6.2 二氧化碳的制取研究一、【教學內容分析】 本節課在全書乃至整個化學學習過程中，所占有的地位十分重要。它是培養學生在實驗室中制取某種氣體時，藥品的選擇、裝置的設計、實驗的方法等思路的最佳素材。本節知識的學習比較容易，學生在前面學習元素化合物的基礎上經過討論便可解決。本節學習的重點是能力訓練。學生在前面學習的氧氣、實驗室制法，具備了一些氣體制備的實踐經驗，各項實驗技術也已經具備，此時，在課堂教學中體現學生主體，讓學生真正參與到教學過程中來正是時機。教師提出探究問題、引發學生思考；通過小組合作，設計方案、表達交流、實施方案、總結表達等環節完成整個探究。二、【教學對象分析】學生已經學習完氧氣的實驗室制法，對于氣體的制法與收集較為熟悉，懂得氣體的收集方法與物理性質有關，并且學生懂得要制取某種物質，必須通過含有該物質元素的其它物質通過化學變化或物理變化來實現，如何制取二氧化碳學生很快想到的是木炭的燃燒，碳還原氧化銅，除了看書之外不會想到用大理石與鹽酸反應來制取，所以要在課前安排學生查覽資料，收集能產生二氧化碳的物質。時間安排上重點放在實驗室制取二氧化碳的反應原理、反應原料的選擇和實驗室制取二氧化碳的裝置確定，事先讓學生根據學案預習并設計方案，鼓勵部分學生到臺上利用設計的裝置制取二氧化碳。學生在靈活運用知識方面有所欠缺，不能夠準確運用，學生對知識的理解、梳理、探究能力和提升學習能力這是課堂上要把握的，希望能有所提高。三、【教學目標及重、難點】【教學目標】1、知識與技能（1）了解實驗室中制取二氧化碳所用的藥品、反應原理；（2）初步學會實驗室制取二氧化碳的操作、收集及檢驗方法；（3）能說出本實驗中常用儀器的名稱；（4）了解實驗室中制取氣體的思路和方法；（5）通過實驗室制取O2、CO2裝置的比較，找出它們的異同點，滲透對比的方法以及物質的性質決定制法的思想方法。2、過程與方法（1） 采用小組合作的形式，通過對實驗裝置的設計探究，主動與他人進行很好地交流和討論，充分表達自己的觀點，形成良好的學習習慣和學習方法。（2）通過實驗提高觀察和實驗操作能力，通過實驗養成進行實驗驗證的科學行為習慣。（3） 善于運用比較的方法，運用個別到一般再從一般到個別方法對實驗室制二氧化碳的裝置進行歸納和應用。3、情感態度與價值觀；（1） 通過對設計制取二氧化碳氣體裝置的廣泛探究及成果的展示，獲得科學探究的愉悅和興奮感。（2） 通過探究活動，學會樂于參與、合作、勇于創新和實踐的科學精神。【教學重難點】重點：探究實驗室制取二氧化碳的實驗原理和實驗裝置。難點:實驗室制取二氧化碳裝置的確定。四、【重、難點及其突破策略】利用二氧化碳的性質準確完成相關的內容，對知識的準確提取是關鍵。突破策略主要是利用實驗引導學生思考，通過師生、學生與學生間的討論交流，增強學生的思維活動，以梳理CO2的性質、反應原理、實驗裝置的選擇，檢驗和驗滿的方法，逐步深入了解知識點的運用，由點到面去理解知識點。在教學中穿插近相關知識的考點和習題，提高學生的解題能力和運用能力，理解實驗室制取二氧化碳的有關知識。五、【教學準備】課前先了解學生的基本情況，摸近清學生易出錯的題目和知識點，以問題引出探究的內容，以實驗獲得知識，增強知識的理解。課堂上用PPT的展示，列出O2、CO2的性質，實驗發生裝置的選擇，如何檢驗和驗滿，展示練習題鞏固基礎知識。以學案的形式考查學生的運用能力。六、【教學用品】鐵架臺、試管、錐形瓶、長頸漏斗、彈簧夾、橡皮塞、導氣管、火柴、鑷子、集氣瓶、玻璃片、燒杯、注射器、木條、稀鹽酸、石灰石、澄清石灰水、稀硫酸、碳酸鈉、碳酸鈣粉末等。七、【總體教學設計思路】教材中直接給出了實驗室制取二氧化碳的藥品，這樣學生雖能一下子記住所用藥品，但是過后接觸到其它能夠產生二氧化碳的藥品時可能會混淆，故本人在介紹完教材中所用藥品后又初充介紹為什么不用濃鹽酸或硫酸代替稀鹽酸制取二氧化碳。而有關發生裝置、收集裝置的選擇則采用探究的方式進行。具體設計如下：讓學生列舉所知道的能生成二氧化碳的反應，分析學生所舉例子，介紹實驗室制取CO2的藥品，學生通過演示實驗探究反應原理，并投影出相關化學方程式的書寫。