？〖巩固练习〗1．实验室制二氧化碳，最好选用的一组药品是（）（A）大理石和稀硫酸（B）大理石和稀盐酸（C）碳酸钠和稀盐酸〖动画演示〗不能用稀硫酸和大理石反应制二氧化碳的原因。2．下面实验室制取二氧化碳的装置图有哪些错误？为什么？〖小结〗略〖拓展〗介绍分液漏斗，并与长颈漏斗比较。〖启发〗对现有装置的缺点进行分析。（通过分析，使学生自发地萌生对现有装置进行改进的愿望）〖发散思维〗请同学设计制备二氧化碳的可随时反应或停止的装置（先让同学们思考，若能设计出合理方案，则对其进行点评。若没有合理的设计方案，可用课件展示两种具有代表性的方案，启发学生的思路。）（提示一般思路：固动液不动，液动固不动；只要脑筋动，仪器任你用。）〖作业〗1．P963、52．至少设计出一种制备二氧化碳的简易装置，并分析其可行性。（同时鼓励学生利用课外活动时间到实验室中根据自己的设计组装实验装置）3．研究性学习通过观察、查阅报刊资料、浏览互联网，研究液封的原理及其应用。