通過比較演示的方式提醒學生不能用濃鹽酸或硫酸來代替稀鹽酸制取CO2，原因是濃鹽酸具有揮發性使制得的氣體不純，硫酸與碳酸鈣反應后產生的硫酸鈣微溶于水，會阻止硫酸與碳酸鈣進一步發生反應。反應無法徹底進行。也不好用碳酸鈉代替石灰石或大理石。從而歸納出實驗室在選擇藥品制取氣體時應注意的事項。由此確立學生從多角度多層次觀察和分析問題的意識。引導學生回憶實驗室制取氧氣的兩套裝置，學生討論并思考如下問題：A、實驗室制取氣體的裝置由哪幾部分組成？B、確定氣體發生裝置時應考慮哪些因素？C、收集氣體一般有哪兩種方法？D、確定氣體收集裝置時應考慮哪些因素？通過氧氣和二氧化碳相關性質的比較，了解制備氧氣與二氧化碳時其發生裝置與收集裝置的異同。初步確立實驗室制取氣體的一般思路與方法。在教學中本人將相關比較以表格形式列出，用媒體展示，一邊引導學生回憶氧氣制取的裝置一邊歸納出實驗室制取氣體的方法，用表格歸納出方法并投影出來。投影教材中有關實驗儀器。讓學生設計實驗方案并選擇相關儀器進行實驗。本人在組織課堂的同時依據投影上的注意事項適時提醒學生注意正確操作。如：A、長頸漏斗末端插在液面下。B、導管伸入錐形瓶不能過長（0.5cm）。C、收集氣體時應用向上排空氣法，不能用排水法（CO2溶于水）。D、檢驗氣體是否集滿的方法（補充說明檢驗C02氣體的方法）。整個過程讓學生體驗、反思和完善實驗設計，掌握基本技能，體現師生互動。隨堂小結，結合我校采用講學案教學的特點。讓學生拿出預先發給的講學案，本人對該節內容進行小結，并指導學生完成隨堂練習，并當場講評。最后布置學生回去完成課后鞏固練習。【教學過程】1、導入新課師：展示一瓶可樂。讓學生回憶生活中喝可樂的場景，推測可樂中的氣體是如何制得的。(組織學生交流)學生活動：學生討論可樂中可能存在的氣體。設計意圖：以學生熟悉的生活物品引入，增強學生的興趣，激發探究的欲望。師：引導學生回憶實驗室制取氧氣的裝置，是如何選用藥品和裝置的，他們之間存在哪些聯系。（學生交流）學生活動：學生討論可樂中可能存在的氣體。設計意圖：熟悉實驗室制取氧氣的實驗裝置，理解氧氣的性質，為熟悉二氧化碳的性質做好鋪墊。2、引入新課師：化學家發現常溫下含有碳酸根的物質與酸反應可以生成二氧化碳，如：碳酸鈣與稀鹽酸反應生成水、二氧化碳和氯化鈣。一 ）實驗室制取二氧化碳的反應原理實驗1：稀鹽酸與大理石（或石灰石）反應現象分析反應的化學方程式為： 學生實驗：實驗2：稀硫酸與大理石（或石灰石）反應現象分析結論反應的化學方程式為： 學生實驗：實驗3 ：稀鹽酸與碳酸鈉粉末反應現象分析結論反應的化學方程式為： 學生實驗：設計意圖：讓學生通過不同的實驗，獲得適合實驗室制取二氧化碳的原料，增強動手能力和理解能力，印象更深刻，培養學生的實驗探究能力。二）探究選用的藥品編號實驗內容實驗現象實驗分析1大理石和稀鹽酸2大理石和稀硫酸3Na2CO3粉末和稀鹽酸4CaCO3粉末和稀鹽酸結論：實驗室制取二氧化碳常用的藥品是 。反應的化學方程式是 。學生討論交流：不同現象進行分析設計意圖：以學生的討論獲取知識，增強學生的表達能力和思維能力，有利于學生的設計實驗能力的培養。三）探究實驗室制取二氧化碳裝置的確定師：我們已經知道了實驗室制取二氧化碳的藥品和原理，那么實驗室該用何種裝置來制取二氧化碳氣體呢？實驗室制取二氧化碳裝置的確定【設問導讀】1）實驗室常用哪些方法制取氧氣？寫出化學方程式，并對比反應物狀態、反應條件。MnO22KMnO4 K2MnO4 MnO2 O2 2KCl O3 2KCl + 3 O22H2O2 2H2O O2 師：投影實驗室制取O2的兩套發生裝置。2）實驗室制取氣體的裝置包括 和 兩部分。確定氣體發生裝置需考慮反應物的 和反應條件。3）發生裝置的選擇依據 固體（或固體和固體）反應反應物的狀態 固體和液體反應氣體發生裝置 液體和液體反應 反應條件：是否需要加熱、加催化劑等4）收集裝置的選擇依據排空氣法 密度比空氣大向上排空氣法 優缺點：純度不高，須 氣體收集裝置 密度比空氣小向下排空氣法 驗純，但較干燥排水法：不易溶于水、不與水發生反應。 優缺點：收集的氣體較純，但含水蒸氣設計意圖：以學生熟悉的實驗室制取氧氣的裝置入手，增強對知識的理解，學會對比，增強分析和總結能力。5）二氧化碳和氧氣相關性質比較氣體反應物的狀態反應條件氣體密度比空氣大或小是否與水反應二氧化碳氧氣想一想：實驗室制取二氧化碳的裝置是否能與實驗室用過氧化氫制取氧氣的裝置相同？為什么？學生討論：設計意圖：增強對實驗室制取二氧化碳的選擇依據，應考慮的因素。四）認識儀器1）用投影儀投放儀器可供設計制取二氧化碳的裝置。2）投放4個發生裝置供學生認識和選擇，加強理解。3）用課件播放二氧化碳氣體收集裝置，分析使用該裝置來收集氣體的原因。五）、討論1）怎樣檢驗生成的氣體是二氧化碳？將生成的氣體通入澄清的石灰水，石灰水變渾濁，證明生成的氣體是二氧化碳。2）怎樣檢驗二氧化碳是否收集滿？用燃著的木條放在集氣瓶口，若木條熄滅，證明該氣體已收集滿。設計意圖：以知識的歸納，形成系統性，強調化學方程式的書寫、CO2的化學性質、與石灰水的反應、與水的反應，提高學生準確書寫能力，增強對知識點的運用。2、完成學案中的課堂練習檢查學生對實驗室制取二氧化碳的原料理解和運用該知識解題的情況。3、課堂小結4、布置作業1）課本P116 第 3、5 題2）預習實驗內容，并自己設計完成實驗預習報告。板書設計課題2二氧化碳制取的研究一、實驗室制取CO2的反應原理CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O二、裝置的確定發生裝置收集裝置三、驗證CO2氣體的方法1檢驗方法：將導管通人澄清石灰水，若石灰水變渾濁，證明生成的氣體是CO2。2驗滿方法：將燃著的木條放在集氣瓶口，若木條熄滅，則說明CO2已收集滿。四、實驗室制取氣體的思路1選擇反應原理。2選擇合適的實驗裝置。3確定驗證氣體的方法。八、教學反思：本節課的重點是引導學生掌握制取氣體時實驗儀器和收集方法的選擇，以及原材料的選定依據和原理。主要是從幾點進行：1、教法設計 本著以“發展學生的能力”為根本原則，采用引導-探究教學法，以培養學生的分析能力和創新能力為宗旨來組織教學，“復習回顧，引導探索，聯系對比，拓展應用”的以學生為主體的教學程序。利用多媒體、實驗和實物展示等手段，創設問題情境，引導學生探究，使學習過程形象生動，最大限度地激發學生潛在的主動性和積極性，讓學生成為積極的參與者。2、學法指導 通過本節課的教學，引導學生分析、歸納，探究氣體制法的設計思路、方法，培養學生在學習中發現、思考一些問題，經分析、探索、總結形成經驗并上升為理論，再將理論應用于解決實際問題的能力和實驗能力，讓學生學會探究學習的一般方法。3、教材處理及教學過程 本節重點是實驗室制取二氧化碳的原理和裝置，難點是實驗室制取二氧化碳的原理。利用學生在第二單元學習氧氣的實驗室制法，具備一些制取氣體的簡單知識，通過復習實驗室制取氧氣的幾個化學方程式，回憶實驗裝置，出示一些儀器，通過對比異同點，分析反應的特點，讓學生在已掌握基本操作的基礎上，利用熟悉的儀器，在實際操作中讓他們自己去選取實驗裝置，使學生盡快地從簡單模仿到有目的地選擇。教學時先讓學生通過回憶總結出氣體實驗室制法的思路，討論小結實驗室制取氣體藥品的選擇的幾個原則。當學生明確以上問題后，就可以討論實驗室制取二氧化碳的反應原理，學生首先通過復習舊知識，收集資料和事實，尋找解決問題的方法，再共同分析，鼓勵學生大膽提出假設，并進行實驗探究，經觀察、分析、討論，選擇較合理的方案。教師再對具體反應原理作一介紹，即順利突破難點，學生在不知不覺中完成了一次探究之旅。并讓學生完成實驗室制二氧化碳的具體操作，加深學生對知識的內化。最后教師小結，讓學生知道探究學習的一般方法，提高他們學習的能力。4、通過拓展遷移，學生探究碳酸鈉粉末、粉末狀和塊狀大理石分別與同濃度的稀鹽酸反應及塊狀大理石與硫酸反應制取二氧化碳，哪一組藥品更適合實驗室制取二氧化碳。培養學生的實驗設計與探究的能力，這也是本節課的亮點。本節課基本上是按照預先設計的教學方案實施的，收到了較好的教學效果。在課堂上學生能積極參與到課堂的活動中，主動回答問題，課前預習也比較充分。但是在課堂中略顯倉促，時間有點急。感覺作為山區的教學中，對學生的啟發和思考，學生的知識來源有限，使得整個的教學沒有真正達到自己的理想效果，在引導和給學生自主方面還需要改進，相信只要努力一定會更好的！